CDMA2000 1x EV-DO無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的特點(diǎn)和建議

摘要　文章從與2G網(wǎng)絡(luò)對比的角度出發(fā)，簡要介紹了CDMA2000 1x EV-DO無線網(wǎng)規(guī)的特點(diǎn)，并提出了設(shè)計(jì)和建設(shè)的策略建議，包括頻段規(guī)劃、共站與共用天饋、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓O(shè)計(jì)、業(yè)務(wù)容量規(guī)劃等。

　　CDMA 2000制式的3G網(wǎng)絡(luò)又稱EV-DO，2G網(wǎng)絡(luò)又稱CDMA 1X。在全球CDMA 2000的3G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，大多數(shù)情況是在已有的CDMA 1X網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，以升級或疊加網(wǎng)方式建設(shè)EV-DO，EV-DO和CDMA 1X網(wǎng)絡(luò)共存。而單獨(dú)建設(shè)EV-DO網(wǎng)絡(luò)的情況比較少見。

　　因此，正確認(rèn)識EV-DO無線網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，以及EV-DO和CDMA 1X之間無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的關(guān)系具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1、3G無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的特點(diǎn)

　　1.1　EV-DO和CDMA 1X網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的相似點(diǎn)

　　EV-DO和CDMA 1X是CDMA技術(shù)發(fā)展的不同階段，雖然側(cè)重點(diǎn)不同，但兩者的技術(shù)基礎(chǔ)具有廣泛的一致性，具體表現(xiàn)在：

　?。?）兩者的無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃流程相似。

　　（2）兩者的射頻特性相同，包括：

　　◆兩者使用的載頻特性相同，但EV-DO必須單獨(dú)使用一個(gè)載頻。EV-DO載頻示意圖如圖1所示：

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圖1　EV-DO載頻示意圖

　　◆射頻子系統(tǒng)相同，兩者可以共用。

　　◆無線傳播模型、路徑損耗計(jì)算方法相同。

　?。?）兩者的站點(diǎn)選擇、天線選擇方法相同。

　　（4）兩者均為反向覆蓋受限。

　　（5）兩者的反向覆蓋半徑接近，因此兩者的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以相似。

　　1.2　EV-DO和CDMA 1X網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的差異

　　EV-DO專門為高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)而開發(fā)，與CDMA 1X網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的差異體現(xiàn)在：

　　（1）系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不同

　?。?）業(yè)務(wù)模型不同

　　◆1X包括語音業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。

　　◆EV-DO Rls.0僅包括數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，EV-DO Rev.A包括低時(shí)延業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，但數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的種類比1X多，平均速率比1X高。

　?。?）容量計(jì)算方法不同

　　◆1X需要計(jì)算前反向語音、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)容量。

　　◆EV-DO Rls.0只需計(jì)算前反向數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)容量，EV-DO Rev.A需要綜合計(jì)算低時(shí)延、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)容量，但計(jì)算方法與1X不同。

　?。?）單用戶吞吐量差異大

　　◆EV-DO Rls.0的前向單用戶理論峰值速率（2.4Mb/s）比1X高很多。

　　◆EV-DO Rev.A的前向（3.1Mb/s）、反向單用戶理論峰值速率（1.8Mb/s）均比1X大幅提高。

　?。?）扇區(qū)前向總吞吐量差異明顯

　　◆EV-DO Rls.0的前向扇區(qū)吞吐量比1X高。

　　◆EV-DO Rev.A的前向、反向扇區(qū)吞吐量均比1X明顯提高。

　?。?）EV-DO前向覆蓋范圍大于1X

　　主要原因是：

　　◆EV-DO前向以滿功率發(fā)射。

　　◆EV-DO雙天線接收終端存在前向分集接收增益。

　　（7）兩者鏈路預(yù)算的主要差異小結(jié)（如表1所示）。

表1　EV-DO和CDMA 1X的鏈路預(yù)算差異

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2、3G無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和建設(shè)的策略建議

