论文编号No.N242011年信息通信网络技术委员会年会征文WCDMA多载频网络优化探索何建吴宁泉苏小文(中国联通深圳分公司,广东深圳518048)摘 要:根据目前国内3G用户发展的趋势来看,未来两到三年内,3G用户数量将迅速成倍增长。WCDMA 网络得天独厚的技术优势,决定了用户规模将在短期内迅速膨胀,由此给网络容量带来的冲击不可避免。为了缓 解容量压力,进行多载频容量规划和开通迫在眉睫,多载波覆盖规划和业务均衡策略在日常的网络优化中变得非 常重要.关键词:WCDMA网络容量规划多载波策略WCDMAMulti.carrierNetworkResearchOptimizationHEXiao—wenJian,WUNing-quan,SU(ChinaUnicomNetworkCommunications51CO,LTD.SHENZHENBRANCH,Shermhen8048,China)totothecurrentdomestic3Gusers trendoffuturetwothree numberAbstract:accordingdevelopmentyears,the ofwillbe increasenetworkthe users,3Gadvantagedtechnologyadvantage,determinerapidly exponentially.WCDMA userscalewill inashort ofnetwork oftheofinevitable.Inordertoquickly periodexpansion,thecapacityimpact alleviatetodeterminetheandiscarriercapacity,morepressure capacityplanningopeningimminent,dualcoveringandbusinessinthenetwork in becomesstrategyoptimizationdaily veryimportant. planningequilibriumcarrier,strategyKeywords:WCDMAnetwork,capacityplanning,multi1.WCDMA即将面临的容量问题:目前全球移动用户突破50亿,3G用户已经占到整个移动用户的15.8%。
全球3G用户的同 比增长速度是38.2.%,远远超过整个移动用户15.3%的增速,3G在整个新增用户中占比已经达 到34%。基于这些数据,专家预言,3G正进入一个快速成长期,3G网络即将出现井喷式的发展。鉴于目前3G市场发展的良好趋势,加之联通WCDMA独特的技术优势,未来一到两年内, 3G用户将迅速倍增,由此给网络系统带来的容量冲击问题将非常突出。WCDMA建设初期,由 于用户量少,各种无线资源相对宽松,单载波配置即能满足用户需求。但随着用户总数的迅速增 长,特别是数据业务的增长,无线资源的需求迅速增长,通过增加双载波或多载波来提高无线容 量势在必行。如何根据需求适量扩容,以最小的资源代价满足市场发展的需要网络规划的重点。 考虑投资的有效性,双载波或多载波的部署必然采取以业务需求为导向,先局部后连续,滚动发 展的策略。因此,为最大限度地发挥资源效率,在双载波非连续部署的情况下,网络规划和业务 均衡策略变得非常重要。2. 影响WCDMA无线容量的主要因素:2.1码道资源(OVSF)不足由于WCDMA是码分多址系统,下行信道采用OVSF码进行扩频,不同的信道需分配不同 的OVSF码,因此WCDMA的载波容量受到可用码字的限制。
