三網(wǎng)融合的移動通信網(wǎng)絡論文范文

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1無線網(wǎng)絡特點簡析

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

2“L+C+W”網(wǎng)絡空口資源調配方法

“L+C+W”網(wǎng)絡是否能實現(xiàn)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(wǎng)絡覆蓋區(qū)域的重規(guī)劃與割接，規(guī)劃區(qū)域大小與統(tǒng)一資源與數(shù)據(jù)管理服務器處理能力、區(qū)域內eNode數(shù)量、BTS數(shù)量、AP數(shù)量及L+C+W用戶數(shù)量、用戶移動性分布均有密切關系，實現(xiàn)區(qū)域內三網(wǎng)絡統(tǒng)一成為移動通信用戶的無線接入媒介。

b）實現(xiàn)用戶終端、網(wǎng)絡接入設備與網(wǎng)間切換相關的參數(shù)統(tǒng)一上報、管理（網(wǎng)內切換的數(shù)據(jù)保留現(xiàn)網(wǎng)的處理方式）。

c）“L+C+W”網(wǎng)絡綜合的無線空口資源調度算法，通過該算法使得區(qū)域內“L+C+W”網(wǎng)絡空口資源、傳輸資源得到統(tǒng)一調配，提高利用率，是實現(xiàn)“L+C+W”網(wǎng)絡智能、高效融合、提升用戶感知、增加用戶黏性、提升企業(yè)運營效益的關鍵，也是三網(wǎng)融合的核心。鑒于此，下文簡要介紹“L+C+W”網(wǎng)絡空口資源調度算法。為了方便，本文提到的網(wǎng)絡空口無線資源調度算法主要指的是“L+C+W”網(wǎng)絡之間的空口資源調度算法。參照圖1，執(zhí)行“L+C+W”網(wǎng)絡空口無線資源調度算法的核心設備為統(tǒng)一數(shù)據(jù)、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(shù)據(jù)業(yè)務、接入網(wǎng)絡、帶寬需求綜合識別，該步驟是實現(xiàn)“L+C+W”網(wǎng)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(qū)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(yè)務識別：服務器通過DPI技術獲得用戶正在從事的數(shù)據(jù)業(yè)務類型，如移動支付業(yè)務、銀行支付業(yè)務、網(wǎng)站賬號登陸、E-Mail業(yè)務、普通Web瀏覽業(yè)務、WAP業(yè)務、視頻業(yè)務、FTP業(yè)務、QQ業(yè)務、易信、微信等。

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

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

（e）業(yè)務帶寬需求分析：服務器根據(jù)用戶識別、業(yè)務識別結果，結合用戶服務QoS等級、數(shù)據(jù)業(yè)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(shù)據(jù)業(yè)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(shù)據(jù)業(yè)務要求的帶寬越高。

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

c）第三步?！癓+C+W”網(wǎng)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(shù)據(jù)安全考慮：根據(jù)用戶業(yè)務識別結果，如果用戶使用的是與用戶注冊、賬號登陸、網(wǎng)購、銀行查詢、轉賬等相關的業(yè)務，建議用戶優(yōu)先使用LTE網(wǎng)絡、3G網(wǎng)絡接入，即若用戶當前使用的是Wi-Fi網(wǎng)絡，則需指配到LTE網(wǎng)絡或3G網(wǎng)絡；若用戶使用的是公共資源下載、普通網(wǎng)頁瀏覽等安全級別低的數(shù)據(jù)業(yè)務，則可以優(yōu)先考慮用戶使用Wi-Fi網(wǎng)絡。

（b）移動性考慮：根據(jù)用戶當前業(yè)務過程中的切換記錄信息或測量到三網(wǎng)絡空口信號穩(wěn)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(yōu)先指配LTE網(wǎng)絡或3G網(wǎng)絡；若用戶所在位置有Wi-Fi網(wǎng)絡，且測量到的三網(wǎng)絡信號相對穩(wěn)定、不存在明顯的切換記錄，則用戶不具有明顯移動性，則優(yōu)先考慮用戶使用Wi-Fi網(wǎng)絡接入。

（c）空口帶寬需求：根據(jù)用戶QoS等級、用戶業(yè)務最小感知帶寬需求分析結果，結合該用戶測量到的LTE網(wǎng)絡、3G網(wǎng)絡、Wi-Fi網(wǎng)絡空口無線質量參數(shù)（如接收信號強度、信噪比、上下行協(xié)商速率等）及其相關接入設備繁忙程度參數(shù)（如時隙利用率、數(shù)據(jù)緩沖區(qū)可用空間大小等），判斷三網(wǎng)絡各自為當前用戶提供數(shù)據(jù)業(yè)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(wǎng)絡接入設備協(xié)商的數(shù)據(jù)傳輸速率越高；網(wǎng)絡接入設備時隙利用率越低，設備可用數(shù)據(jù)緩沖區(qū)空間越大，則該用戶可從該網(wǎng)絡獲得數(shù)據(jù)傳輸時隙越長。綜合以上兩因素，用戶從三網(wǎng)絡獲得的數(shù)據(jù)傳輸能力為協(xié)商速率與數(shù)據(jù)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(wǎng)絡空閑資源調度：網(wǎng)絡建設初期，在滿足用戶業(yè)務感知帶寬需求后，通常會存在一定數(shù)量的閑置資源。統(tǒng)一數(shù)據(jù)、資源管理服務器通過以上綜合分析，在滿足數(shù)據(jù)安全、不掉線的前提下，為每個用戶提供滿足各類業(yè)務感知服務的同時，還需進一步充分利用網(wǎng)絡空閑資源，提升同類數(shù)據(jù)業(yè)務感知服務等級，用來提升用戶感知，增強用戶黏性，實現(xiàn)企業(yè)運營效益最大化。

（e）資源強制釋放：在網(wǎng)絡有新用戶接入時，可能會出現(xiàn)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(wǎng)絡資源調度的逆過程，需結合用戶QoS服務等級、業(yè)務感知速率要求等因素，優(yōu)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(wǎng)絡網(wǎng)間切換或資源調配算法，在實際算法實現(xiàn)過程中還需考慮諸多細節(jié)以及切換后的穩(wěn)定性，避免出現(xiàn)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(wǎng)絡運營中心