在移動網絡的規(guī)劃中,精細的網絡規(guī)劃方案能幫助運營商優(yōu)化網絡資源配置,降低能耗,提升性能,助力運營商打造高效、綠色的移動寬帶網絡。
文/楊博
精確規(guī)劃,按需覆蓋
移動網絡在規(guī)劃時通常要借助于三維電子地圖,依據電子地圖的地形地貌信息來判斷哪里是密集城區(qū)、城區(qū)、郊區(qū)、開闊地、工廠、農村等。受限于這些電子地圖的精度(一般情況下是20米),以及電子地圖生產廠家對當?shù)氐牧私獬潭,這些三維電子地圖或多或少都會出現(xiàn)一定程度的偏差,例如地貌定義錯誤、特定地形面積過大或者過小,等等。
針對上述問題和缺陷,華為積極引入可視化的規(guī)劃輔助手段,創(chuàng)造性地提出了可視輔助規(guī)劃(Visual Aid Planning)方法。該方法把高精度的衛(wèi)星照片(精度為5米左右)、Google Earth Pro等可視化的環(huán)境集成在華為規(guī)劃工具軟件GENEX U-Net中,使規(guī)劃結果在傳統(tǒng)電子地圖上輸出的同時,也在可視化的環(huán)境中輸出,并且能更準確地判斷哪里需要覆蓋,哪里不需要覆蓋。
結合華為智能小區(qū)規(guī)劃(Smart Cell Planning)模塊,該方法還可以根據相應的地形地貌來動態(tài)調整小區(qū)的方位角、下傾角,提供建議發(fā)射功率,以及網絡安裝方式等信息。
華為可視輔助規(guī)劃方法能精確地判斷覆蓋范圍、覆蓋目標,有效地減少不必要的站點,從而減少站點勘察成本,降低網絡整體能耗,從而達到精確規(guī)劃、按需覆蓋的目的。
兩朵云互為補充
移動寬帶網絡在滿足廣大移動用戶的數(shù)據業(yè)務需求的同時,還要滿足一些特定用戶群的高速數(shù)據業(yè)務需求。比如,在高級寫字樓、高檔社區(qū)、大型購物中心、機場、展覽館、咖啡廳等區(qū)域,這些區(qū)域聚集的用戶群對網絡資源的占用遠高于普通用戶。傳統(tǒng)的宏蜂窩網絡已經無法滿足這些用戶的業(yè)務需求。為此,華為提出了兩朵云的網絡形態(tài):連續(xù)覆蓋云與高速數(shù)據云。
連續(xù)覆蓋云主要針對普通用戶群。它用于實現(xiàn)網絡的廣覆蓋,能滿足用戶的一般數(shù)據業(yè)務需求;網絡采用功率較大、覆蓋較廣的DBS分布式基站,或者BTS宏基站。
高速數(shù)據云主要針對特定用戶群。它主要用于覆蓋密集城區(qū)以及熱點區(qū)域,滿足特定用戶群的高速數(shù)據業(yè)務需求;網絡采用發(fā)射功率小、覆蓋目標性強的Pico、ePico、Home AP等微蜂窩基站。
在兩朵云互補的網絡形態(tài)下,各種功耗的基站配合使用、互為補充,不僅可降低網絡的整體能耗,而且能實現(xiàn)精確覆蓋、提升吞吐率的目的。
優(yōu)化網絡資源配置
華為SingleRAN Co-RNP&RNO共網規(guī)/網優(yōu)解決方案,能由一個團隊實現(xiàn)對多網(例如GSM&UMTS)的協(xié)同規(guī)劃與優(yōu)化,對網絡資源進行最佳配置。
該方案采用了一個工具平臺,以實現(xiàn)對多網的協(xié)同規(guī)劃。通過共覆蓋規(guī)劃,可在不同區(qū)域進行不同的目標覆蓋,實現(xiàn)各網絡的無縫覆蓋,節(jié)省站點資源及投資成本;通過共容量規(guī)劃,可制定針對不同層級用戶群的駐留與使用策略,有效節(jié)省網絡資源,使網絡容量最大化;通過共質量規(guī)劃,可合理調整各網絡的參數(shù),實現(xiàn)網絡間的高效配合,協(xié)同提升各網絡性能KPI,增強用戶體驗。
該方案還采用了共優(yōu)化性能分析平臺,以實現(xiàn)多網性能的統(tǒng)一優(yōu)化。通過共無線資源管理(Co-RRM),可識別利用率低的資源,經優(yōu)化調整后使負荷均衡化,避免網絡擁塞,實現(xiàn)網絡資源的協(xié)同優(yōu)化,提升資源利用效率;通過統(tǒng)一網絡干擾分析,可改善網絡干擾環(huán)境,避免因干擾過大造成的網絡發(fā)射功率過大、手機耗電增加等問題。
