山东联通WCDMA双载波扩容思路

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1、山东联通 WCDMA 双载波扩容 1. 概述 山东联通W网络经过几期工程建设之后已经颇具规模，WCDMA用户经过两年多的培育也 即将进入高速发展时期，随着用户数尤其是数据业务需求的爆炸式增长，W网扩容问题也 必将成为网络建设的重点之一。 目前上海、北京、广东等移动通信发达地区已经开通了二载波，上海世博园更是开通了三载 波，在多载波组网实践方面有了一定的经验。山东联通目前W用户在140万左右，预计12 年会突破420亿，虽然目前没有上双载波，但是随着业务发展迟早会迎来双载波、多载波建 设问题，以及具体的组网方案问题。 根据以上情况，为了提升网络规划设计水平，更好的指导wcdma扩容工程建

2、设，为后续业 务快速发展做好支撑，我们启动了本次双载波扩容建设初步方案，首先通过分析总部实测结 果，推出单载扇等效综合容量，再结合山东市场发展情况，推导出判定是否扩容的相关算法， 进而介绍各地市扩容方案。 2. 扩容方案 2.1容量配置原则 根据总部建设指导意见， WCDMA 基站容量配置采用规格化配置，分站型设置高、中、低 配置；密集市区采用高配置、一般市区和县城采用高配置或中配置，其它区域采用低配置 基站预期负荷达到一定门限后，按照以下原则进行扩容： （1）首先考虑充分利用现有网络资源，通过网络优化（天线优化、参数优化等）、资源调 配（License迁移、硬件板卡拆闲补忙）加以解决

3、，不能满足的考虑新增资源。 （2） 原则上按照规格化的配置模型和步长进行扩容，当某种配置的基站达到扩容门限后， 即扩容到下个配置模型。关于扩容原则及门限要求，总部将另行发文。 （3） 多载波区域设置原则 对于零星话务热点，可设置孤岛式多载波基站。对于大面积高话务区域，若达到或超过载扇 容量门限的基站比例超过 20%，其它基站接近载扇容量门限，并且无法通过网络优化改善， 则可以考虑连续成片区域升级多载波。 2.2容量分析流程 在WCDMA系统中，网络容量由CE资源、下行功率、码资源、干扰负荷四种资源共 同决定。由于现有网络支持HSDPA/HSUPA同时也存在R99业务，比如话音业务、VP

4、业 务仍旧采用DCH信道承载，此外，一些实时的流媒体业务可能仍旧需要DCH来承载，因 此规划网络容量，不仅需要考虑R99业务的覆盖和容量，也要考虑HSDPA和HSUPA的覆 盖和容量。 目前， WCDMA 业务仍处于起步阶段，网络负荷较低，且用户主要集中在市区、县城 等区域，这些区域多为下行容量受限的区域，这时小区的覆盖半径主要取决于下行，因此本 次可研，主要分析网络的下行容量，对于上行容量的分析可以参考下行。 通过分析发现，CE资源受限时可以通过扩容CE解决，下行功率和码资源受限时，建 议进行双载波升级，因此，网络容量的分析流程如下图： 2.2.1 CE资源的扩容 本算

5、法仅考虑满足语音的需求，计算结果供调配CE资源使用，同时作为载波扩容的一 个参考依据，不作为载波扩容的判断依据。 按总部高中低配置模型，各载扇等效无线网络容量如下表： 图1.1-1 各载扇等效无线网络容量表 Node B配置 R99 载扇容量 单扇载话音 单扇载VT 等效语音Erl 等效VT Erl S111 （高配置） 24 2 16.63 0.05 S111 （中配置） 16 2 9.83 0.05 S111 （低配置） 8 2 3.63 0.05 S11 （咼配置） 24 2 16.63 0.05 S11 （中配置） 16

6、 2 9.83 0.05 S11 （低配置） 8 2 3.63 0.05 01 （中配置） 16 2 9.83 0.05 O1 （低配置） 8 2 3.63 0.05 室内站01/02 fl 8 2 3.63 0.05 f2 8 2 3.63 0.05 S222/ fl 24 2 16.63 0.05 S333/ f2 8 2 3.63 0.05 S444 f3 8 2 3.63 0.05 f4 8 2 3.63 0.05 当单载扇的语音话务量达到以上数值时，可能会出现 CE 资

