【摘要】近年來(lái),隨著智能手機(jī)與移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的普及,數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)呈現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)趨勢(shì),如何優(yōu)化資源配置實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)分流成為中國(guó)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與運(yùn)營(yíng)亟待解決的難題。本文首先對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展及承載現(xiàn)狀問(wèn)題進(jìn)行介紹,結(jié)合GSM、TD、WLAN、LTE四網(wǎng)協(xié)同與定位,對(duì)GSM系統(tǒng)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)資源優(yōu)化技術(shù)方法進(jìn)行具體分析,并對(duì)TD、WLAN、LTE的手機(jī)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)分流技術(shù)和策略進(jìn)行探討。
【關(guān)鍵詞】數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)資源優(yōu)化數(shù)據(jù)分流四網(wǎng)協(xié)同
一、引言
近年來(lái),隨著智能手機(jī)的迅速普及,中國(guó)移動(dòng)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)呈現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)的趨勢(shì)。智能手機(jī)集成了手機(jī)、電腦和互聯(lián)網(wǎng)的綜合特性,具有強(qiáng)大數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)功能,大大促進(jìn)了移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的發(fā)展。2012年,全國(guó)有31%的手機(jī)用戶使用智能手機(jī),87%的智能手機(jī)用戶至少每周使用數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)[1]。智能手機(jī)應(yīng)用已延伸到社交、游戲、教育、醫(yī)療和辦公等各個(gè)領(lǐng)域,以微博、微信為代表的眾多應(yīng)用,帶來(lái)了數(shù)據(jù)流量的激增,網(wǎng)絡(luò)資源消耗不斷提升。
然而,統(tǒng)計(jì)顯示,由于TD-SCDMA與WLAN網(wǎng)絡(luò)的分流比例仍處于較低水平,高速增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)大部分仍承載在2G網(wǎng)絡(luò)上。在2G網(wǎng)絡(luò)所承載的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)中,85%由瀏覽類(lèi)業(yè)務(wù)和即時(shí)通信類(lèi)業(yè)務(wù)構(gòu)成。由于2G網(wǎng)絡(luò)本身的信道配置機(jī)制與即時(shí)通信類(lèi)業(yè)務(wù)的短包特性不匹配,導(dǎo)致大量的控制信道和業(yè)務(wù)信道被占用,對(duì)2G網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量及網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容帶來(lái)很大的壓力,網(wǎng)絡(luò)面臨的主要問(wèn)題包括:
(1)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)對(duì)2G網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面影響
