华为咨询：3G无线网建网方案及海外建网实践

1、WCDMA无线网建网方案及海外建网实践目录 3G无线网建网原则 经济快速建网方案WCDMA网络建设原则互相补充，均衡发展原则3G建设初期，GSM网络具有覆盖优势而容量趋于饱和，WCDMA初期覆盖受限但具有容量优势，两网可实现互补网络稳定优先原则GSM是服务现有移动用户的基本网络，3G建设应首先保证GSM网络的稳定性网络平滑演进原则充分利用现有的2G网络资源，兼顾面向未来的网络发展策略，选择最佳的发展时机，逐步实现从2G网络向3G网络的演进网络平滑演进原则网络建设三大原则2G/3G一张网，用户将逐渐从2G网络向3G迁移在WCDMA网络基本稳定后，加快用户迁移过程，使WCDMA网络尽快达到规模效益

2、建设高质量的3G无线网络建设3G网络的预期目标：提高3G网络市场竞争力，占据领先位置更好的网络质量吸引更多的用户更丰富的业务类型加大对用户的吸引力高质量的网络提高用户的忠诚度可持续可盈利能力实现预期目标必须具备高质量的无线网络：高覆盖率稳定的网络信号 简单的GSM/WCDMA互操作策略，减少系统间切换，提高服务质量高质量的网络才能保证运营商的竞争力和可持续赢利能力高质量快速建设3G无线网络在日趋激烈的3G市场，快速建网能帮助运营商确立市场的领先地位信产部部长王旭东明确表态：“在2008年之前，中国会承诺推出3G技术” 为了服务2008年北京奥运会，3G商用网最迟应该在2008年初正式商用3G网

3、络从建设到商用必经的几个过程网络规划、建设、预商用、优化、正式商用时间已经非常紧迫高效率抢占市场领先地位需要快速建设3G无线网络建设经济的3G无线网络降低建设成本，中国移动3G无线网络建设应当充分利用现有网络资源在条件合适的情况下，尽量与GSM基站共站址，共享机房、传输、电源、铁塔等配套设备；依托现有GSM网络覆盖保证话音业务的连续性，在重点区域叠加WCDMA网络，减少3G初期投资选择符合经济性要求的建网方案是实现竞争力和盈利能力的助推剂经济性经济快速优质的建网原则Dense urbanUrbanRural/Suburban网络容量适应用户发展，避免过度超前或频繁扩容，影响网络稳定和用户/业务

4、发展初期重点关注覆盖，随用户和业务发展逐步扩容在用户发展的重点区域(重要城市，风景区，交通干线)实现适当容量的精品覆盖其他地区依托2G网络保证语音业务的连续性，避免将2G、3G网络边界设置在人流密集区保证网络平滑扩容，降低扩容对网络运行质量和服务质量的冲击网络规划建设必须充分考虑降低运维成本，保证可持续发展普通覆盖逐步提高覆盖水平精品覆盖、重点投入站点一次建设到位目录 3G无线网建网原则 经济快速建网方案Saving CAPEXSaving OPEXFast deploymentBetter Quality利用2G扩展3G覆盖重用现有站址资源增强覆盖与平滑扩容采用无机房建网手段经济快速建网解决

5、方案大容量的3G室内覆盖中国移动GSM网络经过多年的发展，建设已经非常成熟，网络遍布全国，覆盖良好WCDMA网络初期建设很难达到GSM覆盖范围GSM和WCDMA网络将处于共存状态WCDMA网络覆盖GSM网络覆盖拥有完善的GSM网络对于中国移动是优势，利用2G，可以拓展3G的覆盖，提高用户体验如果2G、3G关系处理不当，将会影响GSM现网，影响业务质量合理利用2G网络，拓展3G覆盖3G/2G 共存原则影响最小原则成片连续覆盖，减少覆盖空洞，减少切换数量采用单向切换避免过多的2G/3G配合，以及乒乓切换的风险切换最少原则减少切换，尤其是系统间切换质量最好原则改善切换成功率优选3G网络原则将业务量吸

