CDMA移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)無(wú)線利用率提升及資源再利用的研究

李海生

摘要：首先提出室分信源替換、載波調(diào)整、信道處理單元調(diào)整等常用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)調(diào)整方式，再選取中國(guó)電信某CDMA本地網(wǎng)作為研究對(duì)象，對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源及某段時(shí)間內(nèi)的話務(wù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并探討關(guān)于冗余出來(lái)的設(shè)備資源進(jìn)行再利用的問(wèn)題，以期實(shí)現(xiàn)在用較小投資的情況下，滿足CDMA網(wǎng)絡(luò)近階段內(nèi)建設(shè)發(fā)展的需求。

關(guān)鍵詞：CDMA 1X 室分信源 載波 話務(wù)量 無(wú)線利用率

1 引言

中國(guó)電信自拿到4G牌照后，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的重點(diǎn)和絕大部分投資便開(kāi)始轉(zhuǎn)移到了4G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)中。根據(jù)現(xiàn)階段網(wǎng)絡(luò)發(fā)展情況，中國(guó)電信的語(yǔ)音業(yè)務(wù)還是基于CDMA 1X網(wǎng)絡(luò)，由于用戶行為習(xí)慣及運(yùn)營(yíng)商策略等原因，CDMA網(wǎng)絡(luò)必將在未來(lái)幾年占據(jù)較為重要的地位。在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)投資劇降的情況下，如何盤活現(xiàn)有的CDMA 1X網(wǎng)絡(luò)資源，用以滿足現(xiàn)階段及未來(lái)的布網(wǎng)需要具有重要意義。

本文先通過(guò)提出常用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)調(diào)整方式，再選取中國(guó)電信某CDMA本地網(wǎng)作為研究對(duì)象，對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源及某段時(shí)間內(nèi)的話務(wù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，再對(duì)各種區(qū)域類型的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)利用率、該本地網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)情況等進(jìn)行進(jìn)一步分析，找出有針對(duì)性的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)調(diào)整方案，并將冗余出來(lái)的設(shè)備資源進(jìn)行再利用，實(shí)現(xiàn)在利用較小投資的情況下，滿足CDMA網(wǎng)絡(luò)近階段內(nèi)建設(shè)發(fā)展的需求。

2 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)調(diào)整常用方案

2.1 室分信源調(diào)整方案

（1）低效室分小區(qū)清單初選

一周最忙時(shí)資源利用率≤10%，且全天話務(wù)量（含切換、語(yǔ)音數(shù)據(jù)）≤20 Erl的室內(nèi)小區(qū)，如果其數(shù)據(jù)最忙時(shí)EVDO也為閑小區(qū)（即前向物理層業(yè)務(wù)信道時(shí)隙占用率≤20%，且每載扇等效用戶數(shù)≤1），則定義該室分系統(tǒng)為低效室內(nèi)分布系統(tǒng)。

（2）調(diào)整清單梳理

綜合考慮樓宇性質(zhì)、傳輸資源、協(xié)調(diào)等因素，得出優(yōu)先調(diào)整對(duì)象如下：

1）室外宏小區(qū)鄰區(qū)數(shù)量≥30個(gè)，且鄰區(qū)中室內(nèi)小區(qū)較多的，其周邊的低效室內(nèi)小區(qū)可優(yōu)先考慮調(diào)整；

2）軟切換因子≥100%的低效室內(nèi)小區(qū)優(yōu)先考慮調(diào)整；

3）PN（Pseudo-Noise Code，PN碼）復(fù)用距離和層數(shù)：對(duì)復(fù)用距離短、層數(shù)少的PN，作為調(diào)整的重要參考。

（3）調(diào)整方式選擇

RRU信源歸并；合理減少載波數(shù)，補(bǔ)充偽導(dǎo)頻；覆蓋外延；用直放站替換等方法精簡(jiǎn)獨(dú)立信源RRU數(shù)量。

2.2 室外站點(diǎn)調(diào)整方案

（1）多載波區(qū)域合理性再梳理

核實(shí)現(xiàn)網(wǎng)已開(kāi)通的基站和已設(shè)計(jì)、規(guī)劃的站點(diǎn)，關(guān)注多載波區(qū)域的合理性和必要性。

