CDMA網系列化基站的覆蓋解決方案解析

2019-11-04 20:24:05

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　　中國的CDMA經過一期建設，容量已經達到1500萬，完成了全國300多個主要城市的覆蓋。從GSM多年的建設經驗來看，一個網絡質量的好壞首先取決于它的覆蓋效果。而綜合網絡質量和建設成本、外部環境等因素來看，系列化的基站設備、不同類型基站之間的靈活配合為運營商的無線網絡規劃帶來了顯著的社會效益和經濟效益。基于在GSM系統上多年的開發、網絡規劃、建設等方面的技術和經驗的積累，以及針對中國CDMA網絡的現狀，華為提出了針對中國市場特點的系列化基站設備，包括：
　　
　　12扇區載頻室內型宏蜂窩
　　特點：大容量、集成度高，能夠實現平滑擴容，支持多機柜并柜。
　　6扇區載頻室內型宏蜂窩
　　特點：容量適中，可實現S1/1/1向S2/2/2站型的平滑演進，支持多機柜并柜。
　　單扇區載頻一體化小基站
　　特點：全內置式室外型設計，體積小、重量輕，多種傳輸方式，便于安裝。
　　2扇區載頻室外/室內型射頻拉遠模塊（ODU）
　　特點：具有宏蜂窩的發射功率，便于快速建站。
　　單扇區載頻室外/室內型射頻拉遠模塊（ODU）
　　特點：體積小、重量輕，支持多級串聯，便于室內、地下、公路覆蓋。數據通過光纖傳輸，只有射頻處理單元，利用母站基帶部分，與母站小區間為更軟切換。體積小，重量輕，便于安裝。
　　
　　以上系列化的基站是基于不同建設區域對基站設備的不同要求，通過對以上基站進行靈活的組合，可以實現大中城市、縣城、鄉村等不同區域的全網覆蓋方案。
　　
　　城市地區
　　（1）現狀
　　大城市及中等城市的中心由于人口居住及辦公密度大，從而具有話務量大、網絡擴容速度快的特點。同時由于高層建筑的建設密度大，覆蓋陰影多，無線環境復雜，使得網絡規劃的難度大大增加。室內辦公場所、大型商場、地下商場、停車場等非凡區域大量存在，對室內覆蓋、地下覆蓋的需求較多。這些因素都使得大城市的覆蓋方案復雜化。假如使用宏蜂窩來實現覆蓋，必然會使得建設成本大幅度上升。
　　
　　（2）基本站型
　　在CDMA網絡建設初期，由于以完善網絡覆蓋為主，業務方面以語音業務為主，因而站型規模較小。在大城市的中心基本以S2/2/2站型為主要站型，在城市其它區域建設S1/1/1站型，同時還要兼顧到未來網絡擴容的需要。因此在網絡建設初期對基站的要求應是以3扇區載頻和6扇區載頻兩種主要站型，而且應預留有一定的擴容空間。隨著網絡容量的增加，以及高速數據業務的提供，S1/1/1和S2/2/2的站型是無法滿足要求的。因而，在大城市以中等城市中心的CDMA網絡將以S3/3/3、S4/4/4等為基本站型配置。從基站設備角度而言，要求具備大容量和平滑擴容的能力。
　　
