GSM無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )邁向現代化

本文關(guān)鍵字: 移動(dòng)通信, GSM, 網(wǎng)絡(luò ), 運營(yíng)商, 基站, 天線(xiàn), 直放站, GSM900, GPRS, EDGE, 無(wú)線(xiàn)接入, 接入網(wǎng), MMS, WAP, 短信, 手機, WCDMA, HSPA, 多媒體, 3G, 雙模, TeliaSonera

　　目前我國的移動(dòng)電話(huà)普及率約為35%，移動(dòng)通信市場(chǎng)前景依然廣闊。GSM網(wǎng)絡(luò )的話(huà)音業(yè)務(wù)仍然是移動(dòng)運營(yíng)商收入的主要來(lái)源，而農村正在成為移動(dòng)新增市場(chǎng)，移動(dòng)新增用戶(hù)中約50%來(lái)自農村市場(chǎng)。屬于低端消費者的農村新增用戶(hù)對于經(jīng)濟有效地實(shí)現GSM網(wǎng)絡(luò )的覆蓋、容量和質(zhì)量提出了新的要求。同時(shí)在城鎮中移動(dòng)數據業(yè)務(wù)的發(fā)展也十分迅速，高速增長(cháng)的數據流量和日益繁多的新型業(yè)務(wù)也對GSM網(wǎng)絡(luò )的承載能力和演進(jìn)能力提出了新的要求。

　　另一個(gè)不可忽視的方面是市場(chǎng)的競爭，如何在激烈的競爭中降低話(huà)音業(yè)務(wù)和數據業(yè)務(wù)的投入和維護成本、提高利潤對于運營(yíng)商的長(cháng)期競爭力和可持續發(fā)展是非常重要的。移動(dòng)運營(yíng)商必須在業(yè)務(wù)、網(wǎng)絡(luò )、市場(chǎng)等方面采取積極措施。其中，對于網(wǎng)絡(luò )的現代化升級與改造是一個(gè)必然的過(guò)程。本文從網(wǎng)絡(luò )覆蓋和容量、網(wǎng)絡(luò )質(zhì)量和優(yōu)化、數據業(yè)務(wù)和向未來(lái)演進(jìn)三個(gè)方面來(lái)闡述GSM網(wǎng)絡(luò )的升級和優(yōu)化。

網(wǎng)絡(luò )覆蓋和容量

　　在無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )中，容量、覆蓋和網(wǎng)絡(luò )質(zhì)量是相互依存，相輔相成的關(guān)系，通過(guò)增加容量和增強覆蓋都能改善網(wǎng)絡(luò )質(zhì)量，同時(shí)通過(guò)對網(wǎng)絡(luò )質(zhì)量的優(yōu)化可以提升網(wǎng)絡(luò )的整體容量。網(wǎng)絡(luò )覆蓋對于移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )來(lái)講，覆蓋是提供移動(dòng)服務(wù)的最基本要求，提高覆蓋率對總體用戶(hù)感知度有明顯的提升作用。提高總體覆蓋率，需要依照國內的主要地域分類(lèi)，按照城區、郊區、農村這三類(lèi)地區的特點(diǎn)進(jìn)行有針對性的覆蓋增強，不同地區的發(fā)展策略不同，以求最大化的投入產(chǎn)出比。

●城區覆蓋。對居民區等傳統宏蜂窩建設難度大的地區，用小型模塊化宏基站和美化天線(xiàn)等靈活手段進(jìn)行深度覆蓋；室內分布系統的建設要考慮目標建筑物內是否存在潛在預期話(huà)務(wù)；通過(guò)優(yōu)化調整等手段來(lái)加強室外信號對室內的穿透覆蓋；搬遷和改造城區高站（超過(guò)50米的宏蜂窩站點(diǎn)），降低干擾；從網(wǎng)絡(luò )質(zhì)量和發(fā)展考慮，不建議使用直放站。

●郊區和農村覆蓋。郊區和農村以GSM900作為主力覆蓋和業(yè)務(wù)承載層。進(jìn)一步增加郊區基站數量，確保足夠的業(yè)務(wù)接入電平。城鎮中心避免建設過(guò)高的基站，避免無(wú)預期話(huà)務(wù)地區的純覆蓋型基站建設，優(yōu)化主要交通干線(xiàn)、鐵路沿線(xiàn)覆蓋。郊區和農村覆蓋建議采用高靈敏度、容易安裝的大功率基站和一些有效提高上下行能力的軟硬件技術(shù)，這可以擴大基站的覆蓋面，從而節省投入和維護成本。

