新技術講座學習報告移動通信網絡優化隨著移動通信網絡的迅猛發展，人們對網絡的平均服務質量要求越來越高。移動通信網絡發展初期，提高網絡服務質量主要體現在改善覆蓋上，采用的主要方式為粗放式的擴大網絡規模。目前，移動通信同絡的規模已相當龐大，無論是中國移動，還是中國聯通，網絡均維持在一個比較穩定的規模上，今后網絡服務質量的提高將主要依賴于細致、系統的網絡優化工程。在現有網絡設備、資源和容量的基礎上，通過參數調整和硬件優化等手段，最大限度地提高網絡的服務質量，從而提高效益。網絡優化是一項長期的、系統化要求極高的工作，網絡優化工作通常應包括的主要內容有：(1)設備排障：發現并排除一些影響網絡性能的設備故障；(2)提高網絡運行指標：無線接通率、阻塞率、掉話率、切換成功率和話音接通率等；(3)提高話音服務質量；(4)話務均衡：G網與D網之間、G網內各小區之間和D網內各小區之間的話務均衡；(5)網絡負荷均衡：信令負荷均衡、設備負荷均衡和鏈路負荷均衡等；(6)合理調整網絡資源，疏通網絡中的一些瓶頸，增加網絡容量（包括對突發性大話務量的支持）；(7)捉高設備利用率：提高頻譜利用率和每信道話務量等；(8)減少線路投資：合理安排有線鏈路和路由調整等；(9)建立和維護長期的網絡優化工作平臺，建立和維護網絡優化檔案。一個服務質量好的網絡以其良好的硬件環境和軟件環境為依托。因此，網絡優化工作主要解決的就是改善硬件環境和軟件環境，即硬件優化和軟件優化。硬件優化主要包括天線優化、設備排障等工作，一個好的硬件環境是開展網絡優化的基礎。一個網絡的優劣，往往與初期工程建設有很大關系。目前，在硬件優化上，常常碰到下列問題：(1)基站天線受建筑物、廣告牌等嚴重阻擋，造成覆蓋上的弱區，甚至盲區。此類問題在較大城市網絡中特別明顯。原因有很多種，包括初期工程建設設計不合理、后期城市建筑的影響等，可通過分析OMC報表統計話務量狀況、實施路測等方法發現，在網絡優化過程中，經常碰到此類問題。由于站點已固定，可采取調整覆蓋較差區域附近基站的天線水平角、俯仰角，或增加天線高度等手段，以改善該區域覆蓋，也可采用遷移基站的辦法。(2)天線俯仰角、方位角與設計不符，或天線錯接等。天線錯接容易判斷，但在目前的移動通信網絡中，天線方位角不準的現象比較普遍。由于GSM網絡是一個千擾受限系統，天線方位角不準將造成覆蓋區域變化、基站服務區關系混亂的情況，更容易造成不必要的干擾，從而影響指標。俯仰角設置不合理易造成越區覆蓋、服務區不明顯等問題。(3)設備故障是網絡優化的常規問題。設備故障類型眾多，不同廠商設備有不同類型問題。通常情況下，簡單的設備故障（如天線饋線、基站模塊故障）可從OMC告警上查到。某個載頻時隙有問題、主副載頻功率不平衡等不易察覺的問題，則需要采用實地CQT測試和Abis口掛接信令監測儀等手段確定。軟件優化是指頻率優化、調整無線參數和核查配置參數等內容。在優化過程中，配置參數（無線部分或交換部分的各種定時器參數等）出現錯誤的概率不大，可在A口、Abis口掛接信令測試儀表確定。在網絡優化過程中，通過大量的基礎性工作，保證較低的設備故障率、良好的基站覆蓋狀況（合理的覆蓋劃分、信號阻擋少），使網絡干擾減至最小．加上配置一套比較合理的無線參數，可使網絡處于一個出較穩定的狀況。此時，網絡若要進一步改善，必須采取一些精細的優化工作。下一代移動通信新技術展望移動通信誕生以來，其發展速度令人驚嘆。第二代移動通信系統正在以前所未有的速度發展著；第三代數字移動通信系統處于商用化的前夕，它將能提供語音、數據、視頻等多媒體業務。下一代移動通信系統(Beyond3G)的研究工作也正在展開。目前許多著名通信公司已經投入巨資研究下一代移動通信系統。下一代移動通信系統主要有以下性能特點：（1）傳輸速率在低速移動和固定情況下達20Mbps，在高速移動情況下達2Mbps；（2）容量達到3G系統的5~10倍，傳輸質量相當于或優于3G系統；（3）小區覆蓋范圍等于或大于3G系統；（4）在不同速率間能夠自動切換，以保證通信質量；（5）網絡的比特成本低于3G系統。下一代移動通信系統的關鍵技術是從2G和3G的關鍵技術演進而來的。因此改進后的3G關鍵技術也是下一代移動通信系統的核心技術。一、智能天線智能天線是一個由多組獨立天線組成的天線陣列系統，該陣列的輸出與收發信機的多個輸入相結合，可提供一個綜合的時空信號。與單個天線不同的是，天線陣列系統能夠動態地調整波束的方向，以使每個用戶都獲得最大的主瓣，并減小了旁瓣干擾。這樣不僅改善了SINR(Signal-to-InterferenceandNoiseRatio,信號干擾比)，還提高了系統的容量，擴大了小區的最大覆蓋范圍，減小了移動臺的發射功率。二、軟件無線電目前移動通信的多種標準并存，不同標準采用不同的工作頻段、不同的調制方式，造成系統間難以互通，給移動用戶的漫游帶來很大的限制。