4G時代下3G網絡應急補充覆蓋策略的研究

謝創湘　朱漓甌　賀良貞

【摘 要】

介紹了我國移動通信網絡更新換代的情況，分析了4G時代下3G用戶語音通信需求與3G網絡建設受限的矛盾，提出了網絡資源優化配置，通過抽閑補忙，建設簡易單RRU射頻拉遠微小型站點的方式，對3G網絡進行應急補充覆蓋。

【關鍵詞】

3G 4G 應急覆蓋 補充覆蓋

1 引言

根據工業與信息化部《2015年10月份通信業經濟運行情況》報告，我國三大運營商的4G用戶呈持續爆發式增長，2015年10月凈增2598.6萬戶，總數達到3.28億戶，占移動電話用戶的比重達到25.2%。相關數據表明，我國移動通信網絡已漸漸由3G網絡升級成4G高速率數據網絡，逐步進入4G新時代，目前正處于4G大發展大提速時期。3G網絡逐漸度過了大規模撤網式布網的大發展黃金時期，從2015年起已經處于建設停滯的后3G時期。

2 3G網絡目前的建設發展情況

全力建設4G，大幅減少3G，并逐步停止3G新建站，是各大電信運營商移動通信網絡建設投資的趨勢。在此背景下，網絡建設資源絕大部分都投向了4G網絡，對3G網絡的投資大幅縮減，新建3G基站大幅減少，某些地區甚至已基本停止3G新建基站。

但是目前，我國4G還處于發展階段，4G網絡還是一張純數據網絡，只能為用戶提供高速上網、實時視頻、高清電影、視頻通話等高速高質量多媒體數據業務，目前還不能提供語音業務，4G用戶的語音業務仍然由原來的3G網絡負責承載。3G網絡已有的用戶基數規模非常大，并且語音話務量還呈現繼續增加的趨勢。據工業和信息化部《2015年11月份通信業經濟運行情況》報告，截至2015年11月，我國移動電話用戶規模達到13.04億，3G/4G用戶月均凈增長1700多萬。在此發展狀況下，3G網絡部分熱點區域長期處于高負荷狀態，局部地區還存在網絡覆蓋弱區和盲區。用戶語音通信需求不斷增長與3G網絡建設受限的矛盾日益嚴重。2015年1至11月移動3G/4G用戶當月凈增數如圖1所示：

圖1 2015年1月至11月移動3G/4G用戶當月凈增數

3 3G網絡應急補充覆蓋建設策略

移動通信網絡更新換代，3G網絡投資逐漸停止且資源匱乏，4G時代下的3G網絡建設方式已發生大改變，從“大投資”變成“零投資”，從“撤網式布網”變成“插花式應急補點”。通過拆閑補忙，優化現有3G網絡資源的配置，可以提升網絡設備利用率，解決設備資源匱乏問題；通過提高網絡基礎設施資源共享率解決配套問題；優化基站模型，建設RRU拉遠微小型基站，最大限度地減少建設成本，以達到低成本快速對網絡進行補充覆蓋，迅速解決網絡緊張問題。這是目前各大電信運營商3G網絡建設策略的方向，可以有效緩解需求和投資的矛盾。

3.1 RRU信源拉遠微小型站點建設

傳統宏基站屬于“大而全”站型，需新建機房、鐵塔、動力等配套設施，投資大，每個站點的建設資金約在30萬至60萬之間，建設周期長，平均約需3至5個月。在4G時代，3G網絡的建設不可能再沿用傳統基站模型，必須進行改革創新，簡化基站模型，采用簡易單RRU拉遠單扇區微小型站點模型。

RRU拉遠單扇區微小型站點的BBU為共用機樓局端的BBU，在遠端只需建設單個射頻拉遠單元RRU和單根天線，站型結構非常簡單，建設成本明顯大幅降低。站點建設具有 “短平快”的特點，即建設周期短、投資便宜、施工快。建設資金主要用于解決施工費用，只需要非常少的成本即可建設成一個站點。據統計，每個站點投資約在2萬至5萬之間，費用不到傳統宏基站費用的10%，遠遠低于傳統宏基站的建設成本；建設時間短，一般不超過1個月，在設備資源、傳輸、站址物業等外部條件都具備的條件下，最快2至5天即可緊急完成施工并開通入網。傳統宏基站和簡易單RRU信源拉遠微小型站點模型如圖2、圖3所示：