6、引到3G，减少2G扩容压力3G2G2G/3G共存成片连续覆盖建网初期覆盖范围有限，必须保证覆盖区提供高质量的服务尽可能将双模配合限制在覆盖区边界2G 覆盖区域3G 覆盖区域成片连续覆盖双模切换尽可能发生在覆盖边界典型的 3G/2G 共存策略优选3G优选2G3G和2G网络相同的优先级3G向2G单向切换不切换双向切换3G/2G终端驻留策略3G/2G终端切换策略3G/2G 网络选择的关键技术通过无线网络参数设置，将3G/2G 双模终端优先驻留在3G网络3G/2G 网络选择的两种关键技术HPLMN/AT选择和重选（Sunday 模式）小区选择和重选（阿联酋模式）2G 覆盖区域HPLMN or Cell

7、 Reselection to 3G networkHPLMN or Cell Reselection to 2G network3G覆盖区域采用小区重选时对2G的影响2G 系统消息 增加系统消息SI2quater修改系统消息SI2ter修改系统消息SI32G BSS通过SI2ter和SI3广播3G邻区信息 2G BSS通过SI2quater广播系统间小区重选规则 对2G CN没有任何影响 对3G系统没有任何影响华为建议：尽量采用小区重选功能WCDMA / GSM 无线配合GSM网络的改动漫游小区重选不需要升级（仅改动3条系统消息）PLMN重选不需要升级CS 业务WCDMAGSM 切换（对于单

8、接收机UE, 使用压缩模式对于双接收机UE, 不需要压缩模式）不需要升级GSM WCDMA 切换BSS需要升级切换/漫游对GSM网络的影响总结WCDMA到GSM的切换不需要对GSM网络进行升级3G/2G配合建议2G Coverage onlyHandover to 2G 3G CoverageCell Reselection to 3GCell Reselection to GPRSCell Reselection to WCDMACS HandoverPS HandoverCS 切换策略: 基于覆盖原因 3G 切换到 2G ，通过小区重选返回到3G网络PS 切换策略: 3G 和 2G 双向业

9、务切换，通过小区重选实现网络融合策略3G 发展初期扩张阶段成熟阶段基于覆盖切换基于业务切换基于负载切换基于覆盖切换基于负载切换不同阶段不同切换策略关于3G/2G 互操作的错误概念考虑到互操作的风险，3G/2G设备必须属于同一厂家互操作性能决定于3G/2G设备是否属于同一个供货商为支持3G/2G互操作，2G系统必须进行复杂的升级华为：成熟的2G/3G互操作解决方案NSSBSS位置爱立信阿联酋Etisalat商用网马来西亚TM商用网诺基亚马来西亚TM商用网中国移动北京西门子阿联酋Etisalat商用网毛里求斯Emtel商用网Nortel香港SUNDAY商用网阿尔卡特阿联酋Etisalat商用网马来

10、西亚TM商用网摩托罗拉阿联酋Etisalat商用网传统GSM运营商选择与2G不同的供应商的比例超过48华为已实现与所有国外领先的GSM厂商之间的网络商用配合成熟的2G/3G互操作方案驻留3G网络切换到 2G在通话过程在2G网络通话结束, 小区重选返回3G业务开始小区重选到 GPRS小区重选到3G网络小区重选到 GPRSvoicePacket电路域策略：3G到2G实现单向切换，通过小区重选返回2G网络；分组域策略：通过小区重选，实现3G和2G分组业务双向切换；全球第一个实现3G和2G互操作的运营商UMTS cellGSM cell阿联酋Etisalat 3G/2G 互操作解决方案通过小区选择和重

11、选实现优选3G2G 覆盖区域Cell Reselection to 3G networkbetter signal quality Cell3G覆盖区域小区选择和重选方案的优点是效率高，能很快返回3G网络缺点是需要2G网络支持相关数据配置阿联酋Etisalat案例小区选择的功能进行测量 检测并接收广播信道寻找合适小区驻留小区小区重选选择的功能进行测量 检测并接收广播信道寻找合适小区如果发现更合适小区，进行重选Etisalat 互操作方案小结3G到2G的单向切换 3G和2G之间的双向小区重选 双模终端优先驻留3G网络独立的基于R4架构的3G核心网对2G RAN设备很小的补丁升级对2G核心网无需任