網(wǎng)絡(luò )容量

　　網(wǎng)絡(luò )容量從GSM網(wǎng)絡(luò )發(fā)展期開(kāi)始，就成為網(wǎng)絡(luò )建設中最重要的因素之一。網(wǎng)絡(luò )發(fā)展初期，如何完善網(wǎng)絡(luò )信號覆蓋是首要任務(wù)；網(wǎng)絡(luò )發(fā)展期，隨著(zhù)業(yè)務(wù)量的增長(cháng)，網(wǎng)絡(luò )容量和資源分配越來(lái)越重要；網(wǎng)絡(luò )成熟期，除消除室內外覆蓋盲點(diǎn)、均衡話(huà)務(wù)之外，網(wǎng)絡(luò )綜合質(zhì)量、終端用戶(hù)感知度的提高成為主要任務(wù)。

　　當網(wǎng)絡(luò )覆蓋基本滿(mǎn)足服務(wù)要求的時(shí)候，網(wǎng)絡(luò )容量就成為能否滿(mǎn)足業(yè)務(wù)需求的硬性指標。提供網(wǎng)絡(luò )容量的方法除建設新的基站外，主要還有根據話(huà)務(wù)類(lèi)型和分布靈活調整資源分配；建設分層網(wǎng)絡(luò )結構來(lái)吸收不同種類(lèi)的用戶(hù)話(huà)務(wù)；優(yōu)化調整網(wǎng)絡(luò )參數來(lái)平衡話(huà)務(wù)；采用話(huà)務(wù)均衡功能算法來(lái)自動(dòng)平衡話(huà)務(wù)等。{{分頁(yè)}}

　　大配置的靈活安裝的宏基站投資效率更高。如果考慮建設成本，3/3/3相對5/5/5的投資比例大約為1∶1.5，而話(huà)務(wù)吸收比例為1∶1.89，那么從投資產(chǎn)出關(guān)系可以推算出5/5/5基站比3/3/3基站帶來(lái)的投資產(chǎn)出比增益為35%。因此，從投資產(chǎn)出和發(fā)展的角度來(lái)看，在城區類(lèi)的高話(huà)務(wù)地區，建設高配置的基站要優(yōu)于建設低配置基站。

　　話(huà)務(wù)均衡。在網(wǎng)絡(luò )覆蓋狀況和網(wǎng)絡(luò )載頻配置固定的前提下，話(huà)務(wù)均衡是吸收更多話(huà)務(wù)的主要手段。其目的就是讓網(wǎng)絡(luò )資源的地理分布能夠盡可能符合實(shí)際的話(huà)務(wù)地理分布，充分利用網(wǎng)絡(luò )資源來(lái)為話(huà)務(wù)服務(wù)。

　　一種通用方法是城區宏蜂窩話(huà)務(wù)分擔。按照區域內話(huà)務(wù)的峰值分析，可以對相對應的基站配置進(jìn)行調整，即進(jìn)行載頻容量的調配，因此建議使用模塊化基站，硬件單元統一易于調整，體積小、安裝方便易于搬遷和安置。同時(shí)，由于話(huà)務(wù)分布具有一定的時(shí)間性和隨機性，城區宏蜂窩之間的話(huà)務(wù)負荷的均衡需要一定的智能化，這就需要參數設置優(yōu)化和功能算法來(lái)實(shí)現同層不同小區間的話(huà)務(wù)均衡。例如：目前可以用到的參數與算法有BTS負載比例、切換優(yōu)先級、直接呼叫重試、基于話(huà)務(wù)的切換等。

