WCDMA網(wǎng)絡(luò)的室內(nèi)信號(hào)分布系統(tǒng)(doc 7頁(yè)).doc

WCDMA網(wǎng)絡(luò)的室內(nèi)覆蓋建設(shè)一個(gè)全覆蓋高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)，是WCDMA網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商面臨的一個(gè)挑戰(zhàn)。提供良好的WCDMA網(wǎng)絡(luò)室內(nèi)覆蓋，是保證WCDMA業(yè)務(wù)連續(xù)性覆蓋的關(guān)鍵之一，也是運(yùn)營(yíng)商獲得預(yù)期用戶(hù)群的基礎(chǔ)。 WCDMA網(wǎng)絡(luò)使用的頻率在1.9GHz以上，如果依據(jù)2G網(wǎng)絡(luò)的室外基站密度來(lái)建設(shè)WCDMA網(wǎng)絡(luò)，必然會(huì)導(dǎo)致室內(nèi)覆蓋效果不理想。同時(shí)，WCDMA網(wǎng)絡(luò)的小區(qū)業(yè)務(wù)覆蓋完全依賴(lài)于小區(qū)負(fù)載，因此，必定造成熱點(diǎn)區(qū)域的小區(qū)對(duì)鄰近小區(qū)的干擾，影響整網(wǎng)的質(zhì)量。考慮到各種不可預(yù)測(cè)性的可能危及整個(gè)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的因素，有必要重視WCDMA室內(nèi)的覆蓋，保證用戶(hù)得到良好的服務(wù)。 5 U1 , h# y3 l/ T系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn) ( S9 u+ 8 J6 a! z現(xiàn)在普遍使用的室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)主要由信號(hào)源和信號(hào)分布系統(tǒng)兩部分組成，如圖1所示。WCDMA室內(nèi)覆蓋網(wǎng)絡(luò)可以借鑒此系統(tǒng)。 1 B u7 v( + b! u. g, i 圖1室內(nèi)覆蓋系統(tǒng) 無(wú)線(xiàn)信號(hào)接入方式 ) A8 m* Z& o% W. L目前實(shí)現(xiàn)信號(hào)接入的技術(shù)方案有兩種：有線(xiàn)接入方式和無(wú)線(xiàn)接入方式。 8 i! p4 ; d; f v6 t有線(xiàn)接入方式 k+ 9 ?; m0 k# J* + I) Z O有線(xiàn)接入方式可以選用宏蜂窩基站、微蜂窩設(shè)備、光纖遠(yuǎn)端拉遠(yuǎn)（RRU）以及光纖直放站，作為室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的信號(hào)源。這種接入方式適用于覆蓋范圍較大且話(huà)務(wù)量相對(duì)較高的建筑物內(nèi)，在市區(qū)中心使用較多，能較好解決覆蓋和容量問(wèn)題。 ) q, q6 + 4 u8 t8 q對(duì)于某些特殊區(qū)域，如大型會(huì)議中心、機(jī)場(chǎng)、火車(chē)站等話(huà)務(wù)量高密度地區(qū)，一定要采用室外宏蜂窩基站作為室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的信號(hào)源。 & K; x& ! N! l?. |( B+ 有線(xiàn)接入方式的成本較高，需要增建傳輸系統(tǒng)。若使用基站作為信號(hào)源的話(huà)，還需進(jìn)行擾碼規(guī)劃，增加網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化工作量。 ( 2 V7 k( C C: P9 3 O究竟選用哪種有線(xiàn)接入方式，需要綜合權(quán)衡各方因素才能定奪，比如建筑物所在區(qū)域、網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量及其他運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)等。 