DO多载波插花的不利影响.doc

DO新增多载频插花方式对
网络性能的不利影响

1 概述
不建议新增载频采用插花方式，主要的不利因素有：
1） 新增载频的小区覆盖范围偏大，预测、验证、控制覆盖范围的难度大，前向功率优化工作复杂；
2） 与第一载频之间的网络拓扑关系复杂，异频邻区配置困难，很可能出现瓶颈；
3） 异频切换边界总长度大幅增加，大幅增加了异频切换概率，掉话概率增大，影响全网切换性能；
4） 当将来DO载频增加，DO和1x载频相邻时，还会出现远近效应干扰。
建议在现有热点话务地区、重点业务发展地区的基础上，将EVDO多载波规划区域适当扩展一些，将多载波与单载波区域的边界设置于话务量稀疏的地区，同时多载波区域成片连续覆盖，将有利于形成比较规范的网络拓扑，提高网络通信质量，有利于DO商用网络的可持续发展，也有利于减轻网络运行维护的工作量。
下面对插花方式的不利因素做更详细的分析。

2 插花的前向覆盖范围特点
当AT从多载向单载区域移动，新增载频的信号越来越差，满足换频切换条件时，AT将切换到单载波。因此，满足换频切换条件的地方可认为是多载波的覆盖边界。
根据移动台辅助换频切换的条件：AT上报的Route Update消息中，本频导频的Keep为0，通常要求小于DO的导频强度EcIo小于Pilot_Drop门限，这个门限通常为-9dB，同时满足异频导频的Keep为1。下面重点关注新增载频本频的导频强度。
前向链路EcIo与信噪比SINR有一定的对应关系，如下图表示，EcIo= -9dB对应于SINR= -8.4dB。

Ec/Io(dB)
SINR(dB)
-15
-14.9
-13
-12.8
-11
-10.6
-9
-8.4
-7
-6.0
-5
-3.3
-3
0.0
-2
2.3
-1
5.9
-0.5
9.1
-0.3
11.5

图1 导频强度(EcIo)和信噪比(SINR)的关系

先考虑最简单的孤岛站情况，使用SINR进行孤岛站的链路预算，使用国内南方城市密集城区传播模型，得到如下结果。

表1 前向链路预算(孤岛站)
TS Tx Power(Watt)
20
5
1
BTS Tx Power(dBm)
43.01
36.99
30.00
BTS Antenna Gain(dBi)
17
17
17
BTS Jumper Loss(dB)
0.4
0.4
0.4
BTS Cable Loss(dB/100m)
4
4
4
BTS Cable Length(m)
30
30
30
Other Loss(dB)
1
1
1
BTS Cable Loss(dB)
2.6
2.6
2.6
BTS EIRP(dBm)
57.41
51.39
44.40
Terminal Antenna Gain(dBi)
0
0
0
Body Loss(dB)
0
0
0
Thermal Noise(dBm/Hz)
-174
-174
-174
Noise Figure(dB)
9
9
9
Target PER(%)
1
1
1
(Ior/No)req Per Antenna(dB)
-8.4
-8.4
-8.4
Multi-user Diversity Gain(dB)
1
1
1
Rx Diversity Gain(dB)
0
0
0
Receiver Min. Power(dBm)
-112.51
-112.51
-112.51
Log-normal Std. Deviation(dB)
8
8
8
Edge Coverage Probability(*100%)
0.75
0.75
0.75
Log-normal Fade Margin(dB)
5.40
5.40
5.40
Virtual Soft Handoff Gain(dB)
0
0
0
Max. Path Loss(dB)
165.52
159.50
152.51
Building Penetration Loss (dB)
25
25
25
Down Link Path Loss(dB)
140.52
134.50
127.51
BTS Antenna Height(m)
30.00
30.00
30.00
Terminal Antenna Height(m)
1.50
1.50
1.50
Frequency(MHz)
870.00
870.00
870.00
1km Path Loss(dB)
131.17
131.17
131.17
Slope
28.75
28.75
28.75
Radius of Coverage(km)
2.12
1.31
0.75

可见，如果按20W正常功率设置，前向覆盖半径达2公里，即使将功率降低为5W，覆盖半径也达1.3公里，仍远远大于国内密集城区的正常小区覆盖半径，效果如图2所示。以全向站为示意，蓝色为基本载频的小区拓扑，红色小区为新增新增载频孤岛站，则该孤岛站在新增载频的覆盖范围如紫色圈所示。这时，新增载频和第一载频之间的异频邻区关系，将变得比较复杂，需要仿真预测，加上路测实测验证才能准确把握。而且异频邻区的配置数量有限，根据ZTE系统的邻区配置规则，异频邻区数目不能超过19个，可能出现瓶颈。
只有当新增载频降至很低的水平，例如<1W时，覆盖半径才会接近第一载频的拓扑结构。

图2 新增载频孤岛站覆盖示意图

3 插花的复杂网络拓扑
以上为一个新增载频孤岛站的分析，还相对简单，当在新增载频插花，有多个分散的小区如图3时，各插花小区之间存在前向干扰，各小区的覆盖范围变化较大，网络拓扑关系会变得非常复杂，如图示意。将很难通过链路预算进行预测，通常要使用网络仿真软件，仿真完成后通常还需要进行路测验证。
这种情况下，为实现合适覆盖范围的前向功率的优化、路测验证、异频邻区的配置等工作量将很大，出现网络质量问题的定位排查也比较困难。

图3 新增载频插花覆盖范围示意图
4 插花对网络通信质量的影响
除上述不利因素外，对网络间接造成的影响还有：
1） 插花小区的周围都有换频切换边界，多个插花小区的换频切换总边界长度，远远大于相同规模、成片连续覆盖多载频区的换频边界长度。
2） 插花的换频切换边界较长，将导致网络换频切换概率大幅增加，降低全网切换成功率，也影响用户业务应用体验。
3） 在业务繁忙的特大城市，1x业务可能会使用4个载波，DO业务使用3个载波，这种场景下，DO和1x载波将相邻，插花方式将带来比较严重的远近干扰效应，DO和1x系统的容量/吞吐量均会下降。
4） 插花方式对容量提升效果，相对成片覆盖来说，作用有限。
总之，在室外场景应用，插花升级多载波的方式弊大于利，建议限制在室内分布系统信号源使用。

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