（2）低利用率多載波站點(diǎn)初選

根據(jù)最近2周的小區(qū)個(gè)性化忙時(shí)，將平均個(gè)性化忙時(shí)利用率≤30%且雙載波小區(qū)每小區(qū)話務(wù)量≤15 Erl或三載波小區(qū)每小區(qū)話務(wù)量≤30 Erl的基站定義為低利用率多載波基站，列入初選清單。

（3）多載波基站調(diào)整清單核實(shí)

綜合考慮區(qū)域多載波連續(xù)性（避免插花式基站）、區(qū)域網(wǎng)絡(luò)話務(wù)容量波動(dòng)性、區(qū)域話務(wù)增長(zhǎng)預(yù)期，核實(shí)可調(diào)整多載波區(qū)域。

（4）多載波調(diào)整方式選擇

整體核減多載波區(qū)域；核減多載波區(qū)域邊界站點(diǎn)的載波配置；根據(jù)需求在載波過(guò)渡區(qū)增加偽導(dǎo)頻配置。

（5）室外站點(diǎn)調(diào)整搬遷

核實(shí)現(xiàn)網(wǎng)無(wú)有效覆蓋的室外站點(diǎn)，搬遷到有覆蓋或容量需求的區(qū)域。

2.3 CE核實(shí)調(diào)整思路

（1）核實(shí)無(wú)效CE（Channel Element，信道單元）配置，判決條件：每載扇CE>48的CE判定為無(wú)效CE配置。

（2）城區(qū)和風(fēng)景區(qū)CE配置每載扇最小單位為16CE（含公共信道），郊區(qū)和農(nóng)村、室分信源每載扇最小單位為8CE（含公共信道）。

（3）根據(jù)最近4周的小區(qū)個(gè)性化忙時(shí)調(diào)整CE配置，以基站利用率控制在30%～50%為宜。

（4）適當(dāng)關(guān)注小區(qū)最大用戶接入數(shù)。

3 某CDMA本地網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析及調(diào)整

策略

3.1 某CDMA本地網(wǎng)1X網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷現(xiàn)狀分析

根據(jù)對(duì)該CDMA本地網(wǎng)的話務(wù)統(tǒng)計(jì)可知，1X網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一忙時(shí)時(shí)段為上午10點(diǎn)到11點(diǎn)，則取一周內(nèi)的忙時(shí)話務(wù)量，然后再取其平均得該CDMA網(wǎng)絡(luò)忙時(shí)1X業(yè)務(wù)量（含語(yǔ)言、短信數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、軟切換等）為21 473.8 Erl，各區(qū)域忙時(shí)話務(wù)量統(tǒng)計(jì)如表1所示。

其中，密集市區(qū)指城市中心城區(qū)，該區(qū)域的高層建筑多，人口相對(duì)集中，話務(wù)量密集；一般市區(qū)指密集市區(qū)外的市區(qū)區(qū)域及各縣級(jí)市的城區(qū)，該區(qū)域的人口相對(duì)集中，話務(wù)量較密集；郊區(qū)指城市、縣級(jí)市的郊區(qū)及鄉(xiāng)鎮(zhèn)所在地等區(qū)域；農(nóng)村指鄉(xiāng)村、交通干線、景區(qū)等廣覆蓋區(qū)域；室內(nèi)指室內(nèi)分布系統(tǒng)覆蓋區(qū)域。

從現(xiàn)網(wǎng)1X話務(wù)分布情況看，該CDMA本地網(wǎng)1X網(wǎng)絡(luò)話務(wù)主要集中在市區(qū)和郊區(qū)，而農(nóng)村和室內(nèi)的話務(wù)量相對(duì)較小。其中密集市區(qū)和一般市區(qū)的無(wú)線網(wǎng)利用率較高，分別為32.5%和25.5%，其次是郊區(qū)，為17.5%；而農(nóng)村和室內(nèi)信號(hào)源的無(wú)線網(wǎng)利用率偏低，分別為7.5%和11.3%。由此可見(jiàn)，該CDMA本地網(wǎng)的1X網(wǎng)絡(luò)用戶分布極為不平衡，主要用戶集中于市區(qū)、郊區(qū)區(qū)域，農(nóng)村用戶較少，室內(nèi)分布話務(wù)量也較低，說(shuō)明不少區(qū)域的室分信源如果僅為滿足覆蓋需求，可以減少容量型的射頻拉遠(yuǎn)等信源，由直放站替換解決。

