摘要　介紹了在進行cdma2000 1x EV-DO系統規劃時，可能出現的各種組網方式及其優缺點；并對1x EV-DO和1x共用天饋線系統和獨立天饋線系統，以及連續覆蓋和插花式覆蓋進行了分析比較。

0、前言

　　目前，中國聯通已基本實現了全網cdma2000 1x覆蓋，也基本建成了“CDMA精品網”，在覆蓋和數據業務上正在趕超競爭對手。但由于聯通開展的各種增值業務與競爭對手非常接近，同質化現象非常嚴重，無法體現出CDMA網絡的優勢；而對于極具潛力的可視電話業務，cdma2000 1x的帶寬和傳輸速率與GPRS相比，雖有優勢但還不足以對其構成威脅。

　　隨著3G牌照的發放日趨明朗，四大電信運營商均已開始規劃、部署未來的3G網絡。對于中國聯通而言，在800 MHz頻段上從cdma2000 1x（下稱 1x）升級到3G的cdma2000 1x EV-DO（下稱DO），無論從建設速度上或是投資效益上都具有其他運營商、其他制式所無法比擬的優勢。

　　a）CDMA標準的制定和發展一直非常重視對現有網絡的支持和兼容，在提供新功能的同時也注重對運營商投資的保護。

　　b）從標準上講，普通的語音和基本的數據業務在1x階段就已經趨于完善，后續DO標準的制定在于增強對高速數據及在此基礎上對VoIP業務的支持。

　　c）核心網由電路型向全IP過渡。

　　d）DO系統在設計之初就強調與1x標準的連續性和動態演進性，其射頻特性、碼片速率、功率要求和覆蓋區域等要素具有很多共同點。

1、DO組網方案

　　1.1　DO網絡結構

　　從網絡結構上看，DO的網絡結構比較簡單，系統由接入終端（AT）、接入網（AN）、PCF、分組數據服務器（PDSN）以及AAA等設備構成。圖1所示為3GPP2規范A.S0007 Phase 1 IOS建議的DO網絡結構。3GPP2中還規定了DO在A接口標準上有2個階段：第一階段Rev.0和第二階段Rev.A。目前大部分設備廠商具有支持Rev.0的商用設備，預計在2006-2007年初能推出支持Rev.A的設備和應用。

圖1　DO網絡結構示意圖

　　1.2　DO組網方案

　　建設DO網絡時，必須使用獨立的載頻，組網時可以采用2種結構：獨立組網和混合組網。

　　1.2.1　獨立組網方案

　　獨立組網是指在建設DO網絡時，DO與1x分別采用獨立的基站和PCF與PDSN相連，如圖2所示。

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圖2　獨立組網方案示意圖

　　對于無1x網絡的運營商而言，如果希望通過建設DO網絡提供高速分組數據業務，就可以單獨建設DO網絡。此時，網絡設備投資包括核心網和接入網在內的所有設備投資。

　　對于已存在1x網絡的運營商而言，為了減少對現網的影響，可以考慮單獨建設DO網絡，覆蓋數據業務需求高的區域。此時，網絡設備投資通常只包括接入網的BTS和BSC部分投資，核心網可以共用已有的1x核心網。

　　1.2.2　混合組網方案

　　對于已存在1x網絡的運營商的另外一種選擇就是DO與1x混合組網，即在1x基站上增加DO信道板，并對原有的1x系統軟件進行升級，兩者共用1x的分組核心網。接入網則又可分為升級組網方式和疊加組網方式2種。

　　（1）升級組網方式

　　升級組網對應于DO與1x共用BSC和BTS的情況，需對原BSC和BTS進行軟件或硬件升級（在現有設備上增加或替換），以支持DO功能，如圖3所示。其中，接入網中的無線資源控制、呼叫控制和移動性管理等功能由BSC完成，調制解調和基站收發信等功能由基站來完成。

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圖3　升級組網方式示意圖

　　（2）疊加組網方式

　　疊加組網指接入網新增BSC或BTS設備，疊加組網方式可細分為以下3種方式：

　　a）BSC、BTS均不共用，參見圖4；

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圖4　BSC、BTS單獨設置示意圖

　　b）共用BTS，單獨設置BSC，參見圖5；

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圖5　共用BTS，BSC單獨設置示意圖

　　c）共用BSC，單獨設置BTS，參見圖6。

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圖6　共用BSC，BTS單獨設置示意圖

　　在方式a）、b）中，新增DO-BSC進行DO的業務處理和操作維護，可以新增BTS設備或在原機柜中對BTS進行軟硬件升級。對早期布署的容量較小的1x系統，可以采用不共用BSC、共用BTS的疊加組網方式，但其后期擴容能力可能受到一定的限制，方式b）甚至可以共用天饋線系統。

　　在方式c）中，DO使用獨立的基站設備，也可以使用獨立的天饋線系統；對1x網絡的BSC、PDSN及AAA可進行軟件升級。這樣不影響1x網絡布局和覆蓋，并且可以結合目標覆蓋區的實際情況，更有針對性地規劃和部署DO網絡。該方式要求更多的基站硬件設備和機房空間等，若DO與1x不共用天饋線系統，則還需要考慮天線平臺是否有足夠的空間。