一方面,由于數(shù)據(jù)信道沒(méi)有下行功控,導(dǎo)致在熱點(diǎn)區(qū)域的底噪抬升,增加了網(wǎng)絡(luò)干擾,造成C/I下降,導(dǎo)致同等質(zhì)量要求的電平越來(lái)越高,影響了網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。另一方面,網(wǎng)絡(luò)的半速率業(yè)務(wù)比例高,語(yǔ)音業(yè)務(wù)質(zhì)量下滑。廣東某城市G,2013年1月忙時(shí)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道占總業(yè)務(wù)信道比例達(dá)到40%,半速率語(yǔ)音業(yè)務(wù)高達(dá)20%。與全速率信道比較,半速率信道抗干擾能力弱,在網(wǎng)絡(luò)干擾嚴(yán)重時(shí)半速率語(yǔ)音質(zhì)量下降。統(tǒng)計(jì)顯示,當(dāng)C/I在15以下時(shí),語(yǔ)音MOS值即無(wú)法保證在3.0以上。部分熱點(diǎn)區(qū)域,載波達(dá)到滿配置,頻率復(fù)用度高,半速率信道語(yǔ)音質(zhì)量下降明顯,影響用戶感知。
(2)PDCH承載速率有待提升
2013年1月城市G全網(wǎng)每PDCH平均承載速率約為4.5kbps,仍有較大的提升空間。2G網(wǎng)絡(luò)的資源配置策略與其承載的業(yè)務(wù)本身的特性不一致是PDCH承載速率不高的主要原因。
一方面,數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的不連續(xù)性使PDCH信道無(wú)法達(dá)到每時(shí)每刻都在發(fā)送數(shù)據(jù),PDCH的實(shí)際使用無(wú)法達(dá)到理論狀態(tài)。終端和網(wǎng)絡(luò)頻繁交互會(huì)導(dǎo)致大量業(yè)務(wù)信道和控制信道資源被占用。PDCH信道被占用期間,存在大量的動(dòng)態(tài)PDCH信道建立、延時(shí)釋放等待等沒(méi)有數(shù)據(jù)流量的“虛占用”情況,占用業(yè)務(wù)信道的時(shí)間遠(yuǎn)大于實(shí)際傳輸數(shù)據(jù)的時(shí)間,很大程度上影響了PDCH的資源承載速率。
另一方面,現(xiàn)網(wǎng)中不同數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)類(lèi)型對(duì)信道承載速率影響很大。其中,F(xiàn)TP、彩信、HTTP等大流量業(yè)務(wù)承載速率較高,微信、QQ等小流量業(yè)務(wù)承載速率較低。過(guò)多的小流量業(yè)務(wù)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)請(qǐng)求,造成控制信道資源不足,導(dǎo)致尋呼丟失。
(3)TD-SCDMA和WLAN網(wǎng)絡(luò)分流比例偏低
TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)的利用率仍處于較低的水平,城市G 2013年1月的TD網(wǎng)絡(luò)利用率為45%,部分區(qū)域仍存在網(wǎng)絡(luò)深度覆蓋不足、質(zhì)量差等情況,很多數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)仍承載著2G網(wǎng)絡(luò)上,TD網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)分流比例偏低。
而WLAN網(wǎng)絡(luò)由于受到認(rèn)證、用戶習(xí)慣及熱點(diǎn)覆蓋分布等因素影響,其承載的流量主要來(lái)自數(shù)據(jù)卡、筆記本電腦,對(duì)手機(jī)終端數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的分流比例也處于較低的水平。
由于大量的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求仍承載的2G網(wǎng)絡(luò)上,2G網(wǎng)絡(luò)利用率和資源需求比例過(guò)高,TD和WLAN網(wǎng)絡(luò)利用率和資源需求比例偏低的矛盾比較突出,如何優(yōu)化資源配置實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)分流成為中國(guó)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與運(yùn)營(yíng)亟待解決的難題
二、四網(wǎng)協(xié)同定位介紹
