山東聯(lián)通WCDMA雙載波擴(kuò)容思路

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山東聯(lián)通 WCDMA 雙載波擴(kuò)容1. 概述山東聯(lián)通W網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過幾期工程建設(shè)之后已經(jīng)頗具規(guī)模，WCDMA用戶經(jīng)過兩年多的培育也即將進(jìn)入高速發(fā)展時期，隨著用戶數(shù)尤其是數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求的爆炸式增長，W網(wǎng)擴(kuò)容問題也必將成為網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的重點(diǎn)之一目前上海、北京、廣東等移動通信發(fā)達(dá)地區(qū)已經(jīng)開通了二載波，上海世博園更是開通了三載波，在多載波組網(wǎng)實(shí)踐方面有了一定的經(jīng)驗(yàn)山東聯(lián)通目前W用戶在140萬左右，預(yù)計(jì)12 年會突破420億，雖然目前沒有上雙載波，但是隨著業(yè)務(wù)發(fā)展遲早會迎來雙載波、多載波建設(shè)問題，以及具體的組網(wǎng)方案問題根據(jù)以上情況，為了提升網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)水平，更好的指導(dǎo)wcdma擴(kuò)容工程建設(shè)，為后續(xù)業(yè) 務(wù)快速發(fā)展做好支撐，我們啟動了本次雙載波擴(kuò)容建設(shè)初步方案，首先通過分析總部實(shí)測結(jié) 果，推出單載扇等效綜合容量，再結(jié)合山東市場發(fā)展情況，推導(dǎo)出判定是否擴(kuò)容的相關(guān)算法，進(jìn)而介紹各地市擴(kuò)容方案2. 擴(kuò)容方案2.1容量配置原則根據(jù)總部建設(shè)指導(dǎo)意見， WCDMA 基站容量配置采用規(guī)格化配置，分站型設(shè)置高、中、低配置；密集市區(qū)采用高配置、一般市區(qū)和縣城采用高配置或中配置，其它區(qū)域采用低配置基站預(yù)期負(fù)荷達(dá)到一定門限后，按照以下原則進(jìn)行擴(kuò)容：（1）首先考慮充分利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源，通過網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化（天線優(yōu)化、參數(shù)優(yōu)化等）、資源調(diào) 配（License遷移、硬件板卡拆閑補(bǔ)忙）加以解決，不能滿足的考慮新增資源。

2）原則上按照規(guī)格化的配置模型和步長進(jìn)行擴(kuò)容，當(dāng)某種配置的基站達(dá)到擴(kuò)容門限后，即擴(kuò)容到下個配置模型關(guān)于擴(kuò)容原則及門限要求，總部將另行發(fā)文3）多載波區(qū)域設(shè)置原則對于零星話務(wù)熱點(diǎn)，可設(shè)置孤島式多載波基站對于大面積高話務(wù)區(qū)域，若達(dá)到或超過載扇容量門限的基站比例超過 20%，其它基站接近載扇容量門限，并且無法通過網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化改善，則可以考慮連續(xù)成片區(qū)域升級多載波2.2容量分析流程在WCDMA系統(tǒng)中，網(wǎng)絡(luò)容量由CE資源、下行功率、碼資源、干擾負(fù)荷四種資源共同決定由于現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)支持HSDPA/HSUPA同時也存在R99業(yè)務(wù)，比如話音業(yè)務(wù)、VP業(yè) 務(wù)仍舊采用DCH信道承載，此外，一些實(shí)時的流媒體業(yè)務(wù)可能仍舊需要DCH來承載，因此規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)容量，不僅需要考慮R99業(yè)務(wù)的覆蓋和容量，也要考慮HSDPA和HSUPA的覆蓋和容量目前， WCDMA 業(yè)務(wù)仍處于起步階段，網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷較低，且用戶主要集中在市區(qū)、縣城等區(qū)域，這些區(qū)域多為下行容量受限的區(qū)域，這時小區(qū)的覆蓋半徑主要取決于下行，因此本次可研，主要分析網(wǎng)絡(luò)的下行容量，對于上行容量的分析可以參考下行通過分析發(fā)現(xiàn)，CE資源受限時可以通過擴(kuò)容CE解決，下行功率和碼資源受限時，建議進(jìn)行雙載波升級，因此，網(wǎng)絡(luò)容量的分析流程如下圖：2.2.1 CE資源的擴(kuò)容本算法僅考慮滿足語音的需求，計(jì)算結(jié)果供調(diào)配CE資源使用，同時作為載波擴(kuò)容的一個參考依據(jù)，不作為載波擴(kuò)容的判斷依據(jù)。

