CDMA网系列化基站的覆盖解决方案解析

2019-11-04 20:24:05

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供稿：网友

　　中国的CDMA经过一期建设，容量已经达到1500万，完成了全国300多个主要城市的覆盖。从GSM多年的建设经验来看，一个网络质量的好坏首先取决于它的覆盖效果。而综合网络质量和建设成本、外部环境等因素来看，系列化的基站设备、不同类型基站之间的灵活配合为运营商的无线网络规划带来了显著的社会效益和经济效益。基于在GSM系统上多年的开发、网络规划、建设等方面的技术和经验的积累，以及针对中国CDMA网络的现状，华为提出了针对中国市场特点的系列化基站设备，包括：
　　
　　12扇区载频室内型宏蜂窝
　　特点：大容量、集成度高，能够实现平滑扩容，支持多机柜并柜。
　　6扇区载频室内型宏蜂窝
　　特点：容量适中，可实现S1/1/1向S2/2/2站型的平滑演进，支持多机柜并柜。
　　单扇区载频一体化小基站
　　特点：全内置式室外型设计，体积小、重量轻，多种传输方式，便于安装。
　　2扇区载频室外/室内型射频拉远模块（ODU）
　　特点：具有宏蜂窝的发射功率，便于快速建站。
　　单扇区载频室外/室内型射频拉远模块（ODU）
　　特点：体积小、重量轻，支持多级串联，便于室内、地下、公路覆盖。数据通过光纤传输，只有射频处理单元，利用母站基带部分，与母站小区间为更软切换。体积小，重量轻，便于安装。
　　
　　以上系列化的基站是基于不同建设区域对基站设备的不同要求，通过对以上基站进行灵活的组合，可以实现大中城市、县城、乡村等不同区域的全网覆盖方案。
　　
　　城市地区
　　（1）现状
　　大城市及中等城市的中心由于人口居住及办公密度大，从而具有话务量大、网络扩容速度快的特点。同时由于高层建筑的建设密度大，覆盖阴影多，无线环境复杂，使得网络规划的难度大大增加。室内办公场所、大型商场、地下商场、停车场等非凡区域大量存在，对室内覆盖、地下覆盖的需求较多。这些因素都使得大城市的覆盖方案复杂化。假如使用宏蜂窝来实现覆盖，必然会使得建设成本大幅度上升。
　　
　　（2）基本站型
　　在CDMA网络建设初期，由于以完善网络覆盖为主，业务方面以语音业务为主，因而站型规模较小。在大城市的中心基本以S2/2/2站型为主要站型，在城市其它区域建设S1/1/1站型，同时还要兼顾到未来网络扩容的需要。因此在网络建设初期对基站的要求应是以3扇区载频和6扇区载频两种主要站型，而且应预留有一定的扩容空间。随着网络容量的增加，以及高速数据业务的提供，S1/1/1和S2/2/2的站型是无法满足要求的。因而，在大城市以中等城市中心的CDMA网络将以S3/3/3、S4/4/4等为基本站型配置。从基站设备角度而言，要求具备大容量和平滑扩容的能力。
　　
　　考虑到在大城市区域网络的发展趋势，华为6扇区载频室内型基站和12扇区载频室内型基站具备大容量、平滑扩容以及多机柜并柜等特点，能够满足城市地区不同阶段的建网要求。
　　
　　在大城市中心区域，初期的时候可以采用BTS3612机型，配置为S2/2/2站型，单个机柜预留有6个载频的扩容空间。当随着网络容量的发展和数据业务量的提供，可利用现有的空间进行平滑扩容，单机柜最多可配置成S4/4/4或S2/2/2/2/2/2站型，假如有进一步的容量要求，可以通过并柜方式满足。华为BTS3612基站支持单站点3机柜并柜，最多36扇区载频。
　　
　　在城市中心边缘地区，相对中心地区话务量及人口密度都要较城市中心有所下降，因而基站配置容量较小。华为BTS36066扇区载频室内型基站在建站初期可配置成S1/1/1站型，实现城市边缘地区的覆盖，未来可平滑扩容成满配置6扇区载频实现S2/2/2作为基本站型。而且可以采用并柜方式，单站点最多支持18扇区载频，从而满足容量增长和数据业务提供的需要。
　　
　　（3）非凡区域：以光纤传输弥补无线基站覆盖的不足
　　由于城市地区无线环境比较复杂，高层建筑、大型室内购物、办公场所以及地下商场、停车场、地铁等地下设施的大量存在，使得网络覆盖存在许多的阴影、盲区。而要完善这些地区的覆盖，还要综合考虑到覆盖质量、建设成本、工程安装等因素。华为公司提供的系列产品ODU3601C和ODU3602C，利用华为基站基带资源充足的特点，通过射频模块拉远的方式，为城市无线网络非凡区域的完善覆盖提供了一种灵活的选择。
　　
　　当对室内、地下进行覆盖时，由于GPS信号接收问题，CDMA基站需要解决同步性问题。射频拉远模块由于采用光纤传输数据的方式，保证了同步信号和数据的可靠传输。同时采用时延补偿技术解决了由于光纤长度带来的信号时延问题，光纤最大长度可达到10Km。结合分布式天线系统，采用射频拉远模块可以很好地解决室内、地下等盲点的覆盖。而且提高的系统容量，与母站覆盖区域的切换为更软切换。同时由于ODU3601C具有的体积小，重量轻等特点，便于实际工程安装实施，也降低了建设成本。
　　
　　随着网络建设的不断完善，在网络优化过程中不可避免会有许多盲点需要通过新建站点实现覆盖。而城市区域的机房、电源等配套资源较为紧张，限制了新增基站的建设。华为ODU3602C2扇区载频射频拉远模块采用全室外型设计，便于快速建站、紧急布点，可以实现对重要区域盲点的快速覆盖。同时由于ODU本身所具有的特性，不会对现有网络的运行造成影响。
　　
　　利用ODU实现覆盖的非凡区域，假如有容量增长的趋势，可以采用同一母站的多个ODU共址方式，从而形成多扇区站点。由于共母站的各ODU在逻辑上为同一基站，所以多扇区ODU站点覆盖的各扇区之间的切换为真正的更软切换，性能与建设宏蜂窝基站相同。
　　
　　以下为城市区域基站组网示意图：
　　
　　　 CDMA网系列化基站的覆盖解决方案解析（图一）

