三網融合的移動通信網絡論文范文

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1無線網絡特點簡析

“L+C+W”網絡中的3張網絡因工作制式、工作頻段、設備發射功率及接收靈敏度等諸多不同，其表現出來的覆蓋半徑、接入帶寬、數據傳輸安全性等各不相同。LTE網絡主要使用2.6GHz頻段或1.8GHz，EV⁃DO網絡工作在800MHz頻段，Wi-Fi網絡工作在2.4GHz（11b/g/n）或5GHz（11a/n）頻段；EVDO網絡自由空間傳輸能力及繞射能力均最強，LTE網絡次之，Wi-Fi網絡最弱；且LTE網絡、EVDO網絡BTS或MS發射功率及接收機靈敏度均明顯高于Wi-Fi網絡AP及其STA，抗干擾能力也遠高于Wi-Fi網絡。故正常情況下，LTE網絡、EVDO網絡單扇區的覆蓋半徑遠大于Wi-Fi網絡單AP的覆蓋半徑，但因LTE工作頻段遠高于EVDO網絡，其覆蓋半徑要略小于EVDO網絡。從下行空口速率看，EVDO網絡下行空口速率理論值為3.1Mbit/s，小于LTE理論空口速率150Mbit/s，遠小于Wi-Fi網絡300Mbit/s理論空口速率。三網絡覆蓋半徑及理論空口速率關系如圖2所示。這些因素決定了LTE網絡、EVDO網絡主要解決“面”、“線”連續覆蓋問題。LTE網絡主要為高移動和高速率數據業務用戶提供服務，EVDO網絡主要為高移動性、中低數據業務速率數據業務用戶提供服務，Wi-Fi網絡主要解決“點”覆蓋問題，主要為分布集中、數據業務量需求大、移動性較小的數據業務用戶提供服務。三者互相補充，可滿足不同用戶對無線數據業務帶寬的需求。

2“L+C+W”網絡空口資源調配方法

“L+C+W”網絡是否能實現智能、高效融合，與其相關的因素主要有以下3個方面。

a）“L+C+W”三網絡覆蓋區域的重規劃與割接，規劃區域大小與統一資源與數據管理服務器處理能力、區域內eNode數量、BTS數量、AP數量及L+C+W用戶數量、用戶移動性分布均有密切關系，實現區域內三網絡統一成為移動通信用戶的無線接入媒介。

b）實現用戶終端、網絡接入設備與網間切換相關的參數統一上報、管理（網內切換的數據保留現網的處理方式）。

c）“L+C+W”網絡綜合的無線空口資源調度算法，通過該算法使得區域內“L+C+W”網絡空口資源、傳輸資源得到統一調配，提高利用率，是實現“L+C+W”網絡智能、高效融合、提升用戶感知、增加用戶黏性、提升企業運營效益的關鍵，也是三網融合的核心。鑒于此，下文簡要介紹“L+C+W”網絡空口資源調度算法。為了方便，本文提到的網絡空口無線資源調度算法主要指的是“L+C+W”網絡之間的空口資源調度算法。參照圖1，執行“L+C+W”網絡空口無線資源調度算法的核心設備為統一數據、資源管理服務器（下文簡稱服務器），算法可以分3個步驟。

a）第一步。移動用戶、數據業務、接入網絡、帶寬需求綜合識別，該步驟是實現“L+C+W”網絡空口資源靈活調度的基礎，具體包括以下5個子步驟。

（a）用戶識別：服務器通過深度報文檢測（DPI）技術獲取用戶的IP地址，再結合用戶所在區域的IP地址池分配信息庫、AAA認證信息等獲得用戶的服務質量等級，如金牌、銀牌、銅牌等。

（b）業務識別：服務器通過DPI技術獲得用戶正在從事的數據業務類型，如移動支付業務、銀行支付業務、網站賬號登陸、E-Mail業務、普通Web瀏覽業務、WAP業務、視頻業務、FTP業務、QQ業務、易信、微信等。

