3G背景下移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究

眾所周知，以高質(zhì)量的多媒體為標(biāo)志的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)將是3G最為吸引眼球的業(yè)務(wù)，所以數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的優(yōu)化必定是3G網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的重頭戲。而從CDMA2000標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)的角度同樣也可以看出：從支持語(yǔ)音業(yè)務(wù)的IS-95到支持?jǐn)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)的1X，以及EV-DO、EV-DV，CDMA網(wǎng)絡(luò)在2.5G數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的規(guī)劃優(yōu)化的技術(shù)演進(jìn)無(wú)疑將隨著3G時(shí)代的到來(lái)繼續(xù)下去。
3G系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)無(wú)線傳輸技術(shù)提出了以下要求：
（1）高速傳輸、多媒體業(yè)務(wù)，室內(nèi)環(huán)境至少2Mb/s，室外步行環(huán)境至少384kb/s，室外車(chē)輛環(huán)境至少144kb/s；
（2）傳輸速率按需分配；
（3）上下行鏈路適應(yīng)不對(duì)稱(chēng)業(yè)務(wù)需求。
同時(shí)，與傳統(tǒng)的語(yǔ)音業(yè)務(wù)相比，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)對(duì)3G網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化提出了更高的挑戰(zhàn)，其具有以下特點(diǎn)：數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的豐富性；用戶需求的變化特性；地域分布的不均衡性。數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的豐富性體現(xiàn)在數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)提供了不同的應(yīng)用，諸如HTTP瀏覽、E-mail、FTP、POSTerminal等，這些業(yè)務(wù)的豐富性又帶來(lái)了地域分布的不均衡性和用戶需求的變化特性。
用戶需求的變化特性，主要表現(xiàn)在優(yōu)化工作必須考慮各種數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)具有特定的資源占用模型，顯然，不同的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的模型將不一樣，這與傳統(tǒng)的語(yǔ)音業(yè)務(wù)模型有著質(zhì)的區(qū)別，從而成為數(shù)據(jù)優(yōu)化技術(shù)的一個(gè)發(fā)展方向和研究熱點(diǎn)。換一個(gè)角度說(shuō)，在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中非常重要的傳播模型的校正工作，在網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化階段，尤其是3G的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)優(yōu)化階段，就需要轉(zhuǎn)變成業(yè)務(wù)模型的校正工作。
數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)優(yōu)化的另一個(gè)研究方向是無(wú)線與IP的有機(jī)結(jié)合。我們知道，IP協(xié)議是為非常穩(wěn)定的有線環(huán)境設(shè)計(jì)的，而CDMA2000系統(tǒng)由于充分考慮平滑演進(jìn)需要，大量利用了現(xiàn)有IP技術(shù)，顯然，將穩(wěn)定性無(wú)法得到保障的無(wú)線傳輸與IP業(yè)務(wù)融合在一起會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重問(wèn)題。因此，3G數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)優(yōu)化思路需要提升到“端到端”的層次，即將數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的流程能夠深入到若干流程段內(nèi)部分別進(jìn)行段內(nèi)的性能優(yōu)化研究。
