寬帶碼分多址(WCDMA)移動通信系統(tǒng)的搬遷割接有多種方案,目前已從傳統(tǒng)無線網絡的硬搬遷硬割接方案發(fā)展到新型的軟搬遷軟割接方案。對各方案的應用場景、技術原理、可行性分析和實施流程進行深入分析,可為工程實施提供理論和操作依據。
1 傳統(tǒng)搬遷割接方案的困境
1.1 搬遷割接的市場需求
隨著全世界范圍內WCDMA網絡第一波建設浪潮的結束,最早投入建設的部分運營網絡,逐漸暴露出系統(tǒng)架構缺陷的問題,需要更新換代以支持高速分組接入(HSPA)。如何更好地在原有網絡不受影響的情況下,實現搬遷割接,成為運營商關注的一個重要問題。
1.2 傳統(tǒng)的搬遷割接流程
傳統(tǒng)的搬遷割接,是按照覆蓋情況將整個網絡分片,選擇話務量較低的時間,如夜間,進行搬遷。采用搬遷一片,優(yōu)化一片的方法進行,逐步完成整個網絡的搬遷割接工作。
傳統(tǒng)的站點搬遷流程通常如圖1所示。
傳統(tǒng)的搬遷割接,可以簡單地稱為“硬搬遷硬割接”。
傳統(tǒng)的搬遷割接流程有以下幾個弊端:
搬遷當晚必然造成站點業(yè)務中斷。對機房空間不夠大的站點,串行工作引起的業(yè)務中斷時間更長。
搬遷當天晚上需要并行投入大量的工程隊、測試/優(yōu)化人員、工程用車。
由于資源投入巨大,所以搬遷當晚資源調度非常復雜。
由于資源限制,一次性搬遷站點數量有限,導致整個網絡搬遷周期很長。
長時間不斷地重復搬遷、割接、優(yōu)化,運營商工作量巨大。
網絡質量長期下降,可能造成用戶流失。
搬遷過程中需要運營商不斷地配合,以完成數據操作,不論是人員需求還是技術要求上,運營商都將超額付出。
1.3 軟搬遷軟割接的推出
運營商搬遷的初衷是:通過搬遷,淘汰舊的設備,引入新的設備,提高整網質量。
由于存在著大量的現網用戶,沒有哪個運營商愿意看到因為搬遷不慎,引發(fā)大量的用戶投訴甚至造成客戶流失,從而影響品牌形象。因此,搬遷過程中必須最大限度地減少對網絡性能的沖擊,確保網絡質量在搬遷過程中不會出現明顯下降。有鑒于此,積極探討軟搬遷軟割接方案勢在必行。
2 軟搬遷軟割接方案可行性分析
軟搬遷軟割接的基本思路是:在割接前,建立一張并行的WCDMA網絡。這張新建的WCDMA網絡,在割接之前處于保留(Reserved)狀態(tài),對于現網用戶是不可見的。只有特殊的測試卡用戶可以接入網絡,并進行各項測試優(yōu)化工作。在優(yōu)化測試結束,滿足網絡指標要求后,一次性激活新建網絡,并將原網絡退出服務。
如果新建網絡質量有問題,可以回退到原來的網絡,從而確保用戶服務質量。
軟搬遷軟割接方案的流程如圖2所示。
由圖2可以很清楚地看出,軟搬遷割接方案主要分為3個大的階段:
(1)共址建設期
新網絡的基站利用舊網絡基站站址進行共址建設。
(2)網絡優(yōu)化期
對新的網絡進行優(yōu)化,關鍵考核指標(KPI)達標后,新舊網絡一次性完成割接。
(3)舊網搬遷期
新的網絡在接入現網用戶后,經過穩(wěn)定性觀察階段,KPI達標,逐步搬除舊網絡基站。
很明顯,在軟搬遷軟割接方案中,將傳統(tǒng)的先搬遷后割接進行了徹底的扭轉,體現了“先割接后搬遷”的新思路。
軟搬遷軟割接實現的前提條件有以下5點:
(1)空間
原有基站機房可以在不搬走現網基站的前提下,放置新建基站。由于ZTE BBU+RRU基站體積小,安裝靈活,可以很好地解決機房空間不夠的問題。
(2)頻點和干擾
運營商必須有足夠的空閑頻點,從而可以在不干擾現網的前提下,建設新的網絡。WCDMA網絡由于同頻組網特點,目前運營商一般都有空閑頻點。
(3)傳輸
運營商必須確保每個基站有空余的傳輸通路用于新建網絡。
(4)電源
運營商必須確保每個基站有富余的電力容量用于新建網絡。由于ZTE BBU+RRU基站功耗小,可支持交流供電,對電源要求較低。
(5)天饋
新舊網絡基站必須能夠共用天饋系統(tǒng)。天饋的共用是軟搬遷軟割接的關鍵技術。
軟搬遷軟割接的優(yōu)點有:
(1)獨立優(yōu)化
新建網絡在不影響現網的前提下,進行整網優(yōu)化。系統(tǒng)開通、優(yōu)化時將小區(qū)屬性設置為Reserved,確保只有測試卡用戶可以接入新的網絡,完成網絡優(yōu)化優(yōu)化,達到不影響現網的目的。
(2)一次性割接
一次性割接不需現場上站操作,即可迅速實現新舊兩個網絡的狀態(tài)轉換。割接時通過操作維護終端(OMC)批處理命令,將新網絡的所有小區(qū)屬性由Reserved設置為激活(Active),同時,將舊網絡的所有小區(qū)屬性由Active設置為Reserved,即可順利實現舊網絡退出服務和新網絡啟動服務。
(3)重大故障回退
新網絡運行初期一旦發(fā)生問題,可以迅速回退到舊網絡。如果新建網絡在運行過程中發(fā)生無法克服的問題,導致網絡質量下降,可以迅速一次性割接,使新網絡退出服務,舊網絡再次啟動服務。