通過多種技術降低能耗
多載波功率共享
統(tǒng)計顯示,在站點功耗模型中,射頻部分占整體功耗的40%左右。因此,在射頻部分降低能耗、提升效率,可以有效地實現(xiàn)站點的節(jié)能減排。
MCPA(多載波功率共享,Multi-Carrier Power Allocation / Power Sharing)技術可在功放靜態(tài)輸出功率不變的情況下,提升覆蓋達8%-20%。
表1顯示了在配置1個MRFU模塊的S3、S4小區(qū)中,MCPA技術對基站功率和覆蓋提升的評估值。
自組織網絡
SON(自組織網絡,Self-organizing Network)在有效降低運營成本的同時,還可減少運營商在網絡規(guī)劃和優(yōu)化上的投入,并有效減少碳足跡(Carbon Footprint)。目前華為在SON上積極投入,并成功開始商用。
SON包括如下主要特性:
ANR(自動鄰區(qū)關系,Auto Neighbor Relation):能自動發(fā)現(xiàn)鄰區(qū),并降低漏配鄰區(qū)的概率,減少漏配鄰區(qū)所導致的低切換成功率。同時,還能有效節(jié)省手機搜索鄰區(qū)的時間,降低手機的功耗。
MRO(移動魯棒性優(yōu)化,Mobility Robust Optimization):可以判斷切換過早和過晚的次數(shù),有效降低異常切換比例。當切換過晚次數(shù)大于切換過早次數(shù)時,則正向調整CIO(Cell Individual Offset),反之則反向調整CIO。針對異系統(tǒng),MRO還可以對A2門限進行調整。
MLB(移動負載均衡,Mobility Load Balance):當小區(qū)的負載高于某個門限時,可與周邊小區(qū)進行協(xié)商,通過修改移動性參數(shù),將負載高的小區(qū)中的UE切換到負載低的小區(qū)中,從而達到負載均衡,為原小區(qū)提供更多的可接入資源,減少接入拒絕率,提高系統(tǒng)容量。
ICIC(干擾控制和干擾協(xié)調,Interference Control and Interference Coordination):可在鄰區(qū)間協(xié)調不同的邊緣頻帶,降低小區(qū)邊緣間的干擾,提高邊緣UE的吞吐率和用戶感知。通過仿真分析,最高可以提高20%的邊緣用戶吞吐率。
智能合路旁路
在低話務的情況下,智能合路旁路(Intelligent Combiner Bypass)可以降低功耗30%左右。
在雙密度載頻中,高話務時兩載波通過合路器(Combiner)進行合路,大約損失了一半的功率(即3dB)。例如,原來是40W的功率,合路后變成了20W。在低話務時,可只用1個載頻來支撐容量。利用功率提升技術(Power Booster Technology),雙密度模塊(例如DTRU、DRFU或DRRU)被配置為單載波,輸出信號經過調制和DA轉換后,形成的射頻信號分兩路進入功放,分別放大后再進行合路。由于這兩路信號相位嚴格對齊,在合路的時候相當于將功率放大。因此,這種智能合路旁路技術大大降低了基站功耗。
分布式基站
華為首創(chuàng)的分布式基站技術,輕松實現(xiàn)了RRU近天線安裝,提升天線輸出功率約一倍,從而顯著提升網絡覆蓋。這一技術可減少基站數(shù)量約30%,降低能耗30-40%。分布式基站在實現(xiàn)降能耗的同時,還能節(jié)省饋線、塔放和機房,并可以實現(xiàn)零機房安裝(Zero Footprint)。
例如,Vodafone在2007年的一份報告中指出:在西班牙Vodafone,原有單基站能耗約925W,天線輸出功率約為20W。更換為新設備后,每個基站只消耗了約一半的電能即480W,而天線輸出功率翻倍,達到了40W。這意味著,平均一個基站一年可節(jié)省3.9MWh的能耗。
表1 MCPA提升基站功率和覆蓋