EVDO多载频扩容及组网指导建议书.docx

1、EVDO多载频扩容及组网指导建议书EVDO多载频扩容及组网目 录1. 前言 32. EVDO扩容标准 32.1 网络容量扩容的原则 42.2 EVDO话务模型讨论 42.3 EVDO空口扩容标准 63. EVDO多载波扩容频点 64. EVDO多载波扩容策略 74.1 EVDO多载波扩容方式 74.2 EVDO多载波扩容问题 84.3 EVDO多载波组网策略 94.3.1 空闲态 94.3.2 接入态 104.3.3 业务态 114.3.4 叠加载波输出功率设置 124.3.5 多载波插花组网的注意事项 125. EVDO异频硬切换测试实例与双载波扩容实例 125.1 EVDO异频硬切换测试实

2、例 125.1.1 EVDO异频硬切换DT测试实例 125.1.2 EVDO异频硬切换CQT测试实例 215.1.3 EVDO异频硬切换参数优化实例 295.2 EVDO双载波扩容实例 331. 前言随着中国电信EVDO网络的建设和业务的开展，在DO业务量较大的地区，EVDO单载波组网将无法满足业务的后续发展需求；同时网络中DO用户数的迅猛增加，进一步增加了网络的负担，有关EVDO速率变慢等方面的投诉也有所增加，对中国电信的EVDO业务推广产生了一定的负面影响。为了实现一定的业务策略，满足对多业务、多用户的良好支持，吸收热点地区的数据业务话务量，势必需要对负荷高、用户数多的DO基站进行扩容，引

3、入EVDO双（多）载波组网。本文主要以华为CDMA1x EVDO系统的话务模型和扩容建议为参考，结合宁波电信EVDO网络的实际情况，总结整理出EVDO基站的空口扩容标准、扩容频点、扩容策略及后续扩容注意事项。以求能够为其他EVDO本地网的扩容监控和扩容实施提供建议和支持，为后续EVDO业务的顺利开展提供保障，满足DO用户愉悦的3G网络使用感受。2. EVDO扩容标准CDMA 1xEVDO RevA系统是干扰受限系统，容量除了与无线传播环境和链路带宽相关，还与小区覆盖、用户分布、业务模型以及调度算法相关，有“软”容量特性。基于CDMA 1xEVDO RevA网络前向时分复用和多用户轮询调度的技术

4、特点，理论上前向可以容纳非常多的用户，只是在用户数很多的情况下，各用户分配到的时隙会非常少，用户速率会非常低，感受会很差。因此，CDMA 1xEVDO RevA容量主要是考虑用户最终的速率感受。本文在分析话务模型的基础上，从扇区吞吐能力、DO业务信道连接建立时长的分析中得到每载扇的等效用户数和等效速率，同时考虑TCH信道平均时隙占用率，综合判断是否需要进行扩容。因此，EVDO网络空口扩容的关键点就是在较高的TCH信道时隙占用率和单载扇吞吐率（吞吐能力）前提下，用户的等效平均速率较低，从而影响了用户的实际使用感受，这时就需要扩容了。注意，基站扇区的扩容需求是通过一个较长时间段的观察和统计分析进行

5、的，而不能仅仅看一两天的数据，建议至少两周或更长的时间。2.1 网络容量扩容的原则1. 覆盖、容量、质量相互紧密联系，一定程度上能够相互进行转化，在考虑扩容时不要孤立地仅就容量相关指标考虑进行扩容，首先要考虑现有网络的挖潜；在进行网络挖潜时，要兼顾覆盖、质量两大要素。2. 无线网络在空口受限情况下，主要的扩容方式有网络资源挖掘（如导频污染/负荷均衡）、小区分裂（加站）、加载频、多频段等方式。其中调整网络减低软切换比例，均衡扇区间的负荷，热点地区的加站都作为优化的手段，本文探讨的是上述优化措施已经实施以后，网络仍旧有扩容需求的情况下，双（多）载波的扩容标准。为了覆盖更广大的区域新增的基站也不在本