12、何修改 2G供货商:西门子，阿尔卡特，爱立信 USIM PLMN为UMTS。接入技术设置为UTRAN。重选周期为30分钟香港Sunday 3G/2G 互操作解决方案双模终端优先驻留3G网络 在3G覆盖边缘，通过切换和小区重选进入2G网络通过PLMN重选，终端从2G网络返回3G网络 GSM WCDMA WCDMA UMTS-GSM 切换或小区重选 PLMN 重选返回3G网络由于某种原因2G网络未能升级到R99版本2G 覆盖区域（VPLMN）HPLMN Reselection to 3G networkbetter signal quality PLMN3G覆盖区域（HPLMN）PLMN选择和重选

13、方案不需要GSM网络任何升级缺点是网络选择慢，终端耗电量大网络参数设置:3G采用新的 HPLMN ID 3G/2G漫游信息UE 参数设置:HPLMN ID=3G PLMN IDOperator controlled PLMN ID=2G PLMN IDHPLMN Searching time=30m通过PLMN 选择和重选实现优选3G香港SUNDAY案例Sunday互操作方案小结3G到2G的单向切换双模终端优先驻留3G网络独立的基于R4架构的3G核心网对2G网络无需任何升级2G 供应商:北电Saving CAPEXSaving OPEXFast deploymentBetter Quality

14、增强覆盖与平滑扩容采用无机房建网手段利用2G扩展3G覆盖重用现有站址资源经济快速建网解决方案大容量的3G室内覆盖如果基站接收灵敏度提高4dB，那么所需要的基站数量可以降低 41%，从而省41%的投资增加覆盖能力是实现经济快速建网的有效手段100 sites59 sites增加覆盖能力是实现经济快速建网的有效手段接收灵敏度 ( 不分集 )3GPP 协议要求-121 dBm华为基站-125 dBm其它公司基站-123.5 dBm增强型覆盖解决方案 (增强上行) 高接收灵敏度RF1RF2RF3RF4BB 4天线接收分集12.2Kbps2天线收分集天线收分集接收分集灵敏度-128dBm-131dBm覆

15、盖区域100%141%射频子系统基带处理子系统传输子系统控制子系统天馈更高的解调性能UuIub附加低噪声NodeB 结构机顶输出功率 TOC (Top of Cabinet )宏蜂窝30W / 40W小基站 & RRU5W / 10W / 20W Pico NodeB300mW 大功率输出 发射分集大功率高效率下行发射分集，可带来02 dB下行增益，增加26%覆盖面积下行发射分集可增加容量30%增强型覆盖解决方案 (增强下行)7.95K12.2K4.75K AMRC4.75 kbps 语音编码相比 12.2 kbps编码 增强 2.2 dB 覆盖增益 增加 55% 容量增强型覆盖解决方案 (增

16、强上、下行) DCCC384Kbps128kbps64kbpsData RatetConventional channel configurationSource RateDynamic channel configuration128K384K64K针对 BE (尽力而发Best Effect) 业务增加覆盖、增加容量相同基站, 10% BLER64Kbps128Kbps384Kbps覆盖半径1.89Km1.56Km1.15Km覆盖面积164%136%100%增加覆盖增加容量增强型覆盖解决方案 (增强上、下行)增强覆盖解决方案 塔放（馈缆大于50m时有选择的使用）由于塔放容易损坏，并且会增加

17、额外的下行插损， 因此在城区容量受限的场景，不建议使用塔放；在郊区/农村馈缆长度超过50m时，有选择使用塔放分布式基站方案与塔放相比，不仅可以同时解决上、下行馈缆损耗问题，而且还省掉塔放和馈缆的设备成本，更适合运营商3G建网城区WCDMA ( 普通)WCDMA ( 增强覆盖)小区半径0.94 Km 1.51 Km覆盖面积1.91 Km24.42 Km2相对站点数量100%43%增强型覆盖解决方案案例分析 选择华为增强型覆盖解决方案中多种技术进行组合高接收灵敏度14 dBUL4天线收分集23 dBUL大功率输出02 dBDL发射分集02 dBDL使用RRU或塔放23 dBUL使用AMRC/DCC