網(wǎng)絡(luò )質(zhì)量和網(wǎng)絡(luò )優(yōu)化

設備性能和穩定性

　　從設備的情況來(lái)看，目前GSM網(wǎng)絡(luò )現網(wǎng)中有一些設備已經(jīng)陳舊、老化，一定程度影響了網(wǎng)絡(luò )指標(KPI)。以新一輪網(wǎng)絡(luò )建設和技術(shù)革新（如GPRS/EDGE）為契機，用最先進(jìn)的技術(shù)和最新型的設備對現網(wǎng)進(jìn)行升級，可以全面改善網(wǎng)絡(luò )性能，并能在增加容量的同時(shí)節省機房空間。在國家大力提倡建設節約型社會(huì )的前提下，如何降低基站部署的成本、提高覆蓋質(zhì)量，是否可以與現有基站實(shí)現資源共享和網(wǎng)絡(luò )優(yōu)化成為政府部門(mén)和運營(yíng)商、制造商等關(guān)心的問(wèn)題。因此，傳統的基站設計方法以及部署維護等技術(shù)已經(jīng)不能完全適應新時(shí)期的需求。運營(yíng)商需要新型的GSM基站，從而提高系統靈活性并降低維護成本。從基站的發(fā)展趨勢來(lái)看，新型GSM基站主要呈現下面幾個(gè)特點(diǎn):

●模塊化全天候?；窘ㄔO可以“搭積木”的方式進(jìn)行，同一模塊既可用于宏蜂窩，也可用于微蜂窩；既可用于室內安裝，也可用于室外安裝。能夠快速響應，縮短建設時(shí)間，同時(shí)使維護設備種類(lèi)減少、降低運維難度和成本。{{分頁(yè)}}

●大容量易擴容。容量可支持從1個(gè)載頻到幾十個(gè)乃至上百個(gè)載頻的配置，具有更高的集成度、更高的性能。容量需求變化時(shí)只需增加模塊就可以實(shí)現快速平滑擴容，這將成為基站的另一個(gè)重要發(fā)展趨勢。

●高功效更環(huán)保。高功率，更高的集成度，意味著(zhù)更高的效率。小體積低功耗，可以有效降低維護成本，并增強系統的可靠性。

網(wǎng)絡(luò )規劃和網(wǎng)絡(luò )優(yōu)化

　　網(wǎng)絡(luò )規劃與網(wǎng)絡(luò )建設是密切相關(guān)的，由于網(wǎng)絡(luò )的復雜性及初始規劃結果對后期網(wǎng)絡(luò )性能影響很大，專(zhuān)業(yè)的網(wǎng)絡(luò )規劃工作是必不可少的。網(wǎng)絡(luò )優(yōu)化與網(wǎng)絡(luò )建設之間將長(cháng)期處于互相交融的狀態(tài)。網(wǎng)絡(luò )優(yōu)化也是對網(wǎng)絡(luò )建設的補充，在一定建設規模的網(wǎng)絡(luò )中，通過(guò)系統優(yōu)化，根據網(wǎng)絡(luò )的實(shí)際運營(yíng)數據，合理調配有限的網(wǎng)絡(luò )資源，提高網(wǎng)絡(luò )資源利用率，同時(shí)最大程度地提高網(wǎng)絡(luò )性能。網(wǎng)絡(luò )優(yōu)化的目的是使網(wǎng)絡(luò )整體水平在工程中保持良好的水平，在分階段的工程后，對網(wǎng)絡(luò )的性能作重新評估并有效提升，實(shí)現最佳的網(wǎng)絡(luò )投資效益比。使用網(wǎng)絡(luò )規劃優(yōu)化服務(wù)，可以使運營(yíng)商的工程技術(shù)力量得以有效提高。

●全球規劃組織和本地支持。網(wǎng)絡(luò )規劃服務(wù)應既有靠近用戶(hù)的本地支持，又有全球機構提供資源和人員方面的廣泛支持，從而廣泛借鑒全球經(jīng)驗。

●網(wǎng)絡(luò )規劃優(yōu)化廣泛服務(wù)。網(wǎng)絡(luò )規劃優(yōu)化服務(wù)應使用系統的方法規劃整個(gè)GSM網(wǎng)絡(luò )，包括GSM無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)絡(luò )、GSM電路域核心網(wǎng)絡(luò )、GPRS無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)、GPRS核心網(wǎng)。不僅如此，優(yōu)化服務(wù)還包括對各種業(yè)務(wù)應用服務(wù)模塊的優(yōu)化，如MMS、WAP、短信等。

●先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò )規劃優(yōu)化工具，提高終端用戶(hù)感受度。先進(jìn)的規劃優(yōu)化工具對于網(wǎng)絡(luò )規劃和優(yōu)化也是非常重要的，如整體網(wǎng)絡(luò )層面的NETACTPlanner系列，包含multiplanner、OptimalPlanner等模塊，又如基于終端用戶(hù)海量數據的自動(dòng)分頻系統 OPTIMIZER，能有效提高終端用戶(hù)感受度。

