双模组网 搭建GSM/WCDMA双赢网络

  新一代无线系统将使终端用户更加容易使用话音、数据、多媒体业务或任意业务的组合,业务的多样性及技术的不断更新打开了移动通信市场新的竞争局面。
  
  作为现有主流移动运营商,如何保持GSM投资在未来的日子中仍将继续保持盈利,同时快速和经济地部署3G网络对其在将来的市场表现有着决定性的意义。进一步讲,如何充分利用现有网络资源,提高用户体验进而保护投资及更为宝贵的用户资源,已成为新的挑战摆在运营商的面前。
  
  网络规划的意义
  作为高效可行的网络解决方案应该提供多种可选项,既要充分满足运营商在部署3G和移动互联网业务前后的业务需求,还应该提供更大的灵活性,增强用户体验,保护投资并提高效率,这个高效网络应具有许多内容。
  
  高度灵活的“无缝”网络采用不同技术为用户提供相同的业务,为网络提供相同的容量,整个网络为用户提供的业务是透明的。用户察觉不出在提供高质量业务过程中涉及到了多种技术,而只注意到他们所接受的高质量业务和广泛的业务类型。
  
  运营商可以在3G网络中重新利用2G和2.5G设备,从而最好地利用了现有投资。共享资源提供了一个经济高效、易于管理的网络管理方案。GSM、EDGE和WCDMA 技术的有效组合为话音、数据、多媒体业务或它们的组合业务提供了完整的覆盖范围。
  
  双模网络可以自动选择最佳的技术或技术组合来随时满足用户的特殊需要。这就确保了用户可以享受到最高质量的服务;而对运营商来说,网络可以选择最经济的方法来提供这些业务。
  
  作为移动通信系统最昂贵的部分———无线接入网络系统的有机组合将给运营商提供诸多优势:
  
  1、GSM和WCDMA 系统间的动态话务流量控制机制可以以最优化的方式利用运营商最宝贵的资源:无线频谱。
  
  2、通过统一包传输(IP和/或ATM)实现传输的最有效解决方案。
  
  3、重复利用现有GSM网络基站资源实现快速3G网络布置。
  
  4、网络运营和管理系统的合并大大地节省运营成本。
  
  无线网络规划就是依据现有的资源、设备和功能来满足一定的覆盖、容量和质量要求,即以合理的投资来最大化现有频谱和设备的利用率。3G网络能为用户提供多种多样的服务,这种多样性不仅体现在业务种类的多样性上,而且还体现在每种业务有着不同程度的覆盖。质量要求上,特别是规划双模网络时,不仅要保证每个系统以最佳状态运行,同时,如何配置协调两个网络资源,合理均衡负载,做到优势互补、取长补短,对于拥有双模网的运营商这个意义更加重要和现实。
  
  双模组网
  对于传统意义的网络规划,本文不作太多评述,仅对在GSM和WCDMA 双模组网方面应注意的问题和事项进行简单的探讨。一般地说,现有GSM网络的重点、难点覆盖地区,干扰严重地区同样是3G网络的重点和难点。
  
  因此最简单的方法是一对一地复用现有GSM网络的基站,这样可以降低运营商的成本,通过共站址也可以避免另外一种在 WCDMA系统和一些窄带系统之间所说的“远近效应”。例如,当窄带系统终端距离WCDMA基站很近而距离窄带基站很远时,有可能窄带终端对 WCDMA 基站上行产生干扰;或者当 WCDMA 终端距离窄带基站比较近时,窄带系统强大的下行信号将有可能对WCDMA系统产生干扰。
  
  但是通过对现有GSM网络的运行质量和问题的勘测,如小区的专注性、切换性能等方面,可以说给我们未来3G网络规划提供了宝贵的参考价值,这点对于 WCDMA 干扰受限系统来说更重要。一些由于站址选择不当,天线配置不合理等问题的暴露可以帮助未来3G网络加以避免和提高,大约80%的GSM基站可以被3G复用。
  
  共用天线可以减少物理天线数目和节约天线空间,但是多波段天线、宽带天线的应用也使运营商丧失了一定的灵活性。例如共用天线一般不能单独对每个频段进行机械和电子倾角调整等特性,这对将来的网络优化带来了极大的不便。馈线的共用可以减少空间和资金的投入,但是需要额外的功分器去区分一些信号,这将增加额外损耗从而影响小区的容量和覆盖,可见,独立天馈线系统是双模系统的首选。
  