（c）網絡識別：服務器通過用戶數據來源識別該用戶所接入的網絡類型，即判斷用戶來自LTE網絡、EVDO網絡還是Wi-Fi網絡。

（d）業務安全等級分析：服務器根據業務識別結果，判斷該用戶從事數據業務的安全性等級，結合其使用的網絡判斷是否滿足安全性要求。一般來說，安全性高的數據業務通過LTE網絡、EVDO網絡接入，安全性等級低的數據業務可通過Wi-Fi網絡接入。

（e）業務帶寬需求分析：服務器根據用戶識別、業務識別結果，結合用戶服務QoS等級、數據業務類型不同感知等級的帶寬要求等因素，判斷該用戶從事該類數據業務的不同等級帶寬要求。用戶服務QoS等級越高，感知等級越高的同類數據業務要求的帶寬越高。

b）第二步。“L+C+W”網絡切換相關的參數上報到服務器。即移動用戶及網絡接入設備定期或不定期將用戶所在位置的“L+C+W”網絡測量空口參數、時隙繁忙程度等與空口資源相關的參數上報到統一數據、資源管理服務器。

c）第三步。“L+C+W”網間切換算法，該算法是完成用戶空口資源指配的核心，主要遵循以下幾方面。

（a）數據安全考慮：根據用戶業務識別結果，如果用戶使用的是與用戶注冊、賬號登陸、網購、銀行查詢、轉賬等相關的業務，建議用戶優先使用LTE網絡、3G網絡接入，即若用戶當前使用的是Wi-Fi網絡，則需指配到LTE網絡或3G網絡；若用戶使用的是公共資源下載、普通網頁瀏覽等安全級別低的數據業務，則可以優先考慮用戶使用Wi-Fi網絡。

（b）移動性考慮：根據用戶當前業務過程中的切換記錄信息或測量到三網絡空口信號穩定性等信息，大致判斷用戶當前的移動性強弱，若用戶屬于高移動性用戶，則建議向該用戶優先指配LTE網絡或3G網絡；若用戶所在位置有Wi-Fi網絡，且測量到的三網絡信號相對穩定、不存在明顯的切換記錄，則用戶不具有明顯移動性，則優先考慮用戶使用Wi-Fi網絡接入。

（c）空口帶寬需求：根據用戶QoS等級、用戶業務最小感知帶寬需求分析結果，結合該用戶測量到的LTE網絡、3G網絡、Wi-Fi網絡空口無線質量參數（如接收信號強度、信噪比、上下行協商速率等）及其相關接入設備繁忙程度參數（如時隙利用率、數據緩沖區可用空間大小等），判斷三網絡各自為當前用戶提供數據業務的能力。一般來說，接收到的信號越強、信噪比越高、占用的帶寬越大，用戶與該網絡接入設備協商的數據傳輸速率越高；網絡接入設備時隙利用率越低，設備可用數據緩沖區空間越大，則該用戶可從該網絡獲得數據傳輸時隙越長。綜合以上兩因素，用戶從三網絡獲得的數據傳輸能力為協商速率與數據傳輸時隙的乘積。乘積越大，則可為該用戶提供的空口傳輸能力越大，反之越小。

（d）網絡空閑資源調度：網絡建設初期，在滿足用戶業務感知帶寬需求后，通常會存在一定數量的閑置資源。統一數據、資源管理服務器通過以上綜合分析，在滿足數據安全、不掉線的前提下，為每個用戶提供滿足各類業務感知服務的同時，還需進一步充分利用網絡空閑資源，提升同類數據業務感知服務等級，用來提升用戶感知，增強用戶黏性，實現企業運營效益最大化。

（e）資源強制釋放：在網絡有新用戶接入時，可能會出現新接入用戶缺乏空口資源的情況，這時存在一個無線空口資源強制釋放的過程。該過程為網絡資源調度的逆過程，需結合用戶QoS服務等級、業務感知速率要求等因素，優先降低QoS等級較低的用戶的空口資源。以上從總體上簡要介紹了“L+C+W”網絡網間切換或資源調配算法，在實際算法實現過程中還需考慮諸多細節以及切換后的穩定性，避免出現乒乓切換等。

作者：劉炎趙義顏麗峰單位：中國電信股份有限公司廣東無線網絡運營中心