建設(shè)性能優(yōu)異的WCDMA網(wǎng)絡(luò)

經(jīng)過一個(gè)長(zhǎng)時(shí)間的準(zhǔn)備后，中國(guó)迎來了3G大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)時(shí)期。WCDMA作為3G中最主要的技術(shù)已經(jīng)演進(jìn)到了HSPA階段。HSPA技術(shù)無論從網(wǎng)絡(luò)到終端都已經(jīng)非常成熟，已經(jīng)被業(yè)界廣泛地接受為WCDMA網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的起點(diǎn)。HSPA相對(duì)于R99無論是在關(guān)鍵技術(shù)還是在頻譜效率以及網(wǎng)絡(luò)性能上都有很大的不同。這些差異使我們?cè)诮ㄔO(shè)HSPA網(wǎng)絡(luò)時(shí)，在引入策略、網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)規(guī)劃以及網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化等方面除了借鑒R99的經(jīng)驗(yàn)外，更需要針對(duì)HSPA具體特性進(jìn)行深入細(xì)致的分析。

在建設(shè)WCDMA/HSPA網(wǎng)絡(luò)時(shí)，如何設(shè)計(jì)和規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)，如何進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化是我們首先需要面對(duì)的問題。上海貝爾基于精準(zhǔn)、可靠的設(shè)計(jì)方法，優(yōu)秀的無線規(guī)劃工具，早在2004年就完成了全國(guó)260個(gè)城市的3G無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)規(guī)劃與模型校正工作，可以說對(duì)中國(guó)大中小城市WCDMA網(wǎng)絡(luò)特性有著深刻的理解。

目前，憑借優(yōu)秀的產(chǎn)品性能和豐富的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、規(guī)劃和優(yōu)化經(jīng)驗(yàn)，阿爾卡特朗訊已經(jīng)為全球100多個(gè)UMTS運(yùn)營(yíng)商提供了近60個(gè)WCDMA網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的部署。此外，憑借深厚的WCDMA優(yōu)化經(jīng)驗(yàn)，業(yè)界獨(dú)創(chuàng)的多達(dá)15個(gè)模板用于不同的無線環(huán)境優(yōu)化應(yīng)用，以及首創(chuàng)的用戶等級(jí)劃分，公司充分優(yōu)化無線網(wǎng)絡(luò)資源，提升WCDMA網(wǎng)絡(luò)性能。

1.如何進(jìn)行WCDMA/HSPA的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

所謂網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)是指對(duì)于滿足運(yùn)營(yíng)商各區(qū)域容量覆蓋要求所需要的小區(qū)半徑、載頻配置等的估算，用于指導(dǎo)在規(guī)劃階段進(jìn)行選站和網(wǎng)絡(luò)資源配置。

WCDMA（R99）的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

WCDMA系統(tǒng)和2G系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方面最大的差異有兩點(diǎn)，一是WCDMA系統(tǒng)存在小區(qū)呼吸效應(yīng)，二是3G系統(tǒng)應(yīng)對(duì)的是多業(yè)務(wù)環(huán)境。

WCDMA系統(tǒng)存在小區(qū)呼吸效應(yīng)的本質(zhì)是容量和覆蓋相關(guān)聯(lián)。因此上海貝爾在WCDMA空口設(shè)計(jì)計(jì)算過程中，對(duì)鏈路預(yù)算分析和話務(wù)量分析進(jìn)行迭代處理，最終達(dá)到容量和覆蓋平衡。通過上下行分別進(jìn)行迭代過程可以計(jì)算出上下行的容量和覆蓋，通過比較可以確定受限的鏈路并最終確定小區(qū)半徑和容量。

對(duì)于3G的多業(yè)務(wù)環(huán)境，不同業(yè)務(wù)服務(wù)速率不同，對(duì)系統(tǒng)資源的占用不同，要求的GoS也不同。因此以往2G采用的單業(yè)務(wù)模型如ErlangB模型已不再適用于3G的多業(yè)務(wù)環(huán)境。上海貝爾經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的研究，總結(jié)開發(fā)出一個(gè)適用于3G的多業(yè)務(wù)話務(wù)模型稱為TrafficModel,又叫做擴(kuò)展的背包模型。這個(gè)模型很好地解決了3G多業(yè)務(wù)環(huán)境，不同業(yè)務(wù)不同的GoS要求和系統(tǒng)資源配置的關(guān)系，達(dá)到了既滿足各種業(yè)務(wù)的質(zhì)量要求，同時(shí)對(duì)系統(tǒng)的資源配置最低的效果。

