CDMA網(wǎng)絡(luò)的容量?jī)?yōu)化

　　伴隨著整個(gè)社會(huì)的蓬勃發(fā)展，人們對(duì)信息的需求與日俱增。信息越來越繁雜，信息量也越來越龐大。在這種背景下，催生了通信業(yè)發(fā)展的日新月異�；仡櫿麄�(gè)cdma的發(fā)展歷程， 1993年Qualcomm公司提出的cdma技術(shù)正式成為技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(IS-95)，而后又平滑演進(jìn)至cdma2000 1X的系列標(biāo)準(zhǔn)，后由于高速數(shù)據(jù)的需要，又引入了EVDO技術(shù)。這一切技術(shù)進(jìn)步的背后，對(duì)容量不斷擴(kuò)大的需求是其主要源動(dòng)力。

　　在工程建設(shè)中，每個(gè)地區(qū)的實(shí)際網(wǎng)絡(luò)與理論的網(wǎng)絡(luò)模型以及相應(yīng)的仿真結(jié)果還是有很大差距的，所以對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行針對(duì)性的優(yōu)化非常必要，怎樣在保持網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定運(yùn)行的同時(shí)使得網(wǎng)絡(luò)的容量最大化顯得尤為重要。

　　一、cdma 2000 1X網(wǎng)絡(luò)的語音容量?jī)?yōu)化

　　cdma 2000 1X網(wǎng)絡(luò)中，某個(gè)扇區(qū)的前向業(yè)務(wù)信道是由walsh碼區(qū)分的，一般的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃前向使用64階的walsh碼，即總共可以生成64個(gè)信道。其中，至少必須包含一個(gè)導(dǎo)頻信道、一個(gè)同步信道和一個(gè)尋呼信道，也就是說，理想狀態(tài)的理論極限值是同時(shí)建立61個(gè)語音通信。但在實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)中，往往還沒有到達(dá)這個(gè)理論最大值的時(shí)候，基站的總發(fā)射功率、基站的反向接收靈敏度、手機(jī)的最大發(fā)射功率以及手機(jī)的接收靈敏度這些因素中的一個(gè)或幾個(gè)同時(shí)已經(jīng)到達(dá)了極限狀態(tài)。一般情況下，首先達(dá)到臨界狀態(tài)的是基站側(cè)的反向接收靈敏度。這是因?yàn)閏dma系統(tǒng)是個(gè)自干擾系統(tǒng)，某個(gè)用戶相對(duì)于其他用戶來說就是干擾信號(hào)，隨著同時(shí)接入用戶數(shù)的增加，干擾也愈大，基站的接收靈敏度在某一時(shí)刻便會(huì)達(dá)到臨界狀態(tài)，無法正確的解調(diào)手機(jī)的信號(hào)。如果此時(shí)再接入新的用戶，便會(huì)產(chǎn)生雪崩效應(yīng)，造成多個(gè)用戶的掉話。所以在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中，應(yīng)該設(shè)置一個(gè)參數(shù)，避免這種雪崩效應(yīng)的產(chǎn)生。當(dāng)有多個(gè)用戶同時(shí)語音通信，網(wǎng)絡(luò)的負(fù)荷達(dá)到一定程度時(shí)就禁止新的用戶接入了，此值設(shè)置過小影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的容量，過大會(huì)造成網(wǎng)絡(luò)的不穩(wěn)定。設(shè)置此值時(shí)還應(yīng)考慮到用戶所處環(huán)境對(duì)語音容量的影響，當(dāng)用戶集中基站信號(hào)覆蓋良好的近點(diǎn)和集中在覆蓋邊緣的遠(yuǎn)點(diǎn)所能接入的語音呼叫數(shù)量肯定有很大差別。

　　二、cdma 2000 1X網(wǎng)絡(luò)的前反向數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)優(yōu)化