　　方式a）和方式b）均受限于各廠商設備的特點，并不常用，下文中所討論的疊加組網方式都是指方式c）。

　　混合組網的各種方式又可分為共站址和不共站址、共用天饋線系統和獨立天饋線系統等多種情況。

2、不同組網方式的比較

　　2.1　升級組網方式的特點

　　2.1.1　升級組網方式的優勢

　　a）投資方面。節省新建基站的投資成本；可共用部分原有器件和備件，減少維護和備件成本；可共用天饋線系統，投資較少。

　　b）工程實施方面。減少設備機架安裝工程量，直接增加DO載頻和相應的器件；在與1x統一的操作平臺上進行升級。

　　c）日常維護方面。基站數量少（如果按1:1連續覆蓋布站方式，無DO新建基站），減少了維護工作量；不增加機架數量（對某些設備而言，需要增加新機架），節省機房空間。

　　d）與1x的互操作方面。同一設備廠家核心網與接入網之間的消息互通易于實現；升級到Rev.A時，1x和DO的尋呼、短消息等可以共用通道進行監聽和傳送。

　　e）射頻方面。可共用天饋線系統，在一定程度上可以分享1x網絡優化的經驗；1x和DO前／反向鏈路沒有額外的損耗，不會對原有1x的覆蓋產生影響；系統間的隔離不受影響；可共用GPS天線。

　　2.1.2　升級組網方式的劣勢

　　a）設備選型方面。在進行設備選型時受限于原有1x設備廠家。

　　b）投資方面。由于升級組網方式均是在原有1x設備基礎上升級改造而來，某些廠家設備的升級改造費用可能比較昂貴，有的設備甚至必須完全替換，在這種情況下就沒有價格優勢。

　　c）對新業務支持方面。由于上述原因，現網設備對未來的新版本、新業務不支持或不能很好地支持。

　　d）對現網影響方面。軟硬件升級對現網1x用戶會造成或多或少的影響。

　　2.1.3　升級組網方式的選擇策略

　　在選擇升級組網方式時，需要考慮以下幾方面的因素：

　　a）具備1x網絡；

　　b）原有1x設備（基站硬件插板、基站和BSC的軟件版本）是否支持DO升級；

　　c）設備選型受限；

　　d）是否支持新業務的開展；

　　e）運營商和用戶是否可以承受升級對現網造成的影響；

　　f）由于必須共用天面甚至共用天饋線系統，因此對每個站址的安裝空間提出了較高的要求。

　　2.2　疊加組網方式的特點

　　2.2.1　疊加組網方式的優勢

　　a）工程實施方面。如果不共用天饋線系統，則新增基站的安裝、調測完全獨立，對原有1x網絡沒有影響。

　　b）射頻方面。如果不共站址，DO無線網絡與1x無線網絡是完全獨立的，DO網絡可以根據數據需求和網絡特點進行站點設置和網絡優化。

　　c）設備選型方面。不受原1x設備廠家的限制，通過設備招標可在一定程度上降低網絡建設的成本；某些新廠家的DO設備與原1x設備相比，其能耗比、支持IP傳輸等方面具有相當的優勢。

　　2.2.2　疊加組網方式的劣勢

　　a）投資方面。需要增加新的基站設備，會增加建網的投資成本；需購買新的合路器／功分器或新的天饋線系統（分別對應于共用天饋線系統、獨立天饋線系統等情況）。

　　b）工程實施方面。如果在原有機房新增基站設備，則對機房面積、承重等方面提出要求；如果采用共用天饋線系統方式，則需要斷開饋線并安裝合路器／功分器，使1x業務中斷。

　　c）射頻方面。如果1x和DO不共用天饋線系統，或基站布局不一致，則兩套天饋線系統的增益和損耗可能不同，也就不能充分分享1x網絡優化的經驗；某些站址可能沒有足夠的位置安裝新的天饋線系統或者空間隔離度不夠。

　　d）傳輸組網、供電需求方面。新增基站站址對傳輸組網的需求比升級網復雜，新增獨立設備機架的供電需求也較升級網多。

　　2.2.3　疊加組網方式的選擇策略

　　在選擇疊加組網方式時，需要考慮以下幾方面的因素：

　　a）建設成本相對較高，尤其當BSC、PCF、電源和傳輸配套等不能共用時，必須單獨新建一套；

　　b）不能充分分享1x網絡優化的經驗；

　　c）當新增設備與1x基站共站址建設時，對基站機房面積、承重要求較高；

　　d）對于運營商而言，選擇疊加組網可以有效引入主設備招標。

3、其他方面的比較

　　3.1　共用天饋線系統與獨立天饋線系統的比較

　　如果采用升級組網方式，由于是同一個廠家的設備，在其機架頂端的射頻端口上，1x與DO共用天饋線系統方式和1x多載波共用天饋線系統方式兩者之間沒有本質上的區別，因此，采用共天饋線系統的可行性是毋庸置疑的。

