北京電信３Ｇ網(wǎng)絡(luò)建設(shè)關(guān)鍵問題分析

張　勇　趙懷民　劉　釗

【摘要】文章從用戶行為、話務(wù)的地域分布、室內(nèi)外分布等角度分析了北京電信3G網(wǎng)絡(luò)的話務(wù)模型,提出了3G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、建設(shè)的思路,糾正了宏站和微站盲目建設(shè)的誤區(qū),對傳輸?shù)慕ㄔO(shè)提出了建議,指出了3G業(yè)務(wù)應(yīng)用的方向。

【關(guān)鍵詞】用戶行為 擴(kuò)載波 利用率 頻率規(guī)劃 IP化演進(jìn) QoS

1 北京電信3G網(wǎng)絡(luò)話務(wù)模型分析

3G作為全新的網(wǎng)絡(luò),用戶行為模式、業(yè)務(wù)支撐能力,對與后期網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)及業(yè)務(wù)應(yīng)用具有重要的指導(dǎo)意義。北京電信3G網(wǎng)絡(luò)從放號到現(xiàn)在已經(jīng)4個多月,高速的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、良好的用戶體驗(yàn),不斷增長的3G用戶已經(jīng)初具規(guī)模。

從用戶行為的角度分析,CDMA2000 1x EV-DO全網(wǎng)忙時集中在晚上21:00~22:00,在此時段EV-DO上網(wǎng)(激活)用戶數(shù)、話務(wù)量均達(dá)到最大;忙時平均每激活用戶話務(wù)量達(dá)0.65Erl。

從地域分布的角度分析,EV-DO用戶具有簇聚性,金融街、西單、王府井等商務(wù)區(qū),話務(wù)高峰發(fā)生在早10點(diǎn)和下午2點(diǎn);大興、通州等住宅區(qū),話務(wù)高峰發(fā)生在晚9點(diǎn);平均每載扇話務(wù)量商務(wù)區(qū)是住宅區(qū)的1.6倍,五環(huán)內(nèi)是五環(huán)外的1.4倍。

從室內(nèi)外基站承載的用戶數(shù)分析,室內(nèi)站承載的EV-DO用戶數(shù)僅占全網(wǎng)的12%,且話務(wù)量僅占8%;平均每載扇承載的話務(wù)量全網(wǎng)室外站是室內(nèi)站的3.6倍,五環(huán)內(nèi)室外站是室內(nèi)站的5.2倍。雖然3G數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)70%發(fā)生在室內(nèi),但是90%的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)卻由室外基站來承載。

3G數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的高速率體驗(yàn),規(guī)?；⒋鼐坌杂脩魧W(wǎng)絡(luò)的空口帶寬和傳輸帶寬都將有巨大的要求。結(jié)合上述數(shù)據(jù)的分析,本文結(jié)合北京電信現(xiàn)網(wǎng)情況,從以下幾個方面來分析3G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)及業(yè)務(wù)應(yīng)用。

2 室外基站的規(guī)劃

CDMA的自干擾特性,決定了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)合理及凈化導(dǎo)頻數(shù)量的重要性;單從覆蓋角度來分析,北方密集樓宇穿透損耗考慮35dB,室外Rx>-65dBm即可滿足室內(nèi)覆蓋要求。

800M頻段良好的傳播特性、自干擾特性,決定了網(wǎng)絡(luò)的覆蓋不能盲目追求縮小站距,否則將導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不合理,如在局部Ec/Io轉(zhuǎn)好的情況下卻因Io的抬升導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)整體質(zhì)量的惡化,以及軟切換區(qū)域的增加等問題。在覆蓋滿足要求的前提下,從投資、工程、效果等多方面考慮,無線環(huán)境的改善應(yīng)以擴(kuò)載波為主。

大型住宅社區(qū)的建設(shè),造成網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)了部分覆蓋弱區(qū),也是用戶投訴的多發(fā)區(qū)域。此部分是網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的重點(diǎn),也是工程建設(shè)的難點(diǎn),應(yīng)以隱蔽天線+封閉型宏站(例如美化燈桿)的形式,同時結(jié)合室內(nèi)信號引出+定向天線的方式采用樓間相互覆蓋來解決。此外,應(yīng)推動廠家研發(fā)射頻與天線集成的MINI型基站設(shè)備,采用小功率、多點(diǎn)覆蓋的方式解決深度覆蓋。

