CDMA 2000制式的3G網絡又稱EV-DO,2G網絡又稱CDMA 1X。在全球CDMA 2000的3G網絡建設中,大多數情況是在已有的CDMA 1X網絡的基礎上,以升級或疊加網方式建設EV-DO,EV-DO和CDMA 1X網絡共存。而單獨建設EV-DO網絡的情況比較少見。
因此,正確認識EV-DO無線網絡的特點,以及EV-DO和CDMA 1X之間無線網絡規劃的關系具有重要的現實意義。
1、3G無線網絡規劃的特點
1.1 EV-DO和CDMA 1X網絡規劃的相似點
EV-DO和CDMA 1X是CDMA技術發展的不同階段,雖然側重點不同,但兩者的技術基礎具有廣泛的一致性,具體表現在:
?。?)兩者的無線網絡規劃流程相似。
(2)兩者的射頻特性相同,包括:
◆兩者使用的載頻特性相同,但EV-DO必須單獨使用一個載頻。EV-DO載頻示意圖如圖1所示:
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◆射頻子系統相同,兩者可以共用。
◆無線傳播模型、路徑損耗計算方法相同。
?。?)兩者的站點選擇、天線選擇方法相同。
?。?)兩者均為反向覆蓋受限。
?。?)兩者的反向覆蓋半徑接近,因此兩者的網絡拓撲結構可以相似。
1.2 EV-DO和CDMA 1X網絡規劃的差異
EV-DO專門為高速數據業務而開發,與CDMA 1X網絡規劃的差異體現在:
?。?)系統網絡結構不同
(2)業務模型不同
◆1X包括語音業務和數據業務。
◆EV-DO Rls.0僅包括數據業務,EV-DO Rev.A包括低時延業務和數據業務,但數據業務的種類比1X多,平均速率比1X高。
(3)容量計算方法不同
◆1X需要計算前反向語音、數據業務容量。
◆EV-DO Rls.0只需計算前反向數據業務容量,EV-DO Rev.A需要綜合計算低時延、數據業務容量,但計算方法與1X不同。
?。?)單用戶吞吐量差異大
◆EV-DO Rls.0的前向單用戶理論峰值速率(2.4Mb/s)比1X高很多。
◆EV-DO Rev.A的前向(3.1Mb/s)、反向單用戶理論峰值速率(1.8Mb/s)均比1X大幅提高。
(5)扇區前向總吞吐量差異明顯
◆EV-DO Rls.0的前向扇區吞吐量比1X高。
◆EV-DO Rev.A的前向、反向扇區吞吐量均比1X明顯提高。
?。?)EV-DO前向覆蓋范圍大于1X
主要原因是:
◆EV-DO前向以滿功率發射。
◆EV-DO雙天線接收終端存在前向分集接收增益。
(7)兩者鏈路預算的主要差異小結(如表1所示)。
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2、3G無線網絡規劃和建設的策略建議
2.1 頻率規劃
如果運營商已建成CDMA 1X網絡,建議運營商在同一頻段上提供EV-DO服務,因為它具有以下優點:
?。?)EV-DO可以與1X共站,基本不需新增站點,室內分布系統也可共用,節省大量成本。
?。?)當使用1:1布站方式時,兩網拓撲一致。
當一個頻段上有多個CDMA可用載頻時,建議CDMA 1X和EV-DO分別靠兩頭使用,例如CDMA 1X要從上往下啟用,EV-DO要從下往上啟用,1X和EV-DO載頻之間應至少預留一個載頻的間隔,以避免可能發生的遠近效應影響。
在頻段選擇上,800M最優,適合城市覆蓋。2.1G頻段雖然是國家規劃的3G移動通信專用頻段,但存在缺乏終端市場支持、基站覆蓋半徑小等問題。
450M頻段也存在明顯缺點,該頻段缺乏終端產品的廣泛支持,且不太適合城區環境的覆蓋。
2.2 現有網絡數據分析
對現有CDMA 1X網絡覆蓋情況進行詳細測試和分析,包括覆蓋分析、網絡質量分析等方面,以指導EV-DO工程建設。通過分析1X覆蓋數據,發現現有網絡覆蓋相對較弱且有業務需求的區域,在EV-DO網絡覆蓋規劃中重點考慮。通過分析1X數據業務話務數據,找出數據業務的熱點地區,可以認為是EV-DO業務需求的主要區域,有利于確定EV-DO網絡的覆蓋范圍和容量目標。
2.3 無線網絡覆蓋及基站設置
(1)共站與共用天饋
為了節省網絡建設投資,EV-DO站點應盡量使用原有站點,也可在現有CDMA 1X或GSM站點的基礎上選點,盡量避免EV-DO單獨建站。
關于天饋建設方式,應根據實際情況決定EV-DO是否與1X系統共用天饋,表2列出了兩種方式的優缺點比較,以供參考。
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當EV-DO與1X共用天饋時,使用的合路器有兩種選擇:寬帶合路器,合路損耗約3.5dB,對覆蓋半徑的影響較明顯,但成本低,使用方便;窄帶合路器,合路損耗可小于1dB,但價格高,使用相對不便。建議根據實際需要選用。
?。?)網絡拓撲設計
