4G時(shí)代下3G網(wǎng)絡(luò)應(yīng)急補(bǔ)充覆蓋策略的研究

謝創(chuàng)湘　朱漓甌　賀良貞

【摘 要】

介紹了我國移動通信網(wǎng)絡(luò)更新?lián)Q代的情況，分析了4G時(shí)代下3G用戶語音通信需求與3G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)受限的矛盾，提出了網(wǎng)絡(luò)資源優(yōu)化配置，通過抽閑補(bǔ)忙，建設(shè)簡易單RRU射頻拉遠(yuǎn)微小型站點(diǎn)的方式，對3G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行應(yīng)急補(bǔ)充覆蓋。

【關(guān)鍵詞】

3G 4G 應(yīng)急覆蓋 補(bǔ)充覆蓋

1 引言

根據(jù)工業(yè)與信息化部《2015年10月份通信業(yè)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行情況》報(bào)告，我國三大運(yùn)營商的4G用戶呈持續(xù)爆發(fā)式增長，2015年10月凈增2598.6萬戶，總數(shù)達(dá)到3.28億戶，占移動電話用戶的比重達(dá)到25.2%。相關(guān)數(shù)據(jù)表明，我國移動通信網(wǎng)絡(luò)已漸漸由3G網(wǎng)絡(luò)升級成4G高速率數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，逐步進(jìn)入4G新時(shí)代，目前正處于4G大發(fā)展大提速時(shí)期。3G網(wǎng)絡(luò)逐漸度過了大規(guī)模撤網(wǎng)式布網(wǎng)的大發(fā)展黃金時(shí)期，從2015年起已經(jīng)處于建設(shè)停滯的后3G時(shí)期。

2 3G網(wǎng)絡(luò)目前的建設(shè)發(fā)展情況

全力建設(shè)4G，大幅減少3G，并逐步停止3G新建站，是各大電信運(yùn)營商移動通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)投資的趨勢。在此背景下，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)資源絕大部分都投向了4G網(wǎng)絡(luò)，對3G網(wǎng)絡(luò)的投資大幅縮減，新建3G基站大幅減少，某些地區(qū)甚至已基本停止3G新建基站。

但是目前，我國4G還處于發(fā)展階段，4G網(wǎng)絡(luò)還是一張純數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，只能為用戶提供高速上網(wǎng)、實(shí)時(shí)視頻、高清電影、視頻通話等高速高質(zhì)量多媒體數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，目前還不能提供語音業(yè)務(wù)，4G用戶的語音業(yè)務(wù)仍然由原來的3G網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)承載。3G網(wǎng)絡(luò)已有的用戶基數(shù)規(guī)模非常大，并且語音話務(wù)量還呈現(xiàn)繼續(xù)增加的趨勢。據(jù)工業(yè)和信息化部《2015年11月份通信業(yè)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行情況》報(bào)告，截至2015年11月，我國移動電話用戶規(guī)模達(dá)到13.04億，3G/4G用戶月均凈增長1700多萬。在此發(fā)展?fàn)顩r下，3G網(wǎng)絡(luò)部分熱點(diǎn)區(qū)域長期處于高負(fù)荷狀態(tài)，局部地區(qū)還存在網(wǎng)絡(luò)覆蓋弱區(qū)和盲區(qū)。用戶語音通信需求不斷增長與3G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)受限的矛盾日益嚴(yán)重。2015年1至11月移動3G/4G用戶當(dāng)月凈增數(shù)如圖1所示：

圖1 2015年1月至11月移動3G/4G用戶當(dāng)月凈增數(shù)

3 3G網(wǎng)絡(luò)應(yīng)急補(bǔ)充覆蓋建設(shè)策略

移動通信網(wǎng)絡(luò)更新?lián)Q代，3G網(wǎng)絡(luò)投資逐漸停止且資源匱乏，4G時(shí)代下的3G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方式已發(fā)生大改變，從“大投資”變成“零投資”，從“撤網(wǎng)式布網(wǎng)”變成“插花式應(yīng)急補(bǔ)點(diǎn)”。通過拆閑補(bǔ)忙，優(yōu)化現(xiàn)有3G網(wǎng)絡(luò)資源的配置，可以提升網(wǎng)絡(luò)設(shè)備利用率，解決設(shè)備資源匱乏問題；通過提高網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施資源共享率解決配套問題；優(yōu)化基站模型，建設(shè)RRU拉遠(yuǎn)微小型基站，最大限度地減少建設(shè)成本，以達(dá)到低成本快速對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行補(bǔ)充覆蓋，迅速解決網(wǎng)絡(luò)緊張問題。這是目前各大電信運(yùn)營商3G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)策略的方向，可以有效緩解需求和投資的矛盾。

