3G室内覆盖规划建设的考虑
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室内覆盖系统主要由信号源和室内分布系统两部分组成。
3G室内覆盖系统的信号源主要有宏蜂窝、微蜂窝、RRU、直放站几种方式。一般来说,根据话务量和网络规划来确定信源。但同时还需要考虑传输条件、工程可实施性、网络建设性价比等多种因素,然后综合各种因素,选取合适的信源。通常情况下,对于低话务密度、小规模覆盖且较为封闭的场景,优先选用直放站作为信号源(可充分利用室外宏基站的容量),对于中等话务密度和中等覆盖规模的场景,优先选用微蜂窝作为信号源,对于高话务密度和大覆盖规模的场景,优先选用宏基站+RRU作为信号源(单个RRU的容量与单个宏小区的容量等同)。
在进行室内分布系统建设时,如果已有2G室内分布系统,应优先考虑2G/3G之间共用室内分布系统。对现有2G室内分布系统进行改造时,应兼顾未来WLAN的应用需要。在设计分布系统时应注意以下几个问题。
1.器件的使用
可以共用的器件有馈线、泄漏电缆、转接头、负载等。
可能更换的器件有功分器、耦合器、天线等。
需要新增的器件有合路设备、滤波器等。
2.覆盖的考虑
在3G/2G共用室内分布系统时,一般需要增加一定数量的天线点以满足3G覆盖要求。如果3G的覆盖指标与2G相同(指Ec值/信号强度),则要求在天线口的3G导频功率比GSM大约10个dB。同时应注意,在已有的覆盖系统上增加新的系统会降低原系统的发射功率。
3.干扰的考虑
多系统共用分布系统,相互之间会产生干扰,可通过不同系统的空间隔离、降低干扰源的发射功率等方式减少干扰。在发送端或接收端增加滤波器也能有效减少系统间的干扰。另外,选用射频性能优良的发射机、接收机及后期网络优化等也是降低干扰的有效手段。如果GSM系统使用干放,应选用具有足够隔离度的合路设备或增加滤波器以减少干扰;试验表明,只要元器件满足隔离度要求,系统相互间的频谱干扰可以忽略。
4.功率匹配问题
在实际应用中,多系统共用一个分布系统的最大问题是功率匹配问题,包括信号源输出功率匹配;不同频段的信号在分布系统中传输损耗不同而产生的影响;边缘覆盖场强的不同要求;不同频段的无线电波在空中损耗不同而产生的影响等。需要根据不同要求和实际情况综合考虑。
5.室内覆盖相关技术问题
◇室内覆盖频率选择
在进行3G室内覆盖系统建设时,有两种方案,一种是同频方案,室内系统与室外系统使用相同的频率;另一种是异频方案,室内系统与室外系统使用不同的频率。
同频组网方案的优缺点:同频组网可以节省有限频谱资源;同频组网软切换成功率高,根据全国各地WCDMA网络试点测试结果,WCDMA软切掉话率小于1%;同频组网时,WCDMA终端都支持同频软切换;同频组网时,基站小区互相之间有干扰,系统容量减少。
异频组网方案的优缺点:异频组网更浪费有限的频谱资源;异频组网硬切换成功率相对于同频组网更低,尤其是电梯内硬切换,成功率在80%左右,进出电梯硬切换时,在电梯关门瞬间,硬切换成功率更低;目前有些WCDMA终端不支持异频硬切换;异频组网相互之间干扰小,具有更高的容量;异频组网在导频污染严重(如高楼层)的场景覆盖时具有明显优势。
目前,在考虑同异频组网时,一般建议以同频组网为主,异频组网为辅,如果能够控制室内外干扰,建议采用同频组网。对干扰难以控制的场景,建议采用异频小区;自然隔离比较好或干扰易控制的场景建议采用同频小区。
◇切换问题的分析
一般来说,室内分布系统与室外宏基站的切换区域主要选择在大楼各出入口、停车场出入口等地方。切换区域的天线预留一定的功率余量,当室外基站小区不断优化调整时,可以调整天线口功率,控制好切换区域;同时,在这些切换区域,可以采用定向进行覆盖,可以更好地控制切换区域的范围和防止室内信号外泄,通常要求在进出各出入口5m内完成切换。
对切换区域要通过优化手段加以调整。通过调整天线下倾角和方位角,改变切换区位置、大小以及信号强度分布。调整切换参数包括切换门限、切换迟滞、触发时间、测量滤波系数等。改变切换门限和测量迟滞参数,可以使目标小区在更大范围内满足切换条件,增大切换区范围,提高切换成功率。减少触发时间和测量滤波系数,可以使目标小区更快满足切换条件,更早进行切换,提高切换成功率。根据实际路测结果修改相邻基站的邻区列表,做好切换关系。
◇防止信号外泄的分析
由于WCDMA是自干扰系统,其他小区信号对本小区都是干扰,因此,室内覆盖建设时,应控制好室内小区信号的外泄,避免室内分布系统信号对室外小区产生干扰。
目前城市高层建筑多为玻璃外墙,室内分布系统的信号很容易就泄漏到室外,对室外基站小区信号形成干扰,尤其是高层建筑的室内分布系统,由于所处地理位置高,控制不好就会泄漏很远,对室外大片区域构成干扰。因此,对于高层建筑的室内分布系统,采取小功率、多天线的覆盖方式,室内天线口功率较小,泄漏到室外小区的信号相对较弱,干扰相对就小,而且,这种覆盖方式天线覆盖半径减小,穿墙损耗小,覆盖效果也更好。
在高层建筑的室内分布系统建设中,如果工程安装条件许可,可以在高层建筑室内靠窗位置安装定向天线,从窗边向室内进行覆盖,借助窗边墙体遮挡和定向天线后瓣抑制,可以有效地防止室内信号外泄对室外小区造成干扰。在小区覆盖分布系统设计时,我们也采取高前后比的定向天线从室外向室内高层进行覆盖的方式,充分利用小区内建筑物墙体和定向天线的高前后比,防止信号外泄。