CDMA移動網絡無線利用率提升及資源再利用的研究

李海生

摘要：首先提出室分信源替換、載波調整、信道處理單元調整等常用網絡結構調整方式，再選取中國電信某CDMA本地網作為研究對象，對現有網絡資源及某段時間內的話務統計數據進行分析，并探討關于冗余出來的設備資源進行再利用的問題，以期實現在用較小投資的情況下，滿足CDMA網絡近階段內建設發展的需求。

關鍵詞：CDMA 1X 室分信源 載波 話務量 無線利用率

1 引言

中國電信自拿到4G牌照后，移動網絡建設的重點和絕大部分投資便開始轉移到了4G網絡的建設中。根據現階段網絡發展情況，中國電信的語音業務還是基于CDMA 1X網絡，由于用戶行為習慣及運營商策略等原因，CDMA網絡必將在未來幾年占據較為重要的地位。在網絡建設投資劇降的情況下，如何盤活現有的CDMA 1X網絡資源，用以滿足現階段及未來的布網需要具有重要意義。

本文先通過提出常用網絡結構調整方式，再選取中國電信某CDMA本地網作為研究對象，對現有網絡資源及某段時間內的話務量進行統計分析，再對各種區域類型的無線網絡利用率、該本地網的網絡結構情況等進行進一步分析，找出有針對性的網絡結構調整方案，并將冗余出來的設備資源進行再利用，實現在利用較小投資的情況下，滿足CDMA網絡近階段內建設發展的需求。

2 網絡結構調整常用方案

2.1 室分信源調整方案

（1）低效室分小區清單初選

一周最忙時資源利用率≤10%，且全天話務量（含切換、語音數據）≤20 Erl的室內小區，如果其數據最忙時EVDO也為閑小區（即前向物理層業務信道時隙占用率≤20%，且每載扇等效用戶數≤1），則定義該室分系統為低效室內分布系統。

（2）調整清單梳理

綜合考慮樓宇性質、傳輸資源、協調等因素，得出優先調整對象如下：

1）室外宏小區鄰區數量≥30個，且鄰區中室內小區較多的，其周邊的低效室內小區可優先考慮調整；

2）軟切換因子≥100%的低效室內小區優先考慮調整；

3）PN（Pseudo-Noise Code，PN碼）復用距離和層數：對復用距離短、層數少的PN，作為調整的重要參考。

（3）調整方式選擇

RRU信源歸并；合理減少載波數，補充偽導頻；覆蓋外延；用直放站替換等方法精簡獨立信源RRU數量。

2.2 室外站點調整方案

（1）多載波區域合理性再梳理

核實現網已開通的基站和已設計、規劃的站點，關注多載波區域的合理性和必要性。

（2）低利用率多載波站點初選

根據最近2周的小區個性化忙時，將平均個性化忙時利用率≤30%且雙載波小區每小區話務量≤15 Erl或三載波小區每小區話務量≤30 Erl的基站定義為低利用率多載波基站，列入初選清單。

（3）多載波基站調整清單核實

綜合考慮區域多載波連續性（避免插花式基站）、區域網絡話務容量波動性、區域話務增長預期，核實可調整多載波區域。

（4）多載波調整方式選擇

整體核減多載波區域；核減多載波區域邊界站點的載波配置；根據需求在載波過渡區增加偽導頻配置。

（5）室外站點調整搬遷

核實現網無有效覆蓋的室外站點，搬遷到有覆蓋或容量需求的區域。

2.3 CE核實調整思路

（1）核實無效CE（Channel Element，信道單元）配置，判決條件：每載扇CE>48的CE判定為無效CE配置。

（2）城區和風景區CE配置每載扇最小單位為16CE（含公共信道），郊區和農村、室分信源每載扇最小單位為8CE（含公共信道）。

（3）根據最近4周的小區個性化忙時調整CE配置，以基站利用率控制在30%～50%為宜。

（4）適當關注小區最大用戶接入數。

3 某CDMA本地網網絡結構分析及調整

策略

3.1 某CDMA本地網1X網絡負荷現狀分析

根據對該CDMA本地網的話務統計可知，1X網絡統一忙時時段為上午10點到11點，則取一周內的忙時話務量，然后再取其平均得該CDMA網絡忙時1X業務量（含語言、短信數據業務、軟切換等）為21 473.8 Erl，各區域忙時話務量統計如表1所示。

其中，密集市區指城市中心城區，該區域的高層建筑多，人口相對集中，話務量密集；一般市區指密集市區外的市區區域及各縣級市的城區，該區域的人口相對集中，話務量較密集；郊區指城市、縣級市的郊區及鄉鎮所在地等區域；農村指鄉村、交通干線、景區等廣覆蓋區域；室內指室內分布系統覆蓋區域。

從現網1X話務分布情況看，該CDMA本地網1X網絡話務主要集中在市區和郊區，而農村和室內的話務量相對較小。其中密集市區和一般市區的無線網利用率較高，分別為32.5%和25.5%，其次是郊區，為17.5%；而農村和室內信號源的無線網利用率偏低，分別為7.5%和11.3%。由此可見，該CDMA本地網的1X網絡用戶分布極為不平衡，主要用戶集中于市區、郊區區域，農村用戶較少，室內分布話務量也較低，說明不少區域的室分信源如果僅為滿足覆蓋需求，可以減少容量型的射頻拉遠等信源，由直放站替換解決。