18、C技术12 dBUL/DL高接收灵敏度( 1.5dB)4天线收分集( 2.5dB)RRU, 节省馈损( 2 dB)12.2 Kbps 4.75 Kbps( 2 dB) 传统宏基站从31扩容到32需要合路，到34需要并柜TRXMCPAA I UTRXMCPAA I U合路器MCPAA I UMCPATRXTRXA I UMCPATRXTRXMCPA合路器3*1 20W(20W)3*1 40W3*2 10W3*2 20W需加合路器，支持3/4载波时需要并柜平滑扩容存在的问题传统的单载波收发信机扩容方案建网阶段容量3X1 20W3X2 20W容量增100%3X2 20W增加载波/功放，并柜增加载波/

19、功放容量增50%增加功放，并柜3X3 20W 由于功放功率不足，初期扩容到两载频需要同时增加载波和功放 由32继续扩容，需要增加机柜，扩容对机房、承重、电源有要求平滑扩容存在的问题华为新一代宏基站从31扩容到34无需增加合路器和并柜f1,f2 f1,f2 DUPRXMAFUTXRXRXMTRU1载波射频部分配置2载波射频部分配置无须增加射频模块和天馈3,4载波射频部分配置无须增加合路器，天馈不增加f1f1 DUPRXMAFUTXRXRXMTRUf1,f2 DUPRXMAFUTXRXRXMTRUf3,f4 DUPRXMAFUTXRXRXMTRU3*1 40W3*2 20W3*3/4 20WTXR

20、XRXTXRXRXTXRXTXRX多载波收发信机技术华为平滑扩容方案基于多载波收发信机技术和高效率数字功放建网阶段容量3X1 40W3X2 20W容量增48%3X2 40W(等效)增加载波增加载波容量增50%3X2 40W容量增34%发射分集增加功放3X4 20W容量增1530%第一阶段扩容引入第二频点，双频点分享40W功率，硬件完全不变扩容各阶段覆盖效果不变，扩容过程更加平滑华为平滑扩容方案高效率数字功放技术PA TechnologyDPD+HPADPDDoherty PAOutput Power3850RF Power at TOC ( Pnom )3040PA+DC Power Effi

21、ciency19%27.6%高效率来自DPD(Digital Pre-Distortion)技术高MCPA输出功率增加下行覆盖范围和容量* 传统 LPA 效率是 9%, 采用FF技术高效率多载波功放基于DPD、Doherty技术￥0.70 / KWH，5000 个站( 31 )华为分布式基站华为新一代宏基站3*1 25W输出传统宏基站31 20W 电费￥2882万￥/年940W2024万￥/年660W4394万￥/年1433W方案电费( 万元/年) 华为分布式基站 2024华为室内宏基站2882传统宏基站 4394华为新一代宏基站可以节省电费1511万元/年，分布式基站节省2370万每年低功耗

22、将大大改善基站运行环境，提高基站可靠性低功耗将大大降低机房备电要求，更加利于重用现有2G机房高效率数字功放节省电费案例Source：第三方对比测试100负载Saving CAPEXSaving OPEXFast deploymentBetter Quality重用现有站址资源增强覆盖与平滑扩容采用无机房建网手段利用2G扩展3G覆盖经济快速建网解决方案大容量的3G室内覆盖重用2G站址是经济快速的有效方法华为海外商用网建设经验表明重用2G站址是经济快速的有效方法荷兰Telfort 3000多个基站，全部与2G基站共站址阿联酋Etisalat 3G基站全部与2G基站共站址香港Sunday 1300多

23、个基站，全部与2G基站共站址毛里求斯3G基站全部与2G基站共站址马来西亚电信3G基站全部与2G基站共站址CDMA基站GSM基站电源空调蓄电池3G基站机房机房俯视图？现网站址资源重用存在困难空间华为分布式覆盖方案是解决这一困难的有效手段重用现网站址资源存在困难机房承重受限馈线铺设困难配套电源/空调/蓄电池加重空间承重困难机房空间不足华为分布式基站设备RRU3802CBBU3806 BTS3812A BTS3812ERRU3801CRRU3803C光纤BBU3836BBU母基站RRU降低对基站机房、站址的要求，适应多种环境建网不需要塔放TMA，空调等配套设备工程安装简单，节省人力成本快速建网，两个

