話務模型

密集城區是數據業務的重點發展區域，具有話務密集、業務速率要求高的特點。 該類場景的可視電話和數據業務的滲透率分別為30%和50%。 一般城區的話務量較高、業務速率中等、有較高的數據業務需求。

摘要　基於中興通訊的工程經驗和研究成果。
針對宏蜂窩覆蓋的不同區域業務特點。分別預測了網路發展中長期的可能的3G話務模型，並提供了相應的組網解決方案。
1、前言
相較於2G網路，3G網路最顯著的特點就是除承載傳統的語音業務外，能夠提供種類繁多的數據業務。由於不同業務各自具有的特性會給系統帶來不同的業務負荷，從而影響整個系統性能的評估；另一方面，移動通信系統工作於各種複雜的無線環境中，滿足用戶隨時隨地的自由接入、提供可靠的服務質量至關重要。在各種套用場景中，由於用戶分布、對具體的業務需求不同，必須使用不同的模式來滿足不同環境的套用需求，因此，建立科學適用的話務模型在3G無線網路規劃中具有重要的意義。
由於WCDMA系統自干擾和軟容量的特點，一般按照“一次規劃、分布實施”的原則進行規劃，因此本文的話務建模都是針對網路建設的中長期給出的。考慮到劃分的簡便性，文中把3G業務分為語音業務、可視電話業務和數據業務並以此建模。考慮到語音業務是3G最基本的業務，以下所介紹的各種場景的語音滲透率均為100%。
2、不同場景的3G話務模型
2.1　密集城區
密集城區是數據業務的重點發展區域，具有話務密集、業務速率要求高的特點。該地區建築物的平均高度大於30m（10層以上）、平均樓距為10～20m。基站附近的建築物以10～20層的居多，也有部分20層以上的，周邊道路不太寬。
根據業務特點和人口分布，密集城區可以細分為一類地區和二類地區。
一類地區為城市內高級寫字樓密集的地區，是所在經濟區域內商務活動集中地，如上海的陸家嘴、南京路步行街等，人口密度通常高於50 000人／km2。該地區用戶的移動通信需求很大，對數據業務的要求非常高，未來3G用戶密度將大於15 000用戶/km2，語音業務和可視電話業務的忙時每用戶話務量分別為0.045Erl和4.5 mErl，數據業務的忙時每用戶吞吐量為2.465kbit/s。
二類地區的人口密度通常高於30 000人/km2，未來3G用戶密度將達到10000用戶／km2左右，語音業務和可視電話業務的忙時每用戶話務量分別為0.03Erl和3mErl，數據業務的忙時每用戶吞吐量為2.465kbit/s。
該類場景的可視電話和數據業務的滲透率分別為30%和50%。
2.2　一般城區
一般城區的話務量較高、業務速率中等、有較高的數據業務需求。該城區建築物的平均高度為15～30m（5～9層）、平均樓距為10～20m。基站周圍主要以9層以下建築物為主，也可能有零星的9層以上建築物，建築物分布比較均勻，周邊道路不太寬。
根據業務特點和人口分布，這類地區也可以細分為一類和二類地區。一類地區城市化水平較高、經濟發展快、人均收入高，人口密度通常高於8 000人／km2，未來3G用戶密度約2 000用戶／km2。二類地區接近城區的邊緣或是大型縣城的中心區，人口密度為2000人/km2，未來3G用戶密度約500用戶/km2。
一般城區語音業務和可視電話業務的忙時每用戶話務量分別為O.02Erl和2mErl，數據業務的忙時每用戶吞吐量為2.015kbit/s。可視電話和數據業務的滲透率分別為30%和33%。
2.3　郊區
郊區的話務需求較低，一般只提供低速數據業務，甚至不提供數據業務。該地區建築物的平均高度10～15m（3～5）層、平均樓距為30～50m。基站附近的建築物分布比較均勻，主要以3～4層建築物為主，也可能有零星的4層以上建築物，建築物之間的間隔較大。