3 h9 Y) l/ $ v無(wú)線(xiàn)接入方式 3 H: G0 T1 a0 , r; z無(wú)線(xiàn)接入方式以室外宏蜂窩信號(hào)作為室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的信號(hào)源，借助直放站將無(wú)線(xiàn)信號(hào)進(jìn)行放大。這種接入方式適用于低話(huà)務(wù)量和較小面積的室內(nèi)覆蓋盲區(qū)，在市郊等邊遠(yuǎn)地區(qū)使用較多，也在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期和優(yōu)化階段大量使用。無(wú)線(xiàn)接入方式由于會(huì)對(duì)室外大網(wǎng)造成干擾，因此在密集城區(qū)不采用這種方式。 9 u# 7 / H# J8 d7 Y9 FA# q+ T無(wú)線(xiàn)接入方式的優(yōu)勢(shì)在于成本較低，因此被那些注重投資成本控制及網(wǎng)絡(luò)資源利用率的運(yùn)營(yíng)商所青睞，用來(lái)在低話(huà)務(wù)密度區(qū)域提供室內(nèi)覆蓋。但這種接入方式對(duì)大網(wǎng)的無(wú)線(xiàn)指標(biāo)會(huì)產(chǎn)生影響，所以應(yīng)盡量選用選頻直放站，避免使用寬頻直放站，以降低直放站本身帶來(lái)的互調(diào)干擾。 * s/ l Z6 信號(hào)分布基本方式 + d+ J% p0 h& d/ 4 T- kA無(wú)線(xiàn)信號(hào)分布方式的選擇，可根據(jù)覆蓋區(qū)域的實(shí)際情況以及各種信號(hào)分布方式的特點(diǎn)來(lái)確定，可以綜合應(yīng)用無(wú)源、有源、光纖、泄漏等技術(shù)。 ( t( p5 I: R, Y目前，針對(duì)商務(wù)樓密集區(qū)域，有一種采用光纖分布延伸的建設(shè)方案，如圖2所示，將室外宏蜂窩基站置于某一樓宇內(nèi)，而后通過(guò)耦合器和光纖將信號(hào)引入其他樓宇。這種解決方案盡管可以大大降低投資成本，大幅度提高網(wǎng)絡(luò)資源利用率，但前提是對(duì)未來(lái)的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)增長(zhǎng)和用戶(hù)分布有一個(gè)正確的預(yù)計(jì)，如果預(yù)測(cè)失誤，將對(duì)以后的優(yōu)化工作帶來(lái)難度，因此不建議使用。 7 v+ Y8 N7 q H0 L3 q1 q 圖2基站資源共享方式 建設(shè)流程 ! h, |7 u B! FWCDMA室內(nèi)覆蓋的建設(shè)需要3個(gè)步驟。 + q1 J& ?! r* j現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè) $ 9 V( x- W5 z8 y2 ; ; a對(duì)需要WCDMA信號(hào)覆蓋的樓宇進(jìn)行分類(lèi)和建設(shè)優(yōu)先級(jí)排列，一般可以分成高檔商務(wù)寫(xiě)字樓、大型娛樂(lè)場(chǎng)所、大型會(huì)展中心、大型會(huì)議新聞中心和會(huì)議中心、星級(jí)賓館以及高層居民樓等。其中對(duì)于高層居民樓，也可以不考慮室內(nèi)覆蓋，而采用FMC（固網(wǎng)與移動(dòng)網(wǎng)融合）方式予以解決，即對(duì)于語(yǔ)音用戶(hù)，運(yùn)用類(lèi)似“靈通無(wú)繩”、“游子歸家”技術(shù)以及“電信一號(hào)通”業(yè)務(wù)來(lái)實(shí)現(xiàn)電話(huà)轉(zhuǎn)接；對(duì)于數(shù)據(jù)用戶(hù)，可以轉(zhuǎn)接到ADSL、FTTB以及天翼通等固定寬帶網(wǎng)絡(luò)。 3 L9 q. |5 Q/ L$ U對(duì)于室內(nèi)覆蓋來(lái)說(shuō)，如何將信號(hào)最大限度、最均勻地分布到室內(nèi)每一個(gè)地方，是首要解決的問(wèn)題。因此，首先要核對(duì)樓宇的類(lèi)型，獲取建筑物的平面設(shè)計(jì)圖，摸清樓宇的建筑結(jié)構(gòu)，初步確定設(shè)備安裝位置以及饋線(xiàn)走向；其次，可使用2GHz收發(fā)信機(jī)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的模擬測(cè)試，大致確定分布天線(xiàn)的位置。 |; H* H- K8 # e+ X( L& G! ?方案設(shè)計(jì) 6 j+ & : B; V7 f首先，根據(jù)對(duì)樓宇內(nèi)話(huà)務(wù)量的預(yù)測(cè)，確定信號(hào)引入方式和設(shè)備容量配置。可依據(jù)單位面積內(nèi)的話(huà)務(wù)量和業(yè)務(wù)量來(lái)估計(jì)容量配置。 6 H6 d: 4 u7 B2 C* N其次，進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)。在GSM網(wǎng)絡(luò)中，功率只體現(xiàn)為覆蓋。但是在WCDMA網(wǎng)絡(luò)中，功率不僅影響覆蓋，更影響容量，因此功率分配直接影響網(wǎng)絡(luò)性能，需要在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)重點(diǎn)考慮。由于系統(tǒng)存在多徑干擾問(wèn)題，因此應(yīng)盡量減少樓宇內(nèi)天線(xiàn)分布的數(shù)量，而通過(guò)適當(dāng)增加每根天線(xiàn)的輸出功率來(lái)解決覆蓋和容量問(wèn)題。對(duì)于用戶(hù)比較集中的區(qū)域，通過(guò)增加天線(xiàn)數(shù)量來(lái)避免出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)擁塞現(xiàn)象。從覆蓋面來(lái)看，在樓宇的95%區(qū)域內(nèi)，Ec-85dBm，Ec/Io-10dB即可。 ( m/ S* z$ i# P6 B對(duì)于饋線(xiàn)、天線(xiàn)、耦合器以及功分器等無(wú)源器件的選擇，一般的依據(jù)是損耗、駐波比、增益等參數(shù)。此外，WCDMA是一個(gè)同頻自干擾系統(tǒng)，因此在室內(nèi)覆蓋建設(shè)中要避免自身設(shè)備引起的干擾。盡量不使用干線(xiàn)放大器，如果一定要用，應(yīng)嚴(yán)格限制干線(xiàn)放大器的無(wú)線(xiàn)指標(biāo)。 0 b3 q$ N! x0 QJ. D3 P+ d工程施工與驗(yàn)收 7 Z; q; C6 . a! T: Z2 Y在工程實(shí)施中，饋線(xiàn)要盡量避免強(qiáng)電的干擾。對(duì)饋線(xiàn)接頭的制作要求是：不短路，制作質(zhì)量不影響駐波比。 4 V- I& 5 Md9 N# q$ / X7 O在工程驗(yàn)收時(shí)，如果基站還未開(kāi)通，可以通過(guò)信號(hào)發(fā)生器和頻譜儀檢測(cè)工程質(zhì)量；如果基站已經(jīng)開(kāi)通，可采用場(chǎng)強(qiáng)和撥打測(cè)試來(lái)檢驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。同時(shí)，還需要進(jìn)一步測(cè)試其他性能，如覆蓋、容量、干擾等。 0 ?/ r- h t* d$ I注意事項(xiàng) $ * K$ N1 V G& K1 J, H多信號(hào)合路 ! c2 l8 x) H_在WCDMA網(wǎng)絡(luò)中，影響網(wǎng)絡(luò)性能最大的因素是同頻干擾，干擾的增加會(huì)直接降低系統(tǒng)的容量。這種現(xiàn)象在室內(nèi)和室外覆蓋中都存在。下面針對(duì)兩種室內(nèi)覆蓋組網(wǎng)方式分別就此討論。 8 w? T( i$ y0 j4 J* WCDMA系統(tǒng)單獨(dú)組網(wǎng) , e6 i0 ; x1 Q在這種組網(wǎng)方式中，來(lái)自其他無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)的干擾比較少，因此主要考慮WCDMA自身產(chǎn)生的干擾。 2 x& qz; ; B建議盡量不用干線(xiàn)放大器，適當(dāng)提高基站總功率（可使用大功率基站）。為了降低系統(tǒng)內(nèi)部干擾，可以應(yīng)用收發(fā)分路的方案，但這會(huì)增加投資成本。目前普遍使用的是收發(fā)共路的方案。另外，在天線(xiàn)數(shù)量較少時(shí)，可適當(dāng)提高系統(tǒng)中CPICH信道功率；在天線(xiàn)數(shù)量較多時(shí)，嚴(yán)格控制天線(xiàn)的發(fā)射功率，避免多徑干擾。 