隨著移動通信網絡的建設和市場的深度發(fā)展,校園用戶日益成為各移動運營商關注的重要用戶群體之一。校園用戶的分布相對較為集中,更便于開展針對性的網絡建設和市場拓展。校園用戶規(guī)模大、普及率高,具有明顯的規(guī)模效益。此外,校園用戶的知識程度高、思維活躍、善于接受新鮮事物,是各類業(yè)務的積極使用者和參與者,也是潛在的中、高端用戶。隨著“翼卡通”等業(yè)務的推廣和市場的發(fā)展,中國電信校園用戶規(guī)模不斷擴大,為校園網的建設帶來了諸多挑戰(zhàn)。
陜西高校眾多,高校數量在全國城市中名列前茅。陜西電信近幾年發(fā)展“翼卡通”高校非常迅猛?!耙砜ㄍā睒I(yè)務是中國電信針對校園、政府、企事業(yè)等客戶提供的融入了支付能力的信息化解決方案。用戶通過帶有射頻功能的天翼手機既可以享受優(yōu)質的語音和信息服務,也可以實現手機考勤、手機門禁、手機消費、手機會議簽到等各項功能的應用。具體到學校一般舉措為:本?!耙砜ㄍā庇脩糁g通話免費;通過“翼卡通”手機在校園實現消費、圖書借閱、洗澡、考勤、門禁等功能;“翼卡通”用戶可以利用校園短信平臺發(fā)布或接收短信服務。
眾多的“翼卡通”高校為陜西電信的用戶發(fā)展和業(yè)務收入做出了積極的貢獻,也同時對無線網絡造成極大的壓力并提出了新的要求。
一、校園無線網網絡特點
通過對現網校園無線網進行分析,發(fā)現高校學生在晚自習后存在集中使用業(yè)務的情況,造成話務密集,但校區(qū)基站有限,使得個別基站配置超高,CDMA無線網頻率的使用已到極限。
1、中國電信CDMA網絡頻率計劃
中國電信CDMA網的工作頻段為:
825MHz~835MHz(上行,基站收、移動臺發(fā));
870MHz~880MHz(下行,基站發(fā)、移動臺收)。
共計10MHz頻段。
頻道間隔及中心頻率位置
IS-95A系統(tǒng)頻道間隔為1.23MHz。
CDMA系統(tǒng)沿用AMPS系統(tǒng)的頻點號,頻點號與中心頻率的關系:
F(n)=825.00+0.030×n(移動臺發(fā)、基站收);
F(n)=870.00+0.030×n(基站發(fā)、移動臺收)。
圖1示出CDMA各頻道的安排。圖中按照AMPS系統(tǒng)的信道編號,標注CDMA頻道的中心頻率位置。括號內是對應的前向頻道中心頻率(此處為移動臺發(fā)基站收,基站發(fā)移動臺收應加45MHz)。中心頻率在AMPS的283號頻道為CDMA基本頻道,逐步從高端向低端擴展使用的CDMA頻道的中心頻點位置依次為242號、201號、160號、119號、78號和37號。
CDMA不需進行頻率規(guī)劃,各小區(qū)可以使用相同頻道。
說明:①1、2、3......160......242......283為AMPS的話音頻道編號;②313至333為AMPS的控制頻道編號;③283號頻道為CDMA的基本頻道的中心頻率所在的位置。
CDMA無線網一般采用的基本頻點為283號頻道,雙載波基站采用的第二頻點為201號頻道,三載波基站采用的第三頻點為242頻道。EVDO基站采用37號頻道。
由上面介紹可以看出,中國電信CDMA網絡目前可用的頻點只有7個,且同時要用于1X網絡和EVDO網絡,頻點資源成為限制校園用戶發(fā)展的主要因素。
二、校園無線網話務分析及容量需求分析
下面以西安、咸陽、寶雞的3所高校為例,對現網“翼卡通”高校的話務特點進行分析。從網管系統(tǒng)提取2012年12月10日24小時的話務統(tǒng)計數據,如下表所示:
由表1可以看出,3所高校的1X話務量最大值均出現在22點,即1X的系統(tǒng)忙時為22點。也就是說高校學生在晚自習后集中使用1X業(yè)務,話務密集。同時可以看出DO的數據流量變化不明顯,全天比較平均。
