WCDMA无线网络规划的研究
此,室内任意一点的信号强度都取决于这3个随机分布的叠加。
室内信号的平均值为
Sn=Sy+Lb
式中:
Sn--室内信号的平均值
Sy--室外信号的平均值
Lb--建筑物穿透损耗
组合标准差为

式中:
бout--室外信号的标准偏差
бp--BPL的标准偏差
бind--室内环境下信号强度服从的标准偏差
根据实践经验,在市区和密集市区环境下,标准偏差一般取10 dB左右。
2.2 室内外系统的干扰分析
90%的区域可靠度和室内外平衡的规划设计原理,其根本目的是降低WCDMA的干扰水平,室内特殊覆盖系统的设计部署必须考虑干扰的问题。
对照图4,对室内外系统的干扰作一个简单的分析。

图4 室内外系统的干扰
小区1和小区2是两个相邻小区,小区3是一室内覆盖系统。以小区1和小区3为参考,它们的导频信号分别为

式中:
Ec1、Ec1、Ec1--各自对应小区的导频接收信号码域功率(RSCP)
I1、I2、I3---收到的来自小区1,小区2和小区3的发射功率
上面两个等式表达着室内外系统间的相互干扰关系,室内系统小区3要在室内区域形成主小区,其信号必须强于室外信号。具体的关系可表示为

式中:
D--激活集删除门限(系统设置参数)
类似的分析同样适用于室外。对室外主小区,相应的关系为

通过分析可以看出,室内覆盖的设计需要考虑室外的场景,对已有很强信号的建筑物,不能不加考虑地做一个同频的室内覆盖系统,而对那些离基站较远,室内信号很弱的建筑物则很合适部署室内覆盖系统。
2.3 室内外平衡的设计
一般来说,对室内覆盖的规划存在两种不同的思路。第一种方案是尽量通过室外宏蜂窝穿透提供室内覆盖,根据具体情况再配合少量的室内特殊覆盖手段来解决室内深度覆盖;第二种方案是尽量以室内特殊覆盖手段来解决室内覆盖,从而减少对室外宏蜂窝的依赖,室外宏蜂窝的规划独立于室内设计,两者同时建设。
第一种方案的好处在于只要部署少量室内覆盖系统就足以补充室内覆盖的盲点,减少部署室内覆盖系统的工程量。这种思路存在的问题是小的站间距意味着网络需要大量的站点,比例可参见表1,而且城区理想站点的选择和获取难度比较大。按照这个思路,要满足设计目标的要求,站距往往要做到200-300 m,在这种情况下的干扰控制难度极高,对于自干扰的WCDMA网络,由于室外信号很强,小区重叠严重,难以有效控制无线信号辐射,会带来导频污染和干扰水平升高的问题。
第二种方案要大规模地部署室内系统,这样虽然能取得非常高的室内覆盖可靠度,网络投资却非常巨大。室内室外分别设计,可能导致室内外覆盖重叠过大,系统干扰水平高,软切换比例恶化,影响系统整体的容量和质量。
结合WCDMA自干扰特性及WCDMA网络运营的经验,更合理的方案是在基于90%的区域可靠度,按照室内室外平衡的原理选取BPL和链路余量规划宏蜂窝网路结构,使80%左右的建筑物的基本室内覆盖通过宏蜂窝穿透解决,这些建筑物的室内深度覆盖,加上其余20%左右的建筑物的室内覆盖,再加上需要容量解决方案的建筑物,它们可以根据具体场景考虑实施室内特殊覆盖。由于室内覆盖的成本要远高于室外宏蜂窝覆盖,合适的比例体现了室内外平衡的设计思路。
3、结束语
通过以上分析可以看出,WCDMA系统室内外是相互作用、相互干扰的整体,不能像GSM一样靠频点来隔离,因而必须综合考虑,合理利用建筑物的遮挡,才能达到好的效果。然而,室内外复杂的相互关系几乎没有办法通过现有的规划工具进行仿真分析以找出它们的最佳平衡点,实际的做法很大程度上是通过实测和经验。