24、人半天即可安装完成提高网络质量 (更软切换), 广覆盖 (减少馈损) BBU 内置于传输机柜或现网GSM基站等设备中不需要机房建网的解决方案，安装快速、简单，节省人力成本5/10/20W TOC220VAC or -48VDCRRU3801C/02C/03C光纤CPRIMini BBU内置到现网GSM基站场景 A: 嵌入式方案 馈线分布式覆盖应用场景Mini BBURRU3801/02/03CRNC光纤，无馈损类似 TMA的安装方式体积小，机房要求低，易获得BBU 可以放置在很小的地方，如楼梯间、过道、地下室等易于获得站址资源，维护、升级简单场景 B: 分体式方案E1/ T1 /STM-1 /

25、IP分布式覆盖应用场景共享基带处理单元 BBU，或室内型宏蜂窝基站降低租金，充分重用现有资源集中管理，更高的网络质量 (更软切换)、更低的设备投资光纤按传统宏蜂窝规划建站中心机房单跳 40km场景 C: 共享式方案BBU/ 室内宏蜂窝Host NodeB最大4级级联，100KM分布式覆盖应用场景20W/30W TOC220VAC or -48VDCRRU3801COptical fiberCPRIMini BBUAPM100/200、MBAFeeder Cable分布式覆盖应用场景场景 D: 一体化方案BBU 内置于室外基站的辅助设备，如一体化工作箱MBA、APM100/APM200等，RRU

26、安置在天面不需要机房建网的解决方案，安装快速、简单，节省人力成本分布式基站和宏蜂窝基站比较项目 室外宏蜂窝 (每站 )分布式基站 (每站 )站址租金 (欧元/年)3000-7000200-800典型安装时间 (天)1.520.5站址获得时间 (天)16030典型重量500kg3 x 20 = 60 kg功耗 15002000W660W城区建网整体成本 (欧元)17,00025,0002000-6000运输困难需要大型起重设备需要承重平台需要电源安装更简单85% 租金节省70% 人力成本节省75% 时间节省* 欧洲T运营商GSM/UMTS 双网建设对比欧洲运营商节省TCO案例 背景介绍欧洲运营商

27、，已有2G网络，使用室外型宏蜂窝超过4000个基站, 主要使用分布式基站解决方案APM100抱杆使用水泥杆BBU3806BBU3806BBU3806ONUGSM 室外型机柜电源机柜铁塔贴墙挂放背景: 0.10 / KWH4000 个站( 3*1 )20W 输出Huawei分布式基站传统室内型宏蜂窝传统室外型宏蜂窝 电费 5.26M 欧元/年1500W2.31M 欧元/年660W7.71M 欧元/年1500W+700W*方案电费 ( 欧元/年) 分布式基站 2.31 million室内宏蜂窝5.26 million室外宏蜂窝 7.71 million分布式基站可节省5.2 million /年可

28、同时降低其它配套设备成本* 700W 空调功耗使用高效率多载波功放，节省电费32%欧洲运营商节省TCO案例 3000 个站9年运营TCO 节省站址租金节省90.0 million 欧元电费节省 29.6 million 欧元人力节省56.0 million 欧元整体节省合计 175.6 million Euro每站节省 43,911 / siteTotal Cost of Ownership (TCO) 可降低 175.6 million每站可节省 43,911, 超过基站本身价格使用华为分布式基站解决方案，可以节省 30% TCO分布式基站解决方案，为您量身订做的解决方案 欧洲运营商节省TC

29、O案例 提供服务开始建网 UMTS开始建网 UMTS提供服务 传统基站解决方案 分布式基站解决方案5-8 月快速网络建网，节省8个月建网时间(75%)与传统方案相比，商用时间缩短 5-8 个月站址获得简单，安装简便欧洲运营商节省TCO案例 Saving CAPEXSaving OPEXFast deploymentBetter Quality采用无机房建网手段利用2G扩展3G覆盖重用现有站址资源增强覆盖与平滑扩容经济快速建网解决方案大容量的3G室内覆盖机房问题日益突出传统建网方式对机房资源依赖极大机房资源是站址资源的必要条件足够的站址资源是良好覆盖的重要保证机房问题成为快速建网的瓶颈机房资源越