此外該CDMA本地網(wǎng)1X最高為二載波覆蓋，且主要分布在市區(qū)，室外站載波可調(diào)整空間也較小。CE資源調(diào)整可以提升1X網(wǎng)絡(luò)利用率，但是基本不能獲得可供再利用的設(shè)備資源，所以在本文中主要分析室分信源部分的調(diào)整及再利用。

3.2 室分信源利用率分析

某CDMA本地網(wǎng)1X網(wǎng)絡(luò)室分信源利用率情況如表2所示。從表2可以看出該CDMA本地網(wǎng)室分小區(qū)數(shù)為635個(gè)，其中26.61%的小區(qū)符合“單載波小區(qū)利用率小于10%”或“多載波小區(qū)利用率小于5%”，且“全天話務(wù)量小于20 Erl”、“EVDO時(shí)隙占用率小于20%”及“每載扇等效用戶數(shù)小于等于1”，表明約有26.61%的小區(qū)話務(wù)量非常低，且DO（Data Only，單獨(dú)載波數(shù)據(jù)承載）的使用量也很低。

軟切換因子大于100%的小區(qū)有23個(gè)，表明部分室分過(guò)覆蓋情況較重。

室內(nèi)小區(qū)資源利用率（小區(qū)忙時(shí)）整體為12.24%，相對(duì)于室外小區(qū)資源利用率28.00%，室分效益系數(shù)為43.72%，表明分布系統(tǒng)整體利用率低下，配置存在一定的不合理情況。

鄰區(qū)超過(guò)30個(gè)的室外小區(qū)占比為15.13%，這些小區(qū)在一定程度上會(huì)給區(qū)域網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量帶來(lái)不良影響，且會(huì)對(duì)區(qū)域PN規(guī)劃增加一定的難度。

綜上，該CDMA本地網(wǎng)的1X網(wǎng)絡(luò)室內(nèi)分布信源總體來(lái)說(shuō)利用率較低，需要對(duì)室分信源設(shè)備進(jìn)行調(diào)整，以提升利用率。

3.3 直放站替換室分RRU方案分析

為了不出現(xiàn)擁塞等影響網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的問(wèn)題，通過(guò)提取小區(qū)個(gè)性忙時(shí)話統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以整理出該CDMA本地網(wǎng)室分信源中的低效室分信源，具體統(tǒng)計(jì)查找方式如表3所示。

在表3所示的話務(wù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中，首先根據(jù)“建設(shè)類別”篩選出室內(nèi)部分。根據(jù)低效室分信源定義，“一周最忙時(shí)資源利用率≤10%，且全天話務(wù)量（含切換、含語(yǔ)音數(shù)據(jù)）≤20 Erl的室內(nèi)小區(qū)，如果其數(shù)據(jù)最忙時(shí)EVDO也為閑小區(qū)（即前向物理層業(yè)務(wù)信道時(shí)隙占用率≤20%，且每載扇等效用戶數(shù)≤1），則定義該室分系統(tǒng)為低效室內(nèi)分布系統(tǒng)”，從表3展示的數(shù)據(jù)設(shè)定查找方案，首先由“最高話務(wù)量利用率”列篩選出利用率≤10%的室分信源，再結(jié)合篩選全天話務(wù)量（含切換、含語(yǔ)音數(shù)據(jù)）≤20 Erl，數(shù)據(jù)最忙時(shí)EVDO也為閑小區(qū)等，則最終篩選出來(lái)的室內(nèi)分布系統(tǒng)信源為為低效室內(nèi)分布系統(tǒng)信源。

結(jié)合CDMA 1X網(wǎng)絡(luò)參數(shù)如鄰區(qū)、PN規(guī)劃等因素進(jìn)行綜合性考慮后，經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)可以得到該CDMA本地網(wǎng)的全網(wǎng)室內(nèi)分布系統(tǒng)中的低效室分信源統(tǒng)計(jì)情況，如表4所示。

從表4可知，該CDMA本地網(wǎng)1X網(wǎng)絡(luò)的低效室分信源總共為170個(gè)，占總信源數(shù)的26.87%，比例較高。在170個(gè)低效室分信源中，其中有15個(gè)為戰(zhàn)略性的覆蓋需求站點(diǎn)，因?yàn)樗诜植枷到y(tǒng)為新建分布系統(tǒng)，話務(wù)量暫時(shí)還不高，考慮到后期話務(wù)量預(yù)測(cè)有一定的增長(zhǎng)性，所以不建議拆除替換。再根據(jù)室分信源核實(shí)調(diào)整思路之“調(diào)整清單梳理”，該CDMA本地網(wǎng)室分RRU信源擬調(diào)整為直放站的信源情況如表5所示。