中國(guó)移動(dòng)對(duì)于GSM/TD-SCDMA/LTE/WLAN四網(wǎng)協(xié)同的總體定位[2]如下:(1)GSM網(wǎng)絡(luò)是中國(guó)移動(dòng)語(yǔ)音業(yè)務(wù)的主要承載網(wǎng)絡(luò)。GSM網(wǎng)絡(luò)優(yōu)先疏通語(yǔ)音業(yè)務(wù)量,在保證語(yǔ)音質(zhì)量的前提下,可適度承載手機(jī)終端的移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量。(2)TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)主要承載手機(jī)終端的移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),在GSM網(wǎng)絡(luò)資源緊張的區(qū)域也要能夠有效起到替代GSM網(wǎng)絡(luò)來(lái)疏通語(yǔ)音業(yè)務(wù)量的作用。(3)TD-LTE是中國(guó)移動(dòng)無(wú)線蜂窩網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的未來(lái),是中國(guó)移動(dòng)高帶寬、高質(zhì)量無(wú)線寬帶業(yè)務(wù)的主要承載網(wǎng)絡(luò)。(4)WLAN是中國(guó)移動(dòng)無(wú)線寬帶網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分,是無(wú)線蜂窩網(wǎng)絡(luò)承載移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的重要補(bǔ)充。WLAN網(wǎng)絡(luò)主要承載筆記本電腦、手機(jī)及第三方WiFi終端的互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。
本文將結(jié)合GSM、TD-SCDMA、LTE、WLAN四網(wǎng)協(xié)同總體定位,重點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)資源優(yōu)化方法和分流技術(shù)及策略進(jìn)行詳細(xì)分析和探討。
三、GSM系統(tǒng)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)資源優(yōu)化方法
3.1優(yōu)化業(yè)務(wù)信道配置機(jī)制
在話務(wù)忙時(shí)壓縮數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道資源消耗,在話務(wù)閑時(shí)改善數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)感知,通過(guò)數(shù)據(jù)和話音資源錯(cuò)峰使用,能有效提升網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。
(1)控制動(dòng)態(tài)PDCH配置數(shù)量。通過(guò)調(diào)整ODPDCHLIMIT參數(shù),合理控制動(dòng)態(tài)PDCH在信道中的比例,減少數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)可用的信道數(shù),在半速率高的情況下為CS業(yè)務(wù)提供盡可能多的信道數(shù),有利于保障語(yǔ)音業(yè)務(wù)質(zhì)量。
(2)提高TBF復(fù)用度。對(duì)業(yè)務(wù)熱點(diǎn)地區(qū),現(xiàn)網(wǎng)較多信道資源被QQ、微信等低價(jià)值業(yè)務(wù)占用,每個(gè)PDCH吞吐量較小,TBF復(fù)用度偏低。針對(duì)業(yè)務(wù)需求,通過(guò)調(diào)整TBFLIMIT提高TBF的復(fù)用度,可相應(yīng)提高PDCH承載速率,提高資源利用率。但提高TBF復(fù)用度,減少PDCH激活數(shù)量,可能會(huì)降低部分用戶下載的最大峰值速率。
城市G采用愛(ài)立信無(wú)線設(shè)備,其數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)參數(shù)配置策略如下:
PDCH承載效率=下行TBF平均業(yè)務(wù)傳輸時(shí)長(zhǎng)/(下行TBF延遲釋放時(shí)間+下行TBF業(yè)務(wù)傳輸傳輸時(shí)長(zhǎng))
如現(xiàn)網(wǎng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳輸時(shí)長(zhǎng)約為0.55秒,如果將下行TBF延遲釋放時(shí)間由2.4秒縮短到0.5秒,理論上PDCH承載效率可以由原來(lái)的20%提升到約50%,單PDCH的吞吐量可以得到明顯提升。
