CDMA基站小區(qū)分裂技術(shù)的應(yīng)用實(shí)例分析

肖智　鄭玉波

【摘要】 基于個別數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)非常突出的孤立熱點(diǎn)區(qū)域的用戶投訴問題，結(jié)合實(shí)際工程案例，詳細(xì)分析了CDMA基站小區(qū)分裂技術(shù)的應(yīng)用方案，并對工程實(shí)施后的效果進(jìn)行了分析論證，最后總結(jié)了建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，驗(yàn)證了CDMA基站小區(qū)分裂技術(shù)是提升孤立熱點(diǎn)區(qū)域基站容量的有效手段。

【關(guān)鍵詞】 CDMA基站 小區(qū)分裂 建設(shè)方案 容量提升

一、引言

隨著CDMA網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的發(fā)展，智能終端的普及和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的快速增長，同時由于移動網(wǎng)絡(luò)話務(wù)分布客觀存在的不均衡性，出現(xiàn)了部分個別數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)非常突出的孤立熱點(diǎn)區(qū)域，區(qū)域內(nèi)用戶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)感知差且投訴頻繁，如位于郊外的部隊(duì)駐地和孤立的職業(yè)學(xué)校，及部分?jǐn)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求較強(qiáng)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)域等，針對這些非成片的熱點(diǎn)區(qū)域采用基站成片載頻擴(kuò)容的方式并不具備經(jīng)濟(jì)性。如采用將目前CDMA基站普遍采用的三扇區(qū)形式進(jìn)行小區(qū)分裂，擴(kuò)展成四扇區(qū)、五扇區(qū)或六扇區(qū)的形式，提升單基站的數(shù)據(jù)容量承載能力，將是既經(jīng)濟(jì)有效又操作簡便的方式。

二、小區(qū)分裂的特點(diǎn)和意義

小區(qū)分裂定義為為容納更多的用戶，目前，在業(yè)務(wù)繁忙區(qū)域基站一般都已采用三扇區(qū)形式，為了應(yīng)對業(yè)務(wù)突增和頻點(diǎn)資源受限的矛盾，建議對三扇區(qū)基站進(jìn)行有選擇的小區(qū)分裂，可以改造成四扇區(qū)、五扇區(qū)或六扇區(qū)形式。

小區(qū)分裂對基站容量有較明顯的提升作用，同時因?yàn)樾^(qū)分裂是在原基站上進(jìn)行，可以避免了選址、談樓等難題，同時節(jié)約了相關(guān)配套投資，大大縮短了工程建設(shè)周期，并能快速應(yīng)對前端業(yè)務(wù)變化需求[1]。

三、覆蓋實(shí)例方案

衡陽市某基站附近駐扎武警某團(tuán)，屬于軍事機(jī)密區(qū)，有線寬帶和WLAN無法進(jìn)入，導(dǎo)致使用CDMA無線寬帶用戶較多，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求旺盛，但由于上網(wǎng)速度慢造成用戶多次投訴。該基站目前三個扇區(qū)均以開通三個EVDO頻點(diǎn)，測試發(fā)現(xiàn)每扇區(qū)每個頻點(diǎn)的忙時等效用戶數(shù)都超過6個，最高時超過9個，基站處于超忙狀態(tài)。由于站點(diǎn)毗鄰軍事區(qū)，無法在周邊區(qū)域新增基站，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)實(shí)際情況，決定針對該基站現(xiàn)有CDMA小區(qū)進(jìn)行小區(qū)分裂，以提升單基站容量承載能力。

3.1 設(shè)備升級

3.1.1 設(shè)備升級方式對比

CDMA基站小區(qū)裂分的設(shè)備升級方式主要有兩種，分別是原基站直接升級方式和新增一套基站設(shè)備與原設(shè)備共同組成多扇區(qū)基站方式，這兩種升級方式的優(yōu)缺點(diǎn)如表1所示。從對比表格可以看出，如果原有基站設(shè)備支持多扇區(qū)組網(wǎng)形式，則直接升級方式更具經(jīng)濟(jì)性和便捷性。

3.1.2 設(shè)備升級方案

該基站采用的是華為公司的宏基站設(shè)備BTS3900，設(shè)備可支持多扇區(qū)形式，因此該基站的小區(qū)裂分只需在原有設(shè)備基礎(chǔ)上加配板卡和擴(kuò)展柜即可。

根據(jù)設(shè)備特性和裂分需要，工程需增加3塊CRFU射頻模塊、1塊HECM單板（EVDO信道處理板），以及相應(yīng)的CPRI線和電源線；同時為提高上下行速率，需對設(shè)備ABIS口進(jìn)行FE改造。

3.2 天饋系統(tǒng)設(shè)置

該站原來是三扇區(qū)，采用水平波瓣角為65°、增益為15dB的天線，基站改造成六扇區(qū)后，扇區(qū)和扇區(qū)間平均夾角從目前的120度降到60度，由于受無線環(huán)境和覆蓋目標(biāo)等因素影響，實(shí)際分布有些扇區(qū)甚至更小。如果仍采用目前三扇區(qū)基站普遍采用的半功率角為65度的天線，扇區(qū)和扇區(qū)間會存在較大的重疊區(qū)域，引入大量干擾，惡化了信噪比，因此須考慮主瓣寬度更小的天線[2]。

