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求GSM網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容論文參考
為什么要擴(kuò)容?不擴(kuò)容有什么弊端?擴(kuò)容采用了哪些技術(shù)?通過這些技術(shù)擴(kuò)容取得了怎樣的效果。
提問者: 丫慢  提問時間: 2010-04-02    
 
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問題答案 ( 1 )

 移動通信用戶的迅速增長帶來了移動通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的快速膨脹,但由于新增用戶絕大多數(shù)是低端用戶,如果繼續(xù)對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行大規(guī)模投資,將不能取得與之相應(yīng)的收益。     為了確保網(wǎng)絡(luò)暢通、解決投資和收益問題,可以啟用半速率語音通信技術(shù)來解決忙時話務(wù)擁塞問題。這不僅能夠有效解決突發(fā)話務(wù)量造成的網(wǎng)絡(luò)阻塞,促進(jìn)話務(wù)量和業(yè)務(wù)收入的同比增長,還可以節(jié)省無線載頻的投資,提高資源利用率。fd3s1fd知1fK:JFD()$#_*本文來自移動通信網(wǎng)m.gg1fic3.cn,版權(quán)所有
    聯(lián)通大連分公司通過對相關(guān)數(shù)據(jù)分析后發(fā)現(xiàn):大連是典型的旅游城市,其各個基站的話務(wù)模型隨著季節(jié)的變化有著明顯的不同。對于很多旅游景點(diǎn)附近的基站,如果常年保持高載頻配置,無疑是對網(wǎng)絡(luò)資源的浪費(fèi)。但頻繁地進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)調(diào)整,則存在著很多現(xiàn)實(shí)困難,一是這種情況的小區(qū)眾多,工作量極大,并且其中很多小區(qū)是偏遠(yuǎn)的農(nóng)村、海島;二是在反復(fù)的調(diào)整過程中,由于路途遙遠(yuǎn)、車輛顛簸等因素,容易造成載頻板以及連接載頻板的鋼跳線的損壞,增加維護(hù)成本。東oitre43K:JFD()$#本文來自移動通信網(wǎng)m.gg1fic3.cn,版權(quán)所有
    此外,移動運(yùn)營商越來越多的市場推廣措施促使話務(wù)量增長較快。某些小區(qū)在某些特定時段有大量用戶同時通話的需求,如校園周邊的無線網(wǎng)絡(luò)容量需求量在學(xué)生下課后變得很大。還有臨時舉辦的會議或活動,會造成某些區(qū)域突發(fā)性話務(wù)量劇增,出現(xiàn)嚴(yán)重的網(wǎng)絡(luò)擁塞,而活動結(jié)束之后話務(wù)量會立即下降到較低的水平。此時,若增加載頻配置,勢必會降低載頻的利用率,尤其對于校園周圍情形,網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容也暫時無法滿足話務(wù)量增長需求。在這種情況下,采用半速率信道,可以在不必擴(kuò)容硬件的情況下有效地解決話務(wù)擁塞,提高接通率。半速率新技術(shù)不失為一種投資小、見效快的解決突發(fā)性高話務(wù)需求的方案。hfjouK:JFD本文來自移動通信網(wǎng)m.gg1fic3.cn,版權(quán)所有
    GSM半速率編碼技術(shù)ads13K:JFD本文來自移動通信網(wǎng)m.gg1fic3.cn,版權(quán)所有
    半速率技術(shù)是一種通過合理調(diào)整配置速率、擴(kuò)充網(wǎng)絡(luò)容量的無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化新技術(shù)。半速率語音技術(shù)的應(yīng)用,可使相關(guān)網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)明顯提高,緩解臨時性的網(wǎng)絡(luò)阻塞,取得一定的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。
    1.1技術(shù)簡介