CDMA 1X單載頻承載的最大話務量為24.813 Erl,在工程實際應用中,預留30%的富余量,取每載頻可承載話務量為17.37 Erl(24.813 Erl X 70%)。計算得到寶雞文理學院需要76個1X載頻,咸陽商貿學院需要76個1X載頻,西安培華學院需要89個1X載頻。
CDMA EVDO單載頻承載的理論數據流量為1.2Mbps,在工程實際應用中,取每載頻可承載1Mbps。計算得到寶雞文理學院需要8個EVDO載頻,咸陽商貿學院需要10個EVDO載頻,西安培華學院需要23個EVDO載頻。
根據近年來的業(yè)務發(fā)展情況,1X業(yè)務增長平穩(wěn),EVDO業(yè)務則爆發(fā)式增長,隨著電信業(yè)務的發(fā)展、用戶習慣的改變及終端的發(fā)展,EVDO業(yè)務仍會快速增長。以西安培華學院為例,在2011年底,集中將原有用戶的終端更換為支持3G業(yè)務的智能終端,同時新用戶統(tǒng)一使用支持3G業(yè)務的智能終端,在2012年一年時間內EVDO業(yè)務增長了130%,1X業(yè)務只增長20%左右。陜西電信計劃在2013繼續(xù)在高校推廣使用支持3G業(yè)務的智能終端及有吸引力的資費標準,所以后期高校在CDMA網絡建設時,可適當加大EVDO的網絡投入。
三、陜西電信校園CDMA無線網絡建設方案
頻率是移動通信系統(tǒng)中的不可再生的寶貴資源,頻率的使用是網絡發(fā)展中的重要問題。在頻率使用規(guī)劃中即要考慮業(yè)務發(fā)展的可持續(xù)性,也要考慮干擾分析和干擾規(guī)避的問題。另外還需考慮用戶漫游、終端支持性、頻率的不平衡性等方面的問題。
目前制約中國電信CDMA網絡在校園發(fā)展的主要因素是網絡容量受限。通常增加CDMA無線網絡容量的方法有3種:
1、新建室外基站。校園內新建室外基站是最直接也是最有效的增加網絡容量的方法,但在大部分高校校園內,由于地理條件的限制及網絡結構的原因,已無可能在合適的位置繼續(xù)新建室外基站。
3、新建室內分布系統(tǒng)。通過西安、咸陽、寶雞的3所“翼卡通”24小時的話務分析,校園CDMA網絡1X的系統(tǒng)忙時為22點,即學生在晚自習后集中使用1X業(yè)務。這個時間段的用戶絕大多數都位于學生宿舍內,所以考慮在宿舍樓內新建室內分布系統(tǒng)以吸收話務量。以咸陽商貿學院為例,現網用戶為1萬戶,主要為大一、大二及大三的學生,到2013年9月后全校的1萬4千學生基本全為“翼卡通”用戶。分布于學校的10棟宿舍樓內,平均每棟宿舍樓1千4百多位學生,結合后期的業(yè)務發(fā)展,考慮在宿舍樓內新建室內分布系統(tǒng),采用主設備信號源。
根據現網話務及用戶統(tǒng)計,咸陽商貿學院現網每“翼卡通”用戶1X業(yè)務量為0.13Erl,每“翼卡通”用戶EVDO業(yè)務量為1Kbps。按照2013年9月后每棟宿舍樓1千4百位學生,可以計算出每棟宿舍樓內1X業(yè)務量182.71Erl,EVDO業(yè)務量為1.36Mbps。根據每1X載頻承載17.37Erl,每EVDO載頻可承載1Mbps,每棟宿舍樓內需要11個1X載頻,2個EVDO載頻。綜合1X業(yè)務的發(fā)展及后期EVDO業(yè)務增長,考慮在每棟宿舍樓內新增3個RRU主設備信源,每個信源的配置為S4+S1,這樣每棟宿舍樓內共有12個1X載扇,3個EVDO載扇。
以上總體介紹了陜西電信校園CDMA網絡各種場景下的建設方式,在工程建設中,可以根據各個校元的不同特點,靈活選擇適合于本校的建設方案。