蜂窩式移動通信

蜂窩移動通信網絡結構實際上就是容量更大、信號覆蓋面更廣、信號傳輸能力更強的網絡，能夠促進各種新型業務的發展。通過對蜂窩移動通信網絡結構的研究可以發現，其常用優化措施有以下兩種：一種是以移動數據為基礎，採用六邊形的模式做好網絡信號覆蓋，不斷擴大信號覆蓋範圍，提高大眾滿意度；另一種是優化現有系統容量，將無線電引入其中，藉助無線電的力量擴展蜂窩移動通信網絡結構，並以此促進網絡結構變化，同時完成信號控制，這也是促進網絡資源高效利用的有效措施。

之所以將蜂窩移動通信網絡結構建設作為重點，主要是由於它可以為無線網絡的運行奠定基礎，併為其提供安全保障。對於分佈式無線電來説，蜂窩移動通信網絡是無線網絡系統的最主要依賴對象，它的應用不僅可以實現資源高效利用，還能強化網絡資源利用率。現階段，蜂窩小區移動通信網絡設計已經成為不可逆轉的趨勢，隨着它的利用既可以有效強化網絡資源利用率，還能有效增強信號覆蓋能力，這在一定程度上也可以促進系統性能的提升，並保證網絡運行狀態更加安全與穩定。 ^[1] 

1、宏蜂窩技術

在蜂窩移動通訊的技術推進中，其在初期的形式多以大型的宏蜂窩小區來呈現。宏蜂窩的格局配備的目的是能夠獲得更大的地域覆蓋範圍，其半徑多為1千米到25千米之間，為此基站的天線也往往會做的特別高。在實際的宏蜂窩的通訊格局中，有兩個名詞值得注意，那就是“盲點”和“熱點”。所謂盲點，就是由於電波在通訊過程中由於遇到遮擋而形成的無法覆蓋的陰影區域，在盲點中，區域通訊的質量往往都比較差；所謂“熱點”指的是，由於空間負荷存在着不均勻的情況，而造成了部分區域信號良好。在熱點中，宏蜂窩中的大部分業務都能夠順利進行。隨着蜂窩通訊技術的發展，面對盲點問題已經形成了解決辦法，那就是分裂小區或投放新的基站或直站。在近些年，伴隨着用户的增加，宏蜂窩小區的分裂，使得宏蜂窩的區域不斷得到細分，這就造成了建站成本的一度增加，然而盲區仍然是難以解決的問題，熱點地區的高話務量也無法得到熱點的良好吸收。技術的推進就是這樣，難題出現自然會衍生出新的技術，當宏蜂窩技術遇到發展瓶頸的時候，微蜂窩應運而生。

2、微蜂窩技術

相比較宏蜂窩技術，微蜂窩技術擁有者覆蓋範圍較小、傳輸功率較低，和比較容易安裝的特點。在微蜂窩中，小區的直徑僅僅為60米到600米的範圍之內，基站的天線也不同於宏蜂窩越高越好，只是高過屋頂就好，信息通訊的傳播主要是沿着街道和視線進行，信號在樓頂的泄漏的可能性大大降低，因此微蜂窩技術是宏蜂窩技術的良好補充和改進。其主要應用範圍可以分為兩個範疇，首先是進一步提升宏蜂窩的覆蓋了，讓盲點區域變為新的熱點區域，比如地鐵、地下室等等；除此之外是提升容量，主要是讓一些高話務區的商業街、購物中心，能夠源源不斷地構建多層網絡。在這樣的技術理念中，宏蜂窩往往可以作為多層網絡的上層，微蜂窩就是用來進行不同區域的信號完善。無論是站點基數還是傳輸成本方面，微蜂窩在通常情況下都遠遠超過了宏蜂窩的投資，因此這就要求通訊工程師能夠合理的分析事實時地的情況，然後合理的進行基站架構的編排，這樣十分有助於降低通訊成本。在通常情況下，微蜂窩通常是1到2的載頻，其傳輸方式通常為PCM，倘若採用的是星形鏈接，其傳輸的佔有率會大大削弱，因此在實際的構造中，微蜂窩通常採用的是鍊形的鏈接方式。在這樣的思路中，往往4個或者是5個微蜂窩就能夠顧輕易的採用一對傳輸線路同機房建立銜接，從而起到節約成本的目的。不同於PCM傳輸方式，微蜂窩往往也會內置一個HDSL傳輸設備，當這種傳輸設備因為客觀環境無法運作的時候，光纖傳導和微博通訊也是不錯的通訊方式。從宏蜂窩到微蜂窩，是信息通訊技術發展過程中的，關於蜂窩技術層面的革命性轉變，其意義在於讓原本粗放的信號佈局模式，從而讓信號佈局能夠走向精細化。

