無線網(wǎng)絡(luò)：WCDMA規(guī)劃與優(yōu)化的挑戰(zhàn)
2019-11-05 02:26:04
供稿：網(wǎng)友
隨著國際上3G商用網(wǎng)絡(luò)推出的增多，以及中國3G執(zhí)照發(fā)行的臨近，3G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃已經(jīng)被越來越多的中國移動通信運營商提到議事日程上來。因為前期網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃在很大程度上決定了網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)，對網(wǎng)絡(luò)投資以及質(zhì)量起著決定性作用，是將來網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的基礎(chǔ)，故越來越多的人開始關(guān)心3G網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃與設(shè)計。WCDMA的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃及優(yōu)化與GSM有很大的不同，在此僅對WCDMA網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃及優(yōu)化面臨的一些挑戰(zhàn)做一簡單介紹。 WCDMA在變革中誕生
眾所周知，GSM由于其優(yōu)越的開放標準及其良好的兼容性，得到了長足發(fā)展，已經(jīng)成為第二代移動通信的主要標準并吸收了超過全球70%的移動用戶，尤其是從今年以來，在全球新增用戶中，有超過80%用戶選擇了GSM。但是，隨著數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的普及及互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，終端移動用戶對業(yè)務(wù)種類的多樣性，以及數(shù)據(jù)傳輸速率的要求也相應(yīng)提高，第三代移動通信標準UMTS應(yīng)運而生。作為第三代移動通信標準之一的WCDMA由于其良好的兼容性及可發(fā)展性，是目前GSM網(wǎng)絡(luò)的自然演進，得到了廣大運營商的青睞。WCDMA所提供的可變速率，多業(yè)務(wù)能力，為運營商提供了堅實的技術(shù)平臺以及廣闊的市場空間，但同時也為網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃及優(yōu)化帶來了很大的挑戰(zhàn)。
由于WCDMA要提供可變速率的多業(yè)務(wù)能力，又要考慮網(wǎng)絡(luò)的兼容性和可擴展性，故和GSM相比，其網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜程度大為增加。非凡是在無線接口方面，業(yè)務(wù)的不同對空中接口提出了許多新的要求。因此，為了更好地治理和使用網(wǎng)絡(luò)，WCDMA系統(tǒng)引入了許多新的技術(shù)及特性，這些都和GSM大不相同，相應(yīng)的WCDMA網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和優(yōu)化也和以前不同，需要考慮的因素也更多，復(fù)雜程度大為增加。
規(guī)劃成功的WCDMA網(wǎng)絡(luò)
網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃工作通常包括初規(guī)劃、具體的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化等內(nèi)容。初規(guī)劃是在進行具體的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃前，基于運營商業(yè)務(wù)發(fā)展計劃及投資計劃和質(zhì)量目標，進行初步容量及覆蓋分析，確定網(wǎng)絡(luò)配置，從而為運營商提供經(jīng)濟的解決方案的過程。這是網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃工作的初始階段，也是非常要害的一項工作。
初規(guī)劃通常由功率預(yù)算、小區(qū)大小評估、覆蓋及容量的計算和初始網(wǎng)絡(luò)配置評估等內(nèi)容組成。由于WCDMA系統(tǒng)的復(fù)雜性及業(yè)務(wù)多樣性，其初規(guī)劃工作更顯得尤其重要，需要考慮的輸入?yún)?shù)也較多。一個好的初規(guī)劃要考慮到規(guī)劃方案的經(jīng)濟性、靈活性和可擴展性，既要滿足近期網(wǎng)絡(luò)發(fā)展目標，又要考慮到長期發(fā)展及新業(yè)務(wù)的推廣。因此，基于運營商長期商業(yè)模式的話務(wù)模型是初規(guī)劃非常重要的一個基本輸入。
