作 者:张卫江
随着GSM移动业务的迅猛发展,在保证通信质量的前提下最大限度地提高GSM网络容量始终是网络运营商们孜孜以求的目标。GSM扩容的传统方法是小区分裂与频段扩展,但目前得到新的频谱资源的可能性已经不大,在话务密集地区因受到干扰的限制,小区分裂的方法亦举步维艰,因而采用更加紧密的频率复用技术、新增微蜂窝和室内分布系统、建设GSM900/1800双频网络等方法已经成为解决GSM网络容量的重要手段。华为EnerGSM系列产品根据不同运营商的需要,打造了多样化的容量解决方案。
领先技术助力运营商提升容量
采用频率紧密复用技术解决频率资源有限难题
紧密频率复用技术可以利用有限的频率资源,最大化小区的载频配置,最大化小区容量。这种解决方案适合面临如下情况的运营商,一种情况是频率资源太少,较少的频率资源难以做成大配置基站,难以支撑用户的增长,那就会对紧密频率复用技术的需求较为紧迫。另一种情况是频率资源较多,但用户增长快速,需要更大配置的基站,也需要紧密频率复用技术。例如中国移动,当前年话务量增长在50%以上,S8/8/8甚至S12/12/12的配置都已经难以满足用户增长的需要。
华为在紧密频率复用方面开发了很多与业界先进水平同步的新技术,所有设备均支持当前的紧密频率复用技术,例如4*3(指4个基站12个小区为一个频率复用簇,其它小区均与该小区使用相同的频率组,其它专业概念类推)、7*3、MRP、基带跳频、射频跳频(1*3、2*3、3*3、1*1)等等;华为的空腔合路器可以结合基带跳频和MRP技术支持大于S5/5/5的高配置基站;射频跳频技术1*3、1*1复用度较高,网络干扰也较难控制,华为同时开发了同心圆、DTX、功控、AMR、ICC、FlexibleMAIO管理、Antennahopping、同步基站等等技术,作为辅助技术最小化紧密频率复用带来的网络干扰问题。这些技术旨在提高频谱效率,从而降低了网络对同频与邻频干扰指标的要求,使得频率的紧密复用成为可能。
FlexibleMAIO管理使系统自动规划跳频参数MAIO,降低了跳频数据规划的难度,避免了人工规划MAIO数据可能导致的错误;当网络采用1*1和1*3跳频时,使用灵活MAIO管理功能,系统会尽量避开同邻频干扰,使干扰最小化。
Antennahopping技术通过不同的时隙在不同的天线发射来引入分集增益,提高链路增益,特别是非跳频载频增益较大,可以大大提高BCCH载频的复用度。
ICC(InterferenceCounteractCombining,干扰抵消合并)技术预测评估多天线上干扰信号的相关性,利用相关的干扰相互抵消原理,降低同邻频干扰,ICC+同步基站的解调增益将会大幅度提高。
SAIC技术(singleantennainterferencecancellation,单天线干扰消除)是3GPP R6引进的新技术,用于手机的单天线接收场合,通过信号处理技术降低干扰对下行信号接收的影响,和ICC技术对比,是上下行解调性能平衡的互补,SAIC+同步基站也会使手机的解调性能大幅度提升。
采用更紧密的频率复用技术不仅要有辅助的干扰抵消技术配合,还需要更高效率的频率规划、优化工具配合,华为有自动频率规划工具U-NET,在网管系统还有自动频率优化功能和干扰检测的功能,提高频率优化的工作效率。
采用高频段和扩展频段资源满足扩容需求
紧密频率复用是有限度的,当低频段的容量潜力挖掘到极点以后,还是满足不了容量增长的需要,就需要高频段的资源配合,与低频段一起组成双频网络,均衡话务。华为双频网解决方案支持传统双频网和CoBCCH,还拥有自己独到的技术-增强型双频网。
增强型双频网是华为独有的新功能,把共站址的双频基站做成逻辑上的同心圆,在算法上吸收了同心圆和CoBCCH的功能,对呼叫接入和切换流程方面进行了优化,使双频网络在话务均衡和KPI指标方面更加优化,增强双频网络的容量吸收能力。相对于传统双频网和CoBCCH网络来说,它具有KPI指标好、双网负载均衡较好、可维护性好、成本低等优势;对于运营商来说,采用1800M或者1900M网络既增加了网络容量,又不用担心相关的网络指标下降。扩展频段是指在原有规定频段的基础上新增的GSM频段,比如中国的EGSM频段,当前华为的设备都支持EGSM频段。
微蜂窝与室内分布系统弥补宏蜂窝的话务盲区和热点覆盖
采用微蜂窝和室内分布系统也是提高网络容量的有效方法之一。在以下两类地区可考虑使用微蜂窝和室内分布系统:一是“热点”地区。最主要的“热点”地区是如大型宾馆、饭店、写字楼、大型商场、娱乐场所及车站、码头、机场等等。二是为解决全网容量问题,特别在密集城区,由于城区环境较为复杂,高层建筑物较多,仅仅依靠宏蜂窝覆盖,难以达到所有区域无缝覆盖,微蜂窝便可以充分利用其灵活和经济的特点,吸收较难覆盖区域的话务。
华为推出的微蜂窝室外型基站BTS3006C,具有体积小(700mm*470mm*600mm)、智能风冷散热专利技术(能保证正常工作在+55℃)、中等容量(6载频)、高接收灵敏度(静态灵敏度为–112.5dBm)等优点,兼具容量、灵活、高性能和经济的特点,适用于微蜂窝和室内分布系统。
半速率技术使信道容量翻倍
半速率在不增加Abis口的传输带宽需求下,提高了频谱利用率和系统的无线接通率,降低GSM网络的TCH拥塞率,使GSM载频支持的信道数翻倍,提高网络容量,但美中不足的是语音质量相对FR/EFR来说有所下降,这是当前用质量换容量难以避免的结果。
从主观感受来说,HR相对于FR来说,语音质量下降很小,可以忽略,相对于EFR的语音质量差别较大;从路测结果上分析,全速率、半速率MOS评分两者固定差值大约0.2,故可以把HR定位为提高网络容量的辅助手段,建议运营商在话务量较高,突发量大,没有开启EFR功能,而对语音质量要求不高的区域使用。
华为的GSM网络支持HR和AMRHR,HR信道可以配置为静态HR信道和动态HR信道,手机在接入时,根据其支持能力和网络话务忙/闲状态选择AMRFR/FR/AMRHR/HR信道。灵活的信道分配算法,使网络话务闲时,优先选用FR信道,保证话音质量;网络话务忙时,充分利用HR信道,提高网络容量;支持AMR的手机,优先选用AMR FR或者AMR HR,提高语音质量和抗干扰能力。合理的信道分配策略,相对半速率的语音质量来说,也算是一个较好的补充。