2.2上行干扰攀升在WCDMA通信系统中,上行是通过扰码区分用户,因而不同用户间存在多址干扰,干扰450 2011年信息通信网络技术委员会年会征文论文编号No.N24 构成如下:IToT=I嗍n+Iother+PN>l。。。: 来自本小留用户的千扰≯I。th.,: 来自邻近小区用户的干扰>PN: 接收机底噪在WCDMA通信系统中,上行是通过扰码区分用户,因而不同用户间存在多址干扰,随着 WCDMA用户的增加,网络平均底噪逐渐抬升,上行用户数与干扰的关系见下图l:平均窿嘎ldBnlI图l 上行用户数与干扰的关系随着用户数量的增加,到一定程度,上行干扰急剧增长。2.3 下行功率受限WCDMA系统是下行功率受限的系统,对于宏小区功率受限情况的下行容量的分析,可以用 下式进行计算:M-为早载频司I司时接入的用尸数;‰:为基站最大发射功率(含控制信道功率),通常为20W,,7发射过载门限:保证下行功率不过载所设定的门限,取值(旺1)之商;%:为基站公共信道功率,20W宏蜂窝情况下取值为4W;最咖:为分配给HSDPA的功率;(EdNo)。:为WCDMA终端的天线口的接收EbNO指标。V粥:为衰落信道的功控补偿因子,典型取值为O.4dB:VSIlO:为软切换因子45l201 论文编号No.N241年信息通信网络技术委员会年会征文WCDMA是一个下行功率受限的系统,在一定覆盖范围内,基站总发射功率越大wcdma同载波数据业务对语音业务的影响,下行容量 越大;在基站最大发射总功率一定时,小区覆盖范围越大,小区下行容量越小;当小区用户数量 不断增加时,呼吸效应明显,覆盖迅速收缩。
3. 引入多载波的主要目的3.1提高无线容量由于用户数量不断增加,特别是高速数据业务(HSPA)的增长,无线网络空口将出现因码 资源,功率资源等不足导致的业务拥塞和用户数据吞吐率的下降,只能通过增加双载波来提高单 站无线容量来确保更多的用户接入和单用户数据业务的感受。3.2提升网络质量大量新增用户的进入,小区负荷会越来越高,小区底噪将会抬升,由于呼吸效应,网络覆盖 将明显收缩,网络性能会明显恶化,严重影响用户体验。通过增加双载波,进行业务分担,降低 单载扇负荷,提高Ec/Io,提高网络质量。3.3 WCDMA多载波规划原则(1)先优化,后扩容:由于无线环境差异,业务不均衡,导致局部资源拥塞,一部分可以 通过优化调整来均衡业务,降低拥塞,再考虑扩容,最大限度提高资源利用率和单站效能。(2)按需配置,有效投资:考虑到投资的有效性,在进行多载波部署时,必然考虑业务实 际需求进行配置,避免资源的浪费。(3)满足业务热点需求,局部实现连续覆盖:首先在数据业务热点区域部署双载波,并在 局部实现双载波连续覆盖,确保业务稳定性。4. WCDMA双载波策略实践4.1 双载波带来的网络优化问题相对于GSM网络而言,WCDMA网络单载波小区虽然有较高的无线容量,但是随着WCDMA 用户数的迅速增长,以及用户对数据业务性能要求的不断提高,已经不能满足业务增长的要求, 部分高业务量区域已经提前扩容到双载波甚至多载波。
双载波给网络带来较高容量的同时也给网 络优化带来了新的挑战,主要表现在如下几方面:(1)双载波间的业务均衡问题为了能够有效地发挥双载波的作用,相应的业务均衡策略显得非常重要。但是,在不同的场 景下,业务结构不同,需要不同的策略来确保主要的业务需求,采取相应的策略参数来适应。(2)双载波间异频切换问题部署初期,双载波区域的非连续性,为确保移动性,载波间切换频繁,容易导致业务中断或 性能下降,需要优化频间切换来解决切换可靠性。(3)异系统间的切换问题:由于双载波的非连续覆盖,异系统(GSM与WCDMA网络) 间切换复杂性增加,邻区关系和切换优化工作量成倍增加。4.2双载波均衡策略优缺点比较策略一:业务均衡策略 (PS)业务。>主要优点:一定程度上可以降低数据业务对语音业务的影响。>缺点:Fl不能完全规避数据业务,仍有可能承载Ps业务,业务不平衡时,语音和数据业 务可能相互影响,同时,网络资源不能充分利用。>应用场景:语音业务量和数据业务流量波动大,需要保证语音业务质量。策略二:能力均衡.>整体策略:F1只支持R99,F2支持R99+HSPA混合业务。452 201】年信息迥信同络技术委员台年会怔文论文编号NoN24≯主要优点:可以最大程度规避HSPA散据业务对语音业务的影响。