6、文的讨论范围内。3. 扩容需要在网络资源尚未到达极限前进行，需要结合业务增长的趋势分析提前量进行扩容。4. 需结合网络实际的话务模型调整网络规划初期的话务模型，从而调整网络的极限容量，如支持同时激活的用户数等指标。5. EV-DO扩容时，必须考虑全网每个环节的扩容。2.2 EVDO话务模型对于CDMA 1xEVDO RevA网络，典型的数据业务层次模型如下： PPP Session：表示一次上网过程，用户建立PPP连接到断开PPP连接的整个期间；Packets Call：表示一次数据呼叫，在 PPP Session中不连续的业务请求产生的数据呼叫；Packets：表示一次Packet Call

7、中产生多个物理包传送；单载扇最大放号用户数= Throughput per Sector / Throughput per User= Throughput per Sector / （User Speed * 有效数据传输因子）一个典型的EVDO RevA网络的用户模型如下：分类所占比例User Speed（kbps）有效数据传输因子用户平均流量（kbps）单载扇支持的放号数量个人用户50%1006%6200商务人士25%20020%4030高端及企业用户（SME)20%30040%12010数据业务运营者5%60070%4202.9混合用户1001905820.7一般经济型用户（普通个人用

8、户）所需的速率为100kbps，体验型用户如商务及高端人士、企业用户期望的速率为200300kbps，数据业务运营者要求的速率较高，达到600kpbs。有效数据传输因子，指在空口连接中，真正参与调度传输数据的时长占空口连接时长的比例，与用户行为、资费策略和Active态转Dormant定时器时长密切相关，建议采用典型值63%。2.3 EVDO空口扩容标准在实际网络中，当1xEVDO单载扇的TCH信道平均时隙占用率、下行吞吐率（吞吐能力）和用户等效平均速率满足如下三个条件时才考虑扩容。ATCH信道平均时隙占用率70%；B单载扇下行吞吐率1Mbps；C用户等效平均速率200kbps；其中：TCH信

9、道平均时隙占用率可以直接从华为M2000专业网管中提取；扇区吞吐率表示现网扇区实际所支持的能力，与用户分布、业务类型密切相关，在实际网络中，每载扇的吞吐率通过如下公式计算：扇区吞吐率= (DO FTCH信道前向RLP吞吐量字节DO FTCH信道前向RLP重传吞吐量字节)*8/(DO TCH信道平均时隙占用率*统计周期)用户等效平均速率扇区吞吐率/忙时扇区等效平均用户数；忙时扇区等效平均用户数业务信道连接建立时长/统计周期；3. EVDO多载波扩容频点目前宁波电信CDMA本地网的1x网络采用的基本频点为283，叠加频点为201，个别存在S333高配置1x基站的网络，使用的第二叠加频点为242，华

10、为设备区的网络还存在HTC/HDC等方案的应用，采用了第四个频点160为1x网络所用；而EVDO增强网络使用的基本频点是37，建议后续EVDO扩容，统一使用78作为DO叠加频点，暂时预留119频点为后期网络需要而分配使用，这样做到1x与EVDO频点的隔频使用，降低EVDO对1x的影响。但是由于EVDO的叠加频点78和基本频点37邻频，理论上容量会有一定牺牲。可参看下表了解频点使用情况。表3-1 CDMA 800M频段频点信息表No.1234567网络CDMA1xCDMA1xCDMA1xCDMA1x-1xEVDO1xEVDO频点2832012421601197837频点应用1x基本频点1x叠加频

11、点1x叠加频点HTC/HDC频点预留DO叠加频点DO基本频点4. EVDO多载波扩容策略4.1 EVDO多载波扩容方式EVDO增强网络的扩容策略与1x网络相近，大范围成片区域的基站双（多）载波扩容是首选方案，这样能够较好地保证扩容基站区域内的DO用户使用感受，同时又不降低网络性能；基于某些高话务负荷基站和周边基站的小范围区域双（多）载波扩容是次选方案，由于单载波与多载波边界的大量存在，对边界用户的服务质量会有一定的影响。图1、图2给出了两种典型的双（多）载频扩容示意图。一种是大范围成片的区域扩容为双载频，而外围其它话务稀疏区域仍旧只有基本载频；另一种是个别高话务基站和周边基站扩容为双载频，其它