　　2.1　頻率規(guī)劃

　　如果運(yùn)營商已建成CDMA 1X網(wǎng)絡(luò)，建議運(yùn)營商在同一頻段上提供EV-DO服務(wù)，因?yàn)樗哂幸韵聝?yōu)點(diǎn)：

　　（1）EV-DO可以與1X共站，基本不需新增站點(diǎn)，室內(nèi)分布系統(tǒng)也可共用，節(jié)省大量成本。

　?。?）當(dāng)使用1:1布站方式時(shí)，兩網(wǎng)拓?fù)湟恢隆?

　　當(dāng)一個(gè)頻段上有多個(gè)CDMA可用載頻時(shí)，建議CDMA 1X和EV-DO分別靠兩頭使用，例如CDMA 1X要從上往下啟用，EV-DO要從下往上啟用，1X和EV-DO載頻之間應(yīng)至少預(yù)留一個(gè)載頻的間隔，以避免可能發(fā)生的遠(yuǎn)近效應(yīng)影響。

　　在頻段選擇上，800M最優(yōu)，適合城市覆蓋。2.1G頻段雖然是國家規(guī)劃的3G移動通信專用頻段，但存在缺乏終端市場支持、基站覆蓋半徑小等問題。

　　450M頻段也存在明顯缺點(diǎn)，該頻段缺乏終端產(chǎn)品的廣泛支持，且不太適合城區(qū)環(huán)境的覆蓋。

　　2.2　現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)分析

　　對現(xiàn)有CDMA 1X網(wǎng)絡(luò)覆蓋情況進(jìn)行詳細(xì)測試和分析，包括覆蓋分析、網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量分析等方面，以指導(dǎo)EV-DO工程建設(shè)。通過分析1X覆蓋數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)覆蓋相對較弱且有業(yè)務(wù)需求的區(qū)域，在EV-DO網(wǎng)絡(luò)覆蓋規(guī)劃中重點(diǎn)考慮。通過分析1X數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)話務(wù)數(shù)據(jù)，找出數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的熱點(diǎn)地區(qū)，可以認(rèn)為是EV-DO業(yè)務(wù)需求的主要區(qū)域，有利于確定EV-DO網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍和容量目標(biāo)。

　　2.3　無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋及基站設(shè)置

　?。?）共站與共用天饋

　　為了節(jié)省網(wǎng)絡(luò)建設(shè)投資，EV-DO站點(diǎn)應(yīng)盡量使用原有站點(diǎn)，也可在現(xiàn)有CDMA 1X或GSM站點(diǎn)的基礎(chǔ)上選點(diǎn)，盡量避免EV-DO單獨(dú)建站。

　　關(guān)于天饋建設(shè)方式，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況決定EV-DO是否與1X系統(tǒng)共用天饋，表2列出了兩種方式的優(yōu)缺點(diǎn)比較，以供參考。

表2　EV-DO與CDMA 1X共用與不共用天饋優(yōu)缺點(diǎn)對照表

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　　當(dāng)EV-DO與1X共用天饋時(shí)，使用的合路器有兩種選擇：寬帶合路器，合路損耗約3.5dB，對覆蓋半徑的影響較明顯，但成本低，使用方便；窄帶合路器，合路損耗可小于1dB，但價(jià)格高，使用相對不便。建議根據(jù)實(shí)際需要選用。

　?。?）網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓O(shè)計(jì)

　　在進(jìn)行EV-DO網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟?guī)劃時(shí)，主要有兩種布站方式：1:1方式和1:N方式。1:1方式是指EV-DO利用該區(qū)域所有的1X站點(diǎn)，每個(gè)EV-DO站點(diǎn)的覆蓋范圍與1X站點(diǎn)一致；1:N方式是指EV-DO只利用部分1X站點(diǎn)，總體上EV-DO站點(diǎn)數(shù)據(jù)量為1X站點(diǎn)的1/N。

