固网运营商3G接入网建设策略研究

摘要:文章论文结合固网运营商网络资源特点,在深入分析固网运营商3G接入网主要影响因素以及关键建设问题基础上,重点针对市区、郊区以及农村提出了相应的3G接入网建设策略,为固网运营商进行3G接入网建设提供参考。

关键词:3G接入网;固网运营;无线网络接入技术

中图分类号:TN929文献标识码:A文章编号:1009-2374(2009)21-0074-02

纵览全球通信市场的态势,固定话音业务已呈现“增量不增收”的趋势,移动话音的收入虽然在增长,但用户ARPU也开始呈现下降,3G业务为运营商特别是固网运营商带来了新的希望,3G在全球范围内有了很大发展。3G标准包括WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA三种体系,相对传统的2G来说,3G在业务、营销模式、运营管理模式、商业模式等方面都将发生深刻的变革,对于固网运营商而言,如何有效进行3G接入网建设,推进3G业务发展成为必须面对的重要问题。

一、固网运营商3G接入网主要影响因素

固网运营商3G接入网建设主要受固网运营商自身网络资源特点、无线网络接入技术、行业政策管制等因素影响,在进行3G接入网网络建设需要对其进行深入评估。

(一)固网运营商自身网络资源特点

固网运营商没有移动网络的存量资源,但具有相对完备的固定网络资源且南北差异较大,同时由于3G投资巨大,固网运营商在3G接入网网络建设时要按需建设并充分利用原有资源(网络资源、客户资源、解决方案资源),根据固定网络资源的南北差异性进行南北3G接入网差别建设。南方管线资源匮乏,适合主要发展移动通信。北方提供移动、固定一站式服务的组合拳优势。南方移动覆盖区域,利用移动交换机的软交换架构,为企业提供NGN方式接入,作为固定业务软覆盖的可选方式之一。

(二)无线网络接入技术发展

3G接入技术作为无线网络接入技术的一种,由于不同技术有各自的生存期,若3G牌照发放较晚,则WLAN(或类似的移动数据网络技术)将会蚕食3G的一部分设备市场和用户市场,同时4G的技术成熟也将逐步替代3G的市场份额。

(三)行业政策管制

不同的管制政策也会影响固网运营商3G接入网建设,政策不同体现在以下几个方面:(1)强制漫游+号码携带:若政策强制不同运营商之间漫游,则固网运营商在初期部署网络时将会以较少的基站数量规模达到较好的覆盖率,前期投资成本将会大大降低,同时良好的覆盖率与号码携带政策初期将会使可观数量的竞争对手的用户转网于固网运营商的无线网络,使固网运营商能够在初期得到良好收入规模;(2)不漫游+无号码携带:为达到吸引可观数量用户入网的目的,则初期部署网络要以较大的基站规模达到良好的覆盖率,初期投资成本将会很大。由于没有号码携带政策以及没有2G的运营经验,很难能够使竞争对手的用户在初期转网,初期的用户规模和收入都会较少;(3)不漫游+号码携带:由于有号码携带政策将会使一定数量的竞争对手用户转网,同时为了达到良好的覆盖基站规模依然很大,投资成本不会下降,而用户规模则好于第二种可能,收入会有所提高。

二、固网运营商3G接入网建设关键问题

针对以上影响因素,固网运营商3G接入网建设主要涉及3G无线网络不对称设计、天线布局的重要性、链路预算等关键问题,具体如下:

(一)3G无线网络不对称设计

3G网络业务的一个显著特点就是上下行链路的非对称性,即下行流量、带宽需求往往大于上行流量、带宽需求。如果根据上行流量和带宽需求设计小区半径,小区覆盖面积会较大,但将降低下行链路的容量,导致基站配置的提高,如增加载波。如果完全按照下行链路需求设计小区半径,能满足下行容量需求,但小区面积会显著减小,导致基站数量大幅增加。因此固网运营商在布无线网时,需要采用有效方法来缓解容量和覆盖间的矛盾,如45W高功放,高接收灵敏度的基站产品,根据业务特性进行网络规划。

(二)天线布局的重要性

由于WCDMA采用1+1+1标准模式的三扇区天线或者全发3收的天线,如果在布基站时,天线方向布局不准、高度不相同,将无法通过参数调整来优化补救。在GSM中,基站天线高度是不同的,存在很大差异。这是由GSM的多层网络架构(HCS)决定的。在WCDMA网中,若各基站天线高度或者发射功率存在很大差别,将会造成导频污染和无主服务小区。因而固网运营商在布WCDMA无线网时,各基站天线高度和发射功率应尽量相同,扇区化天线方向应尽量指向各个主服务小区。

(三)链路预算

WCDMA的下行链路预算参数取决于终端的位置、移动速度和环境,因而弹性很大,并且一些下行链路指数实际是无法预先测定的,如需要的Eb/No等,所以在WCDMA中没有下行链路预算。

(四)站址与业务分布

将基站靠近业务量集中区域可减少W-CDMA基站发射功率,降低系统整体的干扰水平。在GSM网络中,由此带来的容量增益不太明显,GSM网络主要通过优化频率规划来提高容量。但将基站靠近业务量集中区域对W-CDMA网络容量有直接和显著的影响。譬如:将基站靠近业务量集中区域的程度提高2倍,可以将每条链路能量降低50%,从而将系统容量提高2倍。