12、绝大部分区域仍然只有基本载频覆盖。图-1 大范围区域（蓝色）扩容为DO双载频，其它基站（红色）仍只有DO基本载频图-2 个别基站和周边基站（蓝色）扩容为DO多载频，其它大部分基站（红色）仍只有DO基本载频4.2 EVDO多载波扩容问题相对于单载频组网，多载频组网一般需要解决下列问题：（1） 多个载频覆盖不一致：不同频点（波段）信号衰减属性不同，各载频受到的外界干扰、所承担的负荷也可能不同，以及受到系统内同频干扰的不同，都会导致同小区下各载频的前向和反向覆盖不一致。在叠加载频边界小区中，叠加载频承担的软切换话务量较少，并且受到更小的同频干扰，其覆盖一般会比基本载频更远一些。在AT（终端） Has

13、h 频点、呼叫接入、硬切换时都要考虑这种不一致性。（2） AT空闲态：需要考虑频点选择、网络获取等问题。空闲态AT守候在哪个频点上，如何发送寻呼，如何进行空闲切换。比如上图2中，在叠加载频边界小区中，当HASH到叠加载频上的AT向外移动时，由于外面没有叠加载频，会导致AT脱网而重新搜索网络。（3） 多载频话务分担：正如前面所述，增加多载频的目的主要是为了分担话务量。尽量使所有终端守候在各个载频上，呼叫接入也尽量指配到各个载频上。合理有效的利用多个载频提高连接成功率，提高吞吐量，优化数据业务性能，降低掉话率，提高资源利用率。（4） 移动性管理：包括连接过程中的软切换、硬切换，连接释放后AT重新进

14、入空闲态。要尽量避免因为硬切换造成的掉话，连接释放后AT平滑的进入空闲态而不会掉网重新搜索。（5） 躲避干扰：尽量使所有AT 守候在干扰较小的载频上，呼叫接入也尽量指配到干扰较小的载频上。当然，消除干扰对网络的影响最主要的方法是清频，其它方法只是暂时的规避以减轻影响。4.3 EVDO多载波组网策略4.3.1 空闲态EVDO终端一般是根据Hash算法来决定驻留频点的。当AT 检测到消息队列中有OverheadMessages.Updated指示时，AT将执行Hash算法，选择驻留频点。但是也可以通过系统中的参数设置的方法使终端守候在某些固定的频点上。对于终端空闲态和休眠态守候频点及空闲切换，一般

15、有两种方式：1. 在叠加载频区域内部，采用Hash的方法使终端空闲态守候在F1，F2上；在叠加载频边界，通过SectorParameters（扇区参数）消息中的channel list字段及extended channel list 字段只写入F1频点而使终端空闲态守候在F1上。对于守候在F2上的终端，当空闲切换到边界时，平滑的被指定到F1上。继续移动走出叠加载频区域时，仍然可以平滑的进行空闲切换。如图-3所示。图-3 F2上的终端空闲切换到叠加载频边界时，HASH到F1，然后做F1上的空闲切换2. 无论是在叠加载频区域内部还是在叠加载频边界，都通过SectorParameters（扇区参数）

16、消息中的channel list字段及extended channel list 字段只写入F1（基本频点）而使终端空闲态守候在基本载频F1上，加强空闲切换的平滑性和稳定性。终端空闲态守候建议：方式1可以让终端大致均匀地守候在各个频点上，较好地均衡各个载频的寻呼负荷；方式2实现起来比较方便，而且由于所有终端驻留的基本载频连续覆盖，这样更有助于终端的空闲态切换；在网络双载波扩容初期，可以使用方法2作为终端在空闲态的驻留策略，但是需要监控基本载频的寻呼负荷情况。4.3.2 接入态对于多频点小区，在EVDO的开销消息SectorParameters中，可配置多个频点，当AT 接入时，从SectorP

