GSM無線網絡的虛擬分層

1.GSM無線網絡單層結構的弊端
單層無線網絡分布結構是指網絡中基站對服務區(qū)只提供一次覆蓋的無線網絡。
這樣的網絡分布結構存在許多自身無法克服的弊端，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：
（1）網絡疏忙手段少、能力差，無法有效地分流突發(fā)話務
單層網絡疏忙手段是基于小區(qū)參數(shù)的設置，將部分話務量分流到鄰近基站，由于突發(fā)
話務所處地理位置的原因（突發(fā)話務地點離基站較近時，相鄰小區(qū)覆蓋不到，則無法幫助
分流）和相鄰小區(qū)的承受能力（相鄰小區(qū)有富?？臻e信道時才能幫助分流），此單一手段
無法徹底解決突發(fā)話務分流問題。
（2）基站故障后將產生覆蓋盲區(qū)
為了避免同頻干擾和鄰頻干擾，單層無線網絡結構只能在小區(qū)邊緣做到交叉覆蓋，而
小區(qū)其他部分則不能交叉覆蓋，因此當某扇區(qū)設備故障時，將產生覆蓋盲區(qū)。
（3）高層建筑手機用戶通信難
高層建筑內同頻鄰頻干擾嚴重，通常采用的室內天線分布系統(tǒng)可以解決部分酒店、寫
字樓等公共場所的通信問題，這種按點解決的方法不能提供立體空間面的覆蓋，因此未安
裝室內天線分布系統(tǒng)的普通高層住宅和一般高層建筑，手機用戶通信難的問題則無法得到
解決。
（4）高層建筑的大量增加，市區(qū)內易形成覆蓋死角
隨著網絡規(guī)模的擴大，頻率復用程度提高，小區(qū)服務半徑不斷縮小，天線高度隨之降
低，而高層建筑的大量增加將直接阻擋小區(qū)電波的傳送，使某些地區(qū)產生障礙物阻擋陰影，
形成覆蓋死角。
2 GSM無線網絡的結構分層
無線網絡結構分層是指在現(xiàn)有單層無線網絡的基礎上建立第二層無線網絡，對服務區(qū)
提供二次覆蓋。原網絡采用低天線位置，吸收地面及低層空間活務；上層網絡選擇高天線
位置，吸收產層空間話務和快速傳輸話務，同時充當?shù)讓泳W絡的安全備份。當?shù)讓泳W絡某
基站話務飽和時可向上層網絡相關基站分流活務，從而減少基站阻塞的可能性。當?shù)讓泳W
絡的基站障礙時，上層網絡的基站將自動接替相關底層障礙基站提供服務，不會造成話務
丟失。通過提供立體空間面覆蓋解決了高層建筑手機用戶通信問題。分層網的上層由于天
線位置較高，電波可以以較大的角度向下傳播，受障礙物阻擋的機會減小，從而改善了市
區(qū)陰影地區(qū)的覆蓋狀況。通過調整上下兩層網絡之間的接入關系，分層網絡可以達到均衡
網絡話務的目的。同時，分層網建設還為基站密度飽和無法建設新基站的市區(qū)提供了一種
擴容手段。
常規(guī)的無線網絡結構分層是物理上的分層，不占用原網絡的基站，而是選擇適當?shù)攸c，
重新投資基站設備另建新站，形成物理上獨立的分層。這種分層方法建設時間長，投資大，
短時間內難以實現(xiàn)，而且對網絡規(guī)模不是特別大，話務不是特別繁忙的城市不能普遍適用。
因此，大多數(shù)城市至今仍未對其GSM網絡無線結構進行分層。以下介紹的是一種有別于常規(guī)
物理分層的虛擬分層方法。
3 GSM無線網絡的虛擬分層
虛擬分層的具體做法是引入虛擬網絡概念，在原網絡基礎上不增加任何設備，而是
從現(xiàn)有無線網絡中選擇若干天線位置較高的基站，賦予這些站新的頻率，加大其發(fā)射功率，
適當調整天線俯仰角，增大覆蓋范圍，同時修改相關小區(qū)的切換參數(shù)和接人參數(shù)，使物理
上歸屬底層網絡的某些基站，不僅要覆蓋原服務區(qū)，還要擴大服務范圍，為相鄰的其它基
站提供二次覆蓋，從而虛擬為上層網絡的一個基站，承擔起上層網絡的任務。這些虛擬為
上層網絡的基站在物理上利用的是原底層網絡的基站，但在網絡層次上和承擔的任務上，
歸屬上層網絡。虛擬為上層網絡的基站之間建立切換關系后構成一個相對獨立的完整網絡
石加在原網絡上提供原網絡二次覆蓋成為原網絡熱備份，從而實現(xiàn)分層網的功能。
虛擬分層在原網絡基礎上不增加任何設備。虛擬分層的方案在小區(qū)參數(shù)的設置上，參考了同心圓技術的小區(qū)參數(shù)設置，在網絡層
次上引進了虛擬網的概念，具有不增加任何設備、零投資的特點。通過重新設置原網絡相
關無線小區(qū)的參數(shù)（主要是接人控制參數(shù)、小區(qū)切換參數(shù)、功率控制參數(shù)）即可虛擬出第
二層網絡，實現(xiàn)分層網功能，從而有效克服單層無線網絡結構的弊端。這種虛擬分層的方
法靈活性高、易修正，是適應當前網絡發(fā)展水平的普遍適用方法。當網絡規(guī)模發(fā)展到相當
程度后，運營商也可根據需要選擇物理分層。