多載波技術在3G網(wǎng)絡部署中的應用
3G網(wǎng)絡部署基本采用統(tǒng)一規(guī)劃、分步實施的指導思想,分步驟實現(xiàn)3G網(wǎng)絡廣度覆蓋和深度覆蓋。在建網(wǎng)初期,首先確保重點區(qū)域的網(wǎng)絡覆蓋,并確定后續(xù)分步實施過程中的有序規(guī)劃與合理覆蓋,保證網(wǎng)絡建設的高起點,避免后期網(wǎng)絡擴容中大規(guī)模小區(qū)分裂對網(wǎng)絡造成的影響。對于已有2G網(wǎng)絡的運營商,要協(xié)調與現(xiàn)有網(wǎng)絡間的關系,確?,F(xiàn)有移動用戶市場資源利用率最大化。因此,在3G網(wǎng)絡部署初期,要對整個網(wǎng)絡的部署、擴容及網(wǎng)絡優(yōu)化進行整體規(guī)劃。
表1:3G網(wǎng)絡發(fā)展各階段網(wǎng)絡建設的主要任務
在3G網(wǎng)絡部署中,基站部署占著重要的地位。主要原因在于基站是無線網(wǎng)絡部署最為靈活的網(wǎng)元,其價值占設備總投資的60%以上,直接關系到網(wǎng)絡的廣度覆蓋和深度覆蓋程度,直接關系到用戶服務的范圍、數(shù)量和服務質量。因此,高性能的無線覆蓋是為用戶提供無所不在3G服務體驗的最終保證,提高無線覆蓋的效率對于降低3G的成本有非常關鍵的作用。
3G部署的關鍵問題包括基站選址、基站共享、室內覆蓋、網(wǎng)絡優(yōu)化、成本控制、網(wǎng)絡干擾、降低
輻射等。同時,3G基站部署要采用靈活的架構支持網(wǎng)絡部署。例如,分布式基站架構,可以在一種無機房或機房位置不理想的情況下,采用射頻模塊拉遠技術,經(jīng)濟快速地進行無線網(wǎng)絡建設。這些問題都要在網(wǎng)絡部署和擴容過程中進行考慮,尤其是在網(wǎng)絡初期的規(guī)劃中進行全面、長遠的考慮。多載波基站的特點和實現(xiàn)方式
目前,經(jīng)常被提到的多載波技術包括多載波調制技術和多載波基站,二者位于不同的技術層面,多載波調制的傳輸系統(tǒng)是下一代移動通信多媒體業(yè)務的主要實現(xiàn)方式之一,而多載波基站的收發(fā)信機支持多個載波,便于實現(xiàn)網(wǎng)絡擴容。
在3G網(wǎng)絡部署和擴容過程中,經(jīng)常使用多載波基站。在第三代移動通信系統(tǒng)中,在原有單載波基站的基礎上,推出多載波基站,例如按照載波數(shù)量劃分為二載波、三載波和四載波基站?;诨镜馁Y源架構和多載波基站,可以快速實現(xiàn)3G網(wǎng)絡的平滑擴容。因此,多載波基站成為3G移動通信網(wǎng)絡擴容的主要實現(xiàn)方式之一。
多載波技術在3G網(wǎng)絡部署中的影響分析
在3G建網(wǎng)初期,主要側重于解決網(wǎng)絡覆蓋問題。但是基于網(wǎng)絡規(guī)劃和設備選型的考慮,有必要在網(wǎng)絡初期考慮未來網(wǎng)絡擴容的實現(xiàn)方式。只有在網(wǎng)絡發(fā)展初期制訂合理的網(wǎng)絡架構和發(fā)展規(guī)劃,才能在降低網(wǎng)絡建設成本的同時保證網(wǎng)絡性能。
目前,基于不同技術實現(xiàn)方式,3G網(wǎng)絡擴容一般可以采取大規(guī)模小區(qū)分裂、部署分層網(wǎng)和多載波基站擴容等集中方式。
因此,在3G網(wǎng)絡部署和擴容過程中,基于網(wǎng)絡部署難度和資金成本,多載波基站擴容方式成為最佳方案之一,但是這要求運營商擁有多個載波資源。而對于載波資源不足的運營商,也可以采用“建網(wǎng)初期實施密集站址規(guī)劃,全程分階段部署”策略,在必要時進行小區(qū)分裂。