圖2 傳統宏基站

圖3 簡易單RRU信源拉遠微小型站點模型

3.2 4G基站配套資源共享

隨著4G網絡的大規模建設，4G網絡站址數量已經逐漸超過3G網絡站址。4G網絡由于使用頻率高，基站信號覆蓋半徑比3G基站短，所以4G基站的密度遠遠大于3G基站密度，3G網絡需要進行補充覆蓋的地方往往附近已建設4G基站，因此，3G應急補點在站址方面，無需再新租賃站址物業，可以充分利用現網已有的4G網絡站址。

4G基站的配套基礎設施完善，配合傳輸網也已經完成建設，所以3G應急補點基站完全可以共享4G基站的機房、鐵塔、動力、電源和傳輸等相關設施，無需再另行投資采購鐵塔等配套設備，極大地減少了建設費用，并大幅縮短了建設時間。

3.3 RRU射頻單元配置優化

簡易單RRU信源拉遠微小型站點所需的RRU射頻設備無需新采購，可基于現網資源，通過資源調整、優化現網3G資源配置來解決。資源調整優化的主要手段是拆閑補忙，把現有3G網絡中空閑設備拆除，把設備應用于網絡需求更緊迫的地方。

網絡優化人員需通過分析評估現有網絡資源運行情況，統計分析各站點的話務量、負荷，以及覆蓋情況等性能指標，精準正確找出空閑資源。

空閑資源包括超閑扇區、超閑基站、零話務扇區、零話務基站。根據歷年優化經驗和相關指導文件資料，超閑扇區可以參考以下建議定義，并可結合各地網絡的實際情況作適當調整。超閑扇區：統計周期內累計4個統計的忙時段均滿足平均每載扇前向物理層業務通道時隙占用率小于或等于5%，且平均每載扇等效用戶數小于或等于1的扇區。

當基站中所有扇區均為超閑扇區時，則該基站為超閑基站。零話務扇區和零話務基站屬于特殊情況的超閑扇區/超閑基站，一般為室分室內專建站，并且通常為微小型室分系統，由于物業倒閑、停止營業等原因，在室分覆蓋范圍內已沒有用戶使用，或者周邊已有新建室外站，室外基站信號可以充分覆蓋室內，無需室分系統另行進行覆蓋。典型的空閑資源如表1所示：

表1 典型的空閑資源

典型空閑資源 拆閑處理方案

微小型RRU信源室分系統 信源替換，把RRU替換成光纖直放站

郊區射頻拉遠 信源替換，把RRU替換成光纖直放站

偏遠郊區非主干DBS基站 RRU合并，用功分器把空閑扇區與其它扇區合并

零話務扇區/基站 直接拆除

4 結束語

4G時代下的后3G網絡應急補充覆蓋建設方式具有“短平快”的特點，通過充分挖掘原有資源，拆閑補忙，對現網資源進行調整和優化，建設簡易單RRU射頻拉遠單扇區微小型站點，把有限資源用到急需之處，可最大化發揮有限成本的作用；可很好地適應目前移動通信網絡快速迭代發展的形勢，采取快捷和低成本的建設策略，對網絡進行補充覆蓋，快速改善了網絡質量，有效緩解了用戶語音需求和網絡建設投資的矛盾。

參考文獻：

[1] 中華人民共和國工業和信息化部. 2015年10月份通信業

經濟運行情況[R]. 2015.

[2] 中華人民共和國工業和信息化部. 2015年11月份通信業經濟運行情況[R]. 2015.

[3] 劉麗. 后3G背景下移動互聯網商業模式創新策略研究[D]. 沈陽： 遼寧大學， 2015.

[4] 桂霖. 移動通信發展現狀及4G網絡發展趨勢[J]. 電信網技術， 2015（8）： 45-47.

[5] 向坤. 4G背景下運營商的出路[J]. 通信企業管理， 2014（1）： 18-20.

[6] 韓志崇. 淺析如何加強基站建設成本管控[J]. 信息通信， 2015（8）： 246.

[7] 張潔. 通信基站建設最優投資標準化探討[J]. 石家莊職業技術學院學報， 2015（2）： 11-15.

[8] 陳亞東. 通信建設工程的質量控制分析與策略[J]. 電子科技， 2011（6）： 140-142.

[9] 皮和平. LTE與3G網絡設計異同點研究[J]. 移動通信， 2014（1）： 24-27.

[10] 蔣崢，趙勇，朱雪田. LTE與CDMA網絡覆蓋性能分析與比較[A]. 中國通信學會信息通信網絡技術委員會2011年年會論文集（上冊）[C]. 2011.