時間:2023-03-06 16:03:54
序論:寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內心深處的真相,好投稿為您帶來了七篇cdma技術論文范文,愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑,助力您的創作。
關鍵詞:cdma;AAA服務器;Internet;Intranet
一、引言
CDMA(CodeDivisionMultipleAccess碼分多址)是近年來被應用于商業的一種數字接口技術。他擁有頻率利用率高、手機功耗低等優點。CDMA手機是指基于CDMA網絡的移動通信終端。目前,19家企業被批準有資格生產CDMA終端產品。
CDMA手機除了能夠提供GSM手機的通話功能和信息服務外,還具有高速無線數據傳輸和多媒體功能。能提供的服務主要有:
(1)基本增值服務,如呼叫轉移、信息提示等。
(2)語音郵件服務,如郵件、傳真、新聞等語音信息。
(3)短信息服務,如天氣、交通、證券、廣告等。
(4)無線智能網服務,如虛擬網絡、個人號碼識別等。
(5)無線互聯網服務,如網絡瀏覽、電子商務、電子郵箱、網絡游戲等。
二、CDMA所具有的優點
與GSM手機相比,CDMA手機具有以下優點:
(1)CDMA手機發射功率?。?mw)。
(2)CDMA手機采用先進的切換技術——軟切換技術(即切換是先接續好后再中斷),使得CDMA手機的通話可與固定電話媲美,而且不會有GSM手機的掉線現象。
(3)使用CDMA網絡,運營商的投資相對減少,這就為CDMA手機資費的下調預留了空間。
(4)因采用以拓頻通信為基礎的一種調制和多址通信方式,其容量比模擬技術高10倍,超過GSM網絡約4倍。
(5)基于寬帶技術的CDMA使得移動通信中視頻應用成為可能,從而使手機從只能打電話和發送短信息等狹窄的服務中走向寬帶多媒體應用。
在第三代移動通信的無線接口國際提案中,WCDMA和CDMA2000都是極為重要的技術。這兩種寬帶CDMA方案,除了碼片速率、同步方式、導頻方式等有所不同外,其他如功率、軟切換等基本技術并無大的區別。
CDMAOne是基于IS-95標準的各種CDMA產品的總稱,即所有基于CDMAOne技術的產品,其核心技術均以IS-95作為標準。CDMA2000是美國向ITU提出的第三代移動通信空中接口標準的建議,是IS-95標準向第三代演進的技術體制方案,這是一種寬帶CDMA技術。CDMA2000室內最高數據速率為2Mb/s以上,步行環境時為384kb/s,車載環境時為144kb/s以上。
CDMA2000-1X原意是指CDMA2000的第一階段(速率高于IS-95,低于2Mb/s),可支持308kb/s的數據傳輸,網絡部分引入分組交換,可支持移動IP業務。
CDMA2000-1XEV是在CDMA2000-1X基礎上進一步提高速率的增強體制,采用高速率數據(HDR)技術,能在1.25MHz(同CDMA2000-1X帶寬)內提供2M/s以上的數據業務,是CDMA2000-1X的邊緣技術。3GPP已開始制訂CDMA2000-1XEV的技術標準,其中用高通公司技術的稱為HDR。
與CDMAOne相比,CDMA2000有下列技術特點:多種信道帶寬,前向鏈路上支持多載波和直擴兩種方式;反向鏈路僅支持直擴方式;可以更加有效地使用無線資源;可實現系統平滑過渡;核心網協議可使用IS-41,GSM-MAP以及IP骨干網標準;前向發送分集;快速前向功率控制;使用Turbo碼;輔助導頻信道;靈活幀長;反向鏈路相干解調;可選擇較長的交織器。CDMA2000-1X采用擴頻速率為SR1,即指前向信道和反向信道均用碼片速率1.2288Mb/s的單載波直接序列擴頻方式。因此他可以方便地與IS-95(A/B)后向兼容,實現平滑過渡。運營商可在某些需求高速數據業務而導致容量不夠的蜂窩上,用相同載波部署CDMA2000-1X系統,從而減少了用戶和運營商的投資。由于CDMA2000-1X采用了反向相干解調、快速前向功控、發送分集、Turbo編碼等新技術,其容量比IS-95大為提高。在相同條件下,對普通話音業務而言,容量大致為IS-95系統的兩倍。
三、CDMA關鍵技術所在
CDMA2000-1X關鍵技術包括以下幾個方面。
(7)靈活的幀長與IS-95不同,CDMA2000-1X支持5ms,10ms,20ms,40ms,80ms和160ms多種幀長,不同類型信道分別支持不同幀長。前向基本信道、前向專用控制信道、反向基本信道、反向專用控制信道采用5ms或20ms幀,前向補充信道、反向補充信道采用20ms,40ms或80ms幀,話音信道采用20ms幀。較短幀可以減少時延,但解調性能較低;較長幀可降低對發射功率的要求。
(8)增強的媒體接入控制功能媒體接入控制子層控制多種業務接入物理層,保證多媒體業務的實現。他實現話音、分組數據和電路數據業務同時處理,提供發送、復用和Qos控制,提供接入程序。與IS-95相比,他可以滿足更高寬帶和更多業務的要求。CDMA1X網絡的關鍵設備,分組數據服務節點(PDSN)、鑒權、授權、計費服務器(AAA)、本地(HA)是CDMA1X系統支持分組數據業務的關鍵設備,為此對他們進行專門的介紹。PDSN是連接無線網絡和分組數據網的接入網關,為移動Internet/Intranet用戶提供分組數據接入服務。除了使點到點協議(PPP)封裝的IP包能在無線網絡和IP網絡間正確傳輸外,PDSN還與其他各種接入服務商的IP分組網絡連接,從而為終端用戶提供諸如互聯網接入、電子商務、WAP應用等多種業務。PDSN同時還完成AAA服務器所需的合并的分組會話計費數據和無線會話計費數據搜集功能,并且支持移動IP的外部(FA)和用戶設備的85認證功能,同時還能提供移動IP業務,滿足終端用戶豐富多彩的移動互聯網業務需求。
AAA服務器完成的功能有:用戶注冊信息的認證,即通過驗證一些預先登記的信息來提供用戶身份認證;數據業務的授權,即決定是否授權移動用戶訪問特定的網絡資源;計費信息的處理,即搜集資源使用信息,用于進行計費、審計、成本分配或趨勢分析等。此外,他還須實現與PDSN,HA及其他AAA服務器的交互功能,向移動用戶提供分組數據業務。AAA服務器具有下列特征:使用RADIUS協議,支持大規模的外部和漫游業務,RADIUS能向外部的RADIUS服務器提供可靠的AAA功能;通過目錄支持功能和程序化的配置接口,完成配置、計費和其他業務管理部件的集成,從而降低運營成本和加快業務推出速度;通過支持集中化的IP地址分配和對跨多地理區域接入設備會話的限制,高效使用管理資源。