3 室內(nèi)分布系統(tǒng)系統(tǒng)利用率的提升

3G數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)70%發(fā)生在室內(nèi),但由室內(nèi)基站承載的話務(wù)量卻不足10%,室內(nèi)基站資源嚴(yán)重浪費(fèi)?，F(xiàn)網(wǎng)室內(nèi)分布系統(tǒng)系統(tǒng)僅能覆蓋公共區(qū)域,即便是寫字樓的臨窗區(qū)域也是全部由室外基站覆蓋,室內(nèi)分布系統(tǒng)未起到應(yīng)有的作用。所以,一方面,新建室內(nèi)分布系統(tǒng)需靈活設(shè)計;另一方面,對已有室內(nèi)分布系統(tǒng)的改造,提升利用率更為重要。這是因?yàn)?提升室內(nèi)分布系統(tǒng)系統(tǒng)的利用率,不但可以挖潛網(wǎng)絡(luò)資源,提升固定資產(chǎn)的投資匯報,而且還可以改善網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量,節(jié)約頻率資源:

◆降低室外基站負(fù)荷,提升整體網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量;

◆室內(nèi)基站提供強(qiáng)主導(dǎo)頻,解決導(dǎo)頻污染;

◆均衡室內(nèi)外基站負(fù)荷,可以空出室外載波用于EV-DO。

主要可從三個方面來考慮提升室內(nèi)分布系統(tǒng)系統(tǒng)利用率:

◆采用RRU替換掉室內(nèi)分布系統(tǒng)干放,利用RRU的大功率特性,在弱覆蓋區(qū)域可以增加天線點(diǎn)功率或者天線點(diǎn)密度;此外,可統(tǒng)一采用基站設(shè)備網(wǎng)管,消除室內(nèi)分布系統(tǒng)最大的故障隱患。

◆將室內(nèi)信號引出室外+定向板狀天線,在樓與樓間相互覆蓋。此方式適用于住宅樓,室內(nèi)分布系統(tǒng)只能解決公共區(qū)域覆蓋。

◆利用異頻無線環(huán)境純凈的優(yōu)勢,室內(nèi)采用與室外不同的頻率覆蓋,將切換區(qū)域推出窗外。此方式適用于寫字樓,室內(nèi)分布系統(tǒng)布設(shè)進(jìn)辦公走廊區(qū)域。

4 頻率資源的規(guī)劃

3G寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的迅速增長,對網(wǎng)絡(luò)的空口帶寬帶來巨大沖擊。為了保證用戶數(shù)據(jù)的高速率體驗(yàn),單載波支持的用戶數(shù)明顯縮小,多載波擴(kuò)容將持續(xù)進(jìn)行,頻率資源的瓶頸也將逐步顯現(xiàn),且首先出現(xiàn)瓶頸的是室外基站。

為解決頻率資源的瓶頸,必須提前做好頻率規(guī)劃:

(1)提升室內(nèi)分布系統(tǒng)系統(tǒng)利用率,分流室外基站話務(wù),增加全網(wǎng)容量;

(2)EV-DO載波128階的MAC index、時分特性,相比于1X更適合承載數(shù)據(jù)業(yè)務(wù);1X數(shù)據(jù)用戶向EV-DO遷移,可以提升1X載波的單載扇承載能力,空出1X載波用作DO頻點(diǎn);

(3)解決EV-DO載波間干擾,部署EV-DO RevB,提升整體帶寬利用率;

(4)做好業(yè)務(wù)預(yù)測及容量測算,及時啟動2.1GHz頻段的工程建設(shè),通過優(yōu)先指配算法讓2.1G分流數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。

5 傳輸資源的建設(shè)

3G寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)對abis帶寬提出的巨大的要求:單個EV-DO載扇需要3.1Mbps的傳輸帶寬,對于密集城區(qū)S444的EV-DO基站需求19條E1。