  另外,共站址的无线系统应通过空间隔离和加装滤波器等措施来保证不同系统的天线隔离度大于30dB。尽管六扇区的基站在覆盖和容量等方面在理论上有着明显的优势,但应慎重使用。馈线数目的增加和安装等实际问题也是不可逾越的鸿沟。
  
  GSM和WCDMA 无线接入网络有机组合的一个最重要组成部分就是两个无线系统间话务流量控制,它应该可以像处理单个设备一样地处理两个系统所分配的整个频谱。爱立信选择使用了自适应流量控制功能和自配置系统等新增功能来实施话务量控制,在没有增加任何新的节点的同时,只是增加和改善了已有节点的功能和节点间的通信与配合,实现了更低的拥塞率,更高的平均速率和更多的语音。 自适应流量控制
  
  自适应流量控制是将GSM和 WCDMA 两个无线系统资源作为统一资源来统筹分配,以达到频谱和设备的最大利用率。自适应流量控制是在正常切换控制的基础上结合负载控制和差异化业务对业务进行系统间的合理的有目的性的调配。所有功能构建于支持系统间信息通信现有接口和当前标准制定中的接口之上。
  
  在 WCDMA 系统实施初期,GSM和WCDMA 系统间切换主要是当无 WCDMA 网络覆盖时切换到GSM网络上,解决所说的“覆盖问题”和当GSM网络负载达到一定设定值时切换到 WCDMA 网络解决所谓的“容量问题”,这就是通常所说的正常切换。
  
  值得注意的一点是当由于是覆盖问题引起的切换应通过调整系统小区参数尽早发起。因为当终端采用通过改变扩频因子的压缩模式进行系统间切换时,终端往往已经处于小区边缘,并且以最大或近似最大功率进行发射,这样一来通过提升功率来实现切换的成功率不是很大,极容易造成切换失败。建议通过切换统计来确定系统间切换频繁地区,调整参数设置来及早触发压缩模式的测量工作。
  
  负载控制和差异化业务是密不可分的,自适应流量控制中的差异化业务分成以下三情况:
  
  1、基于政策的差异化业务,它使运营商能够根据系统和负载建立差异化业务政策。例如,运营商可以指定由GSM处理话音和窄带数据业务,由 WCDMA 处理高带宽数据业务。
  
  2、基于QoS的差异化业务,根据业务来平衡负载。例如,当GSM负载较重时,运行数据流业务(streaming) 的用户将被分配到 WCDMA ;同时在中等 WCDMA 负载情况下,FTP业务可以分配到GSM。
  
  3、基于用户的差异化业务,根据用户类型指定优先级。譬如金卡用户将自动分配到负载最低等系统,不考虑其应用或QoS级别。
  
  总结
  需要注意的是这里提到的系统间负载控制和差异化业务功能是与GSM和WCDMA 系统内部的负载控制和差异化业务并行的,例如,系统内部的切换、链路适配以及正常的由于质量、覆盖或拥塞引起的系统间的切换。在GSM和WCDMA 两个子系统中,实时功率控制、包传输预定制和信道转换等功能依据时间要求也是分别独立实施的。
  
  爱立信自配置系统是在现有的规划和功能基础上综合考虑了GSM和WCDMA 无线网络的情况,加上来自运营商的指导原则。推荐多种可能合理网络设置,并能够自动配置这些设置。这样可以减少网络干扰提高网络性能,使无线网络容量达到最大。具体讲通过网络实时监测的性能和配置数据,能够自动设置变化最频繁的小区和相邻小区的系统流量控制参数。这些数据包括从移动台得到的上下行的实时记录和统计信息。
  
  另外,不同频段分配给不同无线通信系统必然造成系统间产生干扰。例如,当WCDMA和GSM900 共站址时,GSM900 的二次谐波有可能落入 WCDMA上行频段内;当GSM1800 与WCDMA网络共存于同一地区时,三阶互调问题应给予重视。因此,在系统建设前,现场背景噪声勘测十分必要,它可以帮助我们掌握 WCDMA 上行背景噪声电平水平,如果存在干扰,确定干扰源;掌握噪声随时间段的变化趋势;从噪声水平来考虑WCDMA天线设置等。