本文對具有異構(gòu)特征的HDC異頻室內(nèi)覆蓋容量特性進行了模型化分析，獲得以下結(jié)果：
異構(gòu)的室內(nèi)覆蓋小區(qū)可承載的話務(wù)密度高于宏小區(qū);
在給定條件下，采用同頻室內(nèi)覆蓋+宏小區(qū)的最大容量增益為2.5倍;
在同等條件下，采用異頻室內(nèi)覆蓋+宏小區(qū)的最大容量增益可達8.6倍;
可用頻點數(shù)越多，異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)越徹底，則容量增益越大。
在頻譜資源受限情況下，通過異頻異構(gòu)來解決移動網(wǎng)日益加速的流量需求是一個必然的趨勢和手段。目前海外主流運營商也紛紛實踐這一思路。
為解決室內(nèi)外導頻污染問題，提高CDMA室內(nèi)分布系統(tǒng)的話務(wù)吸收能力，減少高話務(wù)量區(qū)域室外站點容量負荷和擴容壓力，增加CDMA室內(nèi)分布系統(tǒng)的投資回報，基于多載波RRU優(yōu)勢和切換算法的室分異頻解決方案成為優(yōu)選方案之一，其中比較有代表性的是HDC方案。這種偽導頻異頻引導切換方案，結(jié)合室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)部署，可以有效引導移動用戶在室內(nèi)覆蓋區(qū)域的待機和業(yè)務(wù)行為，實現(xiàn)完善的異頻室內(nèi)覆蓋。
多年來各地的實驗已經(jīng)證明，采用HDC技術(shù)方案，可以很好地處理高層導頻污染問題，使CDMA室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)的用戶體驗在很大程度上得以提升，KPI可優(yōu)于宏蜂窩網(wǎng)絡(luò)。目前，相當一部分省份的CDMA VIP室內(nèi)覆蓋均采用異頻方式來進行保障。同時異頻異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)由于對室內(nèi)話務(wù)吸收較同頻網(wǎng)絡(luò)充分，更好吸收了室分話務(wù)，疏散了宏基站話務(wù)，也為整網(wǎng)的話務(wù)量承載提升帶來增益，本文將著重分析異構(gòu)網(wǎng)點容量增益。
小區(qū)擴容能力特征
宏蜂窩小區(qū)是目前CDMA網(wǎng)絡(luò)覆蓋的主力。主要特征包括：基站天線扇區(qū)化，天線掛高高于周圍建筑環(huán)境，站點TOP結(jié)構(gòu)有較嚴格的要求，擴容方式以平面小區(qū)分裂和加載波為主。目前，一些大城市的平均站間距(ISD)已經(jīng)達500-600米，在此基礎(chǔ)上，再進行小區(qū)分裂，電波傳播距離衰耗斜率將明顯變緩，干擾隔離效應(yīng)變差，軟切換比例增加，擴容效果變得不明顯。
目前CDMA的室內(nèi)覆蓋，以分布天線系統(tǒng)(DAS)為主。當采用基站信號源時，組網(wǎng)配置一般采用RRU做信源，O1+1站型配置。為兼顧覆蓋，通常約2萬平方米左右室內(nèi)面積，采用一個RRU。也有采用干線放大器進行覆蓋擴展的場景。當容量需求增長時，可以采用室內(nèi)垂直小區(qū)分裂的方式，進行擴容。由于建筑結(jié)構(gòu)材料一般能提供額外的電波傳播損耗，因此室內(nèi)覆蓋小區(qū)的覆蓋規(guī)模將比宏基站小很多(比如在校園網(wǎng)密集HDC擴容覆蓋中，曾經(jīng)實現(xiàn)過約1000平方米的微小區(qū))。
可以看出，宏小區(qū)的覆蓋面積約40萬平米，而室內(nèi)小區(qū)可能僅2萬平米甚至可達1000平米。如果話務(wù)呈平均分布的話，宏基站扇區(qū)承載的話務(wù)將是室內(nèi)站點的20～400倍。
根據(jù)以上分析得出如下結(jié)論：
宏站由于覆蓋廣，其吸收話務(wù)能力強;
在同等話務(wù)密度下，室內(nèi)站的話務(wù)負荷將明顯低于宏站一到兩個數(shù)量級;
室內(nèi)站有更大的小區(qū)分裂擴容潛力(立體分裂小區(qū)能力);
現(xiàn)實網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)的話務(wù)壓力瓶頸將是宏基站，在室內(nèi)覆蓋建設(shè)中，從容量方面要盡可能分流室內(nèi)話務(wù)壓力。
宏蜂窩小區(qū)+室內(nèi)覆蓋聯(lián)合組網(wǎng)場景模型分析
目前，我國CDMA2000城市網(wǎng)絡(luò)，普遍采用了以宏蜂窩為主構(gòu)建全覆蓋移動網(wǎng)絡(luò)，而室內(nèi)覆蓋進行補充的方式。在頻譜使用方面，大部分采用了同構(gòu)網(wǎng)絡(luò)模式，即室內(nèi)外部署同等數(shù)量的載頻。在這種情況下，由于網(wǎng)絡(luò)本身是異構(gòu)的，而頻譜資源是同構(gòu)的，帶來室內(nèi)站吸收話務(wù)不足、高層導頻污染等現(xiàn)象。
根據(jù)多地實驗，將原有同頻室分覆蓋改為異頻HDC方式，可以使吸收話務(wù)能力提升50%以上。而業(yè)界對室內(nèi)外話務(wù)分布達成了共識：70%的語音話務(wù)分布在室內(nèi)，而80%-90%的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)話務(wù)分布在室內(nèi)。