某CDMA本地網(wǎng)1X網(wǎng)絡(luò)擬替換RRU信源155個(gè)為直放站信源，調(diào)整314個(gè)載扇。在替換的直放站信源需求中，根據(jù)核算，需要100個(gè)近端機(jī)，208個(gè)遠(yuǎn)端機(jī)。圖1為155個(gè)被替換為直放站的RRU信源現(xiàn)網(wǎng)話務(wù)量分布統(tǒng)計(jì)圖：

從圖1可以看出0話務(wù)的RRU有5個(gè)，0～0.5 Erl話務(wù)量的RRU數(shù)有122個(gè)，占了總155個(gè)替換RRU數(shù)的79%，所以從圖1分析統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中可知，該CDMA本地網(wǎng)被替換為直放站的RRU信源站點(diǎn)主要為低話務(wù)站點(diǎn)，替換后不會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量造成影響。同時(shí)，還需監(jiān)控被替換分布系統(tǒng)的話務(wù)統(tǒng)計(jì)及網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量情況，部分分布系統(tǒng)隨著人流量的增大，話務(wù)需求可能也會(huì)隨之增長(zhǎng)，如有需要，還需將RRU設(shè)備替換回去，以滿足話務(wù)增長(zhǎng)的情況及改善網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的需求。

4 資源再利用分析

從以上分析可知，室分信源總體話務(wù)量較低，在1X網(wǎng)絡(luò)利用率低的分布系統(tǒng)內(nèi)，信源可以用直放站替換原RRU，該CDMA本地網(wǎng)通過(guò)室分信源調(diào)整可以騰出155個(gè)RRU、314個(gè)載扇的設(shè)備，并進(jìn)行CDMA網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的再利用。由于CDMA網(wǎng)絡(luò)已有將近三年的停滯或放緩建設(shè)，不少室外區(qū)域需要加強(qiáng)覆蓋，室分信源建設(shè)需求也不斷出現(xiàn)，所以可以利舊以上拆除的室分信源RRU設(shè)備用作室外及室內(nèi)的覆蓋建設(shè)。但因?yàn)榕cRRU匹配的原BBU設(shè)備還掛接著其他室分信源的RRU，所以不能調(diào)整太多，在后期工程中，還需要補(bǔ)充采購(gòu)與RRU相對(duì)應(yīng)的BBU設(shè)備。

5 結(jié)束語(yǔ)

中國(guó)電信移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)重點(diǎn)目前集中在4G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，但CDMA網(wǎng)絡(luò)在近期還不能快速完成退網(wǎng)，甚至對(duì)其還有一定的發(fā)展建設(shè)需求。實(shí)時(shí)關(guān)注CDMA網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)展，實(shí)時(shí)對(duì)CDMA網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行跟進(jìn)分析，適當(dāng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)調(diào)整，可以盤活一定比例的冗余資源來(lái)進(jìn)行再利用，滿足新增網(wǎng)絡(luò)覆蓋建設(shè)的需求，且能節(jié)省投資，真正做到了“花小錢辦大事”。

本文研究的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)性調(diào)整思路和實(shí)施方案出于CDMA網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)階段商用的重要性考慮，具體方案實(shí)施需相對(duì)保守。隨著2G、3G退網(wǎng)的逐步推進(jìn)，對(duì)CDMA網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)調(diào)整可以進(jìn)行再進(jìn)一步的研究。如采用單個(gè)BBU通過(guò)串接等方式掛接更多的RRU以節(jié)省BBU設(shè)備；通過(guò)用數(shù)字直放站替換現(xiàn)有模擬直放站，以便單個(gè)RRU可以掛接更多的直放站作為信源，節(jié)省RRU設(shè)備等。這種更深入的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)調(diào)整模式將實(shí)現(xiàn)在現(xiàn)有的CDMA網(wǎng)絡(luò)中整合出更多的設(shè)備以供再利用，使建設(shè)CDMA網(wǎng)絡(luò)的主設(shè)備投資下降到最低限度。

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