為避免小區(qū)過多重疊，建議選用水平波瓣角為30°的天線、增益為18dB的窄波瓣高增益天線。同時由于窄波瓣天線高增益，需適當(dāng)控制覆蓋范圍，需壓低天線下傾角，因此工程中采用帶電子下傾功能的天線，盡量減少天線覆蓋的畸變可能對網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量帶來的影響。

根據(jù)實(shí)際情況，工程選用水平波瓣角為30°的天線、增益為18dB的窄波瓣高增益天線，配置天線方位角為0/60/120/180/240/300，天線掛高和原天線保持一致，考慮天線增益變化的影響，下傾角在原來的基礎(chǔ)上下調(diào)3°。

3.3 參數(shù)配置

針對該基站的CDMA小區(qū)分裂，還需調(diào)整以下幾項(xiàng)參數(shù)配置：（1）擴(kuò)容腳本，增加基站硬件配置數(shù)據(jù)；（2）PN規(guī)劃，現(xiàn)有基站扇區(qū)裂分變?yōu)?扇區(qū)后，新增扇區(qū)的PN需要結(jié)合周邊站點(diǎn)進(jìn)行協(xié)同規(guī)劃；（3）鄰區(qū)規(guī)劃，由于該基站的扇區(qū)數(shù)量發(fā)生變化，鄰區(qū)關(guān)系需要重新調(diào)整規(guī)劃，需結(jié)合理實(shí)際情況與測試結(jié)果進(jìn)行規(guī)劃。

四、實(shí)施效果

按照既定的組網(wǎng)方案，在完成衡陽市某基站六扇區(qū)組網(wǎng)實(shí)驗(yàn)后，進(jìn)行了詳細(xì)的前后對比測試。

4.1 網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵指標(biāo)

通過DT測試前后的網(wǎng)絡(luò)覆蓋率和主要無線指標(biāo)的對比，該基站1x網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)基本保持平穩(wěn)良好，EVDO各項(xiàng)指標(biāo)明顯改善。表2是六扇區(qū)組網(wǎng)前后的網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵指標(biāo)對比表格。對比結(jié)果顯示，EVDO前向RLP吞吐率平均值明顯改善，由669.1kbps提升至966.9kbps，相比測試前提高了44.5%。

4.2 話務(wù)數(shù)據(jù)

通過提取一周的1X話務(wù)進(jìn)行分析，1X呼叫建立成功率變化不大，掉話率有所降低，測試前后該區(qū)域1X話務(wù)量基本穩(wěn)定，改造前后一周內(nèi)不含軟切換話務(wù)量總和分別為1040.8Erl和993.26Erl，差異不大。DO單載波等效用戶數(shù)顯著降低，單扇區(qū)等效用戶數(shù)均降至4用戶以下；DO無線連接成功率和掉線率差別不大，但單用戶吞吐率改善明顯，實(shí)施前為1079.9kb/s，實(shí)施后為1774.1 kb/s，提高了64%，有效的解決了超忙小區(qū)造成用戶投訴網(wǎng)絡(luò)慢的問題。話務(wù)數(shù)據(jù)小區(qū)分裂前后測試對比如表3所示：

4.3 切換性能

由于該基站采用的是原設(shè)備直接升級改造方式，多個扇區(qū)在物理上和邏輯上都?xì)w屬一個站，切換、信令等方式與現(xiàn)有三扇區(qū)一致，相鄰扇區(qū)間切換關(guān)系為更軟切換關(guān)系，因此實(shí)施前后測試數(shù)據(jù)顯示1X切換和EVDO切換性能參數(shù)差異不大。

4.4 結(jié)果分析

通過分析可以看出，該基站實(shí)施CDMA小區(qū)分裂后，網(wǎng)絡(luò)覆蓋效果改善明顯，各項(xiàng)KPI指標(biāo)保持良好狀態(tài)，EVDO各項(xiàng)指標(biāo)明顯提高，其中下行RLP吞吐率平均值提高44.5%，單用戶吞吐率提高64%，投訴量降低至為零。由此可見，該站CDMA小區(qū)分裂的成功實(shí)施有效的提升了單基站容量承載能力，解決了超忙小區(qū)造成用戶投訴的問題，提高了網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，投資效益顯著。

五、結(jié)束語

總之，該項(xiàng)目的成功實(shí)施，驗(yàn)證了CDMA小區(qū)分裂技術(shù)能夠在非成片熱點(diǎn)區(qū)域的場景發(fā)揮經(jīng)濟(jì)性、工程實(shí)施簡便性和工程量小的特點(diǎn)，是提升非成片熱點(diǎn)區(qū)域基站容量承載能力的有效手段。