HSPA的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

雖然HSPA是在R99的基礎(chǔ)上進(jìn)行演進(jìn)，但在關(guān)鍵技術(shù)上還是有很大差異的，這些差異造成了HSPA和R99在網(wǎng)絡(luò)特性上也有很大的不同。最主要的不同是HSPA是一個(gè)盡力服務(wù)（BestEffort）的網(wǎng)絡(luò)，不同于R99業(yè)務(wù)是一個(gè)有QoS保障的系統(tǒng)。同時(shí)，HSPA吞吐速率還受到信道環(huán)境、終端性能、無線資源管理、網(wǎng)絡(luò)配置等因素的影響。所以如何評(píng)估HSPA的性能是網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)規(guī)劃的一個(gè)難點(diǎn)。

由于網(wǎng)絡(luò)特性的差異，相應(yīng)的在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)規(guī)劃上也有很大的區(qū)別。目前經(jīng)常看到一些簡(jiǎn)單的評(píng)估HSPA的方法如小區(qū)邊緣速率的計(jì)算等，通常只需要通過一個(gè)鏈路預(yù)算算出小區(qū)邊緣的C/I，再結(jié)合鏈路級(jí)仿真結(jié)果確定小區(qū)的邊緣速率。這些方法看似簡(jiǎn)單，但實(shí)際上在準(zhǔn)確性上存在許多問題。

上海貝爾認(rèn)為評(píng)估HSPA性能應(yīng)該采用小區(qū)的吞吐速率的累計(jì)分布和平均值。具體的分析步驟是：首先需要進(jìn)行鏈路級(jí)仿真獲得各種多徑環(huán)境下C/I和吞吐速率的對(duì)應(yīng)關(guān)系；然后通過對(duì)網(wǎng)絡(luò)C/I的分布情況進(jìn)行仿真和覆蓋預(yù)測(cè)，獲得網(wǎng)絡(luò)C/I分布的統(tǒng)計(jì)結(jié)果；最后再結(jié)合鏈路級(jí)仿真的結(jié)果，獲得小區(qū)吞吐速率的累積分布情況，進(jìn)而計(jì)算出小區(qū)的平均吞吐速率。通過這種分析方法，可以準(zhǔn)確地了解到小區(qū)內(nèi)各種HSPA吞吐速率分布的位置和比例，其中也包括邊緣速率，為我們分析評(píng)估HSPA性能提供了準(zhǔn)確的依據(jù)。

考慮到這些，建議在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期采用R99和HSPA混合載波方式，在進(jìn)行HSPA性能評(píng)估時(shí)必須同時(shí)考慮R99業(yè)務(wù)對(duì)資源的消耗情況。因此，采用一個(gè)迭代算法，分別從R99和HSPA需求的業(yè)務(wù)量出發(fā)通過迭代平衡R99和HSPA對(duì)資源的占用，同時(shí)也獲得了容量和覆蓋的平衡。

結(jié)合迭代算法和先進(jìn)的話務(wù)模型，上海貝爾開發(fā)了專門的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)工具,通過這個(gè)工具可以高效準(zhǔn)確地進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)。

2.如何進(jìn)行WCDMA/HSPA的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃

通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)可以初步獲得WCDMA/HSPA網(wǎng)絡(luò)性能評(píng)估結(jié)果，并確定滿足容量覆蓋需求的小區(qū)半徑和設(shè)備配置等設(shè)計(jì)結(jié)果。通過規(guī)劃可以進(jìn)一步依據(jù)設(shè)計(jì)結(jié)果選擇合理的站址及網(wǎng)絡(luò)配置，結(jié)合規(guī)劃工具和電子地圖，進(jìn)行覆蓋預(yù)測(cè)和用戶仿真，從而獲得網(wǎng)絡(luò)更為細(xì)致準(zhǔn)確的方案和結(jié)果。

在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方面，上海貝爾采用的規(guī)劃工具A9155是業(yè)界最好的規(guī)劃工具，根據(jù)豐富的規(guī)劃經(jīng)驗(yàn)，上海貝爾還利用A9155的可擴(kuò)展性自主開發(fā)或引入了一些新的功能和優(yōu)秀的第三方模塊。例如引入了ACCO模塊是一個(gè)可以進(jìn)行自動(dòng)布站和自動(dòng)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)調(diào)整的專家模塊。通過ACCO可以擺脫對(duì)規(guī)劃工程師經(jīng)驗(yàn)的依賴，高效地對(duì)網(wǎng)絡(luò)的物理參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)的調(diào)整和評(píng)估，從而優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)覆蓋，降低網(wǎng)絡(luò)的干擾，達(dá)到HSPA性能的最優(yōu)化。再例如，通過引入了3DRayTracing的傳播模型結(jié)合建筑物數(shù)據(jù)庫(kù)可以大幅度提高傳播模型的精度和覆蓋預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。

結(jié)束語

上海貝爾具有先進(jìn)的WCDMA/HSPA設(shè)計(jì)及規(guī)劃優(yōu)化的方法、工具和豐富的經(jīng)驗(yàn)，能夠幫助運(yùn)營(yíng)商部署一個(gè)高品質(zhì)、可持續(xù)演進(jìn)的WCDMA/HSPA網(wǎng)絡(luò)。