而軟件無線電是一種最有希望解決這些問題的技術。軟件無線電是指研制出一個完全可編程的硬件平臺，所有的應用都通過在該平臺上的軟件編程實現。換言之，不同系統的基站和移動終端都可以由建立在相同硬件基礎上的不同軟件實現。該技術將能保證各種移動臺、各種移動通信設備之間的無縫集成，并大大降低了建設成本。可以預見，基于軟件無線電的移動通信將會具有以下特點：（1）在同一硬件平臺上兼容不同的系統；（2）具有自動漫游能力，能在不同系統之間進行智能切換；（3）可以下載公用軟件并進行自身的升級；（4）支持語音、數據、圖像和傳真等多種業務，并能根據業務流量，信道質量等情況，自動選擇合適的傳輸信道；（5）自動選擇通信模式，采用合適的通信協議和信號格式實現遠端通信。軟件無線電在移動通信中的應用，將根本改變移動通信的網絡結構，實現有線網與無線網融合并能容納各種標準、協議。提供更為開放的接口，最終大大增加網絡的靈活性。三、OFDM在各類無線通信系統中，ISI（Inter-symbolInterference,符號間干擾）一直是影響通信質量的重要因素。目前的移動通信系統采用自適應均衡器來解決這一問題。但是用戶數越多均衡器的抽頭數就越多，這對硬件的處理速度提出了很高的要求，并將大大提高設備的復雜程度和成本。因此，當同樣能夠有效對抗ISI的OFDM技術推出時，就因其頻譜利用率高、抗多徑衰落性能好、成本偏低而被普遍看好。OFDM技術其實是MCM(Multi-CarrierModulation,多載波調制)的一種。其主要思想是：將信道分成許多正交子信道，在每個子信道上進行窄帶調制和傳輸，這樣減少了子信道之間的相互干擾。每個子信道上的信號帶寬小于信道的相關帶寬，因此每個子信道上的頻率選擇性衰落是平坦的，大大消除了符號間干擾。在發送端，通過IFFT得到時域信號，插入循環前綴可以克服多徑引起的ISI；信號經過信道后，通過FFT變換得到頻域信號，再經過檢測得到原始信號。與相同傳輸速率的單載波系統相比，OFDM的每個子信道碼元寬度是前者碼元寬度的N倍，且其寬度遠遠大于信道的時延擴展。因此，OFDM的每個子載波均具有極強的抗碼間干擾的能力。四、多用戶檢測多用戶檢測是針對CDMA中多個平行傳送信號的高效檢測程序，它在TD-SCDMA中獲得了廣泛的應用。多用戶檢測技術可以使CDMA系統的頻譜效率大大提高。在CDMA移動通信系統中，必須抵抗兩種類型的干擾。第一種是由于不同的用戶同時共享同一頻段的帶寬(各個用戶之間由于其對應的地址碼之間存在相關性)而產生的MAI（MultipleAccessInterference，多址接入干擾），第二種是由于信道特性的不理想而引起的ISI（Inter-SymbolInterference，符號間干擾）。如果每個用戶相對于其他用戶的干擾能夠被消除，那么系統容量會得到很大的提高并且理論上能夠消除遠近效應。多址干擾是限制CDMA系統容量的一個重要因素。當用戶數目不多時，多址干擾一般都很小。但是隨著用戶數目的增多，多址干擾會越來越大。為了更有效的抵抗遠近效應和衰落以提高系統容量，在80年代初提出了多用戶檢測技術(MultiuserDetection)以消除多址干擾，同時也可以采用維特比（Viterbi）算法等均衡方法來抗符號間干擾。在反向鏈路上采用多用戶檢測技術的概念最早是由Klein和Baiser提出的，他們分析了迫零分塊均衡器（ZeroForcing-BlockLinearEqualizer）的性能。接著，Jung和Klein等人又提出了其他多用戶檢測算法，如ZF-BDFE，MMSE-BLE，MMSE-BDFE等算法。其基本思路都是對接收的各個信號一起做線性矩陣運算。這些多用戶檢測接收機還可以與相干接收機的天線分集技術和Turbo碼相結合。多用戶檢測技術的主要缺點是其高計算復雜度，特別是在下行鏈路上。事實上，因為多用戶檢測部分的計算量僅僅是移動臺需要的整個計算量的一小部分，所以很必要控制該算法的復雜度。六、M-QAMIMT-2000中定義的未來個人通信，是多種業務的綜合。不僅包括傳統的語音服務（96kbps），還包括多媒體業務（384kbps和2Mbps）。若在這些高速數據傳輸中采用一般的調制技術，則會急劇增加信道帶寬從而使頻率緊張的狀況進一步惡化。因此，采用高頻譜利用率的調制方式，是解決有限的頻譜資源與高速率多媒體業務這一對矛盾的有效方法。而m-QAM（正交振幅調制）就是這樣的一種技術。七、IP技術新一代網絡將會建成一個全IP的系統，這不僅包括核心網的IP化，還包括無線接入部分的IP化。前者的焦點在于對原有核心網的改動程度、改造成本、網絡的后向兼容性等。后者的難度比前者要大，但良好的IP接入可以保證技術發展上的協調一致性；可以實現基于IP包的統計復用技術，從而降低傳輸成本；可以實現全帶寬利用度；使統一的網