此外該CDMA本地網1X最高為二載波覆蓋，且主要分布在市區，室外站載波可調整空間也較小。CE資源調整可以提升1X網絡利用率，但是基本不能獲得可供再利用的設備資源，所以在本文中主要分析室分信源部分的調整及再利用。

3.2 室分信源利用率分析

某CDMA本地網1X網絡室分信源利用率情況如表2所示。從表2可以看出該CDMA本地網室分小區數為635個，其中26.61%的小區符合“單載波小區利用率小于10%”或“多載波小區利用率小于5%”，且“全天話務量小于20 Erl”、“EVDO時隙占用率小于20%”及“每載扇等效用戶數小于等于1”，表明約有26.61%的小區話務量非常低，且DO（Data Only，單獨載波數據承載）的使用量也很低。

軟切換因子大于100%的小區有23個，表明部分室分過覆蓋情況較重。

室內小區資源利用率（小區忙時）整體為12.24%，相對于室外小區資源利用率28.00%，室分效益系數為43.72%，表明分布系統整體利用率低下，配置存在一定的不合理情況。

鄰區超過30個的室外小區占比為15.13%，這些小區在一定程度上會給區域網絡質量帶來不良影響，且會對區域PN規劃增加一定的難度。

綜上，該CDMA本地網的1X網絡室內分布信源總體來說利用率較低，需要對室分信源設備進行調整，以提升利用率。

3.3 直放站替換室分RRU方案分析

為了不出現擁塞等影響網絡質量的問題，通過提取小區個性忙時話統數據進行分析，可以整理出該CDMA本地網室分信源中的低效室分信源，具體統計查找方式如表3所示。

在表3所示的話務統計數據中，首先根據“建設類別”篩選出室內部分。根據低效室分信源定義，“一周最忙時資源利用率≤10%，且全天話務量（含切換、含語音數據）≤20 Erl的室內小區，如果其數據最忙時EVDO也為閑小區（即前向物理層業務信道時隙占用率≤20%，且每載扇等效用戶數≤1），則定義該室分系統為低效室內分布系統”，從表3展示的數據設定查找方案，首先由“最高話務量利用率”列篩選出利用率≤10%的室分信源，再結合篩選全天話務量（含切換、含語音數據）≤20 Erl，數據最忙時EVDO也為閑小區等，則最終篩選出來的室內分布系統信源為為低效室內分布系統信源。

結合CDMA 1X網絡參數如鄰區、PN規劃等因素進行綜合性考慮后，經過統計可以得到該CDMA本地網的全網室內分布系統中的低效室分信源統計情況，如表4所示。

從表4可知，該CDMA本地網1X網絡的低效室分信源總共為170個，占總信源數的26.87%，比例較高。在170個低效室分信源中，其中有15個為戰略性的覆蓋需求站點，因為所在分布系統為新建分布系統，話務量暫時還不高，考慮到后期話務量預測有一定的增長性，所以不建議拆除替換。再根據室分信源核實調整思路之“調整清單梳理”，該CDMA本地網室分RRU信源擬調整為直放站的信源情況如表5所示。

某CDMA本地網1X網絡擬替換RRU信源155個為直放站信源，調整314個載扇。在替換的直放站信源需求中，根據核算，需要100個近端機，208個遠端機。圖1為155個被替換為直放站的RRU信源現網話務量分布統計圖：

從圖1可以看出0話務的RRU有5個，0～0.5 Erl話務量的RRU數有122個，占了總155個替換RRU數的79%，所以從圖1分析統計數據中可知，該CDMA本地網被替換為直放站的RRU信源站點主要為低話務站點，替換后不會對網絡質量造成影響。同時，還需監控被替換分布系統的話務統計及網絡質量情況，部分分布系統隨著人流量的增大，話務需求可能也會隨之增長，如有需要，還需將RRU設備替換回去，以滿足話務增長的情況及改善網絡質量的需求。

4 資源再利用分析

從以上分析可知，室分信源總體話務量較低，在1X網絡利用率低的分布系統內，信源可以用直放站替換原RRU，該CDMA本地網通過室分信源調整可以騰出155個RRU、314個載扇的設備，并進行CDMA網絡發展的再利用。由于CDMA網絡已有將近三年的停滯或放緩建設，不少室外區域需要加強覆蓋，室分信源建設需求也不斷出現，所以可以利舊以上拆除的室分信源RRU設備用作室外及室內的覆蓋建設。但因為與RRU匹配的原BBU設備還掛接著其他室分信源的RRU，所以不能調整太多，在后期工程中，還需要補充采購與RRU相對應的BBU設備。

5 結束語

中國電信移動網絡建設重點目前集中在4G網絡建設中，但CDMA網絡在近期還不能快速完成退網，甚至對其還有一定的發展建設需求。實時關注CDMA網絡的進展，實時對CDMA網絡進行跟進分析，適當進行結構調整，可以盤活一定比例的冗余資源來進行再利用，滿足新增網絡覆蓋建設的需求，且能節省投資，真正做到了“花小錢辦大事”。

本文研究的網絡結構性調整思路和實施方案出于CDMA網絡現階段商用的重要性考慮，具體方案實施需相對保守。隨著2G、3G退網的逐步推進，對CDMA網絡結構調整可以進行再進一步的研究。如采用單個BBU通過串接等方式掛接更多的RRU以節省BBU設備；通過用數字直放站替換現有模擬直放站，以便單個RRU可以掛接更多的直放站作為信源，節省RRU設備等。這種更深入的網絡結構調整模式將實現在現有的CDMA網絡中整合出更多的設備以供再利用，使建設CDMA網絡的主設備投資下降到最低限度。

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