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宏蜂窝覆盖区域的3G话务模型及组网解决方案
2006年7月28日 10:19  来源:电信技术  作者:赵禹
  摘要 基于中兴通讯的工程经验和研究成果。针对宏蜂窝覆盖的不同区域业务特点。分别预测了网络发展中长期的可能的3G话务模型,并提供了相应的组网解决方案。 

  关键词 3G 话务模型 无线网络规划 组网方案 

  1、前言 

  相较于2G网络,3G网络最显著的特点就是除承载传统的语音业务外,能够提供种类繁多的数据业务。由于不同业务各自具有的特性会给系统带来不同的业务负荷,从而影响整个系统性能的评估;另一方面,移动通信系统工作于各种复杂的无线环境中,满足用户随时随地的自由接入、提供可靠的服务质量至关重要。在各种应用场景中,由于用户分布、对具体的业务需求不同,必须使用不同的模式来满足不同环境的应用需求,因此,建立科学适用的话务模型在3G无线网络规划中具有重要的意义。 

  由于WCDMA系统自干扰和软容量的特点,一般按照“一次规划、分布实施”的原则进行规划,因此本文的话务建模都是针对网络建设的中长期给出的。考虑到划分的简便性,文中把3G业务分为语音业务、可视电话业务和数据业务并以此建模。考虑到语音业务是3G最基本的业务,以下所介绍的各种场景的语音渗透率均为100%。

  2、不同场景的3G话务模型 

  2.1 密集城区 

  密集城区是数据业务的重点发展区域,具有话务密集、业务速率要求高的特点。该地区建筑物的平均高度大于30m(10层以上)、平均楼距为10~20m。基站附近的建筑物以10~20层的居多,也有部分20层以上的,周边道路不太宽。 

  根据业务特点和人口分布,密集城区可以细分为一类地区和二类地区。 

  一类地区为城市内高级写字楼密集的地区,是所在经济区域内商务活动集中地,如上海的陆家嘴、南京路步行街等,人口密度通常高于50 000人/km2。该地区用户的移动通信需求很大,对数据业务的要求非常高,未来3G用户密度将大于15 000用户/km2,语音业务和可视电话业务的忙时每用户话务量分别为0.045Erl和4.5 mErl,数据业务的忙时每用户吞吐量为2.465kbit/s。 

  二类地区的人口密度通常高于30 000人/km2,未来3G用户密度将达到10000用户/km2左右,语音业务和可视电话业务的忙时每用户话务量分别为0.03Erl和3mErl,数据业务的忙时每用户吞吐量为2.465kbit/s。 

  该类场景的可视电话和数据业务的渗透率分别为30%和50%。 

  2.2 一般城区 

  一般城区的话务量较高、业务速率中等、有较高的数据业务需求。该城区建筑物的平均高度为15~30m(5~9层)、平均楼距为10~20m。基站周围主要以9层以下建筑物为主,也可能有零星的9层以上建筑物,建筑物分布比较均匀,周边道路不太宽。 

  根据业务特点和人口分布,这类地区也可以细分为一类和二类地区。一类地区城市化水平较高、经济发展快、人均收入高,人口密度通常高于8 000人/km2,未来3G用户密度约2 000用户/km2。二类地区接近城区的边缘或是大型县城的中心区,人口密度为2000人/km2,未来3G用户密度约500用户/km2。 

  一般城区语音业务和可视电话业务的忙时每用户话务量分别为O.02Erl和2mErl,数据业务的忙时每用户吞吐量为2.015kbit/s。可视电话和数据业务的渗透率分别为30%和33%。 

  2.3 郊区 

  郊区的话务需求较低,一般只提供低速数据业务,甚至不提供数据业务。该地区建筑物的平均高度10~15m(3~5)层、平均楼距为30~50m。基站附近的建筑物分布比较均匀,主要以3~4层建筑物为主,也可能有零星的4层以上建筑物,建筑物之间的间隔较大。 

  这类地区的经济发展和人均收入处于中等水平,人口密度为1000人/km2,未来3G用户密度约100用户/km2,语音业务和可视电话业务的忙时每用户话务量分别为0.018Erl和1.8mErl,数据业务的忙时每用户吞吐量为1.253kbit/s,可视电话和数据业务的渗透率分别为15%和5%。 