7、源受限的情况，需要进行 CE 资源的调配。 按码资源受限，计算得到单载扇最大支持的单业务容量，如下表： AMR122 CS64 TffPSBA TIT PS12& 下疗 RS剜 HSDPA 12.2kbps 64k 64kbpS 12ftkbps ^&4kbpc 20^ 120kbps HSDPAf K 户密 SF 12A A2 竝 16 4 1« 124 15 ? €4 根据中国联通3G试验网测试结果，单载扇最大支持的单业务容量如下表: 切1类型 Amu CS64 TffFS64 TO PSU

8、4 HSDPA >64 铀4 187 30-51 7 «*EA* 从以上分析和测试结果可以看出，单载扇同时最大可支持约104 个语音信道，按上行负 荷 50%，下行负荷75%考虑， 1 个载波可支持约45个语音信道，单语音业务的条件下，可 支持约 32.86Erl 的话务量。 CE 资源分为硬件资源和软件资源，硬件资源取决于厂家的板件处理能力，软件资源由 厂家License控制，根据总部要求，同一 RNC 下,在硬件资源满足的条件下，CE的License 可在不同基站之间进行免费进行调整。 各厂家的的CE资源的License

9、配置如下表： 图1.1-2 各厂家的的 CE 资源 License 配置表 项目 子项 基站配 置 爱立信 华为 中兴 上行CE 配置 下行CE 配置 上行 CE配 置 下行 CE配 置 上行CE 配置 下行CE 配置 传统 宏蜂窝 O1基站 中配置 48 32 40 32 38 27 低配置 48 16 30 16 29 16 S11基站 咼配置 160 96 134 76 126 82 中配置 96 64 80 64 76 53 低配置 80 32 59 32 55 32

10、 S111基站 咼配置 240 144 201 114 189 123 中配置 144 96 120 96 114 79 低配置 112 48 89 48 83 48 S222基站 - 400 192 332 192 308 171 分布式基站 O1基站 中配置 48 32 40 32 38 27 低配置 48 16 30 16 29 16 S11基站 咼配置 160 96 134 76 126 82 中配置 96 64 80 64 76 53 低配置 80 32

11、59 32 55 32 S111基站 咼配置 240 144 201 114 189 123 中配置 144 96 120 96 114 79 低配置 112 48 89 48 83 48 S222基站 - 400 192 332 192 308 171 分布式室内 微蜂窝信源 O1基站 直流 64 16 44 32 40 16 交流 64 16 44 32 40 16 O2基站 直流 128 32 87 64 79 32 交流 128 32 87 64 79 32

12、 S11基站 直流 112 32 87 64 79 32 交流 112 32 87 64 79 32 S111基站 直流 160 48 131 96 119 48 交流 160 48 131 96 119 48 S222基站 直流 320 96 261 192 237 96 交流 320 96 261 192 237 96 数据业务的单位CE资源需求各个厂家的算法略有不同，参照厂家的相关算法。 2.2.2 基站配置的扩容 根据现网的业务模型和用户感受，按照单载扇的实际能力，结合业务预测进行考虑，作

13、 为基站配置扩容（包含中低配置的扩容和载波扩容）的依据。 2.2.2.1 单载扇的吞吐能力分析 由于WCDMA系统是一个混合业务系统，不同业务的量纲不同，需要找到一定方法进 行换算为统一单位进行计算。 WCDMA基站的容量主要与所处场景密切相关。根据WCDMA网络的网管数据统计, 电路域业务以语音为主， CS64 业务几乎可忽略不计，而分组域业务以 HSDPA 为主， PS64/128/384业务几乎可忽略不计。为简化起见，我们仅考虑语音业务和HSDPA业务容量。 根据总部的测试结果,给出了三种主要场景下高配置基站的单扇载容量,如下表所示： 图1.1-3 三种主要场景下高配置

14、基站的单扇载容量情况 城区宏站 乡镇农村宏站 室分信源 话务容量 HSDPA 话务容量 HSDPA 话务容量 HSDPA （Erl） (Kbps) （Erl） (Kbps) （Erl） (Kbps) 0 2408.5 0 2392 0 4817 5 2242 5 2160 5 4484 10 2043 10 1911 10 4085.5 15 1836 15 1680.5 15 3671.5 20 1643.5 20 1424 20 3287.5 25 1345.5 25 1104.5 25