17、arameters消息的多个频点中通过Hash算法得到一个频点接入。使用Hash算法选择频点，在长时间统计意义上可以保证多个频点守候的AT 数目基本均匀，但并不能够保证多频点负荷的时刻均匀。另外，由于网络优化的需要，往往需要把不同类型的AT分配到不同的频点，或需优先将呼叫集中到一个频点上。这时就需要EVDO硬指配：在多频点小区，AT从某一频点接入时，AN出于话务引导的需要，通过TCA （TrafficChannelAssignment）消息，强制将AT 指配到非接入频点上建立业务信道。常用的硬指配算法就是接入优先硬指配和负荷均衡（基本）硬指配。接入优先硬指配：1. 将呼叫指配到接入载频。（载频

18、负荷需小于“硬指配门限”）2. 若接入载频负荷大于等于“硬指配门限”，则接入优先指配失败，进入下一个硬指配算法。接入优先硬指配常与终端通过Hash算法选择驻留频点的空闲态策略一起使用，利用Hash算法使AT在频点间均匀守候，并且优先使用驻留频点呼叫接入建立业务信道，来保证频点间负荷的大致均衡。负荷均衡（基本）硬指配：1. 将呼叫指配到负荷小于“硬指配门限”的最高“优先级”载频，如果最高“优先级”有多个载频，则取负荷最低的一个。2. 如果所有载频负荷高于“硬指配门限”，选择负荷最低的且“准入”的载频进行指配，此时“优先级”不再起作用。这种硬指配算法常与终端驻留在基本载频的空闲态策略一起使用，均衡

19、各载频负荷。防止个别载频负荷过高，而其它载频空闲的情况。终端接入态接入建议：双载波的开启，多频点间负荷调度越发重要。对于多频点小区， 出于负荷引导的需要，建议采用负荷均衡硬指配算法，通过TCA消息，将AT指配到特定频点上建立业务信道，避免单载波忙而其他载波空闲。4.3.3 业务态终端进入业务态后，用户移动时，在基本载频或叠加载频的连续覆盖区域内部，终端一般只需要做虚拟软切换。如果终端移动到叠加载频边界时，可能需要进行异频硬切换。目前EVDO的硬切换算法都是为了解决网络边缘区域的覆盖问题而设计，按切换触发方式可分为：OFS硬切换、RTD硬切换、DRC硬切换和RL Link Quality硬切换。

20、 其中OFS硬切换是能够判断切换目标导频强度的非盲切算法，成功率较高；而其余都是盲切算法，成功率稍差。因此，（1）对于F1或F2上连续覆盖区域内的终端，只需要做同频的虚拟软切换。（2）对于叠加载波边界小区F2上的终端，如果向单载波基站方向移动，则可能需要做异频硬切换，推荐使用OFS硬切换，OFS硬切换类似于1x中的手机辅助硬切换算法，能够搜索异频导频信号强度。采用OFS硬切换时，当终端由多载波区域向单载波区域移动到边界地区时，满足：1. 激活集和候选集的最强导频强度低于-5dB。2. 候选集或相邻集中有异频导频。（可通过Neighbor List消息是否包括异频导频，来控制AT是否进行OFS异

21、频搜索）。则AT进行OFS异频搜索，AN 进行OFS 算法判决。若异频最好导频强度与服务频点最好导频强度的差高于硬切换门限(ECIOTHRLD)，则触发OFS异频硬切换。即使是成功率较高的OFS硬切换，也会产生业务中断，要保证硬切换对用户体验影响最小，一般需要注意以下2点：1. 保证切换区域的无线环境良好；2. 异频邻区完整，但不要超过15条，太多会增大开销，增加异频搜索时间；事实上，叠加载波F2面向单载波基站的方向上没有同频干扰，其覆盖范围一般比F1大一些。如果热点地区的用户移动性不强，也可以不配置硬切换关系。比如，图-2中BTS1处于一个热点地区，该基站下面的用户一般不会走出该基站和周边基