但下行TBF延遲釋放時(shí)間如果設(shè)置太短,可能會(huì)引起過(guò)多的TBF必須在CCCH上建立,導(dǎo)致CCCH信道出現(xiàn)擁塞,在參數(shù)設(shè)置時(shí)需要綜合平衡。增加上、下行TBF延遲釋放參數(shù)值,可減少PS立即指配消息的發(fā)送次數(shù),可降低CCCH資源消耗。TBF釋放時(shí)延過(guò)長(zhǎng)會(huì)降低單PDCH的承載速率,資源的使用效率會(huì)降低,應(yīng)根據(jù)現(xiàn)網(wǎng)業(yè)務(wù)情況進(jìn)行優(yōu)化。
不同場(chǎng)景下的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)構(gòu)成不同,延長(zhǎng)PDCH釋放時(shí)延所帶來(lái)的影響是不同的。實(shí)測(cè)顯示,在QQ、微信等數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)流量高的工廠區(qū)域,尋呼擁次數(shù)降幅明顯,而商業(yè)區(qū)和住宅區(qū)效果不明顯。應(yīng)針對(duì)不同區(qū)域的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)使用特點(diǎn)對(duì)PDCH延時(shí)釋放時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行優(yōu)化。
3.2開(kāi)啟MCCCH功能
隨著業(yè)務(wù)量高速增長(zhǎng),用戶數(shù)量的不斷增加,CS業(yè)務(wù)和PS業(yè)務(wù)的大幅提升,造成用于傳送尋呼消息、立即指配消息和隨機(jī)接入消息的公共控制信道(CCCH)資源嚴(yán)重不足;致使大量的業(yè)務(wù)信令被丟棄,嚴(yán)重影響網(wǎng)絡(luò)性能和用戶感受。
MCCCH(Multiple CCCH,多CCCH)是GSM PHASE 2標(biāo)準(zhǔn)中基于3GPP標(biāo)準(zhǔn)的一項(xiàng)新的功能,需要PHASE 2以上版本手機(jī)支持。它的目的在于緩解由于大量尋呼和立即指派消息而引起的公共控制信道資源不足的情況。
MCCCH允許最多配置4個(gè)CCCH信道。除了原有的配置于第0個(gè)時(shí)隙的CCCH信道外,新的CCCH信道位于BCCH載頻的第2、4、6個(gè)時(shí)隙。每個(gè)時(shí)隙包含9個(gè)CCCH塊。如果某一時(shí)隙沒(méi)有任何信令需要傳輸,則發(fā)送空閑脈沖。
MCCCH一般適用于業(yè)務(wù)信道請(qǐng)求和立即指派消息遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)CS業(yè)務(wù)的高校、商業(yè)區(qū)、大型體育場(chǎng)館、機(jī)場(chǎng)、車(chē)站等PS業(yè)務(wù)量較大的場(chǎng)景,適用于中秋國(guó)慶等重大節(jié)假日、賽事演出、寒暑假話務(wù)波動(dòng)引起的高峰負(fù)荷等時(shí)段。應(yīng)用時(shí),應(yīng)根據(jù)實(shí)際話統(tǒng)情況對(duì)存在較多尋呼超時(shí)的小區(qū)開(kāi)啟MCCCH功能,增加CCCH,做好話務(wù)高峰時(shí)段的信道配置。
3.3CS尋呼優(yōu)先
用戶頻繁使用PS業(yè)務(wù)時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量PS業(yè)務(wù)的信令,如PS的立即指派消息。在一般網(wǎng)絡(luò)模式下,CS業(yè)務(wù)(話音、短信)與PS業(yè)務(wù)都使用相同的公共控制信道來(lái)發(fā)送尋呼和信道的立即指派消息。系統(tǒng)默認(rèn)的優(yōu)先級(jí)順序?yàn)閮?yōu)先發(fā)送立即指派消息,再發(fā)送尋呼消息。當(dāng)PS業(yè)務(wù)量較大時(shí),將產(chǎn)生大量的立即指配消息,導(dǎo)致CS尋呼擁塞,覆蓋區(qū)域電話接通困難,短信發(fā)送延遲大,用戶感知差。
增加CCCH信道數(shù)量可以一定程度緩解了CCCH擁塞的問(wèn)題,但隨著數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的進(jìn)一步發(fā)展,僅僅依靠增加CCCH不一定能完全解決數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)熱點(diǎn)的尋呼擁塞問(wèn)題。在高用戶密度區(qū)域,仍有很多小區(qū)存在尋呼擁塞,而過(guò)多的邏輯劃分會(huì)增加優(yōu)化工作的難度。
