蜂窩式移動通信

蜂窩式移動通信，通信術語，移動通信的一種方式。蜂窩移動通信領域以其便民性和科技性的特徵，在近年來不斷推陳出新，蜂窩移動通訊技術也由單一走向了多元，當下的蜂窩移動通訊大體可以依照功能的不同分為三種類別，分別是宏蜂窩、微蜂窩以及智慧型蜂窩。這三類彼此相異，各有優勢和劣勢。

基本介紹

• 中文名：蜂窩式移動通信
• 外文名：Cellular mobile communication
• 性質：通信術語
• 優點：增強信號覆蓋能力

概述

蜂窩移動通信網路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路，能夠促進各種新型業務的發展。通過對蜂窩移動通信網路結構的研究可以發現，其常用最佳化措施有以下兩種：一種是以移動數據為基礎，採用六邊形的模式做好網路信號覆蓋，不斷擴大信號覆蓋範圍，提高大眾滿意度；另一種是最佳化現有系統容量，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路結構，並以此促進網路結構變化，同時完成信號控制，這也是促進網路資源高效利用的有效措施。

之所以將蜂窩移動通信網路結構建設作為重點，主要是由於它可以為無線網路的運行奠定基礎，並為其提供安全保障。對於分散式無線電來說，蜂窩移動通信網路是無線網路系統的最主要依賴對象，它的套用不僅可以實現資源高效利用，還能強化網路資源利用率。現階段，蜂窩小區移動通信網路設計已經成為不可逆轉的趨勢，隨著它的利用既可以有效強化網路資源利用率，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，並保證網路運行狀態更加安全與穩定。

分類

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，由於空間負荷存在著不均勻的情況，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。隨著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，伴隨著用戶的增加，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著街道和視線進行，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。其主要套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，比如捷運、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路。在這樣的技術理念中，宏蜂窩往往可以作為多層網路的上層，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，倘若採用的是星形連結，其傳輸的占有率會大大削弱，因此在實際的構造中，微蜂窩通常採用的是鏈形的連結方式。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布局模式，從而讓信號布局能夠走向精細化。

三、智慧型蜂窩技術

隨著信息技術的發展，大數據技術也被一度深挖，技術間的融合變得日趨頻繁，智慧型蜂窩技術成為了當今蜂窩移動通訊技術的新起點。在智慧型蜂窩中，通常指的是帶有高解析度的陣列信號處理能力的自適應天線的系統。在該技術中，智慧型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體基站的干擾，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。在智慧型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，通過智慧型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慧型蜂窩移動通訊技術，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布局轉變為動態的、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。

關鍵技術

1、快速連線

PoC實現半雙工通信，因此它對時延的要求不如全雙工通信，但仍然對快速連線有著較高的要求。通常來說，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戶在PoC終端上按下鍵後，PoC終端基於無線信道，通過SIP核心伺服器與PoC伺服器建立SIP連線，甚至與遠端目的PoC終端的SIP連線，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，移動終端可以附著在IP網上並保持永遠線上的狀態，在用戶需要傳送分組的時候才動態分配無線資源。用戶在啟用PoC業務時，無需撥號，只需重新激活連線即可。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核心伺服器之間的SIP協定進行壓縮後傳送。SIP協定是類似HTTP的文本協定，因此壓縮的空間很大。SIP核心伺服器需將在PoC客戶端壓縮的SIP協定解壓，然後轉發給PoC伺服器；反之，將在PoC伺服器的SIP協定進行壓縮，然後轉發給PoC客戶端。PoC客戶端亦能完成壓縮、解壓SIP協定，用於傳送和解讀，其實現應遵照IETF的RFC3320，RFC3321，RFC3485和RFC3486。

蜂窩移動通信

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。而在一對多的群組通話中，一個成員的話音可以被群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伺服器後，PoC伺服器需要在前向信道上將這些RTP包分發給群組中所有其他用戶，這就是信道共享問題。如果將整個群組通話視為一個PoC Session，那么它由許多分支組成，每個分支就是一個成員和PoC伺服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群組成員的變化進行刪減。PoC伺服器收到某個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伺服器進行調度、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“桌球鍵”的原理就可以切換兩個PoC用戶的通話權。而一對多的群組通話就複雜多了。通話群組一般可以分為兩種：群組成員具有不同優先權的通話群組；群組成員不具有優先權，即平級的通話群組。顯然，專用移動通信領域中的行業用戶大多屬於前者。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。

具有優先權的通話群組相對簡單，PoC伺服器完全可以借鑑傳統集群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權被置於不同的請求佇列中進行排隊，然後PoC伺服器可以按照其優先權的高低和同一優先權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。不具有優先權的通話群組則較複雜，可以考慮套用解決區域網路中爭搶共享資源，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，相對區域網路內傳送數據的時間（單位ms），這裡在獲得通話權後的占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，能夠滿足一般群組通話時一個成員的一次發言。

此外，還可以借鑑在計算機作業系統中套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群組性質、組成群組的成員間關係等等。

分散式無線電

一、小區蜂窩行動網路特點

之所以將分散式無線電套用到蜂窩行動網路結構中，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，在分散式無線電套用以後，蜂窩行動網路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，做好網路安裝。第二，最佳化運行效率，分散式無線電是一種極具發展潛質的技術，將其套用到蜂窩行動網路結構中可以最大程度的滿足無線網路發展，強化無線網路運行效率。總的來說，為更好的發揮蜂窩通信網路優勢，離不開分散式無線電的套用。

二、分散式無線電運用方式

1、小區結構

對於分散式無線電在蜂窩行動網路結構中的套用方式來說，小區結構是最常見的一項。它的接入多依賴於移動通信網路、BTS等，其主要構成要素為分散式無線電網路蜂窩數據，隨著小區結構的套用不僅可以強化蜂窩數據網路覆蓋能力，還能充分體現網路信號實際性能。

2、資源管理模式

在分散式無線電套用到蜂窩行動網路結構時，經常會涉及到網路資源管理，在這一過程中常用的分配方式有兩種，一種是以頻率碼道復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散式無線電綜合性能的有效措施。

發展趨勢

蜂窩移動通信網路已經獲得了現代人的認可，並具有較大發展潛質。隨著網路技術的發展，蜂窩移動通信網路也將日新月異，尤其是在分散式無線電的帶動下，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，而這些技術也將被套用到蜂窩移動通信網路建設中，對促進蜂窩移動通信網路發展有著十分重要的作用。

現階段，蜂窩移動通信小區建設數量不斷增多，隨著它的套用有效提升了無線網路利用能力。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最佳化，同時在分散式無線電的影響下，各種各樣的資源可以實現最佳化配置。由此可見，蜂窩移動通信網路未來發展前景十分良好，因此，應重視蜂窩移動通信網路的建設與發展。