    半速率(HalfRate,簡稱HR)是GSM網(wǎng)的業(yè)務(wù)承載方式之一,相對于全速率(FullRate,簡稱FR)業(yè)務(wù)承載方式而言,降低了碼率、提高了頻譜利用率,理論上可以將無線容量提高一倍。?$#@3K:JFD(本文來自移動通信網(wǎng)m.gg1fic3.cn,版權(quán)所有
    GSM是一個時分系統(tǒng),一個頻點(diǎn)可分為八個物理信道時隙(TS0至TS7),一個TDMA幀由TS0至TS7組成,一個話務(wù)信道TCH的TDMA復(fù)幀為26個幀,時長為120ms。復(fù)幀中的第13幀為SACCH(慢隨路控制信道),第26幀為空閑幀。系統(tǒng)采用半速率后,幀結(jié)構(gòu)并未起變化,不過系統(tǒng)將復(fù)幀中的奇數(shù)幀分配給一個用戶,而將其中的偶數(shù)幀分配給另一用戶,原先的第26空閑幀就成為第二個用戶的SACCH。這樣,原有的一個TCH 時隙上可以接入兩個用戶的業(yè)務(wù),增加了信道容量。
    現(xiàn)有的GSM系統(tǒng)大多采用FR承載方式,即話音業(yè)務(wù)傳送速率為13kbit/s,數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)以9.6 kbit/s或4.8 kbit/s或小于2.4 kbit/s的速度傳送;HR語音信道以6.5 kbit/s的速度傳話音業(yè)務(wù),以4.8 kbit/s或小于2.4 kbit/s的速率傳送數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。*)#$@&K:JFD(本文來自移動通信網(wǎng)m.gg1fic3.cn,版權(quán)所有
    半速率功能的開啟要求網(wǎng)絡(luò)和終端均支持半速率功能,目前市場上出售的手機(jī)幾乎全是支持半速率的,這為網(wǎng)絡(luò)啟用半速率功能提供了前提條件。么$*@#(K:JFD()本文來自移動通信網(wǎng)m.gg1fic3.cn,版權(quán)所有
    半速率小區(qū)每載頻的信道容量可以翻倍,從而節(jié)省無線載頻的投資,無需額外的載頻擴(kuò)容、Abis接口的增加和頻率規(guī)劃,能有效地解決突發(fā)話務(wù)量造成的網(wǎng)絡(luò)阻塞。但半速率也會帶來一些負(fù)面影響,如:通話時話音質(zhì)量有所下降、掉話次數(shù)有所增加,在C/I較差的環(huán)境下HR語音質(zhì)量下降相對于FR更為明顯。因此,半速率主要用來緩解突發(fā)話務(wù)造成的無線擁塞,不宜將半速率作為無線網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容的主要手段。#*($(哦*&#%kK:JFD()$#_*(本文來自移動通信網(wǎng)m.gg1fic3.cn,版權(quán)所有
    實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:HR在提高小區(qū)容量的同時,編碼速率的降低會造成語音質(zhì)量下降,在C/I較差的環(huán)境下,HR語音質(zhì)量下降相對于FR更為明顯。因此,半速率不宜在C/I較差的區(qū)域應(yīng)用。HR信道不支持分組業(yè)務(wù)(GPRS),分組業(yè)務(wù)僅能分配在FR下,但由于GSM系統(tǒng)對語音和數(shù)據(jù)的承載是分別進(jìn)行的,所以并不造成影響。0874*$#K:JFD()本文來自移動通信網(wǎng)m.gg1fic3.cn,版權(quán)所有
    半速率的具體實(shí)施方式主要是動態(tài)半速率方式,即根據(jù)小區(qū)業(yè)務(wù)負(fù)荷來動態(tài)決定分配全速率或半速率信道,一般當(dāng)全速率信道占用超過一定比例時開始分配半速率信道,此外,還有固定半速率的方式,即可以將某些時隙人為地靜態(tài)設(shè)置成半速率信道。zcv545%#(么$K:JFD()$#_*(本文來自移動通信網(wǎng)m.gg1fic3.cn,版權(quán)所有
    GSM系統(tǒng)引入半速率后,每個物理時隙可以承載2個半速率話務(wù)信道。這樣,系統(tǒng)的無線容量理論上可以達(dá)到原來的2倍。但這只是一個粗略的估算,還有其他一些因素影響網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際容量:每載頻話務(wù)信道的增加同時也要求信令信道和公共控制信道數(shù)量的增加;中繼增益——根據(jù)Erlang-B表,如果信道數(shù)翻倍,在相同的擁塞率情況下,所帶來的容量大于2倍;半速率和全速率話務(wù)請求混合的情況,由于部分終端只支持全速率,某些數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)只支持全速率信道因此會出現(xiàn)。