傳輸資源的建設(shè)將是3G網(wǎng)絡(luò)制勝的關(guān)鍵,光纖到站是大勢所趨,普通微波傳輸已經(jīng)無法滿足3G業(yè)務(wù)的發(fā)展。STM-4的環(huán)路將無法滿足傳輸?shù)男枨?電路式傳輸在工程開通、利用率等方面的弊端將逐步顯現(xiàn),完全I(xiàn)P化演進(jìn)已經(jīng)推上日程。

傳輸?shù)慕ㄔO(shè)應(yīng)當(dāng)伴隨市政的改造適當(dāng)超前?；径私尤刖W(wǎng)的擴(kuò)容主要有三種方式:

(1)通過大環(huán)拆小環(huán),進(jìn)行環(huán)路分裂;

(2)通過更換大容量的傳輸設(shè)備,進(jìn)行環(huán)路升速;

(3)通過增加多個光路,進(jìn)行波分復(fù)用;

此外,將PDH微波替換為分組微波,通過PTN設(shè)備完成傳輸IP化改造;利用IP化傳輸?shù)慕y(tǒng)計復(fù)用技術(shù),可以節(jié)余傳輸帶寬;利用FE、GE口可以實(shí)現(xiàn)BTS端傳輸帶寬的遠(yuǎn)程靈活配置,避免重復(fù)上站。

6 3G業(yè)務(wù)的應(yīng)用

EV-DO的時分特性、QoS保證,相比于1X更適合承載數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。1X單載扇僅有64個Walsh code,且由數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)與話音業(yè)務(wù)共享;大量的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)會擠占話音業(yè)務(wù)資源,而且造成網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的下降;而EV-DO單載扇128階MAC index僅用于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),且時分特性更適合多用戶的調(diào)度和帶寬利用率的提升。此外EV-DO完善的QoS保證,更適合開展多種類型的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),目前EV-DO提供三種QoS保證:

◆EF(加速轉(zhuǎn)發(fā)型):VoIP、VT、Online Gaming;

◆AF(確保轉(zhuǎn)發(fā)型):Video Streaming、BCMCS;

◆BE(盡力而為型):FTP、HTTP。

帶寬型業(yè)務(wù)不僅占用資源巨大,而且ARPU值較低,例如FTP、BT類業(yè)務(wù)對網(wǎng)絡(luò)帶寬沖擊較大。良好的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營和用戶業(yè)務(wù)構(gòu)成,應(yīng)以發(fā)展小流量、突發(fā)型業(yè)務(wù)為主,例如遠(yuǎn)程抄表、POS機(jī)。推動SP向CP轉(zhuǎn)變,通過豐富的內(nèi)容和業(yè)務(wù)應(yīng)用吸引用戶,以WAP方式向用戶展現(xiàn)。此外,計費(fèi)方式也應(yīng)逐步向時長計費(fèi)和內(nèi)容計費(fèi)上轉(zhuǎn)變。

【參考文獻(xiàn)】

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[5]華為技術(shù)有限公司. CDMA2000 1X無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化[M]. 北京:人民郵電出版社,2005.★

【作者簡介】

張 勇:現(xiàn)任中國電信股份有限公司北京分公司網(wǎng)絡(luò)部無線技術(shù)中心主任,主管移動網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、網(wǎng)優(yōu)評估、新技術(shù)及新設(shè)備的研究和實(shí)驗(yàn)。

趙懷民:現(xiàn)就職于中國電信股份有限公司北京分公司網(wǎng)絡(luò)部無線技術(shù)中心,主要負(fù)責(zé)移動網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、網(wǎng)優(yōu)評估、新技術(shù)及新設(shè)備的研究和實(shí)驗(yàn)。

劉 釗:現(xiàn)就職于中國電信股份有限公司北京分公司網(wǎng)絡(luò)部無線技術(shù),主要負(fù)責(zé)移動網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、網(wǎng)優(yōu)評估、新技術(shù)及新設(shè)備的研究和實(shí)驗(yàn)。