三、智能蜂窩技術

隨着信息技術的發展，大數據技術也被一度深挖，技術間的融合變得日趨頻繁，智能蜂窩技術成為了當今蜂窩移動通訊技術的新起點。在智能蜂窩中，通常指的是帶有高分辨率的陣列信號處理能力的自適應天線的系統。在該技術中，智能檢測台能夠依據信號的質量進行適時地調整，從而保證能夠讓測到的位置以一定的方式將信號傳遞給移動的蜂窩小區。在系統鏈路層面，其採用的是自動化的天真接受技術，這樣可以極大地降低硬件基站的干擾，從而起到增容的效果。在下行鏈路中，往往採取將信號的有效區域控制在一百到兩百之間的波長範疇，因為這個範疇的波長最不容易受到同道信號的干擾。在智能蜂窩通訊技術的範疇，其小區不僅僅可以是宏蜂窩，也可以是微蜂窩，通過智能蜂窩小區的概念進行組網設計，從而能夠顯著地提升系統容量，起到改善系統性能的效果。從宏蜂窩和微蜂窩走向的智能蜂窩移動通訊技術，將蜂窩移動通訊技術帶入了一個新的時代，其將原本靜態的通訊佈局轉變為動態的、可以自我調整的通訊方式，從而大大增加了通訊的便捷度和信號在整體層面的質量。 ^[2] 

1、快速連接

PoC實現半雙工通信，因此它對時延的要求不如全雙工通信，但仍然對快速連接有着較高的要求。通常來説，將延遲控制在1~1.5s內是可以令人接受的。會話建立的延遲是指用户在PoC終端上按下鍵後，PoC終端基於無線信道，通過SIP核心服務器與PoC服務器建立SIP連接，甚至與遠端目的PoC終端的SIP連接，進行會話的建立，最後獲得通話控制權這一過程所消耗的時間。減小延遲的措施包括移動終端的無線分組接入技術。在GPRS，CDMAlX以至3G的UMTS/CDMA2000都採用了無線分組接入技術，移動終端可以附着在IP網上並保持永遠在線的狀態，在用户需要發送分組的時候才動態分配無線資源。用户在啓用PoC業務時，無需撥號，只需重新激活連接即可。此外，為減少信令單元數據在無線信道上傳送的時延，可以對PoC終端和SIP核心服務器之間的SIP協議進行壓縮後傳送。SIP協議是類似HTTP的文本協議，因此壓縮的空間很大。SIP核心服務器需將在PoC客户端壓縮的SIP協議解壓，然後轉發給PoC服務器；反之，將在PoC服務器的SIP協議進行壓縮，然後轉發給PoC客户端。PoC客户端亦能完成壓縮、解壓SIP協議，用於傳送和解讀，其實現應遵照IETF的RFC3320，RFC3321，RFC3485和RFC3486。

2、信道共享

在PoC實現一對一通話時，其實質是點對點的通信，不存在信道共享的問題。而在一對多的羣組通話中，一個成員的話音可以被羣組中所有其他成員接聽，即PoC終端將語音封裝成RTP包傳送給PoC服務器後，PoC服務器需要在前向信道上將這些RTP包分發給羣組中所有其他用户，這就是信道共享問題。如果將整個羣組通話視為一個PoC Session，那麼它由許多分支組成，每個分支就是一個成員和PoC服務器之間的會話開始的時候建立起來的，並能夠在通話過程中隨羣組成員的變化進行刪減。PoC服務器收到某個RTP媒體通道過來的RTP包後，只需向其他媒體通道分發即可。因為PoC只實現半雙工通信，在分發RTP包的時候也不需要混音功能，這在電話會議是必須的。因此，在一定程度上可以保證分發的速度和語音質量的均衡。