只有使用“移動IP”時才需要HA。作為一個獨立的網絡單元,HA用來完成對移動IP和移動IP用戶的移動性管理功能。HA通過移動終端登記來定位移動用戶,同時把分組數據轉發到用戶當前所登記的FA(位于PDSN內)。HA同時支持動態的IP地址分配和反向隧道。HA具有冗余備份功能,可由一個HA替代另一個HA。這樣,新的HA可以用原有IP地址和轉換地址維護關聯表,保證移動關聯表處于同步狀態。此外,這種方式還能保證解決方案的可用性和可擴展性。
近一段時間以來,聯通開始大舉推廣CDMA1X網絡,并明確宣稱將把重心放在無線互聯的移動數據業務上。而目前,無線局域網成熟的標準可達到11Mb/s的速率,新的標準最高達54Mb/s的速率,這對移動用戶具有非常大的吸引力。
早在2003年4月的博鰲亞洲論壇首屆年會上,海南聯通在當地建了3個CDMA1X的基站,并向前來采訪年會的記者分發了近300張的無線上網卡,CDMA1X+WLAN方案的數據業務更是引起了廣泛關注。按照設想,海南聯通甚至要為沿海漁民以及鉆井平臺上的工作人員提供包括天氣預報等在內的移動數據服務。
WLAN這種早已被電信網通普遍采納的無線接入技術,一經與CDMA1X融合,就顯示出其獨特的魅力。一般說來,雖然WLAN可以提供高速的數據業務,但WLAN卻缺少對用戶進行鑒權與計費的成熟機制,而且無線局域網的覆蓋范圍較小,一般都在熱點地區,用戶使用時受到地點的限制。而CDMA1X網絡經過了幾十年的研究與實驗,不僅有成熟鑒權與計費機制,并且具有覆蓋廣的特點。
CDMA1X網絡可以利用WLAN高速數據傳輸的特點以彌補自己數據傳輸速率受限的不足,而無線局域網不僅充分利用了CDMA1X網絡完善的鑒權與計費機制,而且可結合CDMA1X網絡覆蓋廣的特點,進行多接入切換功能。這樣就可實現WLAN用戶與CDMA1X用戶統一的管理。
為了獲得無線局域網提供的數據業務,終端必須處于無線局域網的信號覆蓋范圍內,即首先要連接到AP。當終端發起數據業務的呼叫時,先在APGW和PDSN之間建立RP連接,然后到PDSN進行分組網絡的注冊,才可進行數據業務,其具體連接過程如下:
(1)終端在WLAN網絡系統中檢測WLAN的信號,并連接到AP。
(2)當終端有數據業務的需求時,發起連接請求,在AP/APGW收到連接消息后,APGW向PDSN發送Au注冊請求消息。若注冊請求消息有效,則PDSN通過返回帶接收指示的Au注冊應答消息接收該連接,PDSN和APGW均產生關于A10連接的綁定記錄。
(3)終端和PDSN建立PPP的連接,在建立PPP連接的過程中,如果是SimpleIP用戶,PDSN會分配給終端一個IP地址(對MobileIp用戶,還需進行MIP的注冊)。
(4)PPP連接建立成功,終端可以通過GRE幀在A10連接上發送或接收數據。
(5)在Au注冊生存期超過前,APGW發送Au注冊請求消息以更新A10連接的注冊。Au注冊請求消息也用于向PDSN傳送與計費相關的信息以及其他信息,這些信息在系統定義的觸發點上傳送。
(6)對于有效的注冊請求,PDSN返回帶接受指示和生存期值的A11注冊應答消息。PDSN和APGW均更新A10連接的綁定記錄。PDSN在返回注冊應答消息之前保存與計費相關的信息(如果收到的話)用于進一步處理。
(7)如果用戶或PDSN終止數據業務,則PDSN將終止和用戶PPP連接,并拆除與APGW的RP連接。
WLAN網絡,其中無線接入點(AccessPoint,AP)是無線終端接入固定電信網的連接設備,為用戶提供無線接入功能,可提供話音和數據的接入服務。AP完成簡單的對無線用戶的管理和對無線信道的動態分配,并完成802.11與802.3協議的轉換,經過AP轉換后的數據包是以太網包。
接入點網關(AccessPointGateway,APGW)是將AP轉換出的以太網數據包封裝成IP包,并發送到PDSN的設備。一般PDSN設備放置的位置與無線網絡側設備AP、APGW離得比較遠,要實現PDSN接入網關的作用經常需要將AP轉換的二層數據包穿越三層網絡以到達PDSN。因此,APGW功能實體就是為了完成此功能的轉換設備。
參考文獻
[1]TeroOjanpera.寬帶CDMA:第三代移動通信技術[M].北京:人民郵電出版社,2001.
[2]楊大成.CDMA2000技術[M].北京:北京郵電大學出版社,2001.
[3]楊大成.CDMA20001x移動通信系統[M].北京:機械工業出版社,2003.
無線射頻識別技術[1](radio frequency identification,RFID)是一種非接觸的自動識別技術, 它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據。在RFID系統工作時,數據碰撞將導致讀寫器的接收機不能正確而及時地讀出數據,從而降低RFID系統的工作性能及其效率。標簽防碰撞算法可以實現多個標簽與讀寫器之間的正確通信,其性能決定了標簽的識別速度和效率。因此, 標簽防碰撞算法是RFID系統中的關鍵技術之一,其優劣性在很大程度上決定了射頻識別過程的時間性能以及識別成功率。
傳統的標簽防碰撞算法可分為ALOHA算法[2-3]和樹形算法[4-5]2類。ALOHA算法是1種完全隨機接入的多址接入協議算法,比如:PALOHA算法(隨機推遲算法)、時隙ALOHA算法(SA算法)、幀時隙ALOHA算法(FSA算法)、動態幀時隙ALOHA算法(DFSA算法)和分組ALOHA算法等。該類算法在標簽試圖發送數據時,并不考慮信道當前的忙閑狀態,一旦產生數據,就立刻決定將其發送至信道,這種發送控制策略有嚴重的盲目性。隨著用戶數量或發送信息量的增加,這種完全隨機接入的算法將使信道重疊現象加劇,碰撞概率增大,傳輸性能下降。
近幾年,有學者提出了采用CDMA技術進行防碰撞的方法,其性能有明顯改善。文獻[6]提出在標簽識別過程中,使用碼分多址技術,實現一個時隙可以同時傳輸多個標簽。文獻[7]提出了一種基于碼分多址思想的時隙ALOHA算法,來解決射頻識別中的防碰撞問題,此算法的系統穩定范圍要大于時隙ALOHA系統,并且當選用的擴頻碼組階數為N時,此算法的最大吞吐量可達原時隙ALOHA的N倍。上述2個文獻所提到的算法,當標簽數量很多時,數據碰撞的概率明顯增加,使系統的吞吐量急劇下降,影響了系統的整體性能?;谝陨显?本論文提出了1種改進的基于CDMA技術的防碰撞算法,能夠適應大量標簽的識別應用,減少了識別碰撞的發生,使系統吞吐量得到明顯改善。
1基于CDMA技術的新型防碰撞算法
n×1-1Nn-1(2)由于傳統的基于ALOHA的防碰撞算法中一個時隙最多只能正確識別一個標簽的信息,所以當標簽數目過大時,系統的吞吐率,即正確識別標簽數目所占的百分比將會大幅度的降低,所以對于過量的標簽,本算法將會采取對所有標簽進行分組識別,當標簽需要分成2組時(系統識別幀最大時隙數N為256):nN×1-1Nn-1=n2N×1-1Nn2-1 (3)用上述公式可知n=354,所以當標簽數量大于354時,系統將會對標簽分組識別。