3.1 RRU信源拉遠(yuǎn)微小型站點(diǎn)建設(shè)

傳統(tǒng)宏基站屬于“大而全”站型，需新建機(jī)房、鐵塔、動力等配套設(shè)施，投資大，每個(gè)站點(diǎn)的建設(shè)資金約在30萬至60萬之間，建設(shè)周期長，平均約需3至5個(gè)月。在4G時(shí)代，3G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)不可能再沿用傳統(tǒng)基站模型，必須進(jìn)行改革創(chuàng)新，簡化基站模型，采用簡易單RRU拉遠(yuǎn)單扇區(qū)微小型站點(diǎn)模型。

RRU拉遠(yuǎn)單扇區(qū)微小型站點(diǎn)的BBU為共用機(jī)樓局端的BBU，在遠(yuǎn)端只需建設(shè)單個(gè)射頻拉遠(yuǎn)單元RRU和單根天線，站型結(jié)構(gòu)非常簡單，建設(shè)成本明顯大幅降低。站點(diǎn)建設(shè)具有 “短平快”的特點(diǎn)，即建設(shè)周期短、投資便宜、施工快。建設(shè)資金主要用于解決施工費(fèi)用，只需要非常少的成本即可建設(shè)成一個(gè)站點(diǎn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每個(gè)站點(diǎn)投資約在2萬至5萬之間，費(fèi)用不到傳統(tǒng)宏基站費(fèi)用的10%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)宏基站的建設(shè)成本；建設(shè)時(shí)間短，一般不超過1個(gè)月，在設(shè)備資源、傳輸、站址物業(yè)等外部條件都具備的條件下，最快2至5天即可緊急完成施工并開通入網(wǎng)。傳統(tǒng)宏基站和簡易單RRU信源拉遠(yuǎn)微小型站點(diǎn)模型如圖2、圖3所示：

圖2 傳統(tǒng)宏基站

圖3 簡易單RRU信源拉遠(yuǎn)微小型站點(diǎn)模型

3.2 4G基站配套資源共享

隨著4G網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模建設(shè)，4G網(wǎng)絡(luò)站址數(shù)量已經(jīng)逐漸超過3G網(wǎng)絡(luò)站址。4G網(wǎng)絡(luò)由于使用頻率高，基站信號覆蓋半徑比3G基站短，所以4G基站的密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于3G基站密度，3G網(wǎng)絡(luò)需要進(jìn)行補(bǔ)充覆蓋的地方往往附近已建設(shè)4G基站，因此，3G應(yīng)急補(bǔ)點(diǎn)在站址方面，無需再新租賃站址物業(yè)，可以充分利用現(xiàn)網(wǎng)已有的4G網(wǎng)絡(luò)站址。

4G基站的配套基礎(chǔ)設(shè)施完善，配合傳輸網(wǎng)也已經(jīng)完成建設(shè)，所以3G應(yīng)急補(bǔ)點(diǎn)基站完全可以共享4G基站的機(jī)房、鐵塔、動力、電源和傳輸?shù)认嚓P(guān)設(shè)施，無需再另行投資采購鐵塔等配套設(shè)備，極大地減少了建設(shè)費(fèi)用，并大幅縮短了建設(shè)時(shí)間。

3.3 RRU射頻單元配置優(yōu)化

簡易單RRU信源拉遠(yuǎn)微小型站點(diǎn)所需的RRU射頻設(shè)備無需新采購，可基于現(xiàn)網(wǎng)資源，通過資源調(diào)整、優(yōu)化現(xiàn)網(wǎng)3G資源配置來解決。資源調(diào)整優(yōu)化的主要手段是拆閑補(bǔ)忙，把現(xiàn)有3G網(wǎng)絡(luò)中空閑設(shè)備拆除，把設(shè)備應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)需求更緊迫的地方。

網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化人員需通過分析評估現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源運(yùn)行情況，統(tǒng)計(jì)分析各站點(diǎn)的話務(wù)量、負(fù)荷，以及覆蓋情況等性能指標(biāo)，精準(zhǔn)正確找出空閑資源。