多載波基站方式實現(xiàn)網(wǎng)絡平滑擴容的特性,既不改變網(wǎng)絡覆蓋而增加網(wǎng)絡容量,降低了網(wǎng)絡投資和運維成本,同時,也比較適用于城市密集地區(qū),可以根據(jù)用戶增長和業(yè)務需要,靈活地進行部分人口集中地區(qū)的網(wǎng)絡擴容,例如寫字樓和商場等。
多載波傳輸技術在下一代移動通信中的發(fā)展
區(qū)別于第二代移動通信系統(tǒng),3G網(wǎng)絡的最突出特點之一就是支持高速數(shù)據(jù)業(yè)務。隨著技術的發(fā)展,Beyond3G和4G可以實現(xiàn)100Mbit/s的數(shù)據(jù)傳輸速率,甚至更高,支持的業(yè)務從語音到多媒體業(yè)務,包括實時的流媒體業(yè)務。數(shù)據(jù)傳輸速率要根據(jù)這些業(yè)務所需的速率動態(tài)調整。同時,下一代移動通信也要在有限的頻譜資源上實現(xiàn)高速率和大容量,需要頻譜效率極高的技術。鑒于對高速數(shù)據(jù)業(yè)務的發(fā)展需求,多載波調制技術開始成為人們關注的焦點。
數(shù)字信號的載波調制是信道編碼的一部分。為了使數(shù)字信號在信道中傳輸,必須用數(shù)字信號對載波進行調制。傳輸數(shù)字信號時有三種基本調制方式:幅度鍵控、頻移鍵控和相移鍵控,它們分別對應于用正弦波的幅度、頻率和相位來傳遞數(shù)字基帶信號。以上的基本調制方式都采用一個載波信號,因此屬于串行方式的數(shù)字調制解調方式。與此相對應,將采用多個載波信號的并行方式的傳輸系統(tǒng)則稱為多載波傳輸系統(tǒng)。
多載波調制技術MCM適用于多種通信方式,例如無線電射頻通信、光通信等,特別適用于高速數(shù)據(jù)的傳輸。例如,20世紀60年代提出的OFDM技術就是一種多載波調制技術。隨著大規(guī)模集成電路、信道自適應技術等相關領域技術的發(fā)展,OFDM技術從理論走向實際應用,成為高速雙向無線數(shù)據(jù)通信的最佳實現(xiàn)方式之一,在Beyond3G、4G、802.16等通信系統(tǒng)中成為關注的焦點技術之一。目前,在HSDPA網(wǎng)絡普遍采用OFDM技術傳輸高速數(shù)據(jù)業(yè)務。
OFDM的主要技術優(yōu)點包括:頻譜利用率很高,頻譜效率比串行系統(tǒng)高;
此外,OFDM可以和MIMO技術相結合,共同推動下一代網(wǎng)絡的發(fā)展。MIMO系統(tǒng)于1908年由Marconi提出,它利用多天線來抑制信道衰落?;谑瞻l(fā)兩端的天線數(shù)量,可以包括SIMO(Single Input Multiple Output)系統(tǒng)和MISO(Multiple Input Single Output)系統(tǒng)等。MIMO技術可以使信道容量隨天線數(shù)量的增加而線性增大,提高頻譜利用率。MIMO系統(tǒng)在一定程度上可以實現(xiàn)抗多徑衰落,與OFDM的抵抗頻率選擇性衰落相配合,二者將成為下一代網(wǎng)絡的關鍵技術之一。
隨著3G網(wǎng)絡的發(fā)展,更注重3G網(wǎng)絡部署和擴容建設的合理性和經(jīng)濟性、網(wǎng)絡維護的連續(xù)性。3G多載波基站滿足了3G網(wǎng)絡平滑擴容的需要,能靈活地配置網(wǎng)絡,成為3G網(wǎng)絡擴容的主要方式之一。隨著3G增值業(yè)務的發(fā)展,高速數(shù)據(jù)業(yè)務成為3G和下一代網(wǎng)絡的典型代表,而包括OFDM在內的多載波傳輸技術成為人們近期關注的焦點。多載波傳輸技術與其它技術相配合,將極大地推動下一代網(wǎng)絡和高速數(shù)據(jù)業(yè)務的發(fā)展。
表2:3G網(wǎng)絡擴容幾種實現(xiàn)方式比較
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