本文提出的新型算法如下:依據分組幀時隙ALOHA算法,通過此算法的分組規則,完成識別的所有標簽的分組。分組幀時隙ALOHA算法的分組規則如下:當標簽數量≤354時,無論幀長選擇8個時隙還是256個時隙,標簽都不分組,按照一個大組來進行識別;當標簽數量>354時,幀長選擇256個時隙比較適合讀寫器的識別;當標簽數量在355707時,標簽分為2組;當標簽數量在708~1 416時,標簽分成4組更適合信息的傳輸識別。當標簽數量更多時,按照這個規律分成合適的組數再進行識別,詳細過程如圖1所示。標簽分組工作完成后,在每個分組中分別采用碼分多址技術,利用其技術的保密性、抗干擾性和多址通信能力,對標簽中的數據進行擴頻處理并傳輸。然后讀寫器端利用碼組的自相關特性對不同標簽所發的數據進行解調,從而達到防碰撞的目的,進而完成對全部標簽的識別,也實現了同一時隙可以傳輸多個信息的情況。本論文中提到的新型防碰撞算法需要預先在待識別的標簽中植入擴頻性良好的正交碼組,以防止接收端沒有辦法正確解擴接收,本文選用Walsh序列。該算法可以有效減少圖1算法執行過程示意圖標簽識別過程中的碰撞次數,從而減少了識別時間并且降低了功耗。本論文將分組幀時隙ALOHA算法和碼分多址技術相結合,實現在每個分組內可以有多個標簽同時進行擴頻傳輸,并且在接收端采用并行接收技術進行多個標簽的同時接收。本發明在識別標簽過程中,每個組內均為一個獨立的識別過程,在分組幀長不改變的前提下,提高了標簽數量龐大時的系統性能。有效地減小標簽之間的碰撞概率,縮短讀寫器操作時間,提高吞吐率, 很適合應用于具有較大數量標簽的RFID系統中。
2仿真結果
本論文提出了采用碼分多址技術的新型防碰撞算法,并仿真了固定時隙數下ALOHA算法的系統吞吐率和本文所提出的算法改進后的系統吞吐量。
RFID系統中時隙ALOHA算法的幀長取值從16個時隙到256個時隙變化,根據公式2,系統吞吐率如圖2所示。其中,系統仿真設定的信息幀長F即時隙數設定按2的冪次方遞增,即F取值從16個時隙變化到256個時隙,橫坐標為標簽數N從1變化到500,縱坐標為吞吐率。當幀長設定為256個時隙,標簽數量少于256個時,系統吞吐量隨著標簽數量的增加而增加,直到標簽數量達到256時系統的吞吐量達到最大值。隨著標簽數量的逐漸增多,系統的吞吐量又呈現下降趨勢。從圖2可以得出2點結論:一、當標簽個數接近信息幀長時,系統的吞吐率比較高;二、隨著幀長取值的增加,系統對標簽的識別性能有明顯改善。
本論文提出的基于碼分多址技術的新型防碰撞算法選用Walsh序列碼,其在對標簽的ID號進行擴頻處理后,即可實現在同一時刻有2個以上的標簽同時進入讀寫器的識別區域,它們同時發送各自的ID號后,讀寫器在接收到這些在空間疊加后的信號時也能完整地分離出不同標簽的ID號,突破了時隙ALOHA算法在同一時刻不能有2個以上標簽到達的限制。此時,系統的吞吐量為(Walsh序列的階數為r)esucc=∑t=2rt=1N×P(N,n,t)(4)固定時隙數的ALOHA算法的系統吞吐量仿真圖和其與基于碼分多址技術的新型防碰撞算法的比較仿真結果如圖3所示。仿真條件為標簽的到達情況符合泊松過程。仿真圖3給出了RFID系統的讀寫器閱讀100個標簽的識別結果,其中新型算法選用的是Walsh序列,其階數r取值從2變化到3,固定時隙數的ALOHA算法的信息幀長F取值從32變化到64,橫坐標為標簽數N從1變化到100,縱坐標為吞吐量。從仿真結果看,在同樣的到達率的條件下,階數越大,算法的吞吐量越高,系統的識別性能有明顯改善。并且隨著到達率的增加,新型算法的吞吐量也隨著增加,當標簽到達量與階數相等時,系統吞吐量達到最大,但到達量大于階數時,吞吐量隨著到達率的增加而呈下降趨勢。這是由于當在同一時隙內到達的標簽數量增加到一定程度后,基于Walsh序列階數r的有限性,選用相同的Walsh序列作為擴頻碼的標簽數量將會增加,此時必然導致碰撞的增加。當選用的Walsh序列階數為3時,基于碼分多址技術的新型防碰撞算法的系統吞吐量可高達3.2,遠高于時隙ALOHA的0.368。而且隨著Walsh序列階數的提高,吞吐量的最大值還可以提高,但這會以增加讀寫器和標簽的硬件復雜度為代價,在實際使用中必須根據需求在吞吐量和Walsh序列階數中作出折中選擇。
關鍵詞:創新擴散 采用行為 CDMA用戶 營銷
中國聯通自2002年1月8日正式開通CDMA移動通信網――聯通新時空起,就面臨著發展CDMA用戶的任務;當時,CDMA手機作為一種展新的通訊終端呈現在國人面前,產品創新擴散的軌跡體現了其用戶的發展過程。
國內的學者將創新擴散定義為:創新技術、產品通過一種或幾種渠道在社會系統的各成員或組織之間隨時間傳播并推廣應用的過程。創新擴散過程是微觀上各個個體采用創新的過程和它們之間相互作用的展現。因此,本文從創新擴散的個體采用行為分析、聯通采用的營銷戰術入手,來研究中國聯通 CDMA用戶的發展,并為其今后進一步開拓CDMA用戶提出建議。
用戶采用創新產品的行為分析
行為的動力分析
這里用戶采用創新產品行為,是指在CDMA手機的擴散中,潛在用戶從獲知創新信息,經過反復評價、分析和判斷,到決策采用與否,直至最后實施的行為或過程。
對于CDMA的潛在用戶而言,因CDMA技術的“比較優勢”,使技術創新早期采用者獲得超額利益或使用效益,是后繼采用者的推動力;而聯通為了發展CDMA用戶,采取的市場策略,以及用戶對自己利潤最大化的追求,是后繼采用者的牽動力。推動力和牽動力共同作用,構成了采用創新技術、創新產品的動力。
創新的“比較優勢”,表現在能滿足新的市場需求或使現有需求在更好更高的程度上得到滿足,或制造出前所未有的高效率或由于低消耗帶來社會資源的大幅度節約等等。這都會為先期采用者帶來超額利潤,使其得到實實在在的效益。
用戶采用創新產品的過程分析
采用創新的行為是由一系列相關的活動銜接而成的過程,概括而言包括獲取創新信息、判斷對創新的需要、采用決策等主要步驟。
獲取創新信息,包括創新成果信息和其它的采用效果信息兩大類。創新成果信息,是指與該項創新有關的新穎性、主要用途、性能特征和供應者等方面的情況。潛在采用者對創新成果信息獲知有兩種,一種是“主動搜索型”,另一種是“被動感知型”。
判斷對創新的需要,就是識別創新采用的重要性及程度,分析采用創新的推動力和牽引力。
采用決策。根據擴散理論中采用行為的“刺激――反應”學說,當采用者對創新的預期采用效果感到滿意,同時不確定性和代價又足夠低,潛在采用者就會決策立即采用該創新;否則繼續觀察,等待時機。
中國聯通發展CDMA用戶分析
營銷戰術分析
