CDMA基站小区分裂技术的应用实例分析

【摘要】 基于个别数据业务非常突出的孤立热点区域的用户投诉问题，结合实际工程案例，详细分析了CDMA基站小区分裂技术的应用方案，并对工程实施后的效果进行了分析论证，最后总结了建设经验，验证了CDMA基站小区分裂技术是提升孤立热点区域基站容量的有效手段。

【关键词】 CDMA基站 小区分裂 建设方案 容量提升

一、引言

随着CDMA网络业务的发展，智能终端的普及和数据业务的快速增长，同时由于移动网络话务分布客观存在的不均衡性，出现了部分个别数据业务非常突出的孤立热点区域，区域内用户数据业务感知差且投诉频繁，如位于郊外的部队驻地和孤立的职业学校，及部分数据业务需求较强的乡镇区域等，针对这些非成片的热点区域采用基站成片载频扩容的方式并不具备经济性。如采用将目前CDMA基站普遍采用的三扇区形式进行小区分裂，扩展成四扇区、五扇区或六扇区的形式，提升单基站的数据容量承载能力，将是既经济有效又操作简便的方式。

二、小区分裂的特点和意义

小区分裂定义为为容纳更多的用户，目前，在业务繁忙区域基站一般都已采用三扇区形式，为了应对业务突增和频点资源受限的矛盾，建议对三扇区基站进行有选择的小区分裂，可以改造成四扇区、五扇区或六扇区形式。

小区分裂对基站容量有较明显的提升作用，同时因为小区分裂是在原基站上进行，可以避免了选址、谈楼等难题，同时节约了相关配套投资，大大缩短了工程建设周期，并能快速应对前端业务变化需求[1]。

三、覆盖实例方案

衡阳市某基站附近驻扎武警某团，属于军事机密区，有线宽带和WLAN无法进入，导致使用CDMA无线宽带用户较多，数据业务需求旺盛，但由于上网速度慢造成用户多次投诉。该基站目前三个扇区均以开通三个EVDO频点，测试发现每扇区每个频点的忙时等效用户数都超过6个，最高时超过9个，基站处于超忙状态。由于站点毗邻军事区，无法在周边区域新增基站，根据网络实际情况，决定针对该基站现有CDMA小区进行小区分裂，以提升单基站容量承载能力。

3.1 设备升级

3.1.1 设备升级方式对比

CDMA基站小区裂分的设备升级方式主要有两种，分别是原基站直接升级方式和新增一套基站设备与原设备共同组成多扇区基站方式，这两种升级方式的优缺点如表1所示。从对比表格可以看出，如果原有基站设备支持多扇区组网形式，则直接升级方式更具经济性和便捷性。

3.1.2 设备升级方案

该基站采用的是华为公司的宏基站设备BTS3900，设备可支持多扇区形式，因此该基站的小区裂分只需在原有设备基础上加配板卡和扩展柜即可。

根据设备特性和裂分需要，工程需增加3块CRFU射频模块、1块HECM单板（EVDO信道处理板），以及相应的CPRI线和电源线；同时为提高上下行速率，需对设备ABIS口进行FE改造。

3.2 天馈系统设置

该站原来是三扇区，采用水平波瓣角为65°、增益为15dB的天线，基站改造成六扇区后，扇区和扇区间平均夹角从目前的120度降到60度，由于受无线环境和覆盖目标等因素影响，实际分布有些扇区甚至更小。如果仍采用目前三扇区基站普遍采用的半功率角为65度的天线，扇区和扇区间会存在较大的重叠区域，引入大量干扰，恶化了信噪比，因此须考虑主瓣宽度更小的天线[2]。

为避免小区过多重叠，建议选用水平波瓣角为30°的天线、增益为18dB的窄波瓣高增益天线。同时由于窄波瓣天线高增益，需适当控制覆盖范围，需压低天线下倾角，因此工程中采用带电子下倾功能的天线，尽量减少天线覆盖的畸变可能对网络质量带来的影响。

根据实际情况，工程选用水平波瓣角为30°的天线、增益为18dB的窄波瓣高增益天线，配置天线方位角为0/60/120/180/240/300，天线挂高和原天线保持一致，考虑天线增益变化的影响，下倾角在原来的基础上下调3°。

3.3 参数配置

针对该基站的CDMA小区分裂，还需调整以下几项参数配置：（1）扩容脚本，增加基站硬件配置数据；（2）PN规划，现有基站扇区裂分变为6扇区后，新增扇区的PN需要结合周边站点进行协同规划；（3）邻区规划，由于该基站的扇区数量发生变化，邻区关系需要重新调整规划，需结合理实际情况与测试结果进行规划。

四、实施效果

按照既定的组网方案，在完成衡阳市某基站六扇区组网实验后，进行了详细的前后对比测试。

4.1 网络关键指标

通过DT测试前后的网络覆盖率和主要无线指标的对比，该基站1x网络指标基本保持平稳良好，EVDO各项指标明显改善。表2是六扇区组网前后的网络关键指标对比表格。对比结果显示，EVDO前向RLP吞吐率平均值明显改善，由669.1kbps提升至966.9kbps，相比测试前提高了44.5%。

4.2 话务数据

通过提取一周的1X话务进行分析，1X呼叫建立成功率变化不大，掉话率有所降低，测试前后该区域1X话务量基本稳定，改造前后一周内不含软切换话务量总和分别为1040.8Erl和993.26Erl，差异不大。DO单载波等效用户数显著降低，单扇区等效用户数均降至4用户以下；DO无线连接成功率和掉线率差别不大，但单用户吞吐率改善明显，实施前为1079.9kb/s，实施后为1774.1 kb/s，提高了64%，有效的解决了超忙小区造成用户投诉网络慢的问题。话务数据小区分裂前后测试对比如表3所示：

4.3 切换性能

由于该基站采用的是原设备直接升级改造方式，多个扇区在物理上和逻辑上都归属一个站，切换、信令等方式与现有三扇区一致，相邻扇区间切换关系为更软切换关系，因此实施前后测试数据显示1X切换和EVDO切换性能参数差异不大。

4.4 结果分析

通过分析可以看出，该基站实施CDMA小区分裂后，网络覆盖效果改善明显，各项KPI指标保持良好状态，EVDO各项指标明显提高，其中下行RLP吞吐率平均值提高44.5%，单用户吞吐率提高64%，投诉量降低至为零。由此可见，该站CDMA小区分裂的成功实施有效的提升了单基站容量承载能力，解决了超忙小区造成用户投诉的问题，提高了网络质量，投资效益显著。

五、结束语

总之，该项目的成功实施，验证了CDMA小区分裂技术能够在非成片热点区域的场景发挥经济性、工程实施简便性和工程量小的特点，是提升非成片热点区域基站容量承载能力的有效手段。