由于終端用戶對(duì)于CS業(yè)務(wù)(話音、短信)的敏感度很高,對(duì)于PS業(yè)務(wù)的敏感度相對(duì)低一些,在CCCH資源擁塞的情況下,可考慮引入CS尋呼優(yōu)先功能,延遲或拒絕一些PS業(yè)務(wù)的接入請(qǐng)求而優(yōu)先發(fā)送CS尋呼消息從而提升終端客戶的滿意度。設(shè)置時(shí)不能簡(jiǎn)單地將CS尋呼的優(yōu)先級(jí)提高,應(yīng)采用實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、靈活調(diào)度的方式來(lái)處理CCCH擁塞情況下的CS尋呼的發(fā)送,以減少對(duì)PS業(yè)務(wù)的影響,
3.4建立基于業(yè)務(wù)及用戶優(yōu)先等級(jí)的數(shù)據(jù)資源分配機(jī)制
為提升資源利用效率,可針對(duì)不同業(yè)務(wù)、不同優(yōu)先級(jí)用戶實(shí)習(xí)差異化服務(wù)策略,建立基于業(yè)務(wù)及用戶優(yōu)先等級(jí)的數(shù)據(jù)資源分配機(jī)制。
)
四、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)分流技術(shù)與策略
4.1TD網(wǎng)絡(luò)對(duì)手機(jī)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的分流
加強(qiáng)TD網(wǎng)絡(luò)的覆蓋優(yōu)化與TD-2G互操作優(yōu)化,加快GSM用戶及業(yè)務(wù)向TD網(wǎng)絡(luò)遷移,實(shí)現(xiàn)TD網(wǎng)絡(luò)對(duì)終端和業(yè)務(wù)的有效承載,是分流手機(jī)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的重要技術(shù)手段。
4.1.1完善TD網(wǎng)絡(luò)連續(xù)深度覆蓋
(1)加強(qiáng)TD基站覆蓋建設(shè)。通過(guò)提高TD網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)密度,完善TD連續(xù)覆蓋和深度覆蓋能力,提高TD在數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的分流比例。重點(diǎn)解決現(xiàn)網(wǎng)中的覆蓋盲區(qū)和弱覆蓋區(qū),對(duì)現(xiàn)有TD網(wǎng)絡(luò)已覆蓋區(qū)進(jìn)行精細(xì)化優(yōu)化補(bǔ)點(diǎn),數(shù)據(jù)熱點(diǎn)區(qū)域通過(guò)宏蜂窩、街道站、分布系統(tǒng)、Femto基站多種形式實(shí)現(xiàn)連續(xù)深度覆蓋,進(jìn)一步提升TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量和性能。TD網(wǎng)絡(luò)覆蓋以城市數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)熱點(diǎn)區(qū)域及GSM網(wǎng)絡(luò)頻率緊張區(qū)域?yàn)橹攸c(diǎn),同時(shí)根據(jù)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展需求,加強(qiáng)TD網(wǎng)絡(luò)在人口密集、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)城鎮(zhèn)的廣度覆蓋范圍。(2)通過(guò)TD網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)應(yīng)用部署提升網(wǎng)絡(luò)覆蓋能力與網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量,見(jiàn)表2。
4.1.22G/TD互操作參數(shù)設(shè)置
通過(guò)優(yōu)化2G/TD重選、切換等互操作參數(shù)設(shè)置,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的有效分流。2G/TD互操作遵循影響最小原則,盡量減少對(duì)目前已經(jīng)成熟、穩(wěn)定的2G系統(tǒng)的沖擊,避免對(duì)2G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行大量的升級(jí)工作;同時(shí)遵循切換最少原則,盡可能減少切換次數(shù),保持業(yè)務(wù)的穩(wěn)定性;體驗(yàn)最優(yōu)原則,盡可能保證用戶享受到高質(zhì)量的服務(wù)。