在CDMA進入市場初期,聯通主打CDMA的五大優勢:健康綠色低輻射、語音清晰、掉線率低、保密性、手機小巧玲瓏。聯通采取了立足中高端用戶的市場戰略,即大力開拓每月通話費在200元以上的用戶。在資費方面,聯通采取了與中國移動完全相似的資費;在促銷方面,聯通主要是降低客戶轉網成本,以吸引原中國移動的高端客戶。此舉,確實吸引了一批高端客戶;但是終究由于CDMA手機價格比較昂貴,給其進一步拓展用戶帶來極大的阻力,并大大限制了CDMA手機的擴散。到2002年6月10日,聯通CDMA用戶僅達到100萬人。
CDMA網絡的發展前景取決于用戶數量的多少,而用戶的多少主要依賴于CDMA手機的擴散速度。為了徹底改觀用戶發展過于緩慢的狀況,聯通適時分析了用戶采用行為,調整了自己的營銷戰術,一時間各地形形的CDMA手機飛入尋常百姓家。
以上海為例,2002年上海聯通先是推出“零機價享受CDMA”。隨后在5月中旬拋出“買CDMA手機送千元話費”優惠促銷計劃。2002年11月,上海最大的CDMA手機經銷商上海永樂――上海聯通發展CDMA的主要合作伙伴宣布,將把諾基亞首款CDMA手機2280的上市價格定在388元。到了12月,重慶聯通更是推出了199元超低價的CDMA手機上市。
中國聯通為了在2003年7月份推出面向低端市場的預付費業務“如意133”,于2003年6月,斥資7億元,分別下單向中興通訊和海信定購了50萬部CDMA手機。7月份開始的“綠色颶風”行動迅速擴大了CDMA的用戶基礎,由于大量2000元以內的新業務終端在下半年投放市場,極大改善新業務終端價格偏高的現狀,使得CDMA用戶數迅速增長到了1500萬。緊隨其后,2003年10月中國聯通在其“聯通無限炫風暴”的推廣活動中,集中采購了100萬臺彩屏手機,有效降低了手機市場價格,再次推進了CDMA手機擴散速度,為其發展用戶奠定了良好的基礎。
發展CDMA用戶的采用行為分析
聯通在其發展CDMA用戶中,所采取市場營銷策略從根本上而言是針對個體采用行為的。最初的目標市場是高端用戶,采取的市場推廣策略是突出其“比較優勢”;在該策略推進一段時間后,根據實際的執行效果,重新根據采用用戶的行為分析結果,看到欲擁有大規模的客戶群,就不能放棄低端群體,并適時推出各種適合低端用戶的營銷戰術。這種適時調整的營銷戰術在市場的實際檢驗中取得了豐碩的成果。
根據聯通10周年網站上公布的有關CDMA用戶發展的資料,在2002年6月用戶數為125.2萬人、12月用戶數為716.4萬人,而到了2003年6月為1126萬人;又經過半年時間,2004年12月達到1906萬人。在CDMA平均每月能夠發展100萬左右的用戶,正是其舉行“預付話費,送CDMA手機”活動和“綠色颶風”行動、以及“聯通無限炫風暴”的期間。
在聯通的不懈努力下,CDMA技術的“比較優勢”已經逐步為廣大的消費者所認識。這種由優勢所形成的發展使用者的推動力的作用,逐漸通過資費、終端價格對采用者的牽動力所集中呈現,這點在聯通的市場目標由高端到低端的轉變中,得到了驗證。在高端客戶群體中,他們所著重考慮的是“比較優勢”;而對于中低端群體而言,“比較優勢”固然重要,但性價比對他們來講是最為關鍵的因素,他們在等待合適的時間以合適的價格采用CDMA手機、享受CDMA網絡所帶來的便利。同樣,在獲取創新信息方面,高端客戶群體屬于“主動搜索型”,他們很關心其新穎性、主要用途、性能特征等等,會主動的去收集新技術方面的信息,對采用成本不是很在意,并勇于嘗試;而中低端群體,是在中國聯通強烈的廣告攻勢、大力度的營銷策略下,對此產生興趣,并最終成為其用戶的。
聯通發展CDMA用戶的建議
根據用戶采用行為分析及基于該分析對聯通營銷策略實施效果的探討,對中國聯通今后發展CDMA用戶提出以下建議:繼續宣傳其“比較優勢”,讓現在用戶和潛在用戶都了解其獨特的優點;充分發揮其作為擴散的推動力的作用。針對用戶采用創新產品的過程,有效地傳播創新信息,并在劃分用戶類型(如高端、中端、低端)的基礎上,有步驟的按時間軸擴散新產品,開拓新用戶。最大限度的影響潛在采用者的采用決策,特別是針對中低端用戶,應用“刺激――反應”原理,讓他們以較低的代價得到自己滿意的產品。
參考文獻:
1.劉秀新.更替性技術創新擴散模型參數研究.河北工業大學碩士學位論文,2002.12
隨著我國移動用戶數量的迅猛增長,由于CDMA移動通信系統是干擾受限的通信系統,移動通信網絡的建設中的網絡優化顯得尤為重要。CDMA系統的容量是軟容量,網絡優化通過改善網絡的服務質量和性能即可增加系統容量。通過網絡優化,可以提高通信網絡的運行效率和服務水平,改善服務質量,增強企業的競爭力。
二、CDMA網絡優化的重點
中國電信運營CDMA網絡以來,甘肅本地網內充分發揮前期儲備的人才優勢,結合原聯通方劃轉的技術骨干,快速開展了全網的工程優化與階段性網優工作,積累了大量的網優、維護經驗。
CDMA網絡運行初期,面臨的主要問題是覆蓋面小,覆蓋盲區和死區多。網絡優化主要圍繞這個問題展開。采取的措施主要有增加基站數量,調整基站位置和覆蓋面[1]。優化人員要注意覆蓋層次的合理性,過多過少都會產生問題。過多易產生干擾,導致該區域沒有主導頻。手機在眾多的基站之間頻繁切換,從而增加系統負荷,由此造成的干擾的影響將會增加。同時由于在眾多的基站之間頻繁切換,會衍生出切換掉話等問題。過少有可能信道不足,用戶通話質量下降,影響用戶體驗。
CDMA網絡運行中期,面臨的主要問題是切換過于頻繁、掉話嚴重和接通率低等一系列問題。采取的措施主要是通過話務數據分析和路測發現問題,從而優化網絡。CDMA網絡優化中的四個核心指標:FFER、Ec/Io、MTx和MRx,其Ec/Io 值倍受關注,CDMA的信噪比要求比GSM的低得多,主要原因是CDMA系統具有很高的擴頻處理增益,其信道編碼比具有更大的約束長度;另外CDMA的RAKE接收機還能通過多路接收改善多徑效應的影響[2]。GSM的干擾主要來源于同頻復用或外部設備干擾,只要頻率規劃合理,C/I值在一定區域內比較穩定[3]。而CDMA網絡是一個寬帶自干擾系統,其主要干擾來源于本小區和鄰小區的所有用戶的干擾,Ec/Io在一定區域內變化較大,在Ec/Io良好的情況下,CDMA具有很好的語音質量,而在導頻污染嚴重或話務量高的地方,語音質量波動較大。
CDMA網絡運行后期,面臨的主要問題是呼吸效應引起的呼損率、掉話率會升高問題。隨著CDMA網絡話務量趨于飽和,CDMA網絡的質量會受到一定程度的影響[4]。此時,應該采用擴充容量的辦法來解決這個問題。擴容之前,優化人員要做的第一件事就是熱點話務分析,清楚地了解現有的話務量,并對未來一段時間的話務量做充分的估算。擴容后網絡優化的重點為全面的網絡優化,同時解決由于擴容所引起的其他問題。
三、甘肅電信CDMA網絡語音業務優化
3.1 掉話問題分析及優化
掉話的高低在一定程度上體現了移動網通信質量的優劣,掉話會使用戶通信突然中斷,是用戶直接體驗通信網絡質量高低的標準,用戶對掉話質量問題非常敏感,迫切希望盡早杜絕。下面就將掉話產生的深層網絡原因與實際網絡通信測試故障現象聯系在一起,分析掉話問題并提出網絡優化方案。