在WCDMA中，無線頻率的復(fù)用因子為1，同一頻率被分配在所有小區(qū)中，所有空中接口連接發(fā)生在同一載頻上，同時進行操作的用戶數(shù)量對接收機的噪音水平及接收靈敏度有著直接的影響，因此，WCDMA是一個干擾受限的系統(tǒng)，干擾控制在WCDMA網(wǎng)絡(luò)中顯得尤為重要。在WCDMA網(wǎng)絡(luò)中，負載和靈敏度分析都需要干擾控制，它的好與壞直接影響到網(wǎng)絡(luò)容量。干擾評估在覆蓋區(qū)猜測階段已經(jīng)至關(guān)重要。因此，干擾余量是初規(guī)劃中需要考慮的一個重要參數(shù)。
小區(qū)呼吸是WCDMA中的一個重要特征。小區(qū)呼吸即指小區(qū)的覆蓋隨著網(wǎng)絡(luò)用戶數(shù)的增加，網(wǎng)絡(luò)負載增大而減小。因此，容量和覆蓋規(guī)劃在WCDMA中不再是兩個分開的任務(wù)，而是很大程度上交織在一起，需要平衡后綜合考慮。用于小區(qū)呼吸的鏈路預(yù)算的余量值被稱作干擾余量。在初規(guī)劃階段，網(wǎng)絡(luò)的覆蓋計算必須基于合適的負載目標，必須考慮到網(wǎng)絡(luò)增長的因素來設(shè)置合理的干擾余量值。負載目標選擇過小將導(dǎo)致用戶增長時出現(xiàn)覆蓋問題，而選擇過大又會出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)投資成本過大不經(jīng)濟的現(xiàn)象，因此要慎重考慮。 WCDMA的一個基本要求是多業(yè)務(wù)能力，不同業(yè)務(wù)(話音，數(shù)據(jù))有不同的處理增益和由此產(chǎn)生的不同的接收機SNR要求。在現(xiàn)有GSM覆蓋規(guī)劃過程中，基站靈敏度是不變的，每個基站的覆蓋門限值都是一樣的。在WCDMA中，覆蓋門限是由用戶數(shù)量和所有小區(qū)所使用的比特率決定的，因此針對不同的業(yè)務(wù)及用戶數(shù)量，小區(qū)覆蓋門限是不同的，覆蓋區(qū)域是變化的。WCDMA的另一個特點是上行鏈路和下行鏈路中業(yè)務(wù)的非對稱性，通常下行鏈路的數(shù)據(jù)量要遠遠大于上行鏈路，因此在覆蓋和容量規(guī)劃中必須對不同的業(yè)務(wù)分別進行分析，且必須對上行鏈路和下行鏈路都進行分析。
為了降低陰影衰落的影響以提高通信概率和降低掉話率，WCDMA引入了軟切換技術(shù)。軟切換為網(wǎng)絡(luò)帶來了軟切換宏分集結(jié)合增益及軟切換增益，但同時也為網(wǎng)絡(luò)的容量帶來了損失。這些增益對上行鏈路和下行鏈路的效果并不是完全相同的，需要分別考慮。軟切換因子與容量有關(guān)，它可以決定除了正常業(yè)務(wù)所需信道外，實際所需的信道資源，在下行鏈路方向，每個軟切換連接都會增加干擾，從而減低最大的可用容量。軟切換還需要額外的BTS基帶資源、通過Iub接口的額外傳輸容量以及額外的RNC資源。因此軟切換因子也是需要考慮及平衡的一個重要因素。
漸進的規(guī)劃過程
具體的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃是一個不斷重復(fù)的過程。在GSM網(wǎng)絡(luò)中，具體的無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃重點在于覆蓋規(guī)劃，而在WCDMA網(wǎng)絡(luò)中具體的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃不僅要對覆蓋進行規(guī)劃，而且更重要的是要對干擾和容量進行分析，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃就是對受干擾影響的覆蓋和容量進行不斷研究及調(diào)整的過程。通過對這些因素進行折衷，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的最終結(jié)果就是生成一些網(wǎng)絡(luò)參數(shù)值，在優(yōu)化階段可以對這些參數(shù)進行調(diào)整。由于覆蓋，容量及質(zhì)量的密切關(guān)系，更由于WCDMA所引入的新的無線接口技術(shù)，如功率控制PC，切換HO，接入控制AC，分組調(diào)度PS，負載控制LC，資源治理RM等都引入了一些新的參數(shù)，因而參數(shù)規(guī)劃及優(yōu)化是WCDMA中非常重要的一項工作。
通常在網(wǎng)絡(luò)發(fā)展初期，WCDMA是一個覆蓋受限的系統(tǒng)，非凡是由于移動終端的發(fā)射功率限制，往往上行覆蓋是網(wǎng)絡(luò)的瓶頸。由于所有終端用戶共享基站發(fā)射功率以及小區(qū)呼吸效應(yīng)，下行覆蓋也會成為網(wǎng)絡(luò)的瓶頸，因此可能需要增加傳輸功率使鏈路平衡。由于覆蓋和容量是交織在一起的，因而引出了許多覆蓋及容量解決方案。下面列出了一些主要的容量及覆蓋提高措施：多載波，多(六)扇區(qū)，NOKIA智能覆蓋SRC，塔頂放大器MHA，遠端射頻放大器，發(fā)射或接收分集，中繼放大器，波束成型，微蜂窩，室內(nèi)站及多層網(wǎng)等。這些都增加了網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃及優(yōu)化的復(fù)雜性。