在互操作參數(shù)設(shè)置上,一般采取以下策略:
(1)小區(qū)駐留策略
為了減少GSM網(wǎng)絡(luò)壓力,并提高TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)的利用率,盡量將TD用戶的所有業(yè)務(wù)盡量承載在TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)上。
·TD-SCDMA用戶優(yōu)先選擇接入TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò);
·設(shè)置切換參數(shù),盡量減少TD-SCDMA與GSM的系統(tǒng)間切換;
·TD-SCDMA用戶離開(kāi)TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍時(shí),進(jìn)行UTRAN空閑狀態(tài)到GSM空閑狀態(tài)的小區(qū)重選;
·TD用戶在GSM網(wǎng)絡(luò)下發(fā)起的PS業(yè)務(wù),通過(guò)2/3G重選到TD網(wǎng)絡(luò),通過(guò)參數(shù)配置實(shí)現(xiàn)在用戶在發(fā)起PS業(yè)務(wù)時(shí),容易重選到TD網(wǎng)絡(luò)。
(2)小區(qū)切換策略
在TD-SCDMA與GSM網(wǎng)絡(luò)間進(jìn)行切換時(shí),需要考慮切換最小原則,并減少切換算法的復(fù)雜性。
·基于擁塞的業(yè)務(wù)切換:在TD網(wǎng)絡(luò)空閑時(shí)避免大量的2/3G切換和重選互操作;
·FAST RETURN技術(shù):語(yǔ)音業(yè)務(wù)掛機(jī)后快速重選回到TD網(wǎng)絡(luò);
·CS域業(yè)務(wù)單向切換:在CS域業(yè)務(wù)進(jìn)行時(shí),只考慮從TD-SCDMA系統(tǒng)向GSM系統(tǒng)的切換,如果切換時(shí)目標(biāo)小區(qū)接入失敗,UE返回TD-SCDMA小區(qū);
·PS域業(yè)務(wù)雙向切換:PS域業(yè)務(wù)進(jìn)行時(shí),可以進(jìn)行TD-SCDMA系統(tǒng)與GSM系統(tǒng)之間的雙向切換;
·TD-SCDMA系統(tǒng)只設(shè)置與900頻點(diǎn)的異系統(tǒng)小區(qū)。
4.2WLAN網(wǎng)絡(luò)對(duì)手機(jī)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的分流
WLAN網(wǎng)絡(luò)承載適用于在高速業(yè)務(wù)需求的熱點(diǎn)區(qū)域,提供高接入速率、低QoS的互聯(lián)接入服務(wù),用于分流2G/3G網(wǎng)絡(luò)高帶寬數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),低成本承載不斷增長(zhǎng)的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)流量。但目前WLAN的認(rèn)證方式復(fù)雜,終端接入不便利,導(dǎo)致手機(jī)WLAN客戶體驗(yàn)較差。WLAN目前承載的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)以數(shù)據(jù)卡、筆記本電腦為主,對(duì)手機(jī)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的承載比例較低,應(yīng)通過(guò)多種措施加快數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)向WLAN網(wǎng)絡(luò)分流。
(1)簡(jiǎn)化WLAN認(rèn)證方式
根據(jù)WLAN的演進(jìn)與部署路線,未來(lái)將可能首先采用PEAP認(rèn)證方式,第一階段基于證書(shū)認(rèn)證網(wǎng)絡(luò)側(cè)身份,建立TSL隧道,第二階段基于用戶名和密碼認(rèn)證用戶身份。遠(yuǎn)期則采用(U)SIM認(rèn)證,即基于用戶(U)SIM卡進(jìn)行WLAN認(rèn)證和密鑰協(xié)商,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)認(rèn)證;借助(U)SIM卡,WLAN網(wǎng)絡(luò)可以自動(dòng)識(shí)別進(jìn)入覆蓋區(qū)域的手機(jī)用戶,為相關(guān)業(yè)務(wù)提供服務(wù)。
(2)完善WLAN網(wǎng)絡(luò)的熱點(diǎn)精確覆蓋