3.2 掉話的定義
掉話定義為在呼叫建立成功后,在前向或反向鏈路上出現沒有經過用戶同意的情況下由基站或移動臺釋放業務信道,出現通信中斷的網絡現象。掉話率定義為掉話次數與總的通話次數的比率。,因其在用戶方面的負面影響最為直接,掉話率對通信網絡質量有重大影響。
3.3 典型掉話案例分析及優化
從全局來看CDMA網絡掉話的主要是由前向鏈路干擾、鄰區列表規劃不合理、覆蓋不足、業務信道功率受限、接入和切換沖突等原因引起[5]。通過信令分析可以很容易的判斷掉話的直接原因,但要確定解決辦法必須對路測數據進行仔細的分析找出掉話的深層原因,一般是從路測數據中觀察掉話前后的各種特征,如移動臺掉話前后其發射功率、導頻Ec/Io、導頻PN的變化、等情況以及信令交互情況,再對些特征進行分析,找出掉話的真正原因。
下面將對接入和切換沖突引起的掉話這種典型掉話情況進行分析。
1、切換失敗掉話現象描述
當移動臺在小區覆蓋邊界發起呼叫時,由于移動臺在小區覆蓋的邊界,即將進行切換。如果在接入期間移動臺移出了服務小區的覆蓋區域,在接入過程完成前不能切換到新的小區或扇區,接入過程和切換過程存在競爭,切換過程必須等待。如果接入過程過長,在切換過程完成前呼叫可能已經掉話。
2、掉話數據分析
此類掉話的特征是移動臺的發射功率達到最大,移動臺的接收功率不斷增加,而導頻的Ec/Io不斷下降,在重新同步到新導頻上后Ec/Io又很快增加,發射增益調整參數TX-GAIN-ADJ的幅度保持平坦。
3、掉話機制分析
導頻的Ec/Io隨著移動臺的接收功率不斷增加而不斷下降說明有新的強導頻成為干擾源,應當進行切換。當導頻強度降低到-15dB以下時,前向鏈路的質量嚴重下降,當前向鏈路不能成功解調時移動臺將關閉它的發射機[6]。
4、掉話實際案例
本次掉話發生于在測試某條國道的連續覆蓋時,通過觀察掉話前手機的導頻信號圖(圖1)和接收機的導頻掃描圖(圖2),發現這兩幅圖存在一定差別:
在以上兩幅圖中,接收機掃描所有空中接口的信息,移動臺主要根據服務導頻的鄰集列表消息進行neighbor set的掃描。對于上面這兩幅導頻信號圖的差異較大,首先懷疑是鄰集導頻列表做的不完整,引起結果差異,所以檢查該地區的鄰集導頻是否有遺漏。接著查看信令消息,發現掉話前PN276的SID與掉話后同步的PN318的SID不相同,說明PN318來自另一個業務區,在PN276的鄰集列表里面沒有PN318數據。PN276的搜索窗分別為:SRCH_WIN_A=6 SRCH_WIN_N=8 SRCH_WIN_R=2,搜索窗參數設置合理,僅有邊界基站SRCH_WIN_R設置的較小,掉話原因不是窗口參數設置而是手機無法檢測到另一個基站的強信號,不能及時切換發生掉話。
四、結論
通過理論分析論證和實際案例,針對語音掉話部分常見問題入手,對優化工作進行了分析,并結合參數優化、路測數據進行測試檢查、全面的分析網絡存在問題,制定合理網絡優化方案,提升網絡質量。
參 考 文 獻
【關鍵詞】 3G通信 智能交通 指揮系統
一、智能交通指揮系統
由于以前的交通管理指揮系統的交通指揮方式的局限性,結果導致在整個系統應急處理過程中不可避免地出現非同步性以及工作效率的低下,例如針對城市交通狀況的收集,傳動的指揮方式往往依靠“交警采點+采點結果匯報于指揮中心+給出解決措施”的方式來實現,此種解決方法屬事后行為,因此對城市交通狀況的改觀非常不利;針對交通事故的處理,交通事故發生的不可預見性往往使事后取證出現較大難度,因此多數交通事故難以被及時處理,那么勢必引起更大面積的堵塞。針對此類情況,本文介紹了一種以3G通信技術為基礎技術的智能交通指揮系統。基于3 G通信技術的智能交通指揮系統具體由若干監控遠程、監控中心、3 G數據通信鏈路組成,另外,以 TCP/ IP協議的3 G通信技術被運用到交通部門,能夠直接實現運行,此外前端攝像機的視頻信號具體經網絡視頻服務器實現從網絡向分節點的傳輸,隨后經分節點直接傳至網絡,但若分節點存有矩陣,亦可把矩陣與 DVR連接起來,隨后直接傳至網絡。監控中心要想對多個的設備硬件進行控制,那么需要具體把用戶的需要、監控的現場情況進行周密結合。高速云臺、數字解碼器、畫面分割器、遠端監控主機、3G數據傳輸模塊等設備是主要的遠端監控使用器材;同時監控中心使用頻率最高的設備主要包括3G無線路由器以及切換視頻矩陣等。此類設備在實際配置過程中,主要是從用戶實際需求的角度出發進行配置的。3G網絡是該交通系統的主要組成部分,也即是該交通指揮系統主要通過3G網絡傳輸交通路口的視頻信息與相應的信號控制信息,借此實現智能交通指揮系統組網新的發展,此外網絡管理用戶能夠實時瀏覽監控若干監控現場。
以3G通信技術為基礎技術的智能交通指揮系統在采集圖像信號以及處理圖像信號的過程中,往往以DSP高速處理儀為主要手段實現高效精確地處理,想要進性增強或復原圖像,那么就應通過預處理的圖像模塊。而處理之后的圖像則是通過顏色標準探測模塊、運動目標檢測模塊等模塊完成接收。對于運動的目標而言,主要以模糊跟蹤控制技術為主要技術手段實現動態智能跟蹤。想要以網頁瀏覽圖像或者回放、查詢歷史數據,則應通過多媒體科技、Web數據庫科技技術;要想實現信號、語音、視頻等數據的遠程傳輸,則通過現場總線科技、無線通信科技與壓縮圖像解碼技術,(見圖1)。
基于3G通信技術的智能交通指揮系統具有實時性、同步性與分布性是以3G通信技術為基礎的智能交通指揮系統的主要特征與優勢,同時,該交通指揮系統在多道路交通實時情況的監測中,還具有級聯的監控中心模式(如圖2所示)以及多級監控模式等,此外該系統還可實現多級系統組合,最終可以擴大交通視頻的監測面積,擴充監控系統的儲存量。用戶在需要瀏覽監控時,僅需服務器以及瀏覽器,就能夠對道路交通的相關信息實施監控。
二、智能交通指揮系統的核心技術分析
通過以上分析可知,在道路交通指導過程中,主要應用的關鍵技術包括TD- SCDMA3 G移動通信技術(如圖3所示)以及移動通信技術、壓縮解碼技術、交通流量最佳的計算辦法等。本章節著重介紹TD-SCDMA3G移動通信技術、CDMA2000移動通信技術、最佳交通流量預測算法。
