1.4 WCDMA无线网络的实施
1.4.1 无线网络实施过程的重要性
前述的内容中,我们已经看到了WCDMA技术在世界以及中国的商用过程,而这些商用过程离不开WCDMA网络的实施,尤其是WCDMA无线网络的实施过程。
无线网络的实施过程对移动系统的运营有举足轻重的影响,其重要性体现在如下几个方面。
1. 无线网络的实施过程决定无线网络的性能
大家知道,无线网络是移动通信系统中直接与用户打交道的部分,移动通信系统提供的各项业务要通过无线网络来实现覆盖,整个移动通信系统的性能最终需要透过无线网络来体现。没有性能好的无线网络,性能好的移动通信系统就是无源之水、无本之木。性能好的无线网络才能提高用户感知度,吸引用户和留住用户,使得移动通信系统的运营实现良性循环。因此,无线网络的性能历来都是移动通信运营商的关注重点。尤其是在国内已经存在3家移动运营商,又有3种3G制式同台竞争的环境下,无线网络性能的好坏直接决定了移动运营商的未来发展前景。
良好的无线网络性能需要依托无线网络的实施过程,只有在整个实施过程中都以无线网络性能为重点,致力于提升无线网络的性能,最终的无线网络才能获得满意的用户体验。
2. 无线网络的实施过程决定无线网络的投资
据统计,在移动通信系统建设过程中,投资的主体部分总是用于与无线网络相关的部分。这一方面是由于基站是数量最多的主设备,因此占设备投资额度高;另外一方面还有许多与基站相关的配套设备,如机房、电源、传输、天线、馈线和铁塔等,这些配套设备都需要占用相当数量的投资,而这些配套设备的投资与基站的投资之间是成比例的,也就是与无线网络的投资成比例。另外,由于基站以及配套设备的数量众多,因此这些设备在运行过程中的差别,如功耗、体积和接口等,将会决定运营成本和维护成本的多寡,这也要求我们在选型时更加慎重。
从上面列举的两大因素可以看到,无线网络的实施过程至关重要,直接决定了移动运营商的投入及产出,自然也就是移动通信系统建设中的头等大事。一旦无线网络实施过程中考虑不周,必然带来严重的后果,或者延缓业务的推广,或者造成建设以及运营成本的大幅攀升,从而影响运营商的持续发展。
无线网络的实施过程如此重要,WCDMA无线网络的实施过程也是如此。实施WCDMA无线网络的总体目标就是建设一个经济合理、稳定可靠、可持续发展的无线网络。
1.4.2 WCDMA无线网络的实施过程
为了方便理解WCDMA无线网络的实施过程,我们先从生活中的几个例子开始。
比如现在装修新房,需要安装空调。首先要做的事情就是结合实际情况及要求,确定空调方案。如果房间很大,最好还是安装中央空调;如果在南方,最好安装地暖;如此等等。经过反复比较后,如果决定要安装地暖,接下来就要进行管道设计,确定管道长度、直径和接头等,并按照设计进行采购、施工与安装。地暖运行后,我们还要检查其是否达到了预期的要求,并且做相应的调整。
又如现在报纸上经常出现的理财案例,开始总会先分析一下客户的资产、收支及长远打算,根据这些情况来建议客户该购买股票、基金、期货、房产还是贵金属;接下来如果选择购买基金,还会选择股票型还是稳健型基金,采用定投还是灵活购买;确定定投稳健型基金后,需要再确定具体的基金名称以及定投额度,以方便实施;每年年终,我们还会检查一下基金定投的执行效果,看是否需要调整。
总之,无论是安装空调的过程还是理财的过程,都需要经过方案选型、方案设计、方案执行以及优化调整等环节,WCDMA无线网络的实施过程也是如此。
WCDMA无线网络的实施过程可以划分为方案选型、网络设计、网络施工及网络优化四个主要环节,层层递进,互为依托,如图1.11所示。其中方案选型、网络设计及网络优化属于技术环节,网络施工属于工程环节。
图1.11 WCDMA无线网络的实施过程
方案选型又称为确定部署方案,是实施WCDMA无线网络的第一阶段。在这一阶段,工作人员需要根据本地网络的特点,进行针对性的方案设计。方案选型通常包括确定无线设备的组网方案、确定基本的覆盖思路、确定特定环境(业务密集区、居民区、室内、高铁和高速等)的覆盖思路及确定无线设备的类型。从某种意义上看,这个阶段属于战略的层面。
