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中国移动NG-GSM网络关键技术解析

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采用上行4路分集接收(FourWayDiversityReceiving,FWDR)技术。上行4路分集接收就是对4个端口上的接收信号进行组合处理,以获得更好的信号。由于信号通过更多的路径到达基站,因此可以增强上行链路预算,即提高基站的接收灵敏度。它相对于两路分集有2~3dB的增益。

该技术不但可以增强上行链路的增益,还可以降低移动终端的发射功率,增加其待机时间。采用4路分集接收技术可以增强覆盖距离,改善通讯质量,降低网优成本。若4路分集和DPCT或者下行发射分集同时使用,可使基站实现超远覆盖。

采用上行干扰抑制合并(InterferenceRejectionCombining,IRC)技术。上行干扰抑制合并IRC可以认为是一种更高级的分集接收功能,它可以改善上行的质量,提高上行信号的增益。国内现网测试表明,IRC在密集城区可提供上行C/I增益提高3到5个dB。IRC在期望信号与干扰信号同步时的作用效果最好,从技术实现上来说,IRC基于对各分集支路上噪声协方差矩阵的估计,这个矩阵求逆后被用来计算需要的矩阵。

IRC消除从不同天线上接收的相干噪声,如果噪声间不相干,那么IRC的性能跟普通的MRC是差不多的。由于技术特点,IRC技术适用于高话务密度区,密集城区因用户众多,话务量大而采用紧密频率复用,导致干扰严重,而主要的干扰来自同频干扰和网外干扰,IRC能利用技术特点,对这些有相关性的干扰进行消除合并。

数据业务承载能力增强技术-EDGEEvolution

EDGEEvolution技术能够通过对现有基础设施的软件进行升级改造,从而将数据传输速率提高到目前的3倍,而且将显著改善延迟、增强覆盖范围并提高频谱效率。GSM网络的这一更高数据性能将作为对高速WCDMA/HSPA网络的重要补充,以满足对数据带宽和移动性日益增长的需求。(如图2所示,双载波、32QAM的EDGEevolution峰值速率能达到1Mbit/s。)。

图2  GPRS、EDGE 和不同进程的EDGE Evolution 的峰值速率

EDGEEvolution称做EDGE演进技术或EDGE增强技术,它其实是一系列新技术的合集,这些新技术将使EDGE的单用户理论速率达到1Mbit/s(现8timeslotEDGE理论速率为384kbit/s)。这些技术集主要包括手机接收分级 (MSRD、双天线除扰 (DAIC)、下行双载频捆绑 (DDC)、GERAN上行性能演进 (HUGE)、符号周期削减、更高阶调制和Turbo编码 (RED HOT)、延迟削减(Latency reduction)等。

BSSIP化

随着网络技术的发展,全网IP化将成为必然趋势,目前,通信运营商在交换侧大部分实现了IP化,包括对汇接局和端局的IP化改造。下一步的工作是对BSS进行IP改造。GSM在最初对接口进行定义的时候,主要的接口协议为TDM,随着IP化的发展和GSM新技术的引入,有必要讨论在2G引入IP承载的可行性。所谓对BSS进行IP化,主要是利用IP作为传输协议,接口包括Abis接口、A接口和Gb接口,如图3所示。

图3 BSS IP 化网络结构示意图

对基站系统接口进行IP化改造,对网络运营商带来的好处也是显而易见的,BSSIP后,能提高话音业务的业务质量,并能有效降低网络成本,节省传输资源并简化传输规划。基站系统IP化,能简化维护管理的难度,有利于最后一公里的多种组网方式,便于运营商根据业务需求采用多样手段建立接入系统。

目前,移动运营商对BSSIP进行改造,也面临一些问题。比如,BSS设备IP兼容性问题,涉及现网BSC、BTS替换改造,现网Abis口大量存在的E1TDM点到点连接带来的传输改造问题,IP网元的同步问题、性能管理问题,IP化以后对于网元的IP资源规划和管理,IP/MPLS专网的管理,网络安全性问题,后续网络演进的策略和步骤等。

多样的基站技术

载波池技术

由于某些基站忙闲时刻话务量差异很大,诸如写字楼基站,白天话务很忙,晚上很空闲,住宅小区刚好相反,解决此类问题的较好的办法是建立载波池。载频池系统是在光纤直放站基础上,增加切换、监控等单元构成,能为空闲的基站提供射频搭载,综合网管中心在网络上指配信号链路,实时或定时调度载频资源到高通信需求地区,以吸收该地区话务。

载波池系统起到了形成载频储备和共享的频率利用模式,其动态配置方式也突破了传统的频率固定配置模式,对于实际工程建设有很重要的意义。

多模基站

在未来,移动通信接入网必将是多制式共存的接入网络,将使用多种具有不同覆盖范围和容量的空中接口技术,如WCDMA、GSM、EDGE、WLAN、WiMAX或TD-SCDMA等。然而,空中接口资源的稀缺是运营商必须长期面对的问题。集中统一管理不同的资源,是运营商最大效率利用这些资源的关键。

无线网络发展的未来方向将是支持多模式接入的无线网络。在这样的网络中,多种不同的接入技术必须无缝地整合在单一的无线接入网中,而终端用户无须知道当前需要用那种方式接入网络。以GSM为基础的多模基站可以满足不同的运营商的网络演进和融合的需求,多模基站的应用,能有效降低运营商的多模组网成本。

智能基站

未来的基站将是一个智能化的实体,将实现即插即用,免除繁复的数据配置、网络规划和优化。BTS将在BSC的控制下,自动进行数据配置,并且在运行过程中根据频点的干扰情况和邻接小区的工作情况,自动进行频点优化和邻接小区的参数优化等。智能化基站的应用,将减少人为的干预,降低对维护人员的水平和数量需求,降低运维成本。

作者:王涌泉   来源:通信世界周刊

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