3G背景下移動通信網(wǎng)絡優(yōu)化系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究

眾所周知，以高質(zhì)量的多媒體為標志的數(shù)據(jù)業(yè)務將是3G最為吸引眼球的業(yè)務，所以數(shù)據(jù)業(yè)務的優(yōu)化必定是3G網(wǎng)絡優(yōu)化的重頭戲。而從CDMA2000標準演進的角度同樣也可以看出：從支持語音業(yè)務的IS-95到支持數(shù)據(jù)業(yè)務的1X，以及EV-DO、EV-DV，CDMA網(wǎng)絡在2.5G數(shù)據(jù)業(yè)務的規(guī)劃優(yōu)化的技術(shù)演進無疑將隨著3G時代的到來繼續(xù)下去。
3G系統(tǒng)網(wǎng)絡對無線傳輸技術(shù)提出了以下要求：
（1）高速傳輸、多媒體業(yè)務，室內(nèi)環(huán)境至少2Mb/s，室外步行環(huán)境至少384kb/s，室外車輛環(huán)境至少144kb/s；
（2）傳輸速率按需分配；
（3）上下行鏈路適應不對稱業(yè)務需求。
同時，與傳統(tǒng)的語音業(yè)務相比，數(shù)據(jù)業(yè)務對3G網(wǎng)絡優(yōu)化提出了更高的挑戰(zhàn)，其具有以下特點：數(shù)據(jù)業(yè)務的豐富性；用戶需求的變化特性；地域分布的不均衡性。數(shù)據(jù)業(yè)務的豐富性體現(xiàn)在數(shù)據(jù)業(yè)務提供了不同的應用，諸如HTTP瀏覽、E-mail、FTP、POSTerminal等，這些業(yè)務的豐富性又帶來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)務具有特定的資源占用模型，顯然，不同的數(shù)據(jù)業(yè)務的模型將不一樣，這與傳統(tǒng)的語音業(yè)務模型有著質(zhì)的區(qū)別，從而成為數(shù)據(jù)優(yōu)化技術(shù)的一個發(fā)展方向和研究熱點。換一個角度說，在網(wǎng)絡規(guī)劃中非常重要的傳播模型的校正工作，在網(wǎng)絡優(yōu)化階段，尤其是3G的數(shù)據(jù)業(yè)務優(yōu)化階段，就需要轉(zhuǎn)變成業(yè)務模型的校正工作。
數(shù)據(jù)業(yè)務優(yōu)化的另一個研究方向是無線與IP的有機結(jié)合。我們知道，IP協(xié)議是為非常穩(wěn)定的有線環(huán)境設計的，而CDMA2000系統(tǒng)由于充分考慮平滑演進需要，大量利用了現(xiàn)有IP技術(shù)，顯然，將穩(wěn)定性無法得到保障的無線傳輸與IP業(yè)務融合在一起會帶來嚴重問題。因此，3G數(shù)據(jù)業(yè)務優(yōu)化思路需要提升到“端到端”的層次，即將數(shù)據(jù)業(yè)務的流程能夠深入到若干流程段內(nèi)部分別進行段內(nèi)的性能優(yōu)化研究。
其次，即使在3G的寬帶環(huán)境中，無論是在無線網(wǎng)絡還是IP網(wǎng)絡，十幾種協(xié)議的相互作用使得新的數(shù)據(jù)業(yè)務的校正工作異常艱難，因此沒有有效的各個節(jié)點的性能優(yōu)化體系，而直接將數(shù)據(jù)業(yè)務簡單地附加在無線載體上，運營商是不可能提供用戶可以接受的服務質(zhì)量的。
三、室內(nèi)覆蓋
在語音業(yè)務為主導的3G網(wǎng)絡，室外覆蓋往往是優(yōu)化的重點內(nèi)容，而隨著CDMA1X在國際上的大規(guī)模建設，我們發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)業(yè)務，甚至語音業(yè)務發(fā)生的區(qū)域往往都是在室內(nèi)，這就對室內(nèi)覆蓋提出了優(yōu)質(zhì)覆蓋的要求。同樣，隨著3G時代帶來，更為多樣的3G數(shù)據(jù)業(yè)務將對室內(nèi)覆蓋提出更為苛刻的要求，因為3G網(wǎng)絡的話務熱點，將遠離道路、室外，而進入酒店、商廈、大型超市、停車場、辦公樓和公寓，甚至地鐵等。目前的基站半徑，根據(jù)Lucent在國內(nèi)的統(tǒng)計，國內(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，這說明核心城區(qū)通過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3G對室內(nèi)覆蓋提出的要求就成為3G網(wǎng)絡規(guī)劃和優(yōu)化研究的技術(shù)熱點之一。室內(nèi)分布系統(tǒng)，是解決3G網(wǎng)絡的室內(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)任何地點實現(xiàn)3G的高速率傳輸。根據(jù)用戶的需要可提供以下類型的數(shù)據(jù)服務：無線因特網(wǎng)接入；無線辦公室；移動商務；無線多媒體；無線局域網(wǎng)等。
（一）室內(nèi)分布系統(tǒng)在3G的應用場合，基本可以分為以下三種類型
（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、停車場、辦公樓、賓館和公寓等。
（2）話務量高的大型室內(nèi)場所，如車站、機場、商場、體育館、購物中心、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)場所，如高層建筑。
（二）室內(nèi)信號的分配方式有以下幾種方式
（1）無源天饋分布方式。無源天饋分布方式是指信號源通過耦合器、功分器等無源器件進行分路，經(jīng)由饋線將信號分配到每一副分散安裝在建筑物各個區(qū)域的低功率天線上，解決室內(nèi)信號覆蓋問題。
（2）有源分布方式。有源分布方式通過有源器件（有源集線器、有源放大器、有源功分器、有源天線等）和天饋線進行信號放大和分配。
（3）光纖分布方式。光纖分布方式主要利用光纖來進行信號分布。適合于大型和分散型室內(nèi)環(huán)境的主路信號的傳輸。
（4）泄漏電纜分布方式。泄漏電纜分布方式是通過泄漏電纜傳輸信號，并通過泄漏電纜外導體的一系列開口在外導體上產(chǎn)生表面電流，在電纜開口處橫截面上形成電磁場，這些開口就相當于一系列的天線起到信號的發(fā)射和接收作用。