WLAN建在熱點(diǎn)區(qū)域才能對(duì)GSM/TD進(jìn)行有效分流。因此,應(yīng)綜合分析GSM/TD數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)分布、終端類(lèi)型、應(yīng)用類(lèi)別、用戶習(xí)慣等,通過(guò)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)地圖精確定位GSM/TD數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)熱點(diǎn),實(shí)現(xiàn)WLAN的精確建網(wǎng),從而達(dá)到有效分流GSM/TD數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)流量的目標(biāo)。
4.3LTE網(wǎng)絡(luò)是未來(lái)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)分流主力
LTE(Long Term Evolution,長(zhǎng)期演進(jìn))技術(shù)具有更高的數(shù)據(jù)傳輸速率、更低的傳輸時(shí)延,其下行峰值速率為100Mbps,上行峰值速率為50Mbps,用戶面時(shí)延(單向)小于5ms,控制面時(shí)延小于100ms,其采用1.25MHz~20MHz靈活的可變帶寬,以O(shè)FDMA多址接入和MIMO多天線為基礎(chǔ),是一個(gè)以優(yōu)化分組數(shù)據(jù)域業(yè)務(wù)傳輸為最終目標(biāo)的新一代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)。
TD-LTE網(wǎng)絡(luò)是中國(guó)移動(dòng)未來(lái)高帶寬、高質(zhì)量無(wú)線寬帶業(yè)務(wù)的主要承載網(wǎng)絡(luò),目前該網(wǎng)絡(luò)正在加快建設(shè)與完善當(dāng)中,預(yù)計(jì)將成為中國(guó)移動(dòng)未來(lái)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)分流的主力網(wǎng)絡(luò)。為實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)承載,TD-LTE系統(tǒng)采用了OFDM、MIMO、鏈路自適應(yīng)、HARQ、快速M(fèi)AC調(diào)度、小區(qū)間干擾消除等關(guān)鍵技術(shù)[3]。
(1)OFDM技術(shù)。OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,正交頻分復(fù)用)是一種特殊的多載波傳輸方案。OFDM結(jié)合了多載波調(diào)制(MCM)和頻移鍵控(FSK),把高速的數(shù)據(jù)流分成多個(gè)平行的低速數(shù)據(jù)流,把每個(gè)低速的數(shù)據(jù)流分到每個(gè)單子載波上,在每個(gè)子載波上進(jìn)行FSK。LTE系統(tǒng)下行多址方式為正交頻分多址(OFDMA),上行則采用單載波頻分多址(SC-FDMA)技術(shù)。OFDM與傳統(tǒng)的多載波調(diào)制(MCM)相比,OFDM調(diào)制的各個(gè)子載波間可相互重疊,并且能夠保持各個(gè)子載波之間的正交性。選擇OFDM的一個(gè)主要原因在于該系統(tǒng)能夠很好地對(duì)抗頻率選擇性衰落或窄帶干擾。(2)MIMO多天線技術(shù)。下行利用公共天線端口,LTE系統(tǒng)可以支持單天線發(fā)送(1x),雙天線發(fā)送(2x)以及4天線發(fā)送(4x),從而提供不同級(jí)別的傳輸分集和空間復(fù)用增益。利用專用天線端口以及靈活的天線端口映射技術(shù),LTE系統(tǒng)可以支持更多發(fā)送天線,比如8天線發(fā)送,從而提供傳輸分集、空間復(fù)用增益同時(shí),提供波束賦形增益。(3)鏈路自適應(yīng)技術(shù)。鏈路自適應(yīng)技術(shù)可以通過(guò)兩種方法實(shí)現(xiàn):功率控制和速率控制。一般意義上的鏈路自適應(yīng)都指速率控制,LTE采用AMC(Adaptive Modulation and Coding,自適應(yīng)編碼調(diào)制)技術(shù),eNode B能夠根據(jù)UE反饋的信道狀況及時(shí)調(diào)整不同的調(diào)制方式(QPSK、16QAM、64QAM)和編碼速率,使數(shù)據(jù)傳輸及時(shí)跟上信道的變化狀況。對(duì)于長(zhǎng)時(shí)延的分組數(shù)據(jù),AMC可以在提高系統(tǒng)容量的同時(shí)不增加對(duì)鄰區(qū)的干擾。