30、来越难以获取合适做站点的地方，往往是多个运营商的必争之地商用局和试验局经验表明，项目的进度经常受限于机房获取的进度大量的机房需求导致建网成本增加机房租金：35万/年（未含天面租赁费）配套设备（空调电源）建设费用：13万左右解决机房资源问题的主要途径非标准机房简易机房室外型宏基站室外型小基站非标机房在香港的应用采用室内型宏蜂窝基站选择民居或其他不具备机房条件的房屋作为机房降低选站工作量，降低基础建设投资民居储物间普通民居普通民居应用非标或简易机房面临的问题：热设计保证室内温度不超过45度抵御由于机房开放带来的潮湿、腐蚀气体和灰尘等问题在以下约束条件和简易措施下可行：机房内设备总功率不超过3000

31、W水泥和砖结构机房,机房大于10平方米室外温度（进风口温度）不超过40度采用热继电器控制的风扇对机房排风散热单板必须进行涂覆采用防尘帽和假面板机房进风口采用防尘网应用非标和简易机房面临的问题和解决措施简易机房在香港和阿联酋的应用解决特殊地区的布站要求简易机房经常放置于地面，水泥墩或者平滑的屋顶简易机房在阿联酋的应用简易机房在香港的应用室外宏基站在香港的应用 安装在楼顶平台无需机房 可集成电源、传输设备，建网快 综合成本低 在香港商用局得到大量应用室外宏基站在香港的应用室外型小基站在香港的应用支架安装墙面安装Saving CAPEXSaving OPEXFast deploymentBetter

32、 Quality大容量的3G室内覆盖利用2G扩展3G覆盖重用现有站址资源增强覆盖与平滑扩容经济快速建网解决方案采用无机房建网手段室内覆盖是无线网络质量的关键2G数据显示，室内覆盖的面积虽然只占整个移动网络的20%，但业务量占70%3G时代发生于室内的数据业务量将达90%高价值的商业客户主要集中于室内覆盖差是用户离网的重要原因良好的室内覆盖是吸引新客户、留住老客户的关键Source: Morgan Stanley Equity Research, North America, Telecom Services “Extensive Survey Suggests WLNP Winners and

33、 Losers”传统室内覆盖解决方案耦合器功分器分布天线合路器2G信号源（基站或直放站）其他信号源干放信号源采用楼内宏基站或通过直放站从外部引入；通过耦合器和功分器实现功率的分配；功率太弱的支路需使用干放；DAS分路合路 多种系统干放直放站和干放的特点直放站/干放的优势：引入信号源无需传输资源空中接口开放性好 直放站/干放的劣势：只能扩大覆盖，不能提高容量直放站在引入信号源的同时，也引入了邻区信号和各种干扰信号，导致互调、交调、杂散等各种干扰，降低了信号的质量；抬升CDMA系统底噪，降低了CDMA系统的容量和覆盖由于技术上的限制，大功率成本很高，很难做到10W以上的输出功率多频段需要用多个直放

34、站/干放，分路后再合路，带来不必要的功率损耗，增加器件带来成本的提高3G室内覆盖面临的问题频段问题，2100M比900M：室内环境的空中损耗大7dB;馈缆损耗大38dB/百米；穿透损耗小34dB；3G的室内数据业务量大，室内覆盖更要考虑对容量的需求；直放站、干放等有源设备的引入抬升了系统的底噪，降低了CDMA系统的容量和覆盖；多频段、多系统的DAS需要新的建设思路，限制了干放的使用；3G信号接入DAS利旧方案一：大功率信号源无源DAS多天线小功率的灌覆盖利旧方案二：2G3G共享支路耦合器功分器分布天线合路器2G信号源3G信号源 耦合器功分器分布天线2G信号源RRUBBURRURRU3G信号源合

35、路器 DBA（Digital Bi-directional Amplifier）：针对3G室内覆盖特点的解决方案floorantennaantennaBTS coupler couplercoupler couplerSplittercouplercouplerDBACombinerCPRI总线/光纤BBUDBACombinerCPRI总线/光纤DBA室内覆盖解决方案基于标准的CPRI总线拉远，减少馈缆损耗。基带和射频分离，使覆盖和容量的升级演进更灵活、更方便。RRU基于数字基带的先进射频技术，功率大，效率高，成本低。 I/Q digital signalBBUOptical fiberRRU3801CCPRI (Common Public Radio Interface)BBU3806RRUB