　　考慮到在大城市區域網絡的發展趨勢，華為6扇區載頻室內型基站和12扇區載頻室內型基站具備大容量、平滑擴容以及多機柜并柜等特點，能夠滿足城市地區不同階段的建網要求。
　　
　　在大城市中心區域，初期的時候可以采用BTS3612機型，配置為S2/2/2站型，單個機柜預留有6個載頻的擴容空間。當隨著網絡容量的發展和數據業務量的提供，可利用現有的空間進行平滑擴容，單機柜最多可配置成S4/4/4或S2/2/2/2/2/2站型，假如有進一步的容量要求，可以通過并柜方式滿足。華為BTS3612基站支持單站點3機柜并柜，最多36扇區載頻。
　　
　　在城市中心邊緣地區，相對中心地區話務量及人口密度都要較城市中心有所下降，因而基站配置容量較小。華為BTS36066扇區載頻室內型基站在建站初期可配置成S1/1/1站型，實現城市邊緣地區的覆蓋，未來可平滑擴容成滿配置6扇區載頻實現S2/2/2作為基本站型。而且可以采用并柜方式，單站點最多支持18扇區載頻，從而滿足容量增長和數據業務提供的需要。
　　
　　（3）非凡區域：以光纖傳輸彌補無線基站覆蓋的不足
　　由于城市地區無線環境比較復雜，高層建筑、大型室內購物、辦公場所以及地下商場、停車場、地鐵等地下設施的大量存在，使得網絡覆蓋存在許多的陰影、盲區。而要完善這些地區的覆蓋，還要綜合考慮到覆蓋質量、建設成本、工程安裝等因素。華為公司提供的系列產品ODU3601C和ODU3602C，利用華為基站基帶資源充足的特點，通過射頻模塊拉遠的方式，為城市無線網絡非凡區域的完善覆蓋提供了一種靈活的選擇。
　　
　　當對室內、地下進行覆蓋時，由于GPS信號接收問題，CDMA基站需要解決同步性問題。射頻拉遠模塊由于采用光纖傳輸數據的方式，保證了同步信號和數據的可靠傳輸。同時采用時延補償技術解決了由于光纖長度帶來的信號時延問題，光纖最大長度可達到10Km。結合分布式天線系統，采用射頻拉遠模塊可以很好地解決室內、地下等盲點的覆蓋。而且提高的系統容量，與母站覆蓋區域的切換為更軟切換。同時由于ODU3601C具有的體積小，重量輕等特點，便于實際工程安裝實施，也降低了建設成本。
　　
　　隨著網絡建設的不斷完善，在網絡優化過程中不可避免會有許多盲點需要通過新建站點實現覆蓋。而城市區域的機房、電源等配套資源較為緊張，限制了新增基站的建設。華為ODU3602C2扇區載頻射頻拉遠模塊采用全室外型設計，便于快速建站、緊急布點，可以實現對重要區域盲點的快速覆蓋。同時由于ODU本身所具有的特性，不會對現有網絡的運行造成影響。
　　
　　利用ODU實現覆蓋的非凡區域，假如有容量增長的趨勢，可以采用同一母站的多個ODU共址方式，從而形成多扇區站點。由于共母站的各ODU在邏輯上為同一基站，所以多扇區ODU站點覆蓋的各扇區之間的切換為真正的更軟切換，性能與建設宏蜂窩基站相同。
　　
　　以下為城市區域基站組網示意圖：
　　
　　　 CDMA網系列化基站的覆蓋解決方案解析（圖一）

