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提高乡镇3G网络无线资源利用率的分析及研究

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摘要:随着3G建设的发展,郊区乡镇普遍存在3G资源利用率低、2G/3G话务不均衡、3G用户回落2G网络比例较高等情况。对乡镇3G基站运行情况进行了分析,并提出了优化整改方案和思路,通过实际案例表明该方案可以有效提高乡镇3g基站的资源利用率、平衡2G/3G话务负荷,对于后期的3G以及4G建站模式具有一定的参考价值。

关键词:乡镇;3G资源利用率;3G回落2G

中图分类号:TN915.6文献标识码:A文章编号:1005-3824(2014)04-0063-03

0引言

随着3G建设的发展,网络覆盖已逐渐扩散到乡镇和行政村。因考虑建设周期和建设成本问题,3G的建设方式通常是和原2G共站址,即利用原2G的站址及配套设施。又因为原2G的建设思路是对于乡镇这类场景通常采用广覆盖方式,故2G站址的建设通常并不在乡镇的中心区域,而是在乡镇周边的高山上。所以这种3G共2G站址的建设方式虽然能加快建设周期和降低成本,但对于乡镇的中心区域深度覆盖却存在问题。因为3G频段较2G高,其传播衰耗大,绕射能力差,对于乡镇的中心区域共站址的建设方式并不能达到和2G相同的覆盖效果,而是比2G的覆盖效果差。

12G/3G网络应用现状

当前,重庆郊区和主城的3G资源利用率表现出不均衡状态,郊区的3G网络资源利用率为21.85%,主城3G资源利用率为32.15%,郊区3G资源利用率远低于主城区域。而2G方面,郊区2G资源利用率为65.5%,基本与主城资源利用率64.5%持平。

另外,郊区和主城的2G/3G话务承载也表现出不平衡状态。郊区的2G网络话务量是3G网络话务量的2.6倍,而主城区内2G/3G话务量基本持平。

此外郊区和主城2G网络侧承载的3G用户比例也表现不均衡。郊区2G网络侧承载的3G用户比例是22.35%,而主城区比例是16.2%。

2重庆网络建设分析

重庆地形复杂,以山地、丘陵为主,其中山地面积6.24万km2,丘陵面积近1.50万km2,这2大类地形就占据了重庆全部面积的94%。重庆共有813个乡镇,其中有730个乡镇都属于山地和丘陵地形,且乡镇规模小、位置偏,主要位于山坳、峡谷等地带,无线环境复杂,如图1所示。

3建站方案

根据以上分析,为解决乡镇中心区域的深度覆盖差,3G资源利用率低等问题,建议将现网不合理的2G/3G共站进行分离,即将3G站址搬迁到乡镇人口密集区域。这种方案可以充分改善乡镇中心人口密集区域的深度覆盖,吸收密集用户群的话务量和流量,从而提高了3G的资源利用率,降低了3G用户回落2G网络的概率和比例。而原2G基站的站址仍然保持不变,用来承载乡镇周边的道路以及偏远区域的广覆盖。另外为节约成本,整改方式可以采用在不增加配套设施(如新建机房)的情况下,将原3G站的RRU设备直接搬迁至新站址,即采取RRU拉远的整改方式。这种方式只需要在新站址租用楼面位置安装天线和RRU设备,通常费用较低,既节省成本又能达到效果。

4实验验证

该案例是利用2G/3G站址分离来提高3G资源利用率,同时降低3G用户回落2G网络概率的一个有效案例。如图2所示A基站位于场镇以东半山腰上,共用2G旧址。因站址较高且距离场镇中心区域较远约320 m,导致3G信号无法有效覆盖场镇中心[3],如图2所示。

4.1问题分析

场镇内DT测试,3G信号覆盖率RSCP≥-85 dBm的比例只有25.46%,远低于共站2G基站的覆盖率85%。另外,3G资源利用率只有14.5%,也远低于共站的2G基站的95%的资源利用率。此外,该站的3G话务量和2G话务量分别为11.5 ERL和146 ERL,2G的话务量是3G的12.7倍。另外在该站2G基站内承载的3G用户比例高达25%,即在2G基站的2 880 个用户里面,有720个用户是3G用户[4]。

以上数据说明该3G站因为距离场镇较远,导致场镇内深度覆盖不好,出现3G脱网现象,从而一部分3G用户回落到了2G基站上,导致3G基站利用率低,而2G基站话务高这一不平衡状态。

4.2 处理方法

为此,我们进行了3G站址搬迁的整改。即将3G站址由位置较高较偏的山上搬迁到位置较低较近的场镇中心,如图3所示。

4.3效果对比

1)覆盖对比。

整改后进行DT覆盖测试,其覆盖率(RSCP>-85 dBm)所占比例由整改前的25.46%提升到72.74%,覆盖率提升了47%。如图4所示对比结果[6]。

整改后3G流量由605 M增加到1 024 M,流量增长69%;3G话务量由日均11.5 ERL增加到29.1 ERL,话务量增长幅度达到140%。如图5所示为统计的调整前后1周的话务量对比。

整改后,2G基站内承载的3G用户比例由25%下降到12 %,下降幅度达到13%。如图6所示统计的调整前后1周的对比。

整改后3G资源利用率由14.5%提升到28.6%,提升幅度达到14.1%。如图7所示统计的调整前后1周的对比。

5结语

建议对部分乡镇的3G网络建设模式,应该抛弃以前的高站址、广覆盖的建设方式,而应该将3G站建在场镇的人口密集地带。这种建设模式即可解决3G的深度覆盖,提高3G的资源利用率,改善用户高速数据体验满意度,还可降低2G网络负担。另外考虑到由于3G站址的搬迁导致乡镇中心区域外的广覆盖会受影响,同时考虑到投资收益情况,乡镇中心以外的区域通常用户群分布密度较小,3G业务量需求也相应较低,所以可以利用2G的广覆盖来承载[6]。

另外,本着先优化整改后建设的原则,建议当前应该先将现网不合理的2G/3G共站进行分离,即将3G站址搬迁到乡镇人口密集区域。整改方式可以采用在不增加配套设施的情况下,将RRU拉远至新站址,即节省成本又达到效果。

参考文献:

[1]王莹.WCDMA无线网络规划与优化[M]. 北京:人民邮电出版社,2007.

[2]WILLIAM C Y L.移动通信工程理论与应用[M]. 北京:人民邮电出版社,2002.

[3]胡捍英,杨峰义.第三代移动通信系统[M]. 北京:人民邮电出版社,2001.

[4]哈里・霍尔马,安提・托斯卡拉.WCDMA技术与系统设计[M]. 周胜,译.北京:机械工业出版社,2002.

[5]张平.WCDMA移动通信系统[M].北京:人民邮电出版社,2004.

[6]谢瓦利尔,刘晓峰.WCDMA优化与设计手册[M].北京:人民邮电出版社,2008.