　　1:1方式布站和1:N方式布站各有利弊，需要根據(jù)各地實(shí)際情況充分分析、靈活選擇。以下對兩種布站方式的優(yōu)缺點(diǎn)做簡要對比，如表3所示：

表3　1:1方式和1:N方式優(yōu)缺點(diǎn)對照表

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　　選擇布站方式之前，建議分析原CDMA 1X網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的依據(jù)。如果原1X網(wǎng)絡(luò)是覆蓋受限，則EV-DO網(wǎng)絡(luò)建議采用1:1方式布站：如果原1X網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃是容量受限，則EV-DO網(wǎng)絡(luò)可以選擇1:1方式或1:N方式布站。

　?。?）EV-DO與CDMA 1X共用室內(nèi)分布系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法

　　在1X系統(tǒng)上增加EV-DO系統(tǒng)時(shí)，現(xiàn)有的室內(nèi)分布系統(tǒng)是否需要改造，需要具體情況具體分析：

　　◆如果信號源是基站，可以通過合路器將EV-DO和1X送到現(xiàn)有的室內(nèi)分布系統(tǒng)中，室內(nèi)分布系統(tǒng)一般不需改動。

　　◆如果信號源是多路選頻直放站，可以對EV-DO和1X載頻分別進(jìn)行放大，則無需改動。

　　◆如果信號源是寬頻直放站，且直放站的設(shè)計(jì)裕量比較大，則仍可正常工作，或?qū)χ狈耪?a target="_blank">參數(shù)做適當(dāng)調(diào)整即可。

　　◆如果信號源是寬頻直放站，但直放站的設(shè)計(jì)裕量不夠大，由于EV-DO系統(tǒng)的發(fā)射功率常常大于1X系統(tǒng)的發(fā)射功率，直放站的大部分功率資源被EV-DO的信號占用，致使直放站對1X信號的放大效果受到一定程度的影響，從而影響了1X的覆蓋效果，需要根據(jù)需要對直放站做適當(dāng)?shù)母脑?，包括更換雙工器、更換濾波器等可選措施，或?qū)⒅狈耪靖鼡Q為多路選頻直放站。

　?。?）深度覆蓋和公路、鐵路、地鐵隧道等特殊地形覆蓋

　　這方面的覆蓋原則與CDMA 1X一致，沒有本質(zhì)區(qū)別。

　?。?）EV-DO與CDMA 1X切換邊界選取

　　EV-DO基站應(yīng)盡量連續(xù)成片覆蓋，與CDMA 1X的切換邊界應(yīng)盡量位于話務(wù)量較小的區(qū)域。

　　2.4　無線網(wǎng)絡(luò)容量及基站配置

　?。?）業(yè)務(wù)模型

　　CDMA2000的2G和3G網(wǎng)絡(luò)將在很長一段時(shí)間內(nèi)同時(shí)存在，應(yīng)合理規(guī)劃2G與3G的業(yè)務(wù)分擔(dān)關(guān)系，例如2G負(fù)責(zé)話音業(yè)務(wù)和低端/非熱點(diǎn)地區(qū)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，3G負(fù)責(zé)高端數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，避免3G網(wǎng)絡(luò)的過度建設(shè)，保持兩網(wǎng)的良性協(xié)調(diào)發(fā)展。

　　CDMA2000 1x EV-DO網(wǎng)絡(luò)容量設(shè)計(jì)中，純數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)可以使用表4的簡化業(yè)務(wù)模型，簡化業(yè)務(wù)模型的基本參數(shù)有：平均會話時(shí)長、激活鏈接比例、忙時(shí)每用戶會話次數(shù)、平均會話數(shù)據(jù)量、上下行數(shù)據(jù)流量比例等，由基本參數(shù)可以推導(dǎo)出來的參數(shù)有：在線用戶比例、激活鏈路前向平均吞吐量和激活鏈路反向平均吞吐量。簡化業(yè)務(wù)模型的意義，在于不再細(xì)分描述各種各樣的分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)應(yīng)用，例如網(wǎng)頁瀏覽、電子郵件、網(wǎng)上聊天等等，而是將它們看成一個(gè)整體，只描述這個(gè)整體的規(guī)模和平均值。這種模型的優(yōu)點(diǎn)在于化繁為簡，實(shí)用性強(qiáng)。