　　縣城地區
　　縣城相對鄉村有一定的話務量，而且未來有一定的市場發展潛力。同時經過GSM網絡的建設，在機房、傳輸、電源等建站資源較為寬裕。CDMA網絡建設初期，縣城區域的網絡建設基本以實現城區覆蓋為主要目標，將來完善覆蓋時將要考慮周邊主要的鄉鎮、農貿市場、風景區等區域的覆蓋。
　　
　　在縣城城區，采用S1/1/1作為基本站型可以滿足目前對城區覆蓋和容量的要求。但假如考慮到未來可能會有擴容的需求，需要預留一定的空間，因此建站時采用6扇區載頻容量的基站可以兼顧到未來發展的需要。而且這部分預留的空間在現階段還可以考慮作為實現城區邊緣覆蓋的一種方式，即6扇區載頻宏蜂窩基站與ODU結合的方式，實現對縣城周邊的良好覆蓋。如下示意圖：
　　　 CDMA網系列化基站的覆蓋解決方案解析（圖二）

　　6扇區載頻基站與ODU的配合組網，在充分利用母站容量的同時，也使得縣城與郊區地帶之間的切換為更軟切換，網絡的質量得到提高。由于ODU在邏輯上相當于基站母站的覆蓋延伸，因而對于上級維護中心，一個縣城相當于一個基站站點，在簡化了網絡的結構的同時，減少了治理和維護的工作量。
　　
　　隨著網絡容量增長，縣城城區的基站可能需要進行擴容，假如現有單機柜不能滿足擴容要求，可以采用并柜方式實現平滑擴容。華為BTS3606基站單機柜最大容量6扇區載頻，滿足縣城區域組網的容量需求，同時支持3機柜并柜，單站點最多可達到18扇區載頻。
　　
　　農村及偏遠地區
　　農村及偏遠地區（包括距離城鎮較遠的鄉村、公路/鐵路、偏遠風景區）的特點是地域廣大，人口密度小，而且經濟收入低于城市地區。市場空間比較穩定，擴容的可能性較小。由于覆蓋面積大，假如要實現良好覆蓋，需要大量的基站，投入產出比很低。在網絡建設的時候，考慮到以上原因，要求基站具有低成本、小容量、廣覆蓋的特性。
　　
　　在這些偏遠，首先需要實現良好覆蓋的區域包括鄉鎮、公路、風景區等。以下將分別作簡要的分析。
　　
　　（1）鄉鎮及周邊地區
　　鄉鎮地區居住人口較為集中，而且鄉鎮半徑一般較小，高層建筑少，無線環境相對比較理想。這種情況下，以O1站型為主，采用單扇區載頻的容量已可滿足容量的要求。設備解決方案有兩中選擇：
　　
　　1）選用ODU
　　
　　這種情形同前面縣城周邊地區一樣考慮。當鄉鎮中心距離縣城中心距離較近時（＜10Km），可以直接在鄉鎮中心安裝一個ODU，利用縣城內母站的建設余量。
　　
　　假如距離縣城較遠，而且與縣城連接的公路也需要實現覆蓋，可以選擇ODU串聯的方式。華為ODU支持串聯方式，可以實現最多六級串聯，末端最遠距離40Km。單扇區載頻的ODU3601C具有室外型設計、體積小、安裝輕易的特點，可以作為這種地域覆蓋靈活的選擇。相對直放站的覆蓋方式，覆蓋質量可大大提高；相比一體化小基站，可降低設備成本。
　　
　　該方案的特點是簡化網絡結構，但需要與母站之間的光纖鏈路資源。
　　 CDMA網系列化基站的覆蓋解決方案解析（圖三）

　　2）選用一體化小基站
　　
　　當距離縣城距離較遠時，不適合于采用ODU來覆蓋。因為傳輸鏈路過長，會引起傳輸鏈路中的時鐘信號的抖動過大。在這種情況下，可以采用小容量的室外型一體化小基站來作為組網的主要設備。一體化小基站本身具有室外型設計，體積和重量都便于安裝，多種傳輸方式可供選擇的特點。并且通過增加發射功率，實現更大范圍的覆蓋。
　　
　　（2）公路
　　公路有一定的話務量，基站沿著公路的覆蓋形成帶型覆蓋區域，同時主要的鄉鎮、風景區基本分布在主要公路沿線。對于距離縣城或城市較近的公路，可以采用ODU與宏蜂窩結合的方式實現覆蓋。
　　
　　對于距離城市、縣城較遠區域的公路，實現覆蓋的設備有一體化小基站和射頻直放站兩種。相比一體化小基站，射頻直放站由于本身具有一些缺陷（如PN碼規劃），對整網質量和容量有較大的影響。根據GSM網絡應用的經驗，采用一體化小基站作為公路覆蓋的主要設備，可大大降低綜合建設成本，同時提高了網絡質量。
　　
　　（3

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