(4)運營商配合
軟搬遷軟割接方案極大降低了對運營商的配合需求。對運營商的配合需求簡化為:在搬遷前提供現網數據,搬遷過程中提供站點進入許可,在割接時執(zhí)行小區(qū)狀態(tài)設置(后臺批處理命令)即可。簡少了運營商人力投入和降低了對運營商的技能要求,可有效加快工程進度、提高工程質量和控制工程風險。
(5)鄰區(qū)調整
由于工作量非常少??梢苑奖愕刂匦逻M行網絡規(guī)劃,特別是在割接的同時還要新建站點的情況下,可以把新站、老站重新規(guī)劃。對2G/3G的鄰區(qū)配置調整可以單獨進行。
3 各種軟搬遷軟割接方案及其應用
目前推薦3種軟搬遷軟割接方案,分別是:單天線方案、遠端射頻單元(RRU)合路方案和合路器方案。3種方案各有利弊。
3.1 單天線方案
(1)應用示例
單天線軟搬遷軟割接方案如圖3所示。
(2)技術原理
單天線方案,實施起來最簡單,在新基站建設的某個晚上,只需要拿下被搬遷基站的一根收分集天線,將原基站的分集天線連接到中興通訊股份有限公司(ZTE)的基站收發(fā)天線。連接過程中被搬遷基站不用斷電,仍然正常提供業(yè)務。
ZTE基站接入后,不管是被搬遷基站,還是ZTE新接入基站,相比原來要少3 dB的收分集增益,所以該方案對系統(tǒng)的現網容量、覆蓋情況有一定要求。
(3)應用場景
單天線方案實施簡單,而且非常經濟,是首選方案。但是由于引入了3 dB的上行損失,對容量和覆蓋有要求。所以最佳適用場合為:
上行負載少于設計容量50%(按照一般50%設計負載的情況,被替換基站的負載不應大于25%)。
上行覆蓋不受限(上行覆蓋不受限的判斷:在網絡規(guī)劃時,一般根據上行的覆蓋確定一個覆蓋距離X,另外根據容量和話務密度確定一個距離Y,其中規(guī)劃的覆蓋距離取Z=Min(X,Y)。如果Z小于X×85%,則認為上行覆蓋不受限。
3.2 RRU合路方案
(1)應用示例
RRU合路軟搬遷軟割接方案如圖4所示。
(2)技術原理
RRU合路方案,實施起來也比較簡單。在新站建設的某個晚上,拿下被搬遷基站的一根收分集天線,將這根天線連接到ZTE RRU的并聯端口。用饋線將RRU的并聯端口與被搬遷基站的收端口連接。通過合適的衰減器(如30 dB)維持原來的收分集信號強度。連接過程中被搬遷基站不用斷電,仍然進行正常業(yè)務提供。
ZTE基站接入后,由于RRU具有有源通路功能,被搬遷基站的上下行基本不受影響。但ZTE的基站由于只使用一根天線,所以上行覆蓋、容量受到影響。3 dB上行容量損失問題,可以使用雙載頻解決。上行覆蓋損失問題則無法解決。
(3)應用場景
RRU合路方案實施簡單,且相對經濟,是次選方案。但是由于引入了3 dB的上行損失。所以適用場合為上行覆蓋不受限的情況。
3.3 合路器方案
(1)應用示例
合路器軟搬遷軟割接方案如圖5所示。
(2)技術原理
合路器方案的實施。在新站建設的某個晚上,將兩根天線連接到合路器的輸出端?,F網基站的兩個天饋端口,連接到合路器輸入端。新建基站的兩個天饋端口,連接到合路器輸入端。連接過程中舊基站需要斷電30分鐘左右(避免發(fā)天線的射頻影響)。ZTE基站接入后,由于合路器具有有源通路功能,現網基站的上、下行基本不受影響。ZTE的基站在建設時就已經使用了雙天線,所以割接前后的容量覆蓋是相同的。
(3)應用場景
合路器方案對現網的容量、覆蓋沒有要求,是一個普遍適用的方案,而且由于割接前后新、舊網絡都能完整保持,所以理論上是一種最適合的方案。但是,由于合路器成本高昂,并且是一次性定制使用,因此一般不推薦使用。
4 結束語
表1為3種方案優(yōu)缺點的比較。
在具體工程執(zhí)行時,需要根據不同應用場景,選擇不同的實施方案。最優(yōu)實現方式是:根據網絡情況,結合覆蓋、容量、成本因素,綜合采用各種方式,達到網絡質量和經濟成本的最優(yōu)化[1-4]。
5 參考文獻
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作者簡介:
雷增平,上海交通大學儀器工程系碩士畢業(yè)?,F為中興通訊股份有限公司WCDMA產品工程總監(jiān),曾從事程控交換機、GSM系統(tǒng)、WCDMA系統(tǒng)等的設計、研發(fā)工作,現負責WCDMA產品工程開通、網絡優(yōu)化、維護等工作。 施漢軍,電子科技大學畢業(yè)無線電技術專業(yè),現為中興通訊股份有限公司WCDMA產品射頻總工程師,一直從事WCDMA基站的系統(tǒng)設計工作,研究方向為RF技術、基站系統(tǒng)架構以及基站系統(tǒng)的無線組網。 孫毅,北京郵電大學博士畢業(yè),現為中興通訊股份有限公司WCDMA產品無線總工程師。研究方向為WCDMA移動通信系統(tǒng)、信息與信號處理等。
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