(1)TD-SCDMA3G移動通信技術。TD-SCDMA3G的設計最好采用分布式軟件體系結構,以便實現簡化軟件設計,降低軟件模塊間的耦合及改善軟件編寫、調試、維護的環境。TD- SCDMA3 G具體包括接口與通信、移動臺模擬器、系統模擬器(見圖3)三部分。其中,系統模擬器的突出作用在于實現基站仿真,該系統模擬器主要由幾大功能模塊構成:人機界面,信令程序編譯、消息收發以及信令提取、信令解釋等。而具有智能天線的TDD模式則是TD-SCDMA3G主要采用的模式,用戶以智能天線為載體,進行距離與方位的定位,此時僅需借助接力切換方式,便可使基站與基站控制器結合用戶的實際距離與方位信息對移動手機用戶的異動情況進行判斷,在此基礎上保證切換到相對應基站臨近區域的及時性,促進接力切換到位,從而使切換過程中對臨近區域基站信道資源的占用率得到全面降低,并大幅提升切換成功率。同時,TD-SCDMA系統在傳送數據業務的過程中,如傳送2Mb/s數據業務的過程中,通過碼片速率為1.28Mb/s以及頻帶寬度為11Mb/s方式便可順利完成數據業務傳送。目前全球頻譜資源均呈現出極度緊張的狀態,若想找出完全符合要求的對稱頻段,實屬難事。針對D-SCDMA系統,其僅需滿足某個載彼的頻段便可順利使用,由此實現對現有頻率資源的靈活利用。(2)CDMA2000移動通信技術。在CDMA技術中,CDMA2000是一種關鍵的技術,它以提供足夠高的數據速率來滿足 IMT-2000的性能要求為主要目標。此項技術特點如下:無線接口源自 ANSI TIA/ EIA-95、網絡結構源自 ANSI TIA/ EIA-41、信道帶寬 N* 1.25MHz(N取1、3、6、9、12)、擴頻碼片速率 N* 1.2288Mbit/s(N取1、3、6、9、12)、雙工技術 FDD/ FDD等。功率控制技術以及具有較好的延時性能、選擇效率與編碼增益高等優勢的高效信息編譯碼技術是CDMA2000中最為核心的技術。由此可見, CDMA2000具有諸多獨特性,其一,大容量系統,相同的無線信道可以滿足全面的 CDMA客戶,所以,如果用戶進行經驗交流,那么信道內其他用戶所受到的干擾勢必大幅度降低,所以 CDMA系統對人類語言特點的充分利用能夠使相互干擾程度大大降低,同時實際容量能夠增大至原來的三倍左右,從理論上分析,模擬網絡比 CDMA數字移動通信網的系統儲存容量小近19倍左右,其實,增大的值比模擬大約9倍左右和較 GSM增大4~5倍左右。二是CDMA系統通信性能更好。對于在硬切換過程中常常出現的掉話現象,可通過軟切換技術對其解決,同時帶寬與頻率相同時 CDMA系統工作能夠大幅度降低軟切換技術的實現難度,從而促進通信質量的全面提升。由此可以看出,CDMA系統在獲取聲碼器速率時,主要是綜合運用自適應閥值技術以及誤碼糾錯等多種技術實現的,通過這幾種技術的綜合運用,能夠獲取質量更高的數據。三是頻帶利用率超高。CDMA作為擴頻通信技術,雖然占有部分頻帶帶寬,但其允許系統區域內重復使用單一頻率,進而使用戶共享同一頻帶的同時,實現頻帶利用率的大幅度提高,此外若按各用戶占用的頻帶進行計算,其結果也會使用戶對頻帶使用效率全面提升。與此同時,CDMA系統能夠結合差異的信號速率,并且在信道頻道上自動調整為相對應的形式,最終可出現較高的頻帶的利用效率。(3)最佳交通流量預測算法解析。除上述兩種關鍵技術以外,最佳交通流量預測算法亦屬智能交通指揮系統的關鍵技術。人工神經網絡的建模主要經數據的輸出與輸入來實現,計算模式屬于并行,所以,該模型的特點是高速的計算能力、非線性的映射能力、自學能力與自適應的能力。目前人工神經網絡呈現出多樣性,其中誤差逆傳播網絡的應用范圍最廣,目前該項技術已占據著前向網絡的中心地位。實踐證實,BP網絡以及以高階神經網絡為代表的誤差逆傳播網絡是許多神經網絡模型中最常使用的形式。相較于傳統誤差逆傳播網絡而言,高階神經網絡具有其獨特性,像智能神經元存在與高階神經網絡,思維能力是智能神經元的主要特點,另外內部的函數轉移可以從分析外部的網絡來實現自動調整,進而獲取更佳的學習效果。
三、結束語
綜上可見,當前的智能交通監測系統是多種先進技術綜合應用與結合的成果,例如,3G通信技術、圖像數字傳輸技術等,是保障道路交通的舒適性與安全性的重要手段。實踐證實,基于3G通信技術的智能交通指揮系統能夠實時采集到監控區域行人或車輛的流量及交通運行情況,并以所采集的信息數據為依據,方便交通指揮人員高速判斷交堵塞情況等,從而做出及時決策,確保道路交流正常有序運行。
參 考 文 獻
[1] 李玲,王婷. 基于GPS定位及3G通信客運車輛監控系統設計[J]. 現代電子技術,2011,34(18):18-20
[2] 范泳文. 基于3G網絡的智能交通視頻監控系統的設計與實現[D]. 東華大學,2012
論文摘要:目前,2g通信直放站已經在國內得到了重要的應用,現今國內外已有不少運營商已紛紛推出正式商用的3g移動通信直放站,相信在3g到來的時候,直放站會對無線網絡起到更重要的補充作用。
隨著網絡的 發展 ,城市的室內覆蓋已不存在問題,覆蓋的重點也逐漸向山區、高速公路等高難度覆蓋區域轉移。直放站以其靈活簡易的特點成為解決簡單問題的重要方式。 本文通過對無線網絡覆蓋問題的分析,討論了直放站在移動通信中的重要作用及應用。
1 直放站的定義
直放站(又叫中繼器)屬于同頻放大設備,是指在無線通信傳輸過程中起到信號增強的一種無線電發射中轉設備。無論是gsm直放站、cdma直放站還是3g直放站,其原理是基本相同的。直放站的基本功能就是一個射頻信號功率增強器。
2 直放站的分類
2.1從傳輸信號分有gsm直放站、cdma直放站和3g直放站
2.1.1 gsm移動通信直放站是為消除gsm900mhz/1800mhz頻段移動通信網的小范圍信號盲區或弱信號區而設計生產的通信設備。被廣泛應用于地下商場、停車場、地鐵、隧道、高層建筑的辦公室等基站信號所無法到達的信號盲區,同時對于消除城市因受高樓大廈影響而產生的室外局部信號陰影區或邊遠郊區個別村鎮的弱信號區也具有相當好的覆蓋效果。
2.1.2 cdma直放站可以擴大cdma基站的覆蓋范圍,大大節省cdma網絡建設的投資(一個cdma直放站的投資約為一個cdma基站的十分之一)。特別是在高層樓宇、地下(如地鐵)、以及盲區等特殊環境下,cdma 直放站將充分發揮它的優勢。由于各種地理環境和用戶的要求不同,所需的cdma直放站的類型也不同。
2.1.3 cdma直放站是為了消除移動通信網覆蓋盲區或弱信號,延伸基站信號覆蓋的一種中繼設備,它能解決消除城市因受高樓大廈影響而產生的室外局部信號陰影區,地下停車場、地下隧道、商場、電梯等基地無法到達信號的盲區,提高了覆蓋范圍增強了信號覆蓋延伸。
2.1.4 與傳統的2g無線通信系統相比,由于3g無線通信系統主要使用的頻段在2000mhz附近,根據電波傳播衰減 規律 ,顯然3g的無線信號比2g的無線信號衰減得更快。這樣,在同等功率情況下的3g基站和直放站的覆蓋范圍都比2g的要小。所以在達到與2g網絡同等的覆蓋水平時,需要更多的直放站來完成網絡覆蓋。由此我們可以預期,在即將到來的3g無線網絡建設中,直放站也必然仍將扮演著重要的角色。
2.2 從傳輸帶寬來分有寬帶直放站和選頻(選信道)直放站
2.2.1 gsm移動通信寬帶直放站的主要特點:
高的系統增益且增益連續可調;采用先進的數字濾波技術,帶外抑制特別好;全雙工工作,很高的上/下行隔離度;兩端口標準設計,安裝極為方便;內置電源且設計有電源保護系統和免維護備用電源接口;采用alc技術,輸出電平連續可調,穩定可靠;可選智能監控,故障自動報警及遠程維護;高線性功放,性能穩定等。
2.2.2 gsm移動通信頻帶選擇直放站的主要特點:
高的系統增益且增益連續可調;全雙工工作,很高的上/下行隔離度;中心頻率和帶寬任意可調,滿足不同客戶要求,帶外抑制好,不同營運商之間的信號不會產生相互干擾;內置電源且設計有電源保護系統和免維護備用電源接口;兩端口標準設計,安裝極為方便;采用pll控制技術的選頻模塊,性能穩定可靠,噪聲系數低等。
2.3 從傳輸方式來分有無線直放站、光纖直放站和移頻傳輸直放站
2.3.1 無線傳輸直放站
下行從基站接收信號,經放大后向用戶方向覆蓋;上行從用戶接收信號,經放大后發送給基站。為了限帶,加有帶通濾波器
2.3.2 光纖傳輸直放站
將收到的信號,經光電變換變成光信號,傳輸后又經電光變換恢復電信號再發出。
2.3.3 移頻傳輸直放站
將收到的頻率上變頻為微波,傳輸后再下變頻為原先收到的頻率,放大后發送出去。
3 直放站的應用
直放站可以擴大服務范圍,消除覆蓋盲區,如高山,建筑物,樹林等阻擋物而形成的信號盲區;在郊區能夠增強場強,擴大郊區站的覆蓋;沿高速公路架設,增強覆蓋效率;還可以解決室內覆蓋,如大型建筑物內信號衰減信號盲區、地下商城、遂道等衰減信號盲區;另外 ,將空閑基站的信號引到繁忙基站的覆蓋區內,實現疏忙等。
3.1 公路、郊區重點 農村 的覆蓋
隨著社會的發展,高速公路逐漸增多,公路的覆蓋成為一個很大難題,為了有效節約資源,直放站在這里得到了廣泛應用。,某條高速公路如果全部利用宏基站覆蓋,共計需要15個宏基站,采用宏基站帶直放站方式,只需要8個宏基站,在很大程度上節約了成本。
3.2 “l”型覆蓋
某一風景區位于山谷中,距離基站不到4公里,但由于被山脈阻擋,根本無網絡信號。在山脈的盡頭安裝一直放站,由于直放站接收信號的方向和發射信號的方向成一定的角度,相當于基站的電波在直放站處轉了一個彎。依靠山體的阻擋,直放站的施主天線和服務天線分別放在山體的兩側,隔離度很大,直放站的性能可以充分發揮,很好地解決了該風景區用戶的通信問題,還使該基站的通信距離向山谷里延伸了6公里。
3.3開闊地域的覆蓋
人口分布較少的開闊地域是使用直放站進行覆蓋的典型場合。當直放站采用全向天線時,只要有一定的鐵塔高度,在直放站工作正常的情況下,3公里內可以明顯地感覺到直放站的增益作用。但距離超過5公里以后,直放站的增益作用就迅速消失,用手機進行基站接收信號電平測試,無論直放站是否工作,接收電平都沒有明顯變化。這是因為在平原開闊地區,房屋建筑和地形地貌造成的傳輸衰耗相對較小,而隨空間距離的增加,電波按32.45+20logf(mhz)+20logd(公里)的 規律 衰減;即距離每增加一倍,電波衰減6db。
4 直放站的優點及不足
4.1 直放站的優點
4.1.1 同等覆蓋面積時,使用直放站投資較低。在平原地區室外一個全向基站可以有10km覆蓋半徑;一個全向直放站可以有4km覆蓋半徑;就覆蓋面積而言,六個直放站約相當于一個基站。六個直放站的設備價約為一個基站的80%。但考慮到機房租用和裝修、交直流電源、空調、傳輸系統和電路租金等費用,六個直放站的費用只相當于于一個基站的50%,甚至更低。
4.1.2 覆蓋更為靈活。一個基站基本上是圓形覆蓋,多個直放站可以組織成多種覆蓋形式。如“一”字型排開,可以覆蓋十幾至幾十公里的路段。也可以組織成“l”型、“n”型和“m”型覆蓋,特別適合于山區組網。
4.1.3 在組網初期,由于用戶較少,投資效益較差,可以用一部分直放站代替基站。用戶 發展 起來后現更換為基站,替換下來的直放站再進一步放置在更邊緣的地區,這樣一步步地滾動發展。
4.1.4 由于不需要土建和傳輸電路的施工,建網迅速。
4.2 直放站的不足
不能增加系統容量。
4.2.1 引入直放站后,會給基站增加約3db以上的噪音,使原基站工作環境惡化,覆蓋半徑減少。所以一個基站的一個扇區最好帶兩個以下的直放站工作。
4.2.2 直放站只能頻分不能碼分,一個直放站往往將多個基站或多個扇區的信號加以放大。引入過多的直放站后,導致基站短碼相位混亂導頻污染嚴重,優化工作困難,同時加大了不必要的軟切換。
4.2.3 直放站的網管功能和設備檢測功能遠不如基站,當直放站出現問題后不易察覺。
4.2.4 由于受隔離度的要求限制,直放站的某些安裝條件要比基站苛刻的多,使直放站的性能往往不能得到充分發揮。
4.2.5 如果直放讓自激或直放站附近有干擾源,將對原網造成嚴重影響。由于直放站的工作天線較高,會將干擾的破壞作用大面積擴大。
參考 文獻
[1] cdma擴頻通信原理,a.j.維特比著、李世鶴等譯,人民郵電出版社,1997年1月,北京。
論文關鍵詞:CDMA,高速鐵路,越區切換
一、引言
鐵路新型列車CRH(China RailwayHigh-speed)具有車體密封性好,穿透損耗高(一般達到20dB)、運行速度快等特點,同時列車經過的地形地貌復雜多樣,這些對鐵路沿線無線網絡提出更高的移動通信要求。為確保系統能快速、全面提升網絡質量和用戶感知度,高鐵環境下無線網絡系統優化工作尤其突出。通常無線網絡優化的主要性能指標有網絡覆蓋率、接續成功率、掉話率、切換成功率等,在以上主要數據指標中,掉話率是影響網絡整體性能和用戶感知度的一個重要指標。本文針對高速環境下CDMA系統中切換過程中發生掉話問題進行了分析,并通過實際案例對切換掉話問題提出了相應的優化方案。
二、高速運動對切換性能的影響
(一)現網組網方式
現網的鐵路沿線移動通信蜂窩小區呈線狀覆蓋且大多采用城鄉基站兼顧鐵路覆蓋的方式,在列車低速運行情況下是可以滿足覆蓋要求的。但當運行速度提到200km/h以上,原有的組網方式基本上不能滿足覆蓋要求,主要表現為一是信號覆蓋深度不夠,無法達到小區切換邊緣信號強度的要求;二是部分地區基站站址分布密集,周邊信號雜亂無章,干擾電平較高;有的地區基站天饋系統分布不合理,容易發生無主導頻小區問題等等。這些特征使得終端容易發生快速切換和頻繁切換,進而降低系統效率,增加了掉話的可能性。
高鐵經過的地形復雜多樣,橋梁,隧道等占有一定的比例,無線電波在特殊場景如隧道中傳播時,由于隧道壁的吸收及電波的干涉作用而受到較大的衰耗,隧道區域存在弱覆蓋問題甚至盲區,并且因切換區域設置不當容易發生切換掉話問題。同時不同行政區的不同設備廠家之間的高速運動下的同頻硬切換問題;以及專網與非專網之間的切換問題[1]。
(二)高速環境下的無線電波傳播衰落特性
移動通信中的無線傳播衰落有多徑衰落和陰影衰落,在高鐵環境下,由于車速加快和車體損耗的增大,不僅帶來信號覆蓋深度不夠,而且伴隨著高速運動帶來的接收信號快速衰落以及山體彎道處等陰影效應也會發生快速衰落,同時由于重疊覆蓋區不夠,小區切換過程滯后于信號衰減速度,造成終端無法占用最強信號,進一步惡化了覆蓋,使終端在跨越不同無線覆蓋區域時,無法保持業務的連續性。
