众所周知,通信网络的规划、移动通信网络的规划必须依赖于 的技术体系、技术特点和设备特点。如针对GSM网络规划设计就需要熟悉GSM网络构架、GSM信道、频率对网络容量的影响,要掌握GSM的网络C/I的计算,要了解GSM的复用方式;而针对基于CDMA的3G系统规划设计则需要掌握3G系统网络架构,熟悉码分多址的特点,软切换、导频、网络参数、网络自干扰的特点,对于TD-SCDMA还要掌握智能天线、DCA\联合检测等关键技术对网络的影响。同时,还要了解网元设备、天馈系统、直放站、分布系统等不同类型的设备特点。
问题:光掌握以上内容是否就真能完成一个网络规划,是否就能达到网络建设运营的目的,是否就能让客户、用户及其他干系人满意呢,
经验告诉我们,无线网络规划,与其说是一门科学,不如说是一门艺术,是结合了通信技术、通信设备、项目管理、消费行为、用户心理乃至经济学等多学科领域于其中的艺术。
了解当前几种移动通信制式(UMTS、TD-SCDMA、WiMAX…)的技术特点、标准编制情况、商业网发展情况以及对网络的总体影响进行分析,并提出网络发展目标和路线图。
X分多址(DMA,Division Multiple Access),几乎现有的移动通信系统都是用“分多址”的方式做区分的,如频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、空分多址(SDMA)、码分多址(CDMA)、空时码分多址(SCDMA)、正交频分多址(OFDMA)。Division是分隔,Multiple是复用,Acess是接入——也就是“址”。接入时目的,分隔是手段,而复用充当了连接目的和手段的桥梁。
复用是将多个同时发生的通信信息合并到一个电路或频段,“复用接入”就是通信信息合并到一个电路或频段,但同时又能区分出不同终端的通信信息。注意的是,直接复用的结果就是干扰。在通信的信道里,这些个干扰再加上其他的噪音,哪个终端页择不出它所需要的信息。多个通信合到一起其实就是谁也甭想通信。就像把一堆人放在一个房间里,各说各话,声音很大,说话双方距离都是随机的,结果大家听到的声音就是噪音,谁也听不明白。话又说回来,如果所有通信和信息传输不复用的话,即任何两两通信都是独立的,那对线路资源的浪费就是平方级的,这对于规模化大生产就是灾难。于是人们理所当然地想出了既实现复用接入,又能把每个通信选出来,是为“分多址”。
对于固定通信,那就是天生的空分多址,多个固定终端用电话线隔开,最后复用到一个接
新邵县人事局线盒中,接线盒就是一个复用器,将多路电话复用到一根电缆或光缆中,再通过交换机,实现程控交换。
而移动通信的特点是媒介为开放的空间。
问题:移动通信该如何实现分多址,
首先,通信空间是四维空间。移动通信网络技术几乎都是以“分多址”技术为核心的,原因在于分多址技术的任何一次变革与创新,都能在数量级上提升频谱效率(即频谱利用率),在有限的频谱资源内能够大幅度地提升容量。
※FDMA(切频率)
高招:调制
基本思想:把频带切成不同载波,载波与载波之间互不干扰重叠。 原理:把每个终端的通信调制到不同的频率上,让不同地址的用户占用着不同的频率(也叫载波),这样就不会出现干扰。在更高的射频波频段可是从几十MHz到几十GHz,通过将低
频的话音、图像、数据统统调制到射频波频段,再把它分成成千上万路子载波。
※TDMA(切时间)
高招:时间片(或时隙)
基本思想:把时间切成时隙,时隙与时隙之间互不干扰重叠。
原理:把时间切成片,同时分给多个终端。通常人们通话是连续的,即多个正弦波的叠
加,时分多址,就是把这个波切碎了分开,其间再掺上别的波。
问题:这还能择开么,
拯救者:奈奎斯特抽样准则
解决方法:不需要抽样无穷,而只需要以带宽2倍以上的速率抽样即可恢复信号。当然这样的抽样是离散的,必然出现了缝隙,可以利用这个缝隙再来抽样其他的信号。因此,从整个时间段上看,被分成了N多时间缝隙(简称时隙),然后利用每个时隙为某终端传一路信息,依旧能确保无损恢复。
