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基于LTE网络架构的CDMA扩容方案
作者: 来源:C114中国通信网 日期:2012-11-19

前言

随着LTE的不断发展与成熟,CDMA向LTE的演进已经是必然趋势。但是网络的演进是一个长期的过程,从LTE网络开始发展,到CDMA用户完全迁移,两种网络在很多年的时间里需要长期共存。如何使CDMA向LTE的演进更平滑,演进成本更低,LTE的部署更快速呢?本文将带着这些问题,来探讨如何在CDMA的扩容建设中考虑向LTE 的演进与发展,从而在CDMA发展阶段就做好LTE演进的准备。

一、 LTE和CDMA对比

2,覆盖对比

在相同的频段,LTE与CDMA的覆盖水平基本相当。但是LTE建网初期,一般CDMA没有多余的频谱可以给LTE使用,LTE新申请的频谱一般频段都比较高。以2.1G为例,LTE要达到与DORA相当的边缘速率(下行307.2/上行76.8kbps), 则按照理论计算,LTE 2.1G的站点数是CDMA800M的2倍还要多,站点数量的差距和目前实际商用网络的平均站间距数据基本一致。

二、频谱资源的准备

数据业务发展迅猛,频率资源可能成为网络发展的瓶颈。运营商拥有的频谱资源越多,网络能承载的容量越大,用户体验也会越好。所以,对于CDMA网络向LTE网络演进,

1,建议申请新的频率资源。很多CDMA网络只有5M/10M的频谱资源, 从紧张的CDMA频谱资源中腾出一部分给LTE网络使用不太现实。

2,建议尽量申请低频段频谱。通常高频段频带宽,低频段覆盖好。频段越低覆盖越好,且低频段可以大幅度降低建网成本。考虑覆盖和容量两种因素,LTE最好部署在多个频段上,在郊区尽可能使用450M~800M,在城区使用800M~2.6GHz。

三、 站点的准备

站点资源是无线网络建设非常重要的资源,而且对建网成本和建设工期影响最大。

1,覆盖受限场景的站点准备

对于目前CDMA覆盖受限的区域,将来LTE的覆盖受限情况会更严重。对这一区域提前部署站点,既可以提升当前CDMA网络的覆盖,改善当前的用户体验,也可为将来LTE建网的站点需求做足准备。
以城区场景为例,城区覆盖不好的地方通常站点难以获取,室内覆盖布放困难且成本高。在这种情况下,我们推荐HetNet的组网方案。HetNet 组网形态多样,网络结构灵活,特别适用于覆盖盲区、容量热点、以及站点难以获取的区域,是未来网络的发展趋势。

HetNet 网络架构参考:

对于室外覆盖,如果站址难以获取,可以采用Micro站或者室外Pico站来补盲,利用抱杆和灯杆建设低站,对覆盖盲点进行补盲。

对于室内覆盖, 如果DAS难以部署或者部署成本高,可以采用Pico等LPN节点进行室内覆盖, Pico对中小楼宇的覆盖有比较明显的优势。

HetNet网络具有组网灵活、易部署的优势,但其相对复杂的网络结构也带来一些难题:

1)如何精确定位弱覆盖区域。目前比较先进的方法是采用话务地图工具对现网的海量用户通话信息进行分析,再结合地图,可以准确的分析出弱覆盖的地理位置和话务热点区域。

2)如何进行HetNet组网的网络规划和优化。对于比较规则的宏蜂窝网络结构,HetNet组网的网络规划和优化要相对复杂一些。可以采用宏微同频组网,则干扰控制将是重点,需要非常准确的选址,细致的工参规划以及功率控制。也可以采用异频组网,则终端驻留策略和异频切换将是重点,可采用异频优先的驻留策略,使用户优先驻留在异频频点上,以达到容量分流或覆盖补盲的效果,且可以采用HDC方案进行切换,以提升异频切换的成功率和用户感受。

2,容量受限场景的站点准备

对于容量受限的场景,如果没有频点资源可以增加载波,推荐以下几个方案:

1)容量提升新技术。对于DO,可以采用DORB,DO Advanced以提升网络吞吐量和单用户体验。 对于1x,新技术4GV, 1x Advanced可以大幅提升1x网络容量,1x的频点就可以节省出来给DO使用。该方案成本较低,只需升级软件,部分技术需要使用新的信道处理板。不足之处在于,有一部分特性需要终端支持,在升级之初,支持新技术的终端比例比较小的时候,新技术带来的提升不明显,但随着新终端比例的升高,新技术的优势就会显现。

2)劈裂扇区。把一个扇区劈裂为2个扇区,理论上讲,劈裂后的容量是劈裂前的2倍,但由于会增加干扰及其他一些因素,一般劈裂后容量是劈裂前的1.6-1.8倍。采用扇区劈裂的方法成本低,建网速度快,容量提升也很明显。由于劈裂带来网络拓扑的变化,需要在网络优化上增加投入。

3)增加站点。增加站点包括新增宏站,增加HetNet微站,建设室内覆盖系统以及WLAN。关于HetNet网络,可以参考本文前面的详细介绍。

四、演进能力的准备

除了站点、频谱资源等的提前准备,将来CDMA网络如何更平滑、更快速、更低成本地演进到LTE网络,也是非常值得考虑的事情。在演进能力方面,我们重点考虑以下几点:

1,基站设备的准备

在CDMA网络的基础上建设LTE网络,一般有三种方案来准备基站设备:新建一套LTE基站;把原来的CDMA基站替换为同时支持CDMA和LTE的双模基站;在支持LTE的CDMA基站硬件基础上增加少量单板和升级软件即可。

从成本和演进速度上讲,第三种方案是最好的。但对于新建站点,以及一些需要更新的老旧站点,最好直接选用CDMA/LTE双模基站。双模基站在设备成本、占用空间、统一维护方面都有很大的优势,是未来网络演进多制式共存的主流解决方案。

2,天馈及传输的准备

对于天馈的准备,成本、安装空间和铁塔承重是需要重点考虑的问题。在新建或者改造CDMA基站的时候,考虑未来LTE的建设,可以选择双频天线、多频天线和宽频天线,以节约未来LTE天馈建设成本和安装空间。

LTE基站吞吐量高,传输容量需求大,一般10MHz带宽的时候,单扇区的平均吞吐量也在17Mbps以上,所以在CDMA网络传输扩容、建设或租赁过程中,最好提前考虑未来LTE的传输需求,以方便未来LTE网络的快速建设。

作者:张金枝   来源:华为技术射频解决方案部




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