    1.2半速率編碼的益處
    半速率編碼的益處基本上有四項(xiàng):321%$#(*$#蔏:JFD()$#_*本文來自移動通信網(wǎng)m.gg1fic3.cn,版權(quán)所有
    *每載頻的信道容量可以翻倍;#(_@s4fK:JFD()本文來自移動通信網(wǎng)m.gg1fic3.cn,版權(quán)所有
    *節(jié)省無線載頻的投資,無需額外的擴(kuò)容載頻和Abis接口,無需額外的頻率規(guī)劃;1fd3s1fd諯:JFD()$#本文來自移動通信網(wǎng)m.gg1fic3.cn,版權(quán)所有
    *有效解決突發(fā)話務(wù)量造成的網(wǎng)絡(luò)阻塞:增加了小區(qū)話務(wù)量,減少了話務(wù)信道擁塞率,提高了無線呼叫成功率和切換成功率;#*($(K:JFD本文來自移動通信網(wǎng)m.gg1fic3.cn,版權(quán)所有
    *在語音質(zhì)量方面,用戶體驗(yàn)基本沒有變化;可以參照TEMS路測結(jié)果,SQI值從全速率時的22,降至半速率的17,而SQI的可接受值最小為10。?fkjhfK:JFD()本文來自移動通信網(wǎng)m.gg1fic3.cn,版權(quán)所有
    1.3半速率給網(wǎng)絡(luò)帶來的弊端3東oitK:JFD(本文來自移動通信網(wǎng)m.gg1fic3.cn,版權(quán)所有
    然而,半速率技術(shù)也會給網(wǎng)絡(luò)帶來如下弊端:jhfjouierK:JFD()$#本文來自移動通信網(wǎng)m.gg1fic3.cn,版權(quán)所有
    *偶爾通話時話音質(zhì)量有所下降。ds3a21fd3sK:JFD()$#_本文來自移動通信網(wǎng)m.gg1fic3.cn,版權(quán)所有
    *掉話次數(shù)有所增加。因?yàn)槭褂冒胨俾市诺罆r,語音編碼速率只有6.5kbit/s,且無法提供較好的冗余差錯保護(hù),對誤碼率較為敏感,從而對無線環(huán)境要求高于全速率信道。而在無線環(huán)境較差的地方容易產(chǎn)生RadioLink Failure原因的掉話。要想克服此類掉話,一方面應(yīng)該加強(qiáng)小區(qū)覆蓋,盡量選取覆蓋較好的小區(qū)開啟半速率;另一方面應(yīng)該注意調(diào)節(jié)門限值,多使用全速率信道。
    *在C/I較差的環(huán)境下,HR語音質(zhì)量下降相對于FR 更為明顯。
    半速率功能的啟用
    啟用半速率功能,必須得到硬件設(shè)備和軟件功能的支持,下面以西門子設(shè)備為例,介紹一下大連聯(lián)通公司半速率功能的開啟。e342是434321K:JFD()$#_*(本文來自移動通信網(wǎng)m.gg1fic3.cn,版權(quán)所有
    首先需要說明,該網(wǎng)無線系統(tǒng)軟件是BR5.5版本。
    半速率的啟用原則:
    *盡可能成對地分配半速率信道至一個時隙上;$@&%#*K:JFD(本文來自移動通信網(wǎng)m.gg1fic3.cn,版權(quán)所有
    *全速率和半速率的自動分配:在網(wǎng)絡(luò)資源允許的情況下,全速率信道優(yōu)先分配,在全速率信道已占滿時,分配半速率信道。對于BR5.5版本來說,半速率和全速率信道雖然可以動態(tài)分配,但一個基站控制器下所有小區(qū)使用相同的門限值。cv545%#(肒:JFD()$#本文來自移動通信網(wǎng)m.gg1fic3.cn,版權(quán)所有
    從BR6.0版本開始,網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以根據(jù)小區(qū)負(fù)荷設(shè)定半速率開啟門限值,半速率的動態(tài)分配實(shí)現(xiàn)了不同小區(qū)使用不同的門限值的功能,在全速率信道占用比例高于設(shè)定的門限值時,分配半速率信道。
    BR6.0還提供了半速率信道自動配對的功能,BSC每400ms對TCH的負(fù)荷及占用情況進(jìn)行觀察,如有半速率通話未配對時,觸發(fā)小區(qū)內(nèi)的強(qiáng)制切換;將兩個半速率的語音業(yè)務(wù)放在同一個信道內(nèi)。BR6.0這兩個新功能,使半速率的小區(qū)在通話質(zhì)量及話務(wù)統(tǒng)計等方面的指標(biāo)有了明顯的提升。(哦*&#%kcvmmK:JFD()$#_*(本文來自移動通信網(wǎng)m.gg1fic3.cn,版權(quán)所有