(4)HARQ技術(shù)。HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest,混合自動(dòng)重傳)是一種前向糾錯(cuò)FEC和重傳ARQ相結(jié)合的技術(shù)。HARQ與AMC配合使用,為L(zhǎng)TE的HARQ進(jìn)程提供精細(xì)的彈性速率調(diào)整。LTE技術(shù)中的HARQ技術(shù)采用了增量冗余HARQ,方法是通過(guò)第一次傳輸發(fā)送信息bit和一部分冗余bit,進(jìn)而通過(guò)重傳發(fā)送額外的冗余bit,如果在第一次傳輸完成后沒(méi)有成功解碼,則可以通過(guò)重傳更多的冗余bit去降低信道編碼率,從而能夠?qū)崿F(xiàn)更高的解碼成功率。(5)快速M(fèi)AC調(diào)度技術(shù)。MAC調(diào)度不僅控制復(fù)用、優(yōu)先級(jí)處理和HARQ,也控制資源分配、天線映射和調(diào)制編碼方式。LTE調(diào)度周期為1ms,通過(guò)快速調(diào)度技術(shù),實(shí)現(xiàn)上下行數(shù)據(jù)傳送的資源優(yōu)化,最大化系統(tǒng)吞吐量。LTE系統(tǒng)支持頻域的信道調(diào)度和速率控制。分組調(diào)度算法主要采用最大C/I算法、輪詢算法、正比公平算法3種,其中正比公平算法最為常用。(6)小區(qū)間干擾消除。小區(qū)間干擾消除技術(shù)方法包括:a)加擾:LTE系統(tǒng)充分使用序列的隨機(jī)化避免小區(qū)間干擾;b)跳頻傳輸:目前LTE上下行都可以支持跳頻傳輸,通過(guò)進(jìn)行跳頻傳輸可以隨機(jī)化小區(qū)間的干擾;c)發(fā)射端波束賦形以及IRC:通過(guò)此技術(shù)可提高期望用戶的信號(hào)強(qiáng)度,降低信號(hào)對(duì)其他用戶的干擾;d)小區(qū)間干擾協(xié)調(diào):主要是以小區(qū)間協(xié)調(diào)的方式對(duì)資源的使用進(jìn)行限制,包括限制哪些時(shí)頻資源可以使用,或者在一定的時(shí)頻資源上限制它的發(fā)射功率;e)功率控制:包括小區(qū)間功率控制和小區(qū)內(nèi)功率控制。
五、結(jié)束語(yǔ)
數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)高速增長(zhǎng)下的資源配置優(yōu)化與數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)分流是中國(guó)移動(dòng)面臨的一個(gè)重大難題。本文首先對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展及承載現(xiàn)狀問(wèn)題進(jìn)行介紹,結(jié)合GSM、TD、WLAN、LTE四網(wǎng)協(xié)同與定位,對(duì)GSM系統(tǒng)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)資源優(yōu)化技術(shù)方法進(jìn)行具體分析,并對(duì)TD、WLAN、LTE的手機(jī)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)分流的技術(shù)手段和策略進(jìn)行深入探討。數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)資源優(yōu)化和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)分流需要多種手段綜合解決,相信隨著相關(guān)網(wǎng)絡(luò)、終端的不斷發(fā)展與完善,數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)將由2G網(wǎng)絡(luò)更大規(guī)模地向TD、WLAN和LTE分流,數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的承載與資源配置將更趨合理。
參考文獻(xiàn)
[1]愛(ài)立信. 2012中國(guó)城市通信行為研究報(bào)告[R]. 2013年3月.
[2]廣東移動(dòng).中國(guó)移動(dòng)廣東公司2013-2015年滾動(dòng)規(guī)劃無(wú)線網(wǎng)規(guī)劃指導(dǎo)意見(jiàn)和配置原則[R]. 2012年6月.
[3]王映民,孫韶輝等. TD-LTE技術(shù)原理與系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M].人民郵電出版社. 2010年6月.