●成本效益的提高。通過(guò)認真的規劃優(yōu)化，網(wǎng)絡(luò )資源能夠得到更有效利用。

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數據業(yè)務(wù)和未來(lái)演進(jìn)

　　雖然語(yǔ)音業(yè)務(wù)在當前市場(chǎng)中仍占主導地位，但近年來(lái)數據業(yè)務(wù)的增長(cháng)速度大大高于語(yǔ)音業(yè)務(wù)，尤其是基于GPRS/EDGE的非短信類(lèi)數據業(yè)務(wù)。數據業(yè)務(wù)市場(chǎng)存在很大的發(fā)展空間，將會(huì )給運營(yíng)商帶來(lái)更多的收益。

　　眾所周知，GPRS首次引入了分組數據傳輸的概念，是GSM網(wǎng)絡(luò )演進(jìn)和發(fā)展的重要一步，但不可否認的是，GPRS仍存在一定局限。從全球運營(yíng)商的情況來(lái)看，這主要體現在：雖然GPRS理論上的峰值速率很高，但由于GPRS每時(shí)隙的速率較低而理論上的8時(shí)隙捆綁并沒(méi)有手機能夠支持，在實(shí)際環(huán)境中GPRS只能提供最高30kbps左右的速率，因此GPRS對高端數據業(yè)務(wù)的支持能力是十分有限的。

　　在對幾十家國際上主要的運營(yíng)商的GPRS/EDGE/WCDMA運營(yíng)經(jīng)驗進(jìn)行分析后我們發(fā)現：

　　首先，EDGE/WCDMA具有高速率和高資源利用率。相對于GPRSCS-1/2，通常EDGE可以提供3倍的吞吐量，并且WCDMA和HSPA可以在無(wú)線(xiàn)接入層提供更高的速度和更短的接入時(shí)間。

　　其次，EDGE/WCDMA在很大程度上提高了用戶(hù)體驗。他們擁有更快的內容接入、更好的內容質(zhì)量，可以為運營(yíng)商帶來(lái)更高的移動(dòng)多媒體使用量、更低的成本和更高的利潤。

　　另外，EDGE/WCDMA提高了用戶(hù)的滿(mǎn)意度。它能提供更廣的3G業(yè)務(wù)的可用范圍和更好的業(yè)務(wù)連續性。

　　無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )會(huì )包含多種不同的無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)，而不會(huì )只采用一種，如WCDMA、TD-SCDMA或EDGE等。只有同時(shí)支持多種接入方式，網(wǎng)絡(luò )才能充分利用這些具有不同的覆蓋能力和容量的接入技術(shù)，以最經(jīng)濟的手段向用戶(hù)提供最高水平的服務(wù)。

　　網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商可在目前的網(wǎng)絡(luò )架構基礎上，發(fā)展支持多模式無(wú)線(xiàn)接口的網(wǎng)絡(luò )，最大程度地利用現有的投資。無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的未來(lái)發(fā)展方向將是支持多模式接入的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，而終端用戶(hù)無(wú)須知道當前需要用那種方式接入網(wǎng)絡(luò )。當前很多WCDMA的雙模手機亦可支持EDGE。自2005年下半年以來(lái)，終端廠(chǎng)商已經(jīng)推出了許多支持EDGE和WCDMA的雙模終端。將來(lái)運營(yíng)商部署WCDMA網(wǎng)絡(luò )以后，EDGE/WCDMA的雙模終端可以在沒(méi)有 WCDMA網(wǎng)絡(luò )覆蓋的情況下使用WCDMA網(wǎng)絡(luò )提供的大部分業(yè)務(wù)。國際上許多的運營(yíng)商，如意大利TIM、芬蘭的Elisa和TeliaSonera、美國的Cingular、馬來(lái)西亞的Maxis等69個(gè)運營(yíng)商，使用了GPRS/EDGE/WCDMA混合組網(wǎng)的方式，選用這種方式組網(wǎng)的運營(yíng)商的數量正在不斷地增加。有效地利用多種無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)來(lái)經(jīng)濟有效地實(shí)現高速數據業(yè)務(wù)是移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )發(fā)展的一個(gè)優(yōu)化選擇。