>缺点:当语音业务量低时.Fl载波冗余的载波资源不能被数据业务利用,网络资源不能被充分利用。》应卅场景:数据流量大.对语音影响较大,需要保证语音业务质量情况,策略三:负荷均衡≯整体策略:Fl与F2均支持R99+HSPA混合业务,FI与F2通过负荷均衡。》主要优点:F2和F2载波负荷最人程度得到均衡,网络资源充分利用。》缺点:小区呼吸效应较明显,当数据流量大时,无法保证语音业务质量。≯应用场最:网络资源紧张,需要充分利用蛊源的区域。43 WCDMA最载波推荐策略根据前面的分析可看出,几种典型的积载波策略.各有其优缺点和适用的业务场景,因此, 在实际的应用当中应该根据实际情况选择台适的策略。就勇前网络发展阶段而言,由于用户规模 不太,开通职载波后网络容量相对宽松,为保障质量,疑太限度地提高数据业务的感受,同时保 障语音业务质量。为此.综台了能力均衡和业务均衡的优点,即采用能力均衡+业务均衡。该策 最大程度地规避数据业务对语音业务的影响。主要策略和参散配置建议如下: 业务混合承载在一个载频上.会造成小区Ec/]o的波动,即小区的呼吸效应逐渐明显:为保护R99 业务体验,尤其是CS的用户体验。
一般建议将业务分载频进行承载,同时也避免了CS业务对 PS吞吐毕的影响。为此.推荐如下职载波方案(图2):田2双载波推荐方案(2)驻留策略:在IDLE态下.设置参数使用户驻留在Fl:F2小区bar;(3)移动性策略:≯载频问在共站的地方只存在由业务均衡触发的从Fl到F2的操作。 切换。≯对系统间切换,尽量将负荷吸收在UTRAN网络中,为此对于Ps业务不允许切换到GSM, 只有AMR浯音业务在质量差时可能切换到OSM:(4)均衡策略:>打开RRC及RAB阶段业务均衡。》FI载频开启基于下行功率的负荷均衡。》当用户在发起R99CS业务。优选在F1载波小区。≯当用户发起R99PS业务.通过RRC阶段业务均衡从FI到F2载波;》当用户发起HSPA业务,通过RRC阶段业务均衡或者能力均衡到F2载镀小区接入。201 论文编号No.N241年信息通信网络技术委员会年会征文PS业务。>对于CS并发PS业务,PS在F1上承载R99>对于PS并发CS业务,CS在F2上承载业务。>单载频区域起呼HS业务在向双载频边界移动时,如R99小区没有同覆盖的异频HS小区 则发生一次同频硬切换,如存在同覆盖的异频HS小区,则切换至同覆盖异频HS小区;(5)无线参数配置策略:>小区属性及功率配置CPICH33dBmF1:R99+HSPA小区最大功率20wF2:R99+HSPACPICH33dBm小区最大功率20w--一40w>载频间异频邻区配置关系F2配置共站的F1为同覆盖小区,Fl配置共站F2为同覆盖小区。
F2与Fl边界区域小区需配置Fl为异频邻区。>异系统邻区配置关系GSM小区只配置F1小区为邻区。F1,F2均配置GSM小区为异系统邻区。F2的GSM异系统邻区拷贝Fl的GSM异系统邻区。>均衡及重选参数配置举例(表1)表1 均衡及重选参数配置驻留重选F1F2 MeasurementforCellSelectionandReselectionEc,NO)Quantityl(CPICHEc/No)l(CPICH SintersearchTRUEFALSEConfigurationTag Sintersearch10dB QhystlS10dB10dB Qhyst2s2dB2dB均衡参数FlF2 MeasurementforestimateCPICHRSCP CPICHRSCPquantityfrequencyquality Thresholdused2D).105dBm.105dBmfrequency(Event Thresholdused2F).102dBm—
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