表4　EV-DO用戶簡化業(yè)務(wù)模型結(jié)構(gòu)

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　　注：以上參數(shù)Vf、Vr和E并非獨(dú)立變量，可以根據(jù)其他參數(shù)計(jì)算出來，反之亦然。

　　如果有詳細(xì)的業(yè)務(wù)模型，通過合適的算法可轉(zhuǎn)換為簡化模型。建議由運(yùn)營商確定模型中的參數(shù)具體取值。如果運(yùn)營商不能提供參數(shù)取值，可以臨時(shí)采用業(yè)界的參考值，待商用有實(shí)際話務(wù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)后，再進(jìn)行修正。

　　（2）網(wǎng)絡(luò)載扇數(shù)量配置

　　網(wǎng)絡(luò)容量配置的第一步，是根據(jù)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)模型和計(jì)劃放號用戶的數(shù)量，從空中接口的角度確定所需的載扇的數(shù)量。

　　配置計(jì)算的主要思路是：計(jì)算網(wǎng)絡(luò)需求的總話務(wù)量，反映忙時(shí)用戶激活占用時(shí)長的總需求；根據(jù)前反向激活鏈路吞吐量、載扇可承載吞吐量、業(yè)務(wù)阻塞率要求等限制條件，計(jì)算載扇可承載數(shù)據(jù)話務(wù)量；最后得到網(wǎng)絡(luò)需求的載扇數(shù)量。

　　EV-DO Rls.0的載扇數(shù)量計(jì)算相對簡單，按照以上方法進(jìn)行即可。EV-DO Rev.A還要考慮時(shí)延敏感業(yè)務(wù)，例如VoIP、視頻電話等，業(yè)務(wù)模型有所不同，比較復(fù)雜；應(yīng)該增加時(shí)延敏感業(yè)務(wù)的載扇需求數(shù)量的估算，再與純數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)所需數(shù)量疊加。

　　獲得載扇數(shù)量之后，再進(jìn)行各基站所需信道板的配置計(jì)算。

　　（3）BTS到BSC之間的傳輸資源需求

　　一般商用滿配置下，1個(gè)S111的3扇區(qū)EV-DO站需要2～3條的E1傳輸資源連接BSC。但在建網(wǎng)初期，由于用戶較少可以一個(gè)站點(diǎn)先配置1條E1，隨著數(shù)據(jù)流量的增加再進(jìn)行后續(xù)擴(kuò)容。

　　（4）PN規(guī)劃和鄰區(qū)配置

　　EV-DO的PN規(guī)劃和鄰區(qū)配置原則與CDMA 1X一致。例如，當(dāng)1:1方式布站時(shí)，EV-DO的小區(qū)PN與對應(yīng)1X小區(qū)的保持相同即可；當(dāng)1:N布站時(shí)，EV-DO的PN需要重新規(guī)劃，但規(guī)劃方法與1X一致。

3、結(jié)束語

　　CDMA2000的3G網(wǎng)絡(luò)有其鮮明的特色，技術(shù)上處于全球領(lǐng)先，同時(shí)與其2G網(wǎng)絡(luò)存在廣泛的共同基礎(chǔ)。

　　建議電信運(yùn)營商充分利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源，準(zhǔn)確預(yù)測3G業(yè)務(wù)發(fā)展需求，統(tǒng)籌規(guī)劃，分步實(shí)施，以促進(jìn)我國電信事業(yè)的健康發(fā)展。