按總部高中低配置模型，各載扇等效無線網(wǎng)絡(luò)容量如下表：圖1.1-1 各載扇等效無線網(wǎng)絡(luò)容量表Node B配置R99載扇容量單扇載話音單扇載VT等效語音Erl等效VT ErlS111 （高配置）24216.630.05S111 （中配置）1629.830.05S111 （低配置）823.630.05S11 （咼配置）24216.630.05S11 （中配置）1629.830.05S11 （低配置）823.630.0501 （中配置）1629.830.05O1 （低配置）823.630.05室內(nèi)站01/02fl823.630.05f2823.630.05S222/fl24216.630.05S333/f2823.630.05S444f3823.630.05f4823.630.05當(dāng)單載扇的語音話務(wù)量達(dá)到以上數(shù)值時，可能會出現(xiàn) CE 資源受限的情況，需要進(jìn)行CE 資源的調(diào)配按碼資源受限，計(jì)算得到單載扇最大支持的單業(yè)務(wù)容量，如下表：AMR122CS64TffPSBATIT PS12&下療 RS剜HSDPA12.2kbps64k64kbpS12ftkbps^&4kbpc20^ 120kbpsHSDPAf K戶密SF12AA2竝1641?12415?€4根據(jù)中國聯(lián)通3G試驗(yàn)網(wǎng)測試結(jié)果，單載扇最大支持的單業(yè)務(wù)容量如下表:切1類型AmuCS64TffFS64TOPSU4HSDPA>64鈾418730-517?*EA*從以上分析和測試結(jié)果可以看出，單載扇同時最大可支持約104 個語音信道，按上行負(fù) 荷 50%，下行負(fù)荷75%考慮， 1 個載波可支持約45個語音信道，單語音業(yè)務(wù)的條件下，可支持約 32.86Erl 的話務(wù)量。

CE 資源分為硬件資源和軟件資源，硬件資源取決于廠家的板件處理能力，軟件資源由廠家License控制，根據(jù)總部要求，同一 RNC 下,在硬件資源滿足的條件下，CE的License 可在不同基站之間進(jìn)行免費(fèi)進(jìn)行調(diào)整各廠家的的CE資源的License配置如下表：圖1.1-2 各廠家的的 CE 資源 License 配置表項(xiàng)目子項(xiàng)基站配置愛立信華為中興上行CE配置下行CE配置上行CE配置下行CE配置上行CE 配置下行CE配置傳統(tǒng) 宏蜂窩O1基站中配置483240323827低配置481630162916S11基站咼配置160961347612682中配置966480647653低配置803259325532S111基站咼配置240144201114189123中配置144961209611479低配置1124889488348S222基站-400192332192308171分布式基站O1基站中配置483240323827低配置481630162916S11基站咼配置160961347612682中配置966480647653低配置803259325532S111基站咼配置240144201114189123中配置144961209611479低配置1124889488348S222基站-400192332192308171分布式室內(nèi) 微蜂窩信源O1基站直流641644324016交流641644324016O2基站直流1283287647932交流1283287647932S11基站直流1123287647932交流1123287647932S111基站直流160481319611948交流160481319611948S222基站直流3209626119223796交流3209626119223796數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的單位CE資源需求各個廠家的算法略有不同，參照廠家的相關(guān)算法。

2.2.2 基站配置的擴(kuò)容根據(jù)現(xiàn)網(wǎng)的業(yè)務(wù)模型和用戶感受，按照單載扇的實(shí)際能力，結(jié)合業(yè)務(wù)預(yù)測進(jìn)行考慮，作為基站配置擴(kuò)容（包含中低配置的擴(kuò)容和載波擴(kuò)容）的依據(jù)2.2.2.1 單載扇的吞吐能力分析由于WCDMA系統(tǒng)是一個混合業(yè)務(wù)系統(tǒng)，不同業(yè)務(wù)的量綱不同，需要找到一定方法進(jìn)行換算為統(tǒng)一單位進(jìn)行計(jì)算WCDMA基站的容量主要與所處場景密切相關(guān)根據(jù)WCDMA網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)管數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),電路域業(yè)務(wù)以語音為主， CS64 業(yè)務(wù)幾乎可忽略不計(jì)，而分組域業(yè)務(wù)以 HSDPA 為主，PS64/128/384業(yè)務(wù)幾乎可忽略不計(jì)為簡化起見，我們僅考慮語音業(yè)務(wù)和HSDPA業(yè)務(wù)容量根據(jù)總部的測試結(jié)果,給出了三種主要場景下高配置基站的單扇載容量,如下表所示：圖1.1-3 三種主要場景下高配置基站的單扇載容量情況城區(qū)宏站鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)村宏站室分信源話務(wù)容量HSDPA話務(wù)容量HSDPA話務(wù)容量HSDPA（Erl）(Kbps)（Erl）(Kbps)（Erl）(Kbps)02408.50239204817522425216054484102043101911104085.5151836151680.5153671.5201643.5201424203287.5251345.5251104.5252691.530103730744.530207435871.535507.535174340665.540279.54013314552845110.545105650424.5504.550848.5顯而易見，語音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)是此消彼長的關(guān)系，以圖形表示的話是一條折線。