    半速率對硬件要求:TRAU中的TRAC板需在V3版本以上;BSC中SN16為QTLP。#&)*(&#*(K:JFD()$#本文來自移動通信網(wǎng)m.gg1fic3.cn,版權(quán)所有
    2.1半速率功能的實(shí)施
    我們做了開通半速率小區(qū)的試驗(yàn),開通了2個BSC中的4個基站11個小區(qū)的半速率功能,經(jīng)過幾天的統(tǒng)計觀察,發(fā)現(xiàn)開啟半速率有效地減少了這些小區(qū)話務(wù)信道擁塞,增加了話務(wù)量,提高了呼叫成功率,并且切換的成功率也有所增加。s13東oitre43K:JFD()$#_*(本文來自移動通信網(wǎng)m.gg1fic3.cn,版權(quán)所有
    三次試驗(yàn)的結(jié)果表明:開啟半速率語音功能以后對網(wǎng)絡(luò)是安全的;語音質(zhì)量在普通用戶可以接受范圍之內(nèi),沒有接到針對半速率語音業(yè)務(wù)的用戶投訴;所有網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行指標(biāo),包括掉話率、話務(wù)掉話比等,在開啟半速率語音功能前后負(fù)面變化不明顯;不能支持半速率信道的手機(jī)可以得到同小區(qū)分配的全速率信道并正常使用。4*$#(K:JFD本文來自移動通信網(wǎng)m.gg1fic3.cn,版權(quán)所有
    2.2半速率對掉話率的影響(哦*&#%kcK:JFD()$#本文來自移動通信網(wǎng)m.gg1fic3.cn,版權(quán)所有
    雖然開啟半速率語音功能后,掉話率、掉話比等沒有明顯變化,但半速率所造成的掉話也是不容忽視的。我們對開通的120個小區(qū)進(jìn)行了統(tǒng)計:分別取了開通半速率小區(qū)后的7月8日~7月31日和開通前5月8日~5月31日忙時(10點(diǎn)~11點(diǎn))的話務(wù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)。表1是這些小區(qū)在開通前后的總的掉話次數(shù)變化情況。vckjlurewK:JFD()$#本文來自移動通信網(wǎng)m.gg1fic3.cn,版權(quán)所有
    從表1中可以看出,平均掉話次數(shù)在開通后增加125次,結(jié)合啟用前一般全網(wǎng)總掉話水平(約2700次),掉話率上升了約0.03個百分點(diǎn),即從原來的0.63左右至少上升到現(xiàn)在的0.66左右。這是只計算了這些開通半速率小區(qū)本身的掉話次數(shù),從理論上來說,在半速率小區(qū)與全速率小區(qū)的切換過程中,掉話次數(shù)也會比以前全速率小區(qū)間切換有所增加。
淺析半速率信道對話務(wù)擁塞的作用    4*$#(*K:JFD(本文來自移動通信網(wǎng)m.gg1fic3.cn,版權(quán)所有
    結(jié)束語jlurewK:JFD(本文來自移動通信網(wǎng)m.gg1fic3.cn,版權(quán)所有
    半速率功能以可以接受的話音質(zhì)量損失,換來了無線網(wǎng)絡(luò)容量的增大,提高了頻譜利用率。在各種突發(fā)性話務(wù)增大的情況下,半速率功能可以有效發(fā)揮吸收話務(wù)、保護(hù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安全、保障通信暢通等重要作用,是值得推廣使用的一項(xiàng)功能,但不能將半速率作為無線網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容的主要手段。K:JFD()$#_*(本文來自移動通信網(wǎng)m.gg1fic3.cn,版權(quán)所有
    參考文獻(xiàn)$#$#&)*(&#*K:JFD()$#_*本文來自移動通信網(wǎng)m.gg1fic3.cn,版權(quán)所有
    [1]周勝強(qiáng),“移動通信基站故障淺談”,《移動通信》,2001年第9期70874*$#(*)#K:JFD()$#_*(本文來自移動通信網(wǎng)m.gg1fic3.cn,版權(quán)所有
ds1fadK:JFD(本文來自移動通信網(wǎng)m.gg1fic3.cn,版權(quán)所有

回答者: chenjianghua     回答時間:2010-04-02 16:52    

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