在進行EV-DO網絡拓撲規劃時,主要有兩種布站方式:1:1方式和1:N方式。1:1方式是指EV-DO利用該區域所有的1X站點,每個EV-DO站點的覆蓋范圍與1X站點一致;1:N方式是指EV-DO只利用部分1X站點,總體上EV-DO站點數據量為1X站點的1/N。
1:1方式布站和1:N方式布站各有利弊,需要根據各地實際情況充分分析、靈活選擇。以下對兩種布站方式的優缺點做簡要對比,如表3所示:
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選擇布站方式之前,建議分析原CDMA 1X網絡規劃的依據。如果原1X網絡是覆蓋受限,則EV-DO網絡建議采用1:1方式布站:如果原1X網絡規劃是容量受限,則EV-DO網絡可以選擇1:1方式或1:N方式布站。
?。?)EV-DO與CDMA 1X共用室內分布系統的實現方法
在1X系統上增加EV-DO系統時,現有的室內分布系統是否需要改造,需要具體情況具體分析:
◆如果信號源是基站,可以通過合路器將EV-DO和1X送到現有的室內分布系統中,室內分布系統一般不需改動。
◆如果信號源是多路選頻直放站,可以對EV-DO和1X載頻分別進行放大,則無需改動。
◆如果信號源是寬頻直放站,且直放站的設計裕量比較大,則仍可正常工作,或對直放站參數做適當調整即可。
◆如果信號源是寬頻直放站,但直放站的設計裕量不夠大,由于EV-DO系統的發射功率常常大于1X系統的發射功率,直放站的大部分功率資源被EV-DO的信號占用,致使直放站對1X信號的放大效果受到一定程度的影響,從而影響了1X的覆蓋效果,需要根據需要對直放站做適當的改造,包括更換雙工器、更換濾波器等可選措施,或將直放站更換為多路選頻直放站。
(4)深度覆蓋和公路、鐵路、地鐵隧道等特殊地形覆蓋
這方面的覆蓋原則與CDMA 1X一致,沒有本質區別。
(5)EV-DO與CDMA 1X切換邊界選取
EV-DO基站應盡量連續成片覆蓋,與CDMA 1X的切換邊界應盡量位于話務量較小的區域。
2.4 無線網絡容量及基站配置
(1)業務模型
CDMA2000的2G和3G網絡將在很長一段時間內同時存在,應合理規劃2G與3G的業務分擔關系,例如2G負責話音業務和低端/非熱點地區的數據業務,3G負責高端數據業務,避免3G網絡的過度建設,保持兩網的良性協調發展。
CDMA2000 1x EV-DO網絡容量設計中,純數據業務可以使用表4的簡化業務模型,簡化業務模型的基本參數有:平均會話時長、激活鏈接比例、忙時每用戶會話次數、平均會話數據量、上下行數據流量比例等,由基本參數可以推導出來的參數有:在線用戶比例、激活鏈路前向平均吞吐量和激活鏈路反向平均吞吐量。簡化業務模型的意義,在于不再細分描述各種各樣的分組數據業務應用,例如網頁瀏覽、電子郵件、網上聊天等等,而是將它們看成一個整體,只描述這個整體的規模和平均值。這種模型的優點在于化繁為簡,實用性強。
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注:以上參數Vf、Vr和E并非獨立變量,可以根據其他參數計算出來,反之亦然。
如果有詳細的業務模型,通過合適的算法可轉換為簡化模型。建議由運營商確定模型中的參數具體取值。如果運營商不能提供參數取值,可以臨時采用業界的參考值,待商用有實際話務統計數據后,再進行修正。
(2)網絡載扇數量配置
網絡容量配置的第一步,是根據數據業務模型和計劃放號用戶的數量,從空中接口的角度確定所需的載扇的數量。
配置計算的主要思路是:計算網絡需求的總話務量,反映忙時用戶激活占用時長的總需求;根據前反向激活鏈路吞吐量、載扇可承載吞吐量、業務阻塞率要求等限制條件,計算載扇可承載數據話務量;最后得到網絡需求的載扇數量。
EV-DO Rls.0的載扇數量計算相對簡單,按照以上方法進行即可。EV-DO Rev.A還要考慮時延敏感業務,例如VoIP、視頻電話等,業務模型有所不同,比較復雜;應該增加時延敏感業務的載扇需求數量的估算,再與純數據業務所需數量疊加。
獲得載扇數量之后,再進行各基站所需信道板的配置計算。
?。?)BTS到BSC之間的傳輸資源需求
一般商用滿配置下,1個S111的3扇區EV-DO站需要2~3條的E1傳輸資源連接BSC。但在建網初期,由于用戶較少可以一個站點先配置1條E1,隨著數據流量的增加再進行后續擴容。
(4)PN規劃和鄰區配置
EV-DO的PN規劃和鄰區配置原則與CDMA 1X一致。例如,當1:1方式布站時,EV-DO的小區PN與對應1X小區的保持相同即可;當1:N布站時,EV-DO的PN需要重新規劃,但規劃方法與1X一致。
3、結束語
CDMA2000的3G網絡有其鮮明的特色,技術上處于全球領先,同時與其2G網絡存在廣泛的共同基礎。
建議電信運營商充分利用現有網絡資源,準確預測3G業務發展需求,統籌規劃,分步實施,以促進我國電信事業的健康發展。
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