空閑資源包括超閑扇區(qū)、超閑基站、零話務(wù)扇區(qū)、零話務(wù)基站。根據(jù)歷年優(yōu)化經(jīng)驗(yàn)和相關(guān)指導(dǎo)文件資料，超閑扇區(qū)可以參考以下建議定義，并可結(jié)合各地網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際情況作適當(dāng)調(diào)整。超閑扇區(qū)：統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)累計(jì)4個(gè)統(tǒng)計(jì)的忙時(shí)段均滿足平均每載扇前向物理層業(yè)務(wù)通道時(shí)隙占用率小于或等于5%，且平均每載扇等效用戶數(shù)小于或等于1的扇區(qū)。

當(dāng)基站中所有扇區(qū)均為超閑扇區(qū)時(shí)，則該基站為超閑基站。零話務(wù)扇區(qū)和零話務(wù)基站屬于特殊情況的超閑扇區(qū)/超閑基站，一般為室分室內(nèi)專建站，并且通常為微小型室分系統(tǒng)，由于物業(yè)倒閑、停止?fàn)I業(yè)等原因，在室分覆蓋范圍內(nèi)已沒有用戶使用，或者周邊已有新建室外站，室外基站信號可以充分覆蓋室內(nèi)，無需室分系統(tǒng)另行進(jìn)行覆蓋。典型的空閑資源如表1所示：

表1 典型的空閑資源

典型空閑資源 拆閑處理方案

微小型RRU信源室分系統(tǒng) 信源替換，把RRU替換成光纖直放站

郊區(qū)射頻拉遠(yuǎn) 信源替換，把RRU替換成光纖直放站

偏遠(yuǎn)郊區(qū)非主干DBS基站 RRU合并，用功分器把空閑扇區(qū)與其它扇區(qū)合并

零話務(wù)扇區(qū)/基站 直接拆除

4 結(jié)束語

4G時(shí)代下的后3G網(wǎng)絡(luò)應(yīng)急補(bǔ)充覆蓋建設(shè)方式具有“短平快”的特點(diǎn)，通過充分挖掘原有資源，拆閑補(bǔ)忙，對現(xiàn)網(wǎng)資源進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，建設(shè)簡易單RRU射頻拉遠(yuǎn)單扇區(qū)微小型站點(diǎn)，把有限資源用到急需之處，可最大化發(fā)揮有限成本的作用；可很好地適應(yīng)目前移動通信網(wǎng)絡(luò)快速迭代發(fā)展的形勢，采取快捷和低成本的建設(shè)策略，對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行補(bǔ)充覆蓋，快速改善了網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，有效緩解了用戶語音需求和網(wǎng)絡(luò)建設(shè)投資的矛盾。

參考文獻(xiàn)：

[1] 中華人民共和國工業(yè)和信息化部. 2015年10月份通信業(yè)

經(jīng)濟(jì)運(yùn)行情況[R]. 2015.

[2] 中華人民共和國工業(yè)和信息化部. 2015年11月份通信業(yè)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行情況[R]. 2015.

[3] 劉麗. 后3G背景下移動互聯(lián)網(wǎng)商業(yè)模式創(chuàng)新策略研究[D]. 沈陽： 遼寧大學(xué)， 2015.

[4] 桂霖. 移動通信發(fā)展現(xiàn)狀及4G網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢[J]. 電信網(wǎng)技術(shù)， 2015（8）： 45-47.

[5] 向坤. 4G背景下運(yùn)營商的出路[J]. 通信企業(yè)管理， 2014（1）： 18-20.

[6] 韓志崇. 淺析如何加強(qiáng)基站建設(shè)成本管控[J]. 信息通信， 2015（8）： 246.

[7] 張潔. 通信基站建設(shè)最優(yōu)投資標(biāo)準(zhǔn)化探討[J]. 石家莊職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)， 2015（2）： 11-15.

[8] 陳亞東. 通信建設(shè)工程的質(zhì)量控制分析與策略[J]. 電子科技， 2011（6）： 140-142.

[9] 皮和平. LTE與3G網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)異同點(diǎn)研究[J]. 移動通信， 2014（1）： 24-27.

[10] 蔣崢，趙勇，朱雪田. LTE與CDMA網(wǎng)絡(luò)覆蓋性能分析與比較[A]. 中國通信學(xué)會信息通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)委員會2011年年會論文集（上冊）[C]. 2011.