22、站的覆盖范围（否则，双载波基站就不仅限于该基站和周边基站了），在单双载波边界地区，F2向外围一般要比F1的覆盖要远很多。这时，F2上的终端也可以不做硬切换到外围基站的F1上。如果在边界地区存在主要的交通干线和重要道路，就需要有针对性的规划硬切换方案，配置硬切换关系了。终端业务态硬切换建议：配置从F2向F1的业务态硬切换，采用OFS异频硬切换算法；如果条件允许，伪导频硬切换最好，提高硬切换成功率。4.3.4 叠加载波输出功率设置在多载波区域内部，叠加载波的输出功率设置与基本载波功率设置相同，保证叠加载波和基本载波的覆盖大致相同；在单载波与多载波边界地区，可根据实际场景调整和优化叠加载波的输出功率

23、设置情况。4.3.5 多载波插花组网的注意事项双（多）载波插花组网的情况下，需要注意如下几点：1、异频硬切换切换点选择，尽量控制在两个站的中间位置。因为切换点不合理，导致硬切换不及时，用户在信号已经不好的叠加载频上继续进行业务，影响速率和用户感受。2、插花组网情况下，叠加载频的覆盖控制困难。不同的场景覆盖范围不同，存在连续覆盖和不连续覆盖的两种情况，所以多载波边界尽量选择在用户少的区域。3、AT在做OFS异频所有时，对C/I和PER有一定影响，OFS异频硬切换一般有1-2秒的业务中断。4、异频硬切换时，实时业务可能会断线，如VPN，QQ，在线游戏业务等。5、异频邻区不宜超过15条，否则会增加异

24、频搜索时间和增大开销。5. EVDO异频硬切换测试实例与双载波扩容实例5.1 EVDO异频硬切换测试实例5.1.1 EVDO异频硬切换DT测试实例选取杭州城区某区域进行EVDO双载波组网，DO叠加载波频点为78。空闲态驻留策略：空闲态终端全部守候在37频点上；接入态呼叫策略：采用负荷均衡硬指配算法。终端在37频点接入，呼叫时AN根据37和78频点的载频负荷，为其在负荷最轻的载频上建立业务信道；业务态切换策略：终端在37和78频点的连续覆盖区域内做同频虚拟软切换，在78频点的边界区域，终端做OFS异频硬切换由78频点切换到37频点；EVDO双载波插花组网需要注意和验证如下问题：1、 78频点上是

25、否存在同PN或者邻PN问题；2、 室外宏基站叠加78频点载频后，对未叠加78频点的室分系统基站的话务负荷分担情况，以及室外78频点对室内37频点的影响，尤其是室内建筑物窗边位置的呼叫接入和切换问题；3、 DO叠加载频不同输出功率设置情况下，78频点的覆盖情况；4、 叠加载频78频点对基本载频37频点的RSSI影响；5、 边界地区78频点向37频点的异频硬切换问题，及78频点边界载频的性能（如掉话率、硬切换成功率等）；6、 边界地区发生硬切换时，对用户业务层的体验影响；测试区域及路线：测试用例一：将DO双载波测试基站的78频点的输出功率设置为20W，激活态做路线1，2，3测试，对比覆盖效果。测试

26、分析：以上两图是测试路线1，2测试情况。第一张图显示未出现78频点连续覆盖。第二张图显示78频点基本连续覆盖，但是过渡区域C/I明显变差。总结：20W功率配置情况下，在两层站点间隔，站间距在1公里左右的情况下，不能全部实现连续覆盖，在测试工程中触发了硬切换，意味着在路段中出现了CI-5的情况下，满足异频搜索条件，当78号频点C/I高于37号频点C/I 5db时，触发硬切换。插花组网78频点是否能连成片，主要由插花站站间距离和方位角下倾角以及发射功率决定。插花组网将78频点连成片，在不调整天馈的情况下极难操作（现网1X覆盖理想，不易调整天馈）。测试分析：以上是测试路线3的情况，从图中可知，发生了