无线网络设计是实施WCDMA无线网络的第二阶段,目的是确定无线网络规模,决定无线网络特性。在这一阶段,工作人员会结合部署方案,针对具体的区域,类似于按图索骥,进行WCDMA无线网络的规模以及配置的详细设计。由于WCDMA无线网络主要由基站(Node B)、基站控制器(RNC)和传输网络组成,因此具体到WCDMA无线网络规划设计,主要任务就是确定基站(Node B)和基站控制器(RNC)的规模和特性。从某种意义上看,这个阶段属于战术的层面。
无线网络施工是实施WCDMA无线网络的第三阶段。在这一阶段,工作人员根据WCDMA无线网络的设计结果,进行无线网络设备的采购、安装和开通。无线网络施工也是一个项目管理的过程,目前,由于施工多采用交钥匙工程,时间紧,任务重,如果项目组织不好,不但耽误工期,需要更多的投入,网络的质量也得不到保障。因此,这一阶段对于WCDMA无线网络的成败举足轻重,不过,限于篇幅,本书内容将不涉及这一阶段。
无线网络优化是实施WCDMA无线网络的最后阶段。在这一阶段,WCDMA无线网络已经投入运行,工作人员会根据运行的结果,对WCDMA无线网络的性能进行优化,以保证WCDMA无线网络的覆盖、性能以及容量达到设计要求,满足用户的需求,发挥出最大的效益。在优化过程中,我们首先要确保无线网络的覆盖达到设计要求。覆盖是无线网络优化的根本,满足覆盖要求后,其他的优化内容才能顺利展开。为了定量地判断无线网络的性能指标,从而为优化提供依据,我们还需要获取业务的接入性、保持性以及移动性等KPI指标,通过这些指标来把握无线网络的性能与质量,而在无线网络优化中很多工作就是围绕如何改善和提高这些KPI指标进行的。
显然,确定部署方案是进行无线网络设计的前提,而无线网络的优化必须要在无线网络工程结束后才能进行,而且无线网络优化的目的也是为了满足设计要求。因此,一旦在无线网络优化阶段采用各种措施也无法达到设计的要求,我们就需要调整部署方案,重新进行无线网络的设计。随着业务的扩展,这种情况是必然出现的,这也就是我们每期无线网络扩容的需求。因此,整个WCDMA无线网络实施过程可以看成一个螺旋上升的过程。
1.4.3 基站相关的设计任务
基站是WCDMA无线网络的主要部分,因此也是WCDMA无线网络实施过程的主体。与基站相关的设计工作需要完成以下任务。
① 确定基站的类型。
由于无线网络覆盖的不同区域之间差别很大,用户的分布和使用习惯也不尽相同,用同一种基站包打天下是不现实。
② 确定基站的配置。
考虑到业务的推广和发展趋势,基站采用同样的容量配置也是不合理的。
③ 确定基站的数量。
前面已经提到,基站以及与基站相关设备是投资的主体部分,一旦基站的数量发生变化,自然就会引起投资规模的变化。当然,基站的数量与基站的类型、配置及覆盖要求有直接的联系,需要通盘考虑。
④ 确定基站的位置。
当基站的数量确定后,就可以根据基站的覆盖半径确定基站的位置,确定基站位置的过程称为找站。找站不仅与技术相关,还牵涉很复杂的沟通、利益分配以及引导。
⑤ 确定基站的参数。
当基站的位置确定后,最后就是确定基站的参数,包括基站天馈的相关参数,如小区的数量、天线的类型、增益、高度、方向角和下倾角、馈线的类型和长度;基站本身的参数,如导频信道的功率设置、公共信道的功率分配、主扰码的设置,等等。
这些任务可以通过初步设计、站址选择和详细设计三个步骤来解决,并包括相关的准备环节,如准备设计目标、确定无线环境以及设备参数。基站相关的设计任务如图1.12所示。
图1.12 基站相关的设计任务
1.初步设计
在初步设计阶段,首先需要准备设计目标,包括确定用户数量、业务覆盖区域以及用户话务模型等内容;了解无线环境,包括获得覆盖区域的地图、地形和传播模型;确定设备的参数,包括各种类型基站及其容量。在上述信息的基础上,进行无线网络的覆盖以及容量设计,确定基站的数量及相应的配置。
2.站址选择
在站址选择阶段,主要工作是寻找合适的站址。根据初步设计阶段得到的基站的覆盖半径,可以出筛选可用的站址,并确定基站的站高、天线和馈线的信息。
3.详细设计
在详细设计阶段,可以采用仿真工具,结合电子地图和传播模型,输入基站的配置、位置以及天线和馈线等信息,进行无线网络的覆盖效果分析,并根据分析的结果调整无线网络的参数。
目前,常用的详细设计方法是采用默认的配置参数,然后在网络优化的过程中逐步优化配置参数。
除了与上述与基站有关的设计任务外,WCDMA无线网络设计还涵盖了确定RNC的数量、配置和参数,确定ATM传输网络的配置等工作。