這類地區的經濟發展和人均收入處於中等水平，人口密度為1000人/km2，未來3G用戶密度約100用戶/km2，語音業務和可視電話業務的忙時每用戶話務量分別為0.018Erl和1.8mErl，數據業務的忙時每用戶吞吐量為1.253kbit/s，可視電話和數據業務的滲透率分別為15%和5%。
2.4　農村
農村的話務要求稀疏，建站的目的主要是解決覆蓋，一般不保證數據業務的質量。建築物的平均高度在10m以下（以1～2層為主）、散落分布，建築物之間或周圍有較大面積的開闊地。該地區經濟發展相對或比較落後，人口密度高於100人/km2，未來3G用戶密度約10用戶/km2。語音業務和可視電話業務的忙時每用戶話務量分別為0.016Er1和1.6mErl，數據業務的忙時每用戶吞吐量為0.5kbit/s，可視電話和數據業務的滲透率分別為6%和2%。
3、中興通訊解決方案
目前，中興通訊的基站產品主要包括以下幾種：可用於密集城區、一般城區的室內宏基站B09和室外宏基站B09A；用於郊區和農村地區的室內外微基站B06C和B03C，射頻拉遠B06R和B03R；用於室內覆蓋的低成本微微蜂窩B01C，基帶池BBUA。同時，中興通訊還推出了（基帶池+射頻拉遠）的“運維工廠技術”來解決站點緊張的問題，可以把運營商花費在機房建設、配套和電源上的投資降低70%以上。
考慮到現網站址的利用，針對宏蜂窩不同覆蓋區域的話務特點和需求，中興通訊分別給出了典型的組網解決方案。整個網路的組織如圖1所示。
圖1　中興通訊設備宏蜂窩組網示意
3.1　城區
在城區，重點考慮的是容量和覆蓋。對於覆蓋，可以採用塔放技術增強覆蓋，以彌補與2G在路徑損耗上的差異；當滿足覆蓋而容量受限時，可採用WCDMA分層組網技術。具體的解決方案如下：
●在有2G站點共用情況下，可以採用大容量室內型宏基站B09來滿足初期覆蓋。
●在沒有2G站點共用情況下，可以採用大容量室外型宏基站B09A來滿足後期擴容需要，基站可安裝在屋頂或街道上。
●在沒有2G站點共用但有充足的光纖資源情況下，利用基帶池BBUA+射頻拉遠B03R來滿足快速建網需求。
●在容量無法滿足需求的情況下，可以考慮採用3G分層組網技術，在不增加2G站點的情況下達到容量要求。3G分層組網技術目前有多載頻技術、宏蜂窩與微蜂窩技術。從頻率角度來看，宏蜂窩與微蜂窩分層組網有同頻組網和異頻組網兩種形式。
3.2　郊區和農村
對於郊區，在接近城區的地方，選擇站址、站型和天線時必須統一考慮覆蓋和干擾；接近農村的一些地方，覆蓋成為重要考慮因素。對於郊區和農村，絕大部分不會考慮採用專門的室內覆蓋解決方案，因此在做3G室外覆蓋規劃時需要考慮一定的穿透損耗余量。主要的解決方案如下：
●在有2G站點共用情況下，可以採用中等容量室內宏基站，根據需要可以採用四天線分集接收、塔放技術增強覆蓋，以彌補與2G在路徑損耗上的差異。該方案適合發達的縣城和鄉鎮。
●在沒有2G站點共用情況下，採用微蜂窩或室外宏基站覆蓋。該方案適合不發達的縣城和鄉鎮以及發達的縣城和鄉鎮的邊緣區域。
●在沒有2G站點共用或2G站點資源緊張的情況下，採用（基帶資源池+射頻拉遠）方案，根據需要可以採用四天線分集接收技術、塔放增強覆蓋，以彌補與2G在路徑損耗上的差異。該方案適合附近地區室內宏基站容量充足、有光纖經過或架設光纖容易的農村地區。
●在沒有2G站點共用情況下，採用射頻直放站進行延深覆蓋。該方案適合話務量很低的較偏遠丘陵或山區的農村與小礦區。需要注意的是，在使用射頻直放站時，要求兩天線有一定的隔離度，其容量來自於施主基站，並且對施主基站的容量和覆蓋有一定影響，因此要綜合考慮各種因素。
4、結論
以上重點討論了無線網路建設中不同套用場景下的3G話務模型及組網解決方案，所給出的數據對3G網路的實際套用有一定的參考作用。但是實際環境是非常複雜的，文中給出的各種場景話務模型只是一個典型的代表，不能完全涵蓋所有可能的套用，但其他的套用環境可以依據本文的結果類推而得。