27、异频硬切换，期间PER较高，吞吐率下降，当AT硬切换后到37频点后，RLPThrput升高。此次未出现速率空洞现象。总结：在20W的情况下，78号频点的覆盖范围也在1公里左右。因服务载频C/I下降，启动异频搜索，导致开销较大，PER有所恶化，因此异频邻区不易超过15条。测试用例二：测试路线4，验证激活态AT在从78频点向单载波基站移动直至硬切换后，硬切换目标基站及周围基站的RSSI变化情况。测试分析：按测试路线4，AT分别在13W和20W的输出功率配置下激活态由C点向D点移动，AT皆从杭州孔雀大厦一扇区78频点，成功硬切换到杭州定海工程公司三扇区37频点。通过网管实时观察当前服务扇区的37频点

28、RSSI有提升34dB，但仍旧维持-104dbm左右的正常水平。测试前RSSI情况测试时RSSI情况测试后RSSI情况DT测试总结：1. 从测试情况来看，硬切换基本是成功的；2. 插花组网，在20W满功率发射条件下，78频点不能保证形成有效的连续覆盖；即使个别区域78频点连续覆盖，过度区域载干比较差，对下载速率造成一定影响；3. AT在做OFS异频搜索时，对C/I和PER有一定影响，导致硬切换路段比正常路段速率低；4. 在单双载波边界地区存在硬切换，有较长距离（大约400M左右）的C/I是比较差的；5. 异频硬切换时，实时业务会中断，VPN和QQ等业务在发生硬切换时会掉线，硬切换对实时业务有一

29、定的影响；6. 叠加DO双载波，基站底噪RSSI会略有抬升；5.1.2 EVDO异频硬切换CQT测试实例测试地点：杭州四季青服装市场(室内有RRU覆盖，PN为39，频点为37)。周围情况：室外宏站主要有杭州清泰门1扇区(PN24), 杭州四季青儿童服装市场2扇区(PN312)对该区域进行覆盖，且这两个站加载了78频点载频。测试方法：在杭州四季青服装市场室外占上频点78后往室内移动,测试EVDO终端由频点78切换到频点37的异频切换情况。测试用例1：20W情况下，打开78频点的OFS硬切换开关，验证终端由室外78频点向室内37频点的异频硬切换情况。从上面两图看出，终端在室外占上频点78（PN24

30、）后往室内移动（南到北），在到达室内中间区域时成功切换到频点37（PN39）上。切换前终端的RxAGC0降到了-83.91dBm，Total C/I和Total SINR在-2dB左右，指标较差；切换到PN39后, 终端的RxAGC0升高到-57.34dBm，Total C/I和Total SINR在10dB左右，指标良好。但在终端进行异频硬切换前有一段Total C/I比较差的部分，原因是异频硬切换不及时，异频搜索时间较长引起了相关指标变差，从而产生了该现象，跟路测现象保持一致。上图为终端切换前后的下载速率对比，可以看出切换前终端的下载速率在300600kbps之间，切换到频点37（PN39

31、）后终端的下载速率在6001200kbps之间。虽然终端在切换后下载速率得到明显提高，但是在当终端处于切换带时性能受到严重影响，有较长一段的空速率。测试用例2：20W情况下，关闭78频点的OFS硬切换开关，验证终端由室外78频点向室内移动过程中的表现。如上图示，在关闭78频点的OFS硬切换开关的情况下，终端由室外移动到室内，RxAGC0在-70dBm左右，Total C/I下降到-14dB左右，前向误包率增大，最终引起了终端掉话。掉话后终端重新接入，占用室内RRU信号（PN39，频点37）。CQT测试总结：1. 终端从室外站点的78频点向室内（仅有37频点覆盖）移动，如果打开OFS硬切换开关，能够触发异频硬切换，且成功率较高；2. 终端从室外站点的78频点向室内（仅有37频点覆盖）移动，如果关闭OFS硬切换开关，终端一直在78频点进行业务，直到掉线后重新接入室内的37频点，期间终端业务速率会随着78频点覆盖变差而下降；