不妨做一個簡化模型：假設(shè)一個網(wǎng)絡(luò)中的熱點小區(qū)，對于一個宏蜂窩扇區(qū)覆蓋區(qū)，話務(wù)密度為D，有N個載頻可均勻用于話務(wù)承載，室內(nèi)分布的話務(wù)比例為P。
用同頻室內(nèi)外覆蓋時，即使室內(nèi)站可吸收話務(wù)為2/3 P，仍然有1/3比例話務(wù)由宏站承載;而采用異頻時，這部分室內(nèi)話務(wù)將全部引導到室內(nèi)系統(tǒng)：
1、如果該小區(qū)僅僅建設(shè)了宏蜂窩網(wǎng)絡(luò)，則該扇區(qū)的每個載頻的話務(wù)承載為D/N;
2、如果該小區(qū)的室內(nèi)部分已經(jīng)建設(shè)有完善的室分系統(tǒng)，而室分系統(tǒng)按同頻配置，則宏站每載頻的話務(wù)負荷為(1-(2/3)*P)*D/N;
3、如果該小區(qū)室分系統(tǒng)按異頻配置，而由于室內(nèi)系統(tǒng)的覆蓋面積遠低于宏站，可以考慮室內(nèi)異頻載波僅僅配置1個載頻。則宏站每載頻的話務(wù)負荷為(1-P)*D/(N-1);
根據(jù)前文所述，由于異構(gòu)后的網(wǎng)絡(luò)，容量瓶頸在宏小區(qū)，則評價全網(wǎng)容量，可以宏網(wǎng)負荷作為標準(容量與負荷間呈反比關(guān)系)，可得三種方式下，終局容量的對比。
1、當我們?nèi)=1，就可以得出對于不同P和N取值，宏站小區(qū)話務(wù)的典型對應(yīng)曲線。
從曲線族可以看出，由于全面采用宏小區(qū)覆蓋，作為容量特征的等效載波數(shù)，與室內(nèi)話務(wù)占比無關(guān)，與可用頻點數(shù)呈線性增長關(guān)系，該結(jié)果可作為同/異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的容量基線(如圖1)。
2、當采用室內(nèi)外同頻組網(wǎng)(當前主導組網(wǎng)形式)，可以假設(shè)室內(nèi)外采用同等數(shù)量的載波進行配置。由于宏站的RF覆蓋能力高于室內(nèi)站，因此，室內(nèi)系統(tǒng)大約僅能吸收2/3比例的室內(nèi)話務(wù)。由室內(nèi)系統(tǒng)“泄漏”到宏站的話務(wù)，將明顯影響這種組網(wǎng)方式的整體話務(wù)承載能力。
這種組網(wǎng)方式中，網(wǎng)絡(luò)的容量隨可用頻點數(shù)和室內(nèi)話務(wù)占比，單調(diào)增長，當可用頻點數(shù)為7，且室內(nèi)話務(wù)占比為90%的條件下，該組網(wǎng)方式可以提升整網(wǎng)容量2.5倍(如圖2)。
3、當采用室內(nèi)外異頻組網(wǎng)(具備HDC典型組網(wǎng)特征)的情況下，室內(nèi)站對特定業(yè)務(wù)使用單個載波配置，宏網(wǎng)則采用剩余的N-1個頻點配置。由于異頻室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)可以實現(xiàn)室內(nèi)話務(wù)的全吸收，更加有效地降低宏站話務(wù)承載負荷水平，提升網(wǎng)絡(luò)容量。
當可用頻點數(shù)為7，且室內(nèi)話務(wù)占比為90%的條件下，該組網(wǎng)方式可以提升整網(wǎng)容量8.6倍，容量增益為室內(nèi)外同頻方式的3.4倍。表3中，紅色字體標注部分，均顯示異頻方式的容量優(yōu)于同頻方式(如圖3)。
根據(jù)以上分析，CDMA網(wǎng)絡(luò)在宏蜂窩配置載頻數(shù)量較高時，可以采用室內(nèi)覆蓋進行話務(wù)卸載擴容，異頻室內(nèi)覆蓋組成的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，有更好的話務(wù)卸載能力，擴容增益更大;對于現(xiàn)網(wǎng)1x業(yè)務(wù)，若考慮配置頻點數(shù)為3，室內(nèi)話務(wù)為占比為70%，室內(nèi)外異頻方式，較室內(nèi)外同頻方式，可提升容量約20%;對于現(xiàn)網(wǎng)的EVDO業(yè)務(wù)，若考慮配置頻點數(shù)為4，室內(nèi)話務(wù)為占比為90%，室內(nèi)外異頻方式，較室內(nèi)外同頻方式，提升整網(wǎng)容量約300%;當次800M頻譜使用后，考慮EVDO配置頻點數(shù)為7，室內(nèi)話務(wù)為占比為90%，室內(nèi)外異頻方式，較室內(nèi)外同頻方式，提升容量約340%。
當引入異頻異構(gòu)組網(wǎng)架構(gòu)后，更多地是考慮逐步卸載熱點的話務(wù)，對宏網(wǎng)的覆蓋架構(gòu)幾乎沒有影響，而室內(nèi)覆蓋的微站，將引入更多、更小的小區(qū)來吸收室內(nèi)話務(wù)量，從而形成立體化的大容量組網(wǎng)架構(gòu)。
當前CDMA的網(wǎng)絡(luò)熱點對容量的需求逐漸凸顯，積極引入異頻異構(gòu)的頻率規(guī)劃方案，推廣HDC方式的室內(nèi)覆蓋，并在熱點等區(qū)域，以卸載話務(wù)而非局部補盲的為目標，進行室內(nèi)覆蓋建設(shè)，配以RRU和Pico基站的應(yīng)用，將對提升頻譜利用率，E2E用戶感受有積極的作用。