8 a. d) e* F b% F3 t6 I( j多種信號(hào)合路組網(wǎng) 1 B) l; x- Z9 n& w- a( l3 _針對(duì)WCDMA信號(hào)單獨(dú)組網(wǎng)，無(wú)疑會(huì)提高網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本，因此，現(xiàn)在較多采用的方法是，對(duì)現(xiàn)有的室內(nèi)分布系統(tǒng)進(jìn)行改造，用于引入WCDMA信號(hào)，即“多種信號(hào)合路組網(wǎng)”。圖3所示，是一個(gè)室內(nèi)多信號(hào)合路組網(wǎng)方案，綜合利用了中國(guó)電信目前所有的無(wú)線(xiàn)資源。 - s/ G, E5 I, w4 3 f圖3室內(nèi)多信號(hào)合路組網(wǎng)方案 在設(shè)計(jì)圖2系統(tǒng)，由于WCDMA與PHS工作頻段較為接近，信號(hào)的傳播特性以及穿透能力相差不大，因此共用一套室內(nèi)分布式天饋系統(tǒng)是可行的。如果使用同一套天饋，兩個(gè)系統(tǒng)在每一付天線(xiàn)上的輸出功率應(yīng)該是接近的。一般，以WCDMA系統(tǒng)設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，在主干方向上當(dāng)WCDMA的CPICH功率接近500mW（27dBm）時(shí)，合路引入PHS信源。WLAN信源則在分支方向選擇合適的位置進(jìn)行合路。 3 y( L2 6 w& Y9 I對(duì)于信號(hào)源容量的估算，WCDMA通過(guò)業(yè)務(wù)量的估計(jì)來(lái)配置一個(gè)單小區(qū)或多小區(qū)基站，PHS根據(jù)話(huà)務(wù)量估計(jì)來(lái)配置基站數(shù)，WLAN則根據(jù)無(wú)線(xiàn)接入用戶(hù)的分布估計(jì)AP數(shù)量。 . s% ( K8 a, W3 A% $ A如果系統(tǒng)容量有余，當(dāng)主干方向上的功率太小時(shí)（一般為0dBm），可考慮引入干線(xiàn)放大器。先采用分路器將兩個(gè)系統(tǒng)的信號(hào)分路，分別進(jìn)行放大，再完成合路，然后覆蓋其余樓層。注意，經(jīng)過(guò)干線(xiàn)放大后的兩路信號(hào)的強(qiáng)度仍然應(yīng)保持相同。一般使用1W或者2W。另外，在選用合路器和WCDMA干線(xiàn)放大器時(shí)，應(yīng)盡量考慮自己網(wǎng)絡(luò)使用的頻段，避免互調(diào)干擾。 & , i+ H1 8 t& R* # i; 7 p規(guī)避干擾 + jR/ P5 N9 f# Y lPHS對(duì)WCDMA干擾 9 s1 4 z( v) G& a; , w6 在頻譜分配中，WCDMA系統(tǒng)采用FDD方式，下行鏈路占用2 1102170MHz頻段，上行鏈路占用1 9201 980MHz頻段，兩者之間雙工間隔為190MHz。PHS系統(tǒng)采用TDD方式，占用1 9001920MHz頻段。如圖4所示。由于PHS系統(tǒng)與WCDMA系統(tǒng)的上行頻段相鄰，因此，存在前者對(duì)后者的干擾。為了規(guī)避干擾，需要在兩者之間增加隔離度。* h( |& 7 Q6 C0 GN6 n/ S 圖4WCDMA和PHS頻譜分配 兩個(gè)系統(tǒng)間隔離度計(jì)算方法是，對(duì)于AMR業(yè)務(wù)，WCDMA基站的靈敏度為-121dBm，而對(duì)SNR要求為-18dB，那么基站接收電平為-103dBm，如果WCDMA基站靈敏度降低1dB，外界的干擾輸入約為-108.87dBm，則消除PHS基站雜散輻射對(duì)WCDMA基站干擾所需的最小隔離度為：-30.16dBm（將STD-28的雜散指標(biāo)折算到3.84MHz帶寬內(nèi)）-（-108.87dBm）=78.7dB。 w$ p* e5 b P- e5 h+ _實(shí)現(xiàn)上述隔離度，建議采用兩種方法：一種是在選用合路器時(shí)，使得PHS頻段的抑制度滿(mǎn)足這一隔離度要求，或者在PHS信源輸出口增加2030dB抑制度的濾波器，而后再使用抑制度較低的合路器；另一種是將室內(nèi)PHS基站使用的頻點(diǎn)控制在1 910MHz之前，將全頻段的DCA改為部分頻段的DCA，甚至是FCA，即完全通過(guò)PHS的頻點(diǎn)使用來(lái)控制干擾。 % s$ D/ j* S5 C9 Y. k6 r另外，對(duì)于干線(xiàn)放大器來(lái)說(shuō)，也要嚴(yán)格控制功放模塊和濾波器的指標(biāo)。 0 K8 W/ & _o5 X t+ WWCDMA間干擾 : X- c5 q# F8 N& ; ? D在WCDMA系統(tǒng)中，3GPP定義了其發(fā)信頻段在收信頻段的雜散指標(biāo)-96dBm/100kHz-146dBm/Hz，根據(jù)計(jì)算，可得到WCDMA網(wǎng)絡(luò)之間的干擾影響，如表1所示。天線(xiàn)間隔離度可以通過(guò)簡(jiǎn)單的CW測(cè)試辦法得到。 2 T9 TD0 R* I5 O, d表1WCDMA系統(tǒng)間隔離度要求 天線(xiàn)間隔離度（dB）# S. v, O2 K: c$ C噪聲電平（dBm/Hz）/ k + D8 d0 D- r; V/ S熱噪聲抬升值（dB）# Q; 1 S$ oc# Y30 . u! 2 * N# E+ P1 ! s-171.9 5 Z4 D V5 q3 D2.1 , V6 H: j5 O7 w* p35 3 V# l7 H) Z+ P/ F9 L& G-173.2 ( e9 u3 U( $ ( D7 , Q5 H Q7 i( x0.8 5 m K* V4 T9 T& o40 $ b, i9 L# l Q3 -173.7 + H! s: Kf3 i, f$ A/ c; e- G0.3 3 m7 5 # p9 ?( a45 v/ ! AP, c ?. Z-173.9 6 Y$ C4 l# b$ d0.1 ; Q 4 r; u4 d切換策略 9 ?4 q: y2 Y9 ( Z4 O u* fH室內(nèi)與室外切換 1 E) D- G0 d- K% I4 b0 表2所示為一個(gè)WCDMA系統(tǒng)內(nèi)的切換組合（2004年信產(chǎn)部測(cè)試結(jié)果）。在話(huà)務(wù)量較低時(shí)，建議室外使用一個(gè)載波，室內(nèi)使用另一個(gè)載波，室內(nèi)、室外可實(shí)現(xiàn)異頻硬切換。但需要控制室內(nèi)信號(hào)外泄，避免室外用戶(hù)發(fā)生過(guò)多硬切換而掉話(huà)。從表2可見(jiàn)，目前的網(wǎng)絡(luò)還不支持同一RNC內(nèi)不同Node B間異頻硬切換，因此，在建網(wǎng)時(shí)，如果室內(nèi)基站和室外基站歸屬兩個(gè)RNC，勢(shì)必增加投資。 9 h R4 e$ ) $ , k3 Z4 f8 H& t4 Y 表2切換組合 7 c8 ge8 I% a: t. N9 u2 W( u3 d/ ( q; # U- u$ A J同頻 ( G9 I- g# M; h# C+ 異頻 & h M% D; y q6 g6 C7 F硬切換 + k! s2 Q7 3 s6 & P% z0 j同一CN內(nèi)不同RNC間 f6 V1 t y: j: e# Q # P c; N- 0 # # B8 2 X 6 X( f. wP8 k- p& q同一RNC內(nèi)不同Node B間 : xK: D9 O2 b1 V* R- | 9 _* b, f! M1 u / d- _1 a0 W8 s: q k同一Node B內(nèi)不同小區(qū) . & 3 D! c- D3 z# m 2 W2 C7 P+ 0 e0 e6 i, r7 N5 p- E* h$ s9 Q# L軟切換 + P. n1 u P2 y- l% oC. j同一CN內(nèi)不同RNC間 8 K# X* Y; O2 9 X1 X 8 c% k5 F* w: 3 _g- _! s: % l6 q7 w6 s2 ! s/ O同一RNC內(nèi)不同Node B間 ; , f& , E! l* f( c - R. f7 f J- N1 c7 B$ K1 m! M * A J# Fu $ k; : P% O在話(huà)務(wù)量較高時(shí)，室內(nèi)和室外基站均使用兩個(gè)載波，要適當(dāng)放大室內(nèi)信號(hào)功率，使其能覆蓋樓宇四周一定范圍內(nèi)的區(qū)域。用戶(hù)終端盡量進(jìn)行室內(nèi)、室外同頻的軟切換，減少硬切換所引發(fā)的掉話(huà)。 % y! 7 J) h8 a, e室內(nèi)切換 0 U, y x6 A5 p! ?3 ; jL對(duì)于面積很大的樓