其次，即使在3G的寬帶環(huán)境中，無(wú)論是在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)還是IP網(wǎng)絡(luò)，十幾種協(xié)議的相互作用使得新的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的校正工作異常艱難，因此沒(méi)有有效的各個(gè)節(jié)點(diǎn)的性能優(yōu)化體系，而直接將數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)簡(jiǎn)單地附加在無(wú)線載體上，運(yùn)營(yíng)商是不可能提供用戶可以接受的服務(wù)質(zhì)量的。
三、室內(nèi)覆蓋
在語(yǔ)音業(yè)務(wù)為主導(dǎo)的3G網(wǎng)絡(luò)，室外覆蓋往往是優(yōu)化的重點(diǎn)內(nèi)容，而隨著CDMA1X在國(guó)際上的大規(guī)模建設(shè)，我們發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，甚至語(yǔ)音業(yè)務(wù)發(fā)生的區(qū)域往往都是在室內(nèi)，這就對(duì)室內(nèi)覆蓋提出了優(yōu)質(zhì)覆蓋的要求。同樣，隨著3G時(shí)代帶來(lái)，更為多樣的3G數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)將對(duì)室內(nèi)覆蓋提出更為苛刻的要求，因?yàn)?G網(wǎng)絡(luò)的話務(wù)熱點(diǎn)，將遠(yuǎn)離道路、室外，而進(jìn)入酒店、商廈、大型超市、停車(chē)場(chǎng)、辦公樓和公寓，甚至地鐵等。目前的基站半徑，根據(jù)Lucent在國(guó)內(nèi)的統(tǒng)計(jì)，國(guó)內(nèi)密集城區(qū)的基站平均間距在0.45至0.8公里之間，城區(qū)的基站間距平均在0.75至1.26公里之間，這說(shuō)明核心城區(qū)通過(guò)增加宏基站改善室內(nèi)覆蓋的空間已經(jīng)不大，于是如何面對(duì)3G對(duì)室內(nèi)覆蓋提出的要求就成為3G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和優(yōu)化研究的技術(shù)熱點(diǎn)之一。室內(nèi)分布系統(tǒng)，是解決3G網(wǎng)絡(luò)的室內(nèi)覆蓋，尤其是高層樓宇室內(nèi)覆蓋優(yōu)化的重要解決方案。3G中的HSDPA技術(shù)也是解決室內(nèi)覆蓋的一種重要方案。通過(guò)室內(nèi)分布系統(tǒng)，可大大提高室內(nèi)射頻性能，在室內(nèi)任何地點(diǎn)實(shí)現(xiàn)3G的高速率傳輸。根據(jù)用戶的需要可提供以下類(lèi)型的數(shù)據(jù)服務(wù)：無(wú)線因特網(wǎng)接入；無(wú)線辦公室；移動(dòng)商務(wù)；無(wú)線多媒體；無(wú)線局域網(wǎng)等。
（一）室內(nèi)分布系統(tǒng)在3G的應(yīng)用場(chǎng)合，基本可以分為以下三種類(lèi)型
（1）室內(nèi)盲區(qū)，如新建大型建筑、大型酒店、大型商廈、大型超市、停車(chē)場(chǎng)、辦公樓、賓館和公寓等。
（2）話務(wù)量高的大型室內(nèi)場(chǎng)所，如車(chē)站、機(jī)場(chǎng)、商場(chǎng)、體育館、購(gòu)物中心、校園等（增加微蜂窩建立分層結(jié)構(gòu)）。
（3）發(fā)生頻繁切換的室內(nèi)場(chǎng)所，如高層建筑。
（二）室內(nèi)信號(hào)的分配方式有以下幾種方式
（1）無(wú)源天饋分布方式。無(wú)源天饋分布方式是指信號(hào)源通過(guò)耦合器、功分器等無(wú)源器件進(jìn)行分路，經(jīng)由饋線將信號(hào)分配到每一副分散安裝在建筑物各個(gè)區(qū)域的低功率天線上，解決室內(nèi)信號(hào)覆蓋問(wèn)題。
（2）有源分布方式。有源分布方式通過(guò)有源器件（有源集線器、有源放大器、有源功分器、有源天線等）和天饋線進(jìn)行信號(hào)放大和分配。
（3）光纖分布方式。光纖分布方式主要利用光纖來(lái)進(jìn)行信號(hào)分布。適合于大型和分散型室內(nèi)環(huán)境的主路信號(hào)的傳輸。
（4）泄漏電纜分布方式。泄漏電纜分布方式是通過(guò)泄漏電纜傳輸信號(hào)，并通過(guò)泄漏電纜外導(dǎo)體的一系列開(kāi)口在外導(dǎo)體上產(chǎn)生表面電流，在電纜開(kāi)口處橫截面上形成電磁場(chǎng)，這些開(kāi)口就相當(dāng)于一系列的天線起到信號(hào)的發(fā)射和接收作用。