15、2691.5 30 1037 30 744.5 30 2074 35 871.5 35 507.5 35 1743 40 665.5 40 279.5 40 1331 45 528 45 110.5 45 1056 50 424.5 50 4.5 50 848.5 显而易见，语音和数据业务是此消彼长的关系，以图形表示的话是一条折线。根据以上 数据，计算出12.2K语音折算系数约为50,其含义是1 Erl语音需要的平均发射功率约等于 50Kbps数据速率所占用的功率，或者说每减少1 Erl语音业务节省的发射功率，能够增加 50Kb

16、ps的分组数据业务容量，对于CS64的业务，折算系数为200。 在前期工程中，基站配置采用了模型化配置方法，经测试，高配置基站属于空口受限的 情形，中配置、低配置属于基带受限的情形，其容量低于高配置。下表给出了不同配置类型 基站的理论容量，已经折算为等效综合容量，单位为Kbps。 图1.1-4 等效综合容量 Node B配置 R99 HSDPA 等效综合容量 （Kbps） 单扇载 话音 单扇载 VT 单扇载 PS64/PS128 （上行/下行） 单扇载 Code 单扇载 HS-SCCH S111 （高配置） 24 2 4 10 4 2408 S

17、111 （中配置） 16 2 2 10 2 1351 S111 （低配置） 8 2 1 10 2 1127 S222 f1 24 2 4 10 4 2408 f2 8 2 1 15 4 2408 室内覆盖站O1 8 2 1 15 4 4817 2.2.2.2 基站扩容的判定 采用从网管上提取的数据，根据忙时业务量、HSDPA用户数以及市场发展目标判定， 判定过程如下： 1）算法 1：从用户模型的角度考虑 现网用户数约为140万，根据市场部门的发展目标，到满足期末的2012年3 月, WCDMA 用户数将达到420

18、万，约为现在的3倍，故语音业务量按现网的3倍考虑，考虑到数据业务 的发展速度高于语音业务，故数据业务量按现网的5倍考虑。 ① 计算各小区满足期末总的业务量 满足期末小区总的业务量=小区忙时现有语音业务量*3*折算系数+小区忙时现有数据 业务量*5/3600 （注：折算系数的计算见上节，数值为50） ② 将满足期末小区总业务量与小区的等效综合容量进行比较，若： •满足期末总的业务量＞ 2408Kbps，则该小区需扩容双载波； • 2408kbps ＞满足期末总的业务量＞ 1351Kbps，且该小区为中或低配置，则该小区 需扩容为高配置； • 1351kbps ＞满足期末总的业务量

19、＞ 1127Kbps，且该小区为低配置，则该小区需扩 容为中配置。 2）算法 2：从用户感知的角度考虑 假设条件同算法一。 ① 计算各小区满足期末总的业务量 满足期末小区总的业务量=小区的预测用户数*单机话务模型*折算系数+小区的预测用户数 * 占空比*激活率*期望的数据速率 其中： 小区的预测用户数=现网忙时业务量 / 单机话务模型*4 占空比取 0.125 激活率取 0.05 期望的数据速率=各种终端类型的占比*各种终端的期望数据速率，本期取定为250kbps。按 iPhone手机、G普通手机、无线上网卡三种用户类型计算，期望的数据速率分别为1024kbps、 192kb

20、ps、1024kbps，三种用户的占比分别为10%、75%和15%。 ② 将满足期末小区总业务量与小区的等效综合容量进行比较，若： •满足期末总的业务量＞ 2408Kbps，则该小区需扩容双载波； • 2408kbps ＞满足期末总的业务量＞ 1351Kbps，且该小区为中或低配置，则该小区 需扩容为高配置； • 1351kbps ＞满足期末总的业务量＞ 1127Kbps,且该小区为低配置，则该小区需扩 容为中配置。 3）双载波扩容区域的判定 将算法 1（从用户模型的角度考虑）和算法2（从用户感知的角度考虑）的最大值作为双载 波扩容的判定条件，某一区域中，需扩容双载波的小区（满足期末总的业务量max（从用户 感知的角度；从用户模型考虑）＞2408kbps）,则考虑该区域内的双载波扩容。