(三) 切換時延
CDMA系統采用手機輔助的越區切換策略,切換過程中網絡要求移動臺測量其周圍基站的信號質量并把結果上報,網絡根據測試結果決定是否進行越區切換。因此,切換時延包括終端搜索、測量處理和切換執行三個過程時間。
手機不斷檢查可以得到的導頻信號并測試其強度,當超過一定閾值T_ADD時高速鐵路,發送導頻信號測量強度PSMM,PSMM是CDMA軟切換時用來觸發切換流程空中接口消息。從手機發送PSMM消息開始,到切換完成以后的手機發出確認信息需要一定的時間,這個時間因為設定不同的搜索窗口寬度和判決條件會有一定的差異。搜索窗口寬度影響手機搜索時間,搜索窗口寬度和切換觸發參數T_ADD、T_DORP、T_TDORP是根據當地傳播環境的色散情況,綜合考慮當地的地形和建筑物等的多路徑反射來進行配置的,這些切換參數即判決條件影響手機切換時延。根據大量的測試數據統計結果以及相關理論計算,一般不超過500ms??紤]到軟件執行延遲等預留切換時間設置,估計軟切換時間約為1s。
在切換區大小不變的前提下,速度越快的終端穿過切換區的時間越短,由于原小區信號快速衰落,當終端的移動速度足夠快以至于穿過切換區的時間少于系統處理軟切換的最小時延,來不及切換到新的導頻上,此時就會導致掉話的產生。對于速度為300km/h的CRH動車,根據上述分析,軟切換距離為83米,因此重疊區域長度為166米[2]。
對于同頻硬切換過程中,終端會周期性地上報PSMM消息,與前相同一般必須在T56m(0.2s)時間內完成,考慮到切換之前異頻搜索請求時間,硬切換的時延約為5s,這意味著更長的重疊覆蓋區距離。
三、切換掉話問題分析
發生切換掉話的因素很多,弱覆蓋(快衰落)、導頻污染、干擾、相關切換參數設置(鄰區配置或者相鄰集搜索窗設置)等等。分析因為切換不正常而發生掉話問題,主要通過路測設備或其它呼叫跟蹤設備采集空中接口消息,采集掉話前后的信息,關注掉話區域的覆蓋接收電平RX、發射電平TX、誤幀率FER等性能指標,分析跟蹤掉話前后的信令流程,檢查掉話前手機上報的PSMM消息中當前所駐留的PN碼以及掉話后同步的PN碼,綜合這些信息,分析切換掉話問題的原因并提出優化方案中國學術期刊網。
(一)信號快速衰落
CDMA系統軟切換過程中,終端發起請求要求加入新的小區PN碼信號,發送導頻信號強度測量報告,
搜索器收到導頻強度測量報告,并開始發送擴展切換指示(EHOD)消息,由于列車的高速運動以及無線環境信號快速衰落,服務小區激活集中的PN碼的Ec/Io(能噪比)急劇下降,此時存在新的PN的信號Ec/Io迅速加強瞬間進入候選集(Candidate Set)中,但是由于兩PN碼對應的小區軟切換區太小,使得候選集中新的PN的信號還未來得及進入激活集,在強干擾的作用下導致Ec/Io迅速變差,從而發生掉話問題。圖1是涵江局江口東大附近掉話前的無線環境測試結果圖。
在測試數據中,車輛行駛在圖1發生掉話區域時,終端占用石庭模塊局PN321信號,RX尚可為-88dBm,進行隧道后,PN321扇區信號快速衰弱,從信令流程可以看出終端在0.14s內,其激活集內PN321的Ec/Io由-8dB降到-21dB,誤幀率達到100%。而江口東大PN6的導頻信號突然出現且Ec/Io達到-11.5dB,瞬間進入候選集,導致終端來不及由PN321切換至PN6,從而發生了掉話,信號快速衰落帶來的來不及切換區域覆蓋特點是RX較好、TX較小、FER高,從信令分析中一般表現為掉話后手機同步到新的導頻集。
解決方案:結合周邊環境調整兩個扇區PN321和 PN6的天饋系統,增大兩個扇區的重疊覆蓋區,滿足軟切換時延要求,同時考慮適當加強PN6的導頻功率。另外,由于發生掉話區域是在隧道,除了增大軟切換區之外,還需要選擇切換區位置,通常將切換帶設計在隧道外,并將切換區延伸到隧道口,一般可考慮100-200米的切換距離,使隧道口和隧道外一定距離內的信號保持一致。為了保證重疊覆蓋區域的長度,設置一個重選點,往往通過功控來保證足夠的切換帶,保證合理的軟切換比例。
(二)鄰區配置不合理
由于無限環境及服務小區的各種原因,鄰區規劃往往與實際情況存在一定的差異。鄰區配置不合理表現為三種。第一種漏定義鄰區,MS發送PSMM請求切換,要求加入新的小區PN碼,由于未定義鄰區關系,新的小區PN碼不是激活集中所有PN的鄰小區,不能進入激活集,只能保留在候選集,因此該PN碼信號成為干擾而無法成為目標小區的PN碼信號高速鐵路,此時雖然手機接收電平很好,但是Ec/Io越來越差,FER逐漸增大誤幀率升高,最終導致掉話。第二種是鄰區配置優先級不高,從前面的分析可知,此時增加了手機搜索時間,當信號快速衰落時也會因來不及切換而引起掉話。第三種越區覆蓋破壞了鄰區關系,由于未將周邊小區加入到鄰區中,導致同頻干擾,Ec/Io非常小容易發生掉話[3]。
解決方案:鄰區配置不合理引起的切換掉話問題從信令分析也表現為掉話后手機同步到新的導頻集。通過查找該同步消息之前系統下發的鄰區列表更新最近的消息,看是否有定義該PN碼,并結合鄰小區列表數據庫中判斷是否為未定義或雖然定義了但優先級太低。
(三)無主導頻
在測試數據中,車輛行駛在圖2秀嶼局靈川外山門基站南面發生掉話區域時,圖2(a)中可知終端激活集收到PN碼信號有PN363、PN351、PN12,終端占用PN363信號,Rx為-88.25dBm左右,Ec/Io為-21.12dB左右,終端發射功率(TxPower)達到7.08dBm,存在無主導頻情況。隨著車輛快速移動,終端占用的PN363信號強度逐漸變差,在掉話前PN363始終還未切換到PN312上,導致切換失敗,從而導致掉話。從圖中可以看出,該路段Ec/Io整體覆蓋差,無主導頻。
解決方案:考慮到上述四個PN信號里掉話區域距離較遠,可以檢查距離較近的基站秀嶼局靈川外山門基站PN15和PN102扇區是否閉鎖,進一步加強該路段的信號覆蓋,突出主導頻的信號強度,而削弱一些導頻的信號強度,同時優化PN363、PN351、PN12所屬基站之間的鄰區關系。
四、結束語
通過以上分析,高鐵環境下主要發生兩大類切換,一是快速切換,二是頻繁切換。前者可以通過延長切換距離換取足夠的切換時間,保證切換過程的完整性。后者可以通過加強信號覆蓋,突出某一主導頻信號強度以及采用功分同PN技術克服系統內頻繁切換。為了保證高鐵環境下網絡信號質量,減少切換掉話問題,必須做好切換規劃,切換規劃包括設置合理的切換帶位置、切換帶寬度和切換參數和鄰區關系,同時結合路測結果發現網絡問題、優化切換過程。
參考文獻:
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