　　對于疊加組網方式，由于不再采用原1x廠家設備的可能性非常大，因此建議盡量采用獨立天饋線系統，其原因如下：

　　a）共用天饋線系統需要外置合路系統，增加了故障節點；

　　b）外置合路系統將增加1x和DO系統的上下行鏈路損耗，當網絡中大量采用這種結構時，城區室內的深度覆蓋、網絡性能指標等可能會受到很大的影響；

　　c）根據覆蓋和優化的需要，1x和DO兩個系統對天線的下傾角、方位角、波瓣寬度等提出了不同的建議和要求，增加了網絡優化的實施、協調難度。

　　d）對于個別關鍵站址，由于天線安裝位置受限，在這種特殊情況下，不得不采用共用天饋線系統方式，這時應根據所使用的1x和DO基站的特點和共站要求，選擇合理的共用天饋線系統方式。

　　（a）原有1x基站未使用多載頻，每個扇區天饋線端口為單發雙收狀態，新增的DO為單載頻設置。

　　在這種情況下，可以將DO基站的每扇區發射端分別與另外一付1x沒有使用發射的天線端口相連接，1x與DO基站在2根饋線上各自發射自己的信號，在發射鏈路上沒有額外的功率損耗。而在接收鏈路上，由于必須采用分集接收，可以從1x的分集接收端口功分后經過跳線與DO基站的接收端口相連接（每扇區兩個系統分別各有一付天線為主接收天線，分集接收則從另一系統功分得來），參見圖7（a）。

　　這樣一來，反向鏈路上的損耗與b）相同，而且為使兩路接收相匹配，還需要仔細考慮1x與DO各自的設備特點（如兩系統帶通濾波器的性能）。

　　（b）原有1x基站已使用多載頻，每個扇區天饋線端口為雙發雙收狀態，新增的DO為單載頻設置。

　　在這種情況下，切實可行的方案是使用混合合路器，它可以將2個基站的每扇區的前/反向信號進行合路/分路，達到共用天饋線系統的目的，參見圖7（b）。

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圖7　兩種常用的共用天饋線系統方式

　　使用混合合路器會給前／反向帶來1～3 dB的衰耗，但可以采取如下彌補措施：

　　●對于宏蜂窩基站，提高基站機頂的射頻發射功率；

　　●如果已經是最大功率發射，則可以通過功率放大器來彌補前向功率損耗；反向則可以通過塔頂放大器來彌補；

　　●增加其他有源器件，但這種方案一方面增加了故障點和新的插入損耗，另一方面成本和安裝位置也會存在一定的問題。

　　綜上所述，無論哪種共用天饋線系統的方式都有其特點和局限性，必須對不同廠家設備特點進行綜合考慮后慎重使用。

　　3.2　連續覆蓋和插花式覆蓋的比較

　　在混合組網方式確定以后，還存在基站設置方式的比選，主要有連續覆蓋（與原有1x基站共站址建設）和插花式覆蓋（可以不遵循原有1x基站布局，而根據數據需求的高低進行設站）2種，參見圖8。

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圖8　連續覆蓋和插花式覆蓋比較

　　3.2.1　連續覆蓋特點

　　a）可以借鑒原有1x網絡的設置參數、基站布局規劃方案；

　　b）可以利用原有1x基站配套資源（電源、傳輸、基礎配套等），便于快速實施；

　　c）便于實施和開展VoIP、VT等實時性業務（Rev.A以上版本）；

　　d）對于前期基站布局不合理、數據與話音分布不吻合等情況，受到較大的局限性；

　　e）對于沒有數據需求的區域，仍采用DO的連續覆蓋可能會造成投資浪費。

　　3.2.2　插花式覆蓋特點

　　a）可以結合數據分布的實際特點，對有需求的區域進行布站，而對數據需求量不大的區域，數據需求則由1x承載；

　　b）無法充分利用原有1x網絡的參數設置、基站布局規劃，相對于1x網絡而言，DO是一個相對獨立的接入網；

　　c）無法利用原有1x基站配套資源（電源、傳輸、基礎配套等），增加了工程實施難度；

　　d）存在較多的1x與DO切換邊界，增加數據的切換，會導致網絡質量不易控制；

　　e）不利于開展VoIP、VT等實時性業務。

4、結束語

　　通過上述對各種情況的分析，將各種組網方式、覆蓋方式的特點列于表1中。

表1　各種組網方式、覆蓋方式的特點比較

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　　從工程設計的角度來看，建議根據現有1x網絡的情況以及DO網的建網策略，選擇升級網或疊加網不同的組網方式，覆蓋方式則建議采用以連續覆蓋為主、插花式覆蓋為輔的建設策略。對于是否采用共用天饋線系統方式，則應依據天饋線的安裝空間、割接工程量以及對現網的影響等因素靈活取定，而不能盲目地選擇某一種組網、覆蓋方式。

　　由于3G網絡在國內尚處在實驗網階段，并未開始大規模建設，尤其是cdma2000 1x EV-DO Rev.A的建設時機并不成熟，因此文中的某些組網規劃、工程實施方案是根據2G網絡的經驗得出的，很有可能會在將來的操作過程中存在預料不到的問題，歡迎大家批評指正，并展開更深層次的分析與探討。