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DSP双模手机的小灵通网络优化分析

• 本文中，我们主要讨论小灵通网络(PHS，P网)的优化和双模手机对小灵通网络的影响。无线网络优化包括终端、基站和核心网的优化，GSM(G网)和3G(C网，包括2G的IS-95)都有较完善的网络优化方案。
  　　当前，国内存在GSM、PHS、CDMA等多网并存，为了充分利用这些网络资源，多模手机应运而生。建立在零中频(Direct Conversion)的射频(RF)技术和DSP数字基带处理器基础上的多模手机，提供了实现高性价比的强大能力，减少了因单个网络超负荷运转而导致的无线通讯的失败几率。而且小灵通双模手机利用DSP技术，可以花费较少的代价完成对小灵通网络的协同优化，提高小灵通的瞬时负载容量和服务质量。小灵通的网络优化提出的时间不长，但是承受着巨大的压力。
  　　小灵通网络优化存在的问题
  　　小灵通具有功耗低 辐射小、资费低廉等优点，在低端市场赢得了相当多的青睐。而小灵通也有一些缺陷，发射功率低、散射严重、信号衰落较快等。针对这些缺点，PHS网络采用微蜂窝技术，微蜂窝技术有一个附带的好处就是理论上可以承载更多的用户。但微蜂窝技术需要架设更多的基站，尤其在环境复杂、人流量大的市区。影响小灵通服务质量有三个要素，终插件电感端(手机)、基站和核心网络，我们可以把它们一起视之为网络优化的组成部分，终端和基站为无线部分的优化，核心网为有线部分。对无线共模电感部分的优化可以使系统服务质量的提高达到事半功倍的效果。与GSM网络优化不同(在GSM网中基站和核心网几乎担负了全部的优化任务)，PHS标准没有指定基站对网络优化的责任，所以无线部分的优化有些只能从基站入手，如清除盲区、减少邻道干扰、优化天线仰角等。而有些可以由手机负责，如预测、分析网络相位特性、发起切换、改变发射功率提高C/I比、对收发的非线性补偿。

  　　虽然无线部分的优化至关重要且见效明显，但无论从终端还是基站入手都与小灵通的电感器生产厂家发展策略相抵触。从基站方面，小灵通网络需要的基站数量多，按照功率计算且不考虑反射因素，PHS基站数要比GSM基站数多25倍以上才能覆盖同样面积的区域。因为在小灵通网络的早期建设过程中缺乏好的规划，单纯采用增加覆盖、消除盲点和多层覆盖等技术，现在运营商对基站的优化必然受阻于成本和能力：成本问题反映在要对庞大数量的基站进行测试、分析、更新参数，甚至是移动基站，工程复杂，代价巨大；能力问题反映在因为基站规划的无序性和PHS调制方法的统计特性，常规用于GSM网络的路测技术和分析模型远远达不到PHS的需求。从手机方面，小灵通持续的降低成本虽然得益于技术的进步，使新手机性能不低于旧的手机，但也失去了提高性能以达到辅助网络进行优化的机会。
  　　核心网的优化是另一个途径，但核心网的优化在于平衡接入负载以提高接入和切换的成功率。这需要知道基站覆盖参数，如基站边界、交叠区域、小区瞬时衰落特征。这些参数的获取都很困难，如PHS没有明确电感器生产的基站边界、衰落较快导致路测数据不可靠。所以，单独依靠核心网优化是不可能的。
  　　双模手机对服务质量的影响
  　　无线通讯用户可以选择的是网络和手机。以PHS为例，不考虑手机因素，我们研究服务质量(QoS)、资费/成本和用户的互动关系。
  　　首先用户数量与QoS有很大的关系，而QoS与运营投入的成本有关，图1中N1(c)的拐变压器电感器点是因为PHS网络中由于技术的限制，过多的投入反而会使QoS下降。N1和N2曲线的交点表示在市场开拓较为稳定后，网络所拥有的较为稳定的用户数。所有的运营商希望这一交点能出现在赢利区域。
  　　前面关于网络的分析曲线可以用于双模手机。双模手机能同时支持两个网络，如果忽视GSM的uU层和PHS的空中接口差异性，只考虑终端与核心网的连接，其结果相当于增加了无线网络的覆盖率。其一次接入成功率(对两个网而言)为Pg+(1-Pg)Pp(Pg、Pp为各网单独的瞬间接通成功率)。切换成功率也有类似的提高，可以说双模手机带来了服务质量的提高。这一点对GSM影响不大，但对小灵通的影响却是巨大的，极大地拓展了小灵通用户的漫游能力。在运营成本不增加的情况下，双模用户可以自由在资费和服务质量上进行折衷，导致N1和N2曲线的交点向右移动。下面我们将会看到，使用DSP处理器的双模手机能做到的不止这些，甚至能单独提高PHS网络的服务质量。

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