根據(jù)以上數(shù)據(jù)，計(jì)算出12.2K語音折算系數(shù)約為50,其含義是1 Erl語音需要的平均發(fā)射功率約等于 50Kbps數(shù)據(jù)速率所占用的功率，或者說每減少1 Erl語音業(yè)務(wù)節(jié)省的發(fā)射功率，能夠增加 50Kbps的分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)容量，對于CS64的業(yè)務(wù)，折算系數(shù)為200在前期工程中，基站配置采用了模型化配置方法，經(jīng)測試，高配置基站屬于空口受限的情形，中配置、低配置屬于基帶受限的情形，其容量低于高配置下表給出了不同配置類型基站的理論容量，已經(jīng)折算為等效綜合容量，單位為Kbps圖1.1-4 等效綜合容量Node B配置R99HSDPA等效綜合容量（Kbps）單扇載話音單扇載VT單扇載PS64/PS128（上行/下行）單扇載Code單扇載HS-SCCHS111 （高配置）24241042408S111 （中配置）16221021351S111 （低配置）8211021127S222f124241042408f28211542408室內(nèi)覆蓋站O182115448172.2.2.2 基站擴(kuò)容的判定采用從網(wǎng)管上提取的數(shù)據(jù)，根據(jù)忙時業(yè)務(wù)量、HSDPA用戶數(shù)以及市場發(fā)展目標(biāo)判定，判定過程如下：1）算法 1：從用戶模型的角度考慮現(xiàn)網(wǎng)用戶數(shù)約為140萬，根據(jù)市場部門的發(fā)展目標(biāo)，到滿足期末的2012年3 月, WCDMA 用戶數(shù)將達(dá)到420萬，約為現(xiàn)在的3倍，故語音業(yè)務(wù)量按現(xiàn)網(wǎng)的3倍考慮，考慮到數(shù)據(jù)業(yè)務(wù) 的發(fā)展速度高于語音業(yè)務(wù)，故數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量按現(xiàn)網(wǎng)的5倍考慮。

① 計(jì)算各小區(qū)滿足期末總的業(yè)務(wù)量滿足期末小區(qū)總的業(yè)務(wù)量=小區(qū)忙時現(xiàn)有語音業(yè)務(wù)量*3*折算系數(shù)+小區(qū)忙時現(xiàn)有數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量*5/3600（注：折算系數(shù)的計(jì)算見上節(jié)，數(shù)值為50）② 將滿足期末小區(qū)總業(yè)務(wù)量與小區(qū)的等效綜合容量進(jìn)行比較，若：?滿足期末總的業(yè)務(wù)量＞ 2408Kbps，則該小區(qū)需擴(kuò)容雙載波；? 2408kbps ＞滿足期末總的業(yè)務(wù)量＞ 1351Kbps，且該小區(qū)為中或低配置，則該小區(qū)需擴(kuò)容為高配置；? 1351kbps ＞滿足期末總的業(yè)務(wù)量＞ 1127Kbps，且該小區(qū)為低配置，則該小區(qū)需擴(kuò) 容為中配置2）算法 2：從用戶感知的角度考慮假設(shè)條件同算法一① 計(jì)算各小區(qū)滿足期末總的業(yè)務(wù)量滿足期末小區(qū)總的業(yè)務(wù)量=小區(qū)的預(yù)測用戶數(shù)*單機(jī)話務(wù)模型*折算系數(shù)+小區(qū)的預(yù)測用戶數(shù)* 占空比*激活率*期望的數(shù)據(jù)速率其中：小區(qū)的預(yù)測用戶數(shù)=現(xiàn)網(wǎng)忙時業(yè)務(wù)量 / 單機(jī)話務(wù)模型*4占空比取 0.125激活率取 0.05期望的數(shù)據(jù)速率=各種終端類型的占比*各種終端的期望數(shù)據(jù)速率，本期取定為250kbps按 iPhone手機(jī)、G普通手機(jī)、無線上網(wǎng)卡三種用戶類型計(jì)算，期望的數(shù)據(jù)速率分別為1024kbps、 192kbps、1024kbps，三種用戶的占比分別為10%、75%和15%。

② 將滿足期末小區(qū)總業(yè)務(wù)量與小區(qū)的等效綜合容量進(jìn)行比較，若：?滿足期末總的業(yè)務(wù)量＞ 2408Kbps，則該小區(qū)需擴(kuò)容雙載波；? 2408kbps ＞滿足期末總的業(yè)務(wù)量＞ 1351Kbps，且該小區(qū)為中或低配置，則該小區(qū)需擴(kuò)容為高配置；? 1351kbps ＞滿足期末總的業(yè)務(wù)量＞ 1127Kbps,且該小區(qū)為低配置，則該小區(qū)需擴(kuò) 容為中配置3）雙載波擴(kuò)容區(qū)域的判定將算法 1（從用戶模型的角度考慮）和算法2（從用戶感知的角度考慮）的最大值作為雙載波擴(kuò)容的判定條件，某一區(qū)域中，需擴(kuò)容雙載波的小區(qū)（滿足期末總的業(yè)務(wù)量max（從用戶感知的角度；從用戶模型考慮）＞2408kbps）,則考慮該區(qū)域內(nèi)的雙載波擴(kuò)容。

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