  2.4 农村 

  农村的话务要求稀疏,建站的目的主要是解决覆盖,一般不保证数据业务的质量。建筑物的平均高度在10m以下(以1~2层为主)、散落分布,建筑物之间或周围有较大面积的开阔地。该地区经济发展相对或比较落后,人口密度高于100人/km2,未来3G用户密度约10用户/km2。语音业务和可视电话业务的忙时每用户话务量分别为0.016Er1和1.6mErl,数据业务的忙时每用户吞吐量为0.5kbit/s,可视电话和数据业务的渗透率分别为6%和2%。 

  3、中兴通讯解决方案 

  目前,中兴通讯的基站产品主要包括以下几种:可用于密集城区、一般城区的室内宏基站B09和室外宏基站B09A;用于郊区和农村地区的室内外微基站B06C和B03C,射频拉远B06R和B03R;用于室内覆盖的低成本微微蜂窝B01C,基带池BBUA。同时,中兴通讯还推出了(基带池+射频拉远)的“运维工厂技术”来解决站点紧张的问题,可以把运营商花费在机房建设、配套和电源上的投资降低70%以上。 

  考虑到现网站址的利用,针对宏蜂窝不同覆盖区域的话务特点和需求,中兴通讯分别给出了典型的组网解决方案。整个网络的组织如图1所示。
  
图1 中兴通讯设备宏蜂窝组网示意
  3.1 城区

  在城区,重点考虑的是容量和覆盖。对于覆盖,可以采用塔放技术增强覆盖,以弥补与2G在路径损耗上的差异;当满足覆盖而容量受限时,可采用WCDMA分层组网技术。具体的解决方案如下:

  ●在有2G站点共用情况下,可以采用大容量室内型宏基站B09来满足初期覆盖。

  ●在没有2G站点共用情况下,可以采用大容量室外型宏基站B09A来满足后期扩容需要,基站
可安装在屋顶或街道上。

  ●在没有2G站点共用但有充足的光纤资源情况下,利用基带池BBUA+射频拉远B03R来满足快速建网需求。

  ●在容量无法满足需求的情况下,可以考虑采用3G分层组网技术,在不增加2G站点的情况下达到容量要求。3G分层组网技术目前有多载频技术、宏蜂窝与微蜂窝技术。从频率角度来看,宏蜂窝与微蜂窝分层组网有同频组网和异频组网两种形式。

  3.2 郊区和农村

  对于郊区,在接近城区的地方,选择站址、站型和天线时必须统一考虑覆盖和干扰;接近农村的一些地方,覆盖成为重要考虑因素。对于郊区和农村,绝大部分不会考虑采用专门的室内覆盖解决方案,因此在做3G室外覆盖规划时需要考虑一定的穿透损耗余量。主要的解决方案如下:

  ●在有2G站点共用情况下,可以采用中等容量室内宏基站,根据需要可以采用四天线分集接收、塔放技术增强覆盖,以弥补与2G在路径损耗上的差异。该方案适合发达的县城和乡镇。

  ●在没有2G站点共用情况下,采用微蜂窝或室外宏基站覆盖。该方案适合不发达的县城和乡镇以及发达的县城和乡镇的边缘区域。

  ●在没有2G站点共用或2G站点资源紧张的情况下,采用(基带资源池+射频拉远)方案,根据需要可以采用四天线分集接收技术、塔放增强覆盖,以弥补与2G在路径损耗上的差异。该方案适合附近地区室内宏基站容量充足、有光纤经过或架设光纤容易的农村地区。

  ●在没有2G站点共用情况下,采用射频直放站进行延深覆盖。该方案适合话务量很低的较偏远丘陵或山区的农村与小矿区。需要注意的是,在使用射频直放站时,要求两天线有一定的隔离度,其容量来自于施主基站,并且对施主基站的容量和覆盖有一定影响,因此要综合考虑各种因素。
  4、结论

  以上重点讨论了无线网络建设中不同应用场景下的3G话务模型及组网解决方案,所给出的数据对3G网络的实际应用有一定的参考作用。但是实际环境是非常复杂的,文中给出的各种场景话务模型只是一个典型的代表,不能完全涵盖所有可能的应用,但其他的应用环境可以依据本文的结果类推而得。
 
 [关键词]:3G 组网方案  发表评论    【推荐】 【打印

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