3、通話權控制

通話權控制即fIoor controI，通常由PoC服務器進行調度、協調和控制。當前，對於通話權的控制並無統一的規範，以下提出一些新的研究思路。一對一的通話十分簡單，通過類似“乒乓鍵”的原理就可以切換兩個PoC用户的通話權。而一對多的羣組通話就複雜多了。通話羣組一般可以分為兩種：羣組成員具有不同優先級的通話羣組；羣組成員不具有優先級，即平級的通話羣組。顯然，專用移動通信領域中的行業用户大多屬於前者。而後者更適合於公共移動通信領域中人們自發、自建的通話組或聊天組。

具有優先級的通話羣組相對簡單，PoC服務器完全可以借鑑傳統集羣通信使用的調度方法。首先，各成員對通話權的請求依據其優先級被置於不同的請求隊列中進行排隊，然後PoC服務器可以按照其優先級的高低和同一優先級的先後來實現通話權的調度，甚至實現通話的強插、強拆以及偵聽等。不具有優先級的通話羣組則較複雜，可以考慮應用解決局域網中爭搶共享資源，避免衝突的載波監聽/衝突檢測（CSMA/CD）的方法。其不同之處在於，相對局域網內傳送數據的時間（單位ms），這裏在獲得通話權後的佔用時間將有更大的數量級（單位s）。時間片的長度設定應該以長時間、大量統計數據為基礎，能夠滿足一般羣組通話時一個成員的一次發言。

此外，還可以借鑑在計算機操作系統中應用的各種資源調度和競爭互斥的方法來解決通話權控制的問題，將通話權視為一種共享資源，由各成員彼此競爭。當然在建立該模型的時候可以充分考慮羣組性質、組成羣組的成員間關係等等。

之所以將分佈式無線電應用到蜂窩移動網絡結構中，主要是由於它具有很多優點，具體來講體現在以下幾點：第一，傳輸功率小，在分佈式無線電應用以後，蜂窩移動網絡信號可以在無線電的作用下傳輸出去，有效降低了傳輸功率。同時也可以最大程度的強化結構靈活性，做好網絡安裝。第二，優化運行效率，分佈式無線電是一種極具發展潛質的技術，將其應用到蜂窩移動網絡結構中可以最大程度的滿足無線網絡發展，強化無線網絡運行效率。總的來説，為更好的發揮蜂窩通信網絡優勢，離不開分佈式無線電的應用。

1、小區結構

對於分佈式無線電在蜂窩移動網絡結構中的應用方式來説，小區結構是最常見的一項。它的接入多依賴於移動通信網絡、BTS等，其主要構成要素為分佈式無線電網絡蜂窩數據，隨着小區結構的應用不僅可以強化蜂窩數據網絡覆蓋能力，還能充分體現網絡信號實際性能。

2、資源管理模式

在分佈式無線電應用到蜂窩移動網絡結構時，經常會涉及到網絡資源管理，在這一過程中常用的分配方式有兩種，一種是以頻率碼道複用對系統容量的擴展，儘管這種方法的總體效果較好，但也存在一定弊端，即不便於操作；另一種是不復用管理，這種方法相對於前一種方法在操作上要簡便很多，但卻不具備擴充系統容量的作用。所以，最好採用切換法，即先用統一法後用BTS法，這樣就可以順利完成空間資源的切換，這也是進一步強化分佈式無線電綜合性能的有效措施。 ^[3] 

蜂窩移動通信網絡已經獲得了現代人的認可，並具有較大發展潛質。隨着網絡技術的發展，蜂窩移動通信網絡也將日新月異，尤其是在分佈式無線電的帶動下，可以將複雜的技術向簡單化轉變，同時也能讓人們認識更多更先進的技術，而這些技術也將被應用到蜂窩移動通信網絡建設中，對促進蜂窩移動通信網絡發展有着十分重要的作用。

現階段，蜂窩移動通信小區建設數量不斷增多，隨着它的應用有效提升了無線網絡利用能力。在現代科學技術的作用下，有效促進了蜂窩移動通信的進一步優化，同時在分佈式無線電的影響下，各種各樣的資源可以實現優化配置。由此可見，蜂窩移動通信網絡未來發展前景十分良好，因此，應重視蜂窩移動通信網絡的建設與發展。 ^[1]