(五)与固网的结合:WLAN提供室内高速数据服务

WLAN工作于其它频段,在室内环境下可提供高速数据业,例如会议室、机场候机室等场所,作为UMTS的补充,WLAN可以提供低成本的数据业务。UMTS室内覆盖设计应与WLAN的配置相结合,在机场、商场、咖啡店,WLAN可被用来增加用户满意度,提高经济效益。UMTS的高移动性是主要卖点,WLAN可减低UMTS的网络成本。

三、固网运营商3G接入网建设策略

结合固网运营商3G接入网建设关键问题,固网运营商在进行3G接入网建设时需要遵循如下总体策略:(1)快速建设,圈地覆盖,保证“高而不贵”的基本3G服务;(2)根据覆盖策略布点,如:南方地域覆盖,稀疏布点;北方人口覆盖,按需布点;高业务区黄金覆盖,密集布点;(3)接入网采用ATM组网,为降低投资成本,应要求基站接口开放(Iub接口);(4)黄金覆盖采用大容量基站,保证能承载大业务量和各种高速数据业务的开展;(5)RNC按本地网设置,在建设初期业务量较小的地方,可以按大本地网方式设置;(6)采用多种基站形态,降低总体建设和维护成本;(7)3G和固网宽带的结合:解决3G、WLAN接入固网宽带问题。

在具体进行3G接入网建设时,需要按照CDMA布网理念快速组网,基于业务推广的考虑采用广域的连续覆盖进行组网;从前瞻性考虑来保证网络长期的稳定性和平滑的可扩展性;保证各阶段无线网络硬件设备增加对于覆盖和容量的最优和合理。

(一)市区3G无线方案A和B

1.方案A:增加宏蜂窝满足网络的覆盖和容量要求。(1)初期基本网络实施。利用宏蜂窝层满足低负载情况下良好的室外和相应的室内覆盖,达到下行覆盖的要求,最终达到最合适的宏蜂窝基站数量,提高投资效率;所有基站利用同一频率(Fr 1);利用室内解决方案AIR(advanced indoor radio)作为热点区和楼宇覆盖的补充;(2)面对将来网络增容,利用第二载频宏蜂窝和第三载频微蜂窝满足容量增长的需要。所有新增加的宏蜂窝用同一频率(Fr2),所有微蜂窝用同一频率(Fr3),利用大功率放大器硬件加强小区主控区域,和软切换的富裕;利用远程天线下倾(Realtilt)帮助调整小区主控区;将微蜂窝和室内覆盖技术作为进一步满足热点地区的网络增容方案。

2.方案B:从开始就采用有效率的分层频率用法。(1)初期基本的网络实施。利用宏蜂窝满足较高负荷的要求为主设计网络,根据较高基站负荷设计基站间距,考虑特定地区的室内覆盖,所有宏蜂窝基站利用同一频率(Fr1);利用第二载频微蜂窝基站填充在确定的阴影地区(Fr2),从而轻松优化“阴影地区”;(2)面对将来网络增容,可利用第三频点作为宏蜂窝,结合室内覆盖技术来满足网络容量增加的需求;(3)利用缜密的 RRM(无线资源管理)功能软件保证最优的业务量分布;层的小区结构(最大到 Fr2 安置);基于负载的切换和基于服务的切换;监测高速移动终端

(二)郊区和农村基站建设方案:OTSR(单发3收)

针对郊区和农村对话务量要求低、覆盖要求高、投资少提出的解决方案。OTSR是利用无线网络上下行不平衡的特性把基站内的线性功率放大器(PA)从3个减为1个,功率设为45W进行下行链路的全发,通过提高功率来扩大覆盖面积。上行链路通过3扇区来接收。加PA的操作是在机架内部进行,不改变网络架构。由于线性功率放大器是WCDMA基站中造价最贵的单元部件,因此可以使基站的价格大大减少;有数据表明,可使基站的CAPEX降低30%。因此这是个覆盖和投资双赢的方案。固网运营商在初期布网时,可以考虑采用OTSR来对郊区和农村进行覆盖。

四、结语

3G无线接入网是自干扰系统,因而其小区容量、覆盖和服务质量之间是相互关联、相互制约的。3G系统容量增长不能通过简单地增加基站,提高功率来实现;其增加的基站必须保持已有接入网络整体结构不变,通过网络结构优化而不是参数优化来实现系统容量增加。

参考文献

[1]王哲.3G接入网的IP化趋势[J].现代电信科技,2007,37(10).

[2]杜之亭,苏耀华,马军锋,田辉,张国颖.3G本地接入网承载技术方案探讨[J].电信网技术,2009,(4).

[3]何建伟.图解3G接入网传输方式[J].计算机世界,2007,(3).

[4]杨新宇.3G接入网支持高速数据时对传输流量的估算[J].电信技术,2007,(11).

作者简介:廖妙辉(1979-),女,广东紫金人,供职于广东南方通信建设有限公司,研究方向:移动通信。