※SDMA(切空间)
高招:智能天线
基本思想:智能天线给通话双方专门提供了一个很窄的天线波速,如果这个波速窄到像一根线,就有点像固定通话的电话线了。这样通过空分降低干扰,反过来说,就是为网络容量提供了增益。
大型浮雕※ CDMA
高招:正交码(例如,普通话与方言就是正交的扩频码,当北京人同时听到普通话和江苏话时,他能听懂普通话,而江苏话就像噪音一样,不影响理解)
基本思想:让每个终端的通信信息用相互正交的码来区分。
原理:拿一个相互正交的扩频码与信息相乘,使得信息频谱扩展(或拿一个正交序列与时隙相乘,即调制时间,最终“实现时间的正交”)。按照香农公式的推导,增加信道的带宽可以降低接收机信噪比的要求,,因此,扩频以后就产生了增益。
※ OFDMA(号称4G移动通信的招牌技术)
高招:调制,子载波
基本思想:实现频率的正交(OFDM)
原理:将高速比特流分解成多个低速比特流,再调制到正交的子载波上,这些子载波需要实现其间隔等于符号周期的整数倍,就可实现频率的正交(即通过傅里叶变换,每个子载波的中心处,其他子载波为零值)。
说明:至于OFDMA,则是在OFDM的基础上,将整个带宽分成多个子载波组,每个用户占用其中一组,以实现多址。
问题:网络规划与“分多址”有何关系,
网络规划的一个最主要目标就是容量,该容量不仅指用户通信的速率和整个网络所能提供的速率,容量的关键是频谱效率。而分多址技术所要解决的就是怎么才能在有限的资源下尽可能多地提升并发信息的容量。因此,只有了解了分多址技术的原理,才能在其中寻
到容量提升的密码,才能尽可能合理地采用某种方法配置网络资源,也才能估算出有限资源前提下移动网络的能力。
举个例子来说,TD-SCDMA是个最综合的分多址系统,这名字看上去就很好很强大,包含了TDMA、SDMA和CDMA,实际由于一个载波的带宽为1.6MHz,一个频带可以放不少载波,因此还隐含了FDMA。一个规划工程师必须了解关于TD时隙的原理,才能配置好上下行时隙;必须了解智能天线的工作原理,才能计算赋形增益;必须了解多频点的特性,才能进行频率规划……
对于移动通信网络,技术人员习惯称其为“蜂窝网络”。毋庸置疑,蜂窝结构是移动通信网络的根本。因此,移动接入网络规划设计很关键的原则就是遵循蜂窝结构原则进行网络规划和站址选择。
蜂窝结构的提出
高层低密度
广州视窗最初用大区覆盖很靠谱,但是随着用户容量的蓬勃发展,就必须要拥有更多的频率才能满
足业务量。可频谱资源太宝贵了,政府不再给资源,于是当年贝尔实验室的工程师们提出了“分裂(大区划小区)”的概念。正六边形被认为是使用节点个数最少覆盖面积最大的图形,因此当移动网络采用蜂窝结构时效率最高,即用最少的站点去覆盖最大的面积。
dx7440现在的网络到底是不是蜂窝的呢,对于办公与居住在高楼层的用户,蜂窝结构的网络是怎么考虑垂直空间的呢,
就像公共厕所,谁都离不开它,谁也都不愿意它离自己太近,即便我们用蜂窝的理想方式选择了站点,但到现场就会发现在这个理想站点规划着实困难。实际的情况往往是,哪个楼允许建设就选哪个楼。理论上,蜂窝结构的效率最高,站点性价比最高。
然而,蜂窝是移动网络规划必须遵循的原则。原因何在,原因跟地理地图有关。任何一个移动网络规划(亦或无线网络规划)的一个就是核心工作就是对地图进行布点,而只有三角形、正方形和六边形才能自我复制地无重叠覆盖整个地图,而站点覆盖的一个重要原则是各向同性,那么只有圆才能保证。那么,在无重叠覆盖中最接近圆的就是六边形,即蜂窝。因此,蜂窝是初期布局所能遵循的最好原则,尽管存在上述所提的种种制约蜂窝的因素,在遵循蜂窝原则的同时就上述因素进行调整,之后再对天线方向按蜂窝原则进行调整。
这是避免网络质量出现雪崩效应的最好方法。