　　cdma2000 1X網(wǎng)絡(luò)相對(duì)于cdma 95網(wǎng)絡(luò)，在數(shù)據(jù)傳輸上增加了補(bǔ)充信道――SCH。正是由于這一信道的引入，使得前反向的數(shù)據(jù)傳輸速率增加至153.6Kbps。在進(jìn)行前向的數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，用戶獲得的速率與使用的walsh碼息息相關(guān)。前向64階walsh碼的信道傳輸速率是9.6Kbps，32階的為19.2Kbps，依此類推，要獲得153.6Kbps的數(shù)據(jù)速率，便要使用4階的walsh碼。如上文所述，滿足一個(gè)扇區(qū)正常工作的最基本的開銷信道必須包含一個(gè)導(dǎo)頻信道、一個(gè)同步信道和一個(gè)尋呼信道。前向信道的64階walsh碼中，0信道固定用來傳輸導(dǎo)頻信號(hào)，32信道固定傳輸同步信道，尋呼一般用1信道傳輸，用來傳輸數(shù)據(jù)的碼道不可以與這三個(gè)碼道沖突。使用的4階walsh碼要與這三個(gè)信道避讓開來，根據(jù)一般walsh碼樹的分配原則，一個(gè)扇區(qū)頂多只能支持2個(gè)153.6Kbps的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，walsh碼樹的信道分配會(huì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的容量產(chǎn)生影響，這也是容量?jī)?yōu)化所要考慮的。當(dāng)然，前向的數(shù)據(jù)速率一般來說也受制于基站的總發(fā)射功率，為了保持終端可以正確的解調(diào)高速數(shù)據(jù)，基站必然要分配給它較高的功率，此時(shí)，終端所處的無線環(huán)境也將起到?jīng)Q定作用，越差的環(huán)境所需的功率越高。。

　　在反向上，不再受到walsh碼的限制，但是終端可以得到的高速數(shù)據(jù)速率依然有限，這時(shí)主要的瓶頸在于基站的接收靈敏度以及終端的發(fā)射功率�；�站側(cè)一般會(huì)有參數(shù)來確定最多可以分配的反向SCH的數(shù)量，此值不宜過大，過大的參數(shù)并不會(huì)增加反向扇區(qū)的吞吐量，反而會(huì)對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性造成負(fù)面影響。

　　以上分析的前反向數(shù)據(jù)容量均為理想值，而在實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)中，必須首先保證的是語音通信，所以不可能把所有的網(wǎng)絡(luò)資源全部分配給數(shù)據(jù)傳輸，應(yīng)該設(shè)置適當(dāng)?shù)膮��?shù)，將網(wǎng)絡(luò)資源按一定的比例分配給數(shù)據(jù)傳輸，剩余的則預(yù)留給有可能并發(fā)的語音通信。

　　三、EVDO網(wǎng)絡(luò)的前反項(xiàng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)優(yōu)化

　　EVDO是專門針對(duì)高速數(shù)據(jù)傳輸而應(yīng)運(yùn)而生的技術(shù)。速率的提高主要體現(xiàn)在前向上，用時(shí)分的方式來提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐掏铝�，使其達(dá)到了2.4Mbps，反向上相對(duì)cdma2000 1X所作的改動(dòng)不大，最高的數(shù)據(jù)速率依然是153.6Kbps，這也正迎合了目前前反向不對(duì)稱的業(yè)務(wù)需求。

　　用戶在申請(qǐng)前向數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)時(shí)，終端會(huì)首先測(cè)得當(dāng)前的C/I值報(bào)告給基站，申請(qǐng)此值相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)速率。由于DO的分配機(jī)制所限，終端申請(qǐng)的速率都是較為保守的，有造成系統(tǒng)資源浪費(fèi)的可能，所以組網(wǎng)時(shí)，應(yīng)該打開基站的early termination，HARQ功能會(huì)補(bǔ)償一些保守申請(qǐng)?jiān)斐傻睦速M(fèi)，對(duì)系統(tǒng)容量產(chǎn)生積極的影響。

　　當(dāng)有多個(gè)用戶同時(shí)分享前向數(shù)據(jù)速率時(shí)，他們所處的環(huán)境各不相同，申請(qǐng)的速率也不一致。由于無線環(huán)境十分復(fù)雜，C/I的值極不穩(wěn)定，C/I幾個(gè)dB的變化會(huì)導(dǎo)致速率成倍的升降。所以每個(gè)用戶的速率也在紛繁的變化。系統(tǒng)要對(duì)總共2.4Mbps的資源進(jìn)行合理的分配，此時(shí)運(yùn)用的調(diào)度算法至關(guān)重要，既要爭(zhēng)取整個(gè)扇區(qū)數(shù)據(jù)速率的最大化，又要兼顧每個(gè)用戶的穩(wěn)定接入。

　　一般來講，cdma2000 1X網(wǎng)絡(luò)與EVDO應(yīng)該是混合組網(wǎng)的，EVDO會(huì)做熱點(diǎn)覆蓋，這兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)均可以提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。當(dāng)用戶身處混合蓋區(qū)時(shí)，申請(qǐng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)時(shí)應(yīng)當(dāng)首先由EVDO網(wǎng)絡(luò)提供服務(wù)，當(dāng)EVDO網(wǎng)絡(luò)忙時(shí)，怎樣將業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)向1X網(wǎng)絡(luò)，避免乒乓效應(yīng)，也是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。