　　县城地区
　　县城相对乡村有一定的话务量，而且未来有一定的市场发展潜力。同时经过GSM网络的建设，在机房、传输、电源等建站资源较为宽裕。CDMA网络建设初期，县城区域的网络建设基本以实现城区覆盖为主要目标，将来完善覆盖时将要考虑周边主要的乡镇、农贸市场、风景区等区域的覆盖。
　　
　　在县城城区，采用S1/1/1作为基本站型可以满足目前对城区覆盖和容量的要求。但假如考虑到未来可能会有扩容的需求，需要预留一定的空间，因此建站时采用6扇区载频容量的基站可以兼顾到未来发展的需要。而且这部分预留的空间在现阶段还可以考虑作为实现城区边缘覆盖的一种方式，即6扇区载频宏蜂窝基站与ODU结合的方式，实现对县城周边的良好覆盖。如下示意图：
　　　 CDMA网系列化基站的覆盖解决方案解析（图二）

　　6扇区载频基站与ODU的配合组网，在充分利用母站容量的同时，也使得县城与郊区地带之间的切换为更软切换，网络的质量得到提高。由于ODU在逻辑上相当于基站母站的覆盖延伸，因而对于上级维护中心，一个县城相当于一个基站站点，在简化了网络的结构的同时，减少了治理和维护的工作量。
　　
　　随着网络容量增长，县城城区的基站可能需要进行扩容，假如现有单机柜不能满足扩容要求，可以采用并柜方式实现平滑扩容。华为BTS3606基站单机柜最大容量6扇区载频，满足县城区域组网的容量需求，同时支持3机柜并柜，单站点最多可达到18扇区载频。
　　
　　农村及偏远地区
　　农村及偏远地区（包括距离城镇较远的乡村、公路/铁路、偏远风景区）的特点是地域广大，人口密度小，而且经济收入低于城市地区。市场空间比较稳定，扩容的可能性较小。由于覆盖面积大，假如要实现良好覆盖，需要大量的基站，投入产出比很低。在网络建设的时候，考虑到以上原因，要求基站具有低成本、小容量、广覆盖的特性。
　　
　　在这些偏远，首先需要实现良好覆盖的区域包括乡镇、公路、风景区等。以下将分别作简要的分析。
　　
　　（1）乡镇及周边地区
　　乡镇地区居住人口较为集中，而且乡镇半径一般较小，高层建筑少，无线环境相对比较理想。这种情况下，以O1站型为主，采用单扇区载频的容量已可满足容量的要求。设备解决方案有两中选择：
　　
　　1）选用ODU
　　
　　这种情形同前面县城周边地区一样考虑。当乡镇中心距离县城中心距离较近时（＜10Km），可以直接在乡镇中心安装一个ODU，利用县城内母站的建设余量。
　　
　　假如距离县城较远，而且与县城连接的公路也需要实现覆盖，可以选择ODU串联的方式。华为ODU支持串联方式，可以实现最多六级串联，末端最远距离40Km。单扇区载频的ODU3601C具有室外型设计、体积小、安装轻易的特点，可以作为这种地域覆盖灵活的选择。相对直放站的覆盖方式，覆盖质量可大大提高；相比一体化小基站，可降低设备成本。
　　
　　该方案的特点是简化网络结构，但需要与母站之间的光纤链路资源。
　　 CDMA网系列化基站的覆盖解决方案解析（图三）

　　2）选用一体化小基站
　　
　　当距离县城距离较远时，不适合于采用ODU来覆盖。因为传输链路过长，会引起传输链路中的时钟信号的抖动过大。在这种情况下，可以采用小容量的室外型一体化小基站来作为组网的主要设备。一体化小基站本身具有室外型设计，体积和重量都便于安装，多种传输方式可供选择的特点。并且通过增加发射功率，实现更大范围的覆盖。
　　
　　（2）公路
　　公路有一定的话务量，基站沿着公路的覆盖形成带型覆盖区域，同时主要的乡镇、风景区基本分布在主要公路沿线。对于距离县城或城市较近的公路，可以采用ODU与宏蜂窝结合的方式实现覆盖。
　　
　　对于距离城市、县城较远区域的公路，实现覆盖的设备有一体化小基站和射频直放站两种。相比一体化小基站，射频直放站由于本身具有一些缺陷（如PN码规划），对整网质量和容量有较大的影响。根据GSM网络应用的经验，采用一体化小基站作为公路覆盖的主要设备，可大大降低综合建设成本，同时提高了网络质量。
　　
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