三网融合的移动通信网络论文范文

1无线网络特点简析

“L+C+W”网络中的3张网络因工作制式、工作频段、设备发射功率及接收灵敏度等诸多不同，其表现出来的覆盖半径、接入带宽、数据传输安全性等各不相同。LTE网络主要使用2.6GHz频段或1.8GHz，EV⁃DO网络工作在800MHz频段，Wi-Fi网络工作在2.4GHz（11b/g/n）或5GHz（11a/n）频段；EVDO网络自由空间传输能力及绕射能力均最强，LTE网络次之，Wi-Fi网络最弱；且LTE网络、EVDO网络BTS或MS发射功率及接收机灵敏度均明显高于Wi-Fi网络AP及其STA，抗干扰能力也远高于Wi-Fi网络。故正常情况下，LTE网络、EVDO网络单扇区的覆盖半径远大于Wi-Fi网络单AP的覆盖半径，但因LTE工作频段远高于EVDO网络，其覆盖半径要略小于EVDO网络。从下行空口速率看，EVDO网络下行空口速率理论值为3.1Mbit/s，小于LTE理论空口速率150Mbit/s，远小于Wi-Fi网络300Mbit/s理论空口速率。三网络覆盖半径及理论空口速率关系如图2所示。这些因素决定了LTE网络、EVDO网络主要解决“面”、“线”连续覆盖问题。LTE网络主要为高移动和高速率数据业务用户提供服务，EVDO网络主要为高移动性、中低数据业务速率数据业务用户提供服务，Wi-Fi网络主要解决“点”覆盖问题，主要为分布集中、数据业务量需求大、移动性较小的数据业务用户提供服务。三者互相补充，可满足不同用户对无线数据业务带宽的需求。

2“L+C+W”网络空口资源调配方法

“L+C+W”网络是否能实现智能、高效融合，与其相关的因素主要有以下3个方面。

a）“L+C+W”三网络覆盖区域的重规划与割接，规划区域大小与统一资源与数据管理服务器处理能力、区域内eNode数量、BTS数量、AP数量及L+C+W用户数量、用户移动性分布均有密切关系，实现区域内三网络统一成为移动通信用户的无线接入媒介。

b）实现用户终端、网络接入设备与网间切换相关的参数统一上报、管理（网内切换的数据保留现网的处理方式）。

c）“L+C+W”网络综合的无线空口资源调度算法，通过该算法使得区域内“L+C+W”网络空口资源、传输资源得到统一调配，提高利用率，是实现“L+C+W”网络智能、高效融合、提升用户感知、增加用户黏性、提升企业运营效益的关键，也是三网融合的核心。鉴于此，下文简要介绍“L+C+W”网络空口资源调度算法。为了方便，本文提到的网络空口无线资源调度算法主要指的是“L+C+W”网络之间的空口资源调度算法。参照图1，执行“L+C+W”网络空口无线资源调度算法的核心设备为统一数据、资源管理服务器（下文简称服务器），算法可以分3个步骤。

a）第一步。移动用户、数据业务、接入网络、带宽需求综合识别，该步骤是实现“L+C+W”网络空口资源灵活调度的基础，具体包括以下5个子步骤。

（a）用户识别：服务器通过深度报文检测（DPI）技术获取用户的IP地址，再结合用户所在区域的IP地址池分配信息库、AAA认证信息等获得用户的服务质量等级，如金牌、银牌、铜牌等。

（b）业务识别：服务器通过DPI技术获得用户正在从事的数据业务类型，如移动支付业务、银行支付业务、网站账号登陆、E-Mail业务、普通Web浏览业务、WAP业务、视频业务、FTP业务、QQ业务、易信、微信等。

（c）网络识别：服务器通过用户数据来源识别该用户所接入的网络类型，即判断用户来自LTE网络、EVDO网络还是Wi-Fi网络。

（d）业务安全等级分析：服务器根据业务识别结果，判断该用户从事数据业务的安全性等级，结合其使用的网络判断是否满足安全性要求。一般来说，安全性高的数据业务通过LTE网络、EVDO网络接入，安全性等级低的数据业务可通过Wi-Fi网络接入。

（e）业务带宽需求分析：服务器根据用户识别、业务识别结果，结合用户服务QoS等级、数据业务类型不同感知等级的带宽要求等因素，判断该用户从事该类数据业务的不同等级带宽要求。用户服务QoS等级越高，感知等级越高的同类数据业务要求的带宽越高。

b）第二步。“L+C+W”网络切换相关的参数上报到服务器。即移动用户及网络接入设备定期或不定期将用户所在位置的“L+C+W”网络测量空口参数、时隙繁忙程度等与空口资源相关的参数上报到统一数据、资源管理服务器。

c）第三步。“L+C+W”网间切换算法，该算法是完成用户空口资源指配的核心，主要遵循以下几方面。

（a）数据安全考虑：根据用户业务识别结果，如果用户使用的是与用户注册、账号登陆、网购、银行查询、转账等相关的业务，建议用户优先使用LTE网络、3G网络接入，即若用户当前使用的是Wi-Fi网络，则需指配到LTE网络或3G网络；若用户使用的是公共资源下载、普通网页浏览等安全级别低的数据业务，则可以优先考虑用户使用Wi-Fi网络。

（b）移动性考虑：根据用户当前业务过程中的切换记录信息或测量到三网络空口信号稳定性等信息，大致判断用户当前的移动性强弱，若用户属于高移动性用户，则建议向该用户优先指配LTE网络或3G网络；若用户所在位置有Wi-Fi网络，且测量到的三网络信号相对稳定、不存在明显的切换记录，则用户不具有明显移动性，则优先考虑用户使用Wi-Fi网络接入。

（c）空口带宽需求：根据用户QoS等级、用户业务最小感知带宽需求分析结果，结合该用户测量到的LTE网络、3G网络、Wi-Fi网络空口无线质量参数（如接收信号强度、信噪比、上下行协商速率等）及其相关接入设备繁忙程度参数（如时隙利用率、数据缓冲区可用空间大小等），判断三网络各自为当前用户提供数据业务的能力。一般来说，接收到的信号越强、信噪比越高、占用的带宽越大，用户与该网络接入设备协商的数据传输速率越高；网络接入设备时隙利用率越低，设备可用数据缓冲区空间越大，则该用户可从该网络获得数据传输时隙越长。综合以上两因素，用户从三网络获得的数据传输能力为协商速率与数据传输时隙的乘积。乘积越大，则可为该用户提供的空口传输能力越大，反之越小。

（d）网络空闲资源调度：网络建设初期，在满足用户业务感知带宽需求后，通常会存在一定数量的闲置资源。统一数据、资源管理服务器通过以上综合分析，在满足数据安全、不掉线的前提下，为每个用户提供满足各类业务感知服务的同时，还需进一步充分利用网络空闲资源，提升同类数据业务感知服务等级，用来提升用户感知，增强用户黏性，实现企业运营效益最大化。

（e）资源强制释放：在网络有新用户接入时，可能会出现新接入用户缺乏空口资源的情况，这时存在一个无线空口资源强制释放的过程。该过程为网络资源调度的逆过程，需结合用户QoS服务等级、业务感知速率要求等因素，优先降低QoS等级较低的用户的空口资源。以上从总体上简要介绍了“L+C+W”网络网间切换或资源调配算法，在实际算法实现过程中还需考虑诸多细节以及切换后的稳定性，避免出现乒乓切换等。

作者：刘炎赵义颜丽峰单位：中国电信股份有限公司广东无线网络运营中心