除了WCDMA本身特點及其對網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃要求以外，還有其它一些因素必須考慮。WCDMA不再是一個孤立的系統(tǒng)，它必須與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)共存。對于現(xiàn)有GSM運營商需要考慮基于GSM網(wǎng)絡(luò)的平滑演進，系統(tǒng)間干擾，與GSM共站以及系統(tǒng)間切換等問題。大部分WCDMA的運營商是現(xiàn)在GSM的運營商，因此，如何基于GSM向WCDMA平滑演進，如何在現(xiàn)有傳輸網(wǎng)絡(luò)，電路及分組交換核心網(wǎng)中使用WCDMA是要研究的一個重要課題。
因為GSM和WCDMA有不同的質(zhì)量要求及不同的規(guī)劃側(cè)重，如何降低系統(tǒng)間干擾，如何充分利用現(xiàn)有GSM站點，以及實現(xiàn)順利的系統(tǒng)間切換也是非常重要的工作。即使對于全新WCDMA運營商，也要考慮系統(tǒng)間干擾及資源共享等問題。
網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化是網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃工作的自然延續(xù)，是不斷提高網(wǎng)絡(luò)整體質(zhì)量的過程，可以使移動終端用戶感受到網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的不斷提高，從而提高終端用戶的滿足度。網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化將在充分利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源的基礎(chǔ)上使系統(tǒng)容量和覆蓋最大化。網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化包括每種業(yè)務(wù)類型優(yōu)化目標的定義、網(wǎng)絡(luò)分析以及網(wǎng)絡(luò)配置和性能的提高等。值得注重的是不同的業(yè)務(wù)會有不同的質(zhì)量目標，這也是WCDMA網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作復(fù)雜的主要原因。另外，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和優(yōu)化也是一個交織在一起相互作用的過程。當網(wǎng)絡(luò)已被設(shè)計和建好時就需要進行相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作，從而找到網(wǎng)絡(luò)的最佳工作狀態(tài)。但是隨著網(wǎng)絡(luò)中業(yè)務(wù)量的增長，通常又需要進行網(wǎng)絡(luò)擴容工作，因此又需要新的規(guī)劃和優(yōu)化工作，這是一個不斷循環(huán)的過程。 WCDMA網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢 WCDMA網(wǎng)絡(luò)比現(xiàn)有GSM網(wǎng)絡(luò)功能強大，將提供更多更好的業(yè)務(wù)，但是網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃優(yōu)化工作也更復(fù)雜，對其工具要求也更加苛刻，所以網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃優(yōu)化流程和工具必須能夠迅速適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)中的新特性。網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃優(yōu)化工具必須能夠集成無線、傳輸、電路及分組交換的規(guī)劃工作，能夠提供GSM和WCDMA結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃優(yōu)化功能，能夠提供網(wǎng)絡(luò)測量數(shù)據(jù)的輸入接口并對測量數(shù)據(jù)進行分析等，這些是對網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃優(yōu)化工具的基本要求。
上面簡單介紹了WCDMA網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃及優(yōu)化的挑戰(zhàn)和在工作中需要注重的一些因素。我們堅信，憑借NOKIA全球WCDMA網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃及優(yōu)化的寶貴經(jīng)驗，以及中國強大的在GSM網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃及優(yōu)化實戰(zhàn)中成長起來的隊伍，我們可以提交給我們的客戶一個優(yōu)質(zhì)高效的WCDMA網(wǎng)絡(luò)，從而最大限度地滿足終端用戶的質(zhì)量需求，為我們的客戶在日益激烈的競爭中取得質(zhì)量競爭優(yōu)勢。
