浅析WCDMA网络室内分布系统部署

郝 娜 李鹏飞

摘要:本文针对WCDMA网络室内分布系统对网络质量以及整体性能的影响进行深入分析,详述了室内分布系统信源选择与部署,以及室内分布存在的一些问题,并提出了相应的解决办法。

关键词:室内分布室内覆盖信源干扰

一、室内分布的重要性

与目前2G网络主要业务量来自于室外的情况不同,3G网络的主要业务量来自于室内。根据香港SUNDAY对业务数据的采集结果可知,3G业务的室内发话量占总发话量的一半以上。而NTT DoCoMo的3G商用网络用户分布统计数据显示,大约70%的业务量来自于室内,如图1所示。

石家庄地区的WCDMA网络商用几个月以来,大约80%的用户投诉集中在手机上网和无线上网卡上网的问题上,绝大多数投诉来自室内,也进一步验证了用户业务的分布及类型。

3G时代主要是数据业务,对无线信号的稳定性和抗干扰性要求比2G高很多,外部基站的信号覆盖不能保证。室内分布系统可以优化环境信号,提升用户使用的流畅性,进而提升客户满意度。另外,室内分布使得区域定位更加精确,对于位置查询、数据广播等针对特定群体或用户的业务将更轻易实现市场细分。

因此,提高室内覆盖能力,不仅可以给用户带来更好的业务使用体验,还可以分散过密地区的网络压力,更可以与其他运营商的网络争夺室内话务量。可以肯定的是,室内覆盖的完善是3G取得成功的关键因素之一。

二、室内分布信源选择和部署

3G网络中相当的业务量产生于室内,而作为3G特色的高速数据业务要求的接收机灵敏度要高于话音业务,如果仍然使用室外宏基站来确保室内的覆盖质量,则必然会减小室外基站的站距,从而增加室外站的数量;另外,由于高层有比较严重的导频污染,如果高大建筑物的高层部分由室外宏基站提供服务,那么用户将接收到来自于周围基站设备产生的多个强干扰,此时,用户如果想通话,则终端需要更大的功率,也就意味着将会产生更多的干扰,从而导致整个系统通信质量下降。

其中一起用户投诉,用户距离WCDMA基站只有229米,但由于楼宇阻挡,室内信号很差,RSCP值只有-102dBm,Ec/No低于-12dBm,不足以进行数据业务,影响了用户的正常使用。

另外一起用户投诉,用户房间在16层,距地面高度大概50米,收到的室外信号比较杂,测试发现用户房间内存在导频污染,对用户使用数据业务和手机电视造成严重影响,类似情况必须用室内分布系统解决问题。

室内覆盖的解决方案一般包含以下几种:微蜂窝基站、射频拉远站以及直放站。

(1)微蜂窝方式部署室内分布。该方式采用独立的基站系统,可以独立承载话务量,并能分担宏小区话务。该方式虽然需要传输和供电设备、工程实施复杂,但重要的是能够提供更多的网络资源,可以灵活结合具体室内分布系统来实现室内覆盖,尤其适用于面积比较大或者人流量比较大、话务量比较高的室内覆盖。该方式也是目前WCDMA网络室内覆盖的主要解决方案。

(2)射频拉远实现室内/室外混合覆盖。射频拉远的建设成本低,可以充分利用室外基站的基带处理能力同时处理室内和室外的话务量,无需严格的机房和建站条件,同时可灵活地结合具体的室内覆盖系统,并且配置和实施十分灵活。缺点在于要仔细核算基站的基带所能承载的处理能力,同时远端无线接入设备需要独立的传输和供电设备。另外一个必须考虑的问题是,射频单元的拉远距离不能太长,否则会增加系统处理时延。

(3)直放站部署室内覆盖。该方式实施简单,但因为直放站没有基带处理能力而不提供新的网络资源,仅适用于话务量较低的建筑。同时,它还需要保证直放站接收和发射天线之间的隔离度。对于地下室、停车场等强调覆盖而非容量的建筑,直放站是不错的选择。

三、室内分布对网络的影响

随着移动通信的迅速发展,以及城市建设速度的加快,目前基站选址施工、天馈系统安装难度越来越大,设计之初的室内分布系统的天线有时候不得不安装到室外,采用射灯方式覆盖目标区域,这时信号的覆盖范围难于控制,容易对室外覆盖造成影响。

用户在某酒店21楼办公室,无法上网且语音通话出现单通,现场测试显示,下行信号良好,但UL Interference(上行干扰:-90dBm),导致UE Tx Power(用户终端发射功率)高达20dBm左右,语音通话只能听到对方,经过核查设备得知,酒店室内覆盖设备采用了直放站,做简单的关闭开启测试,发现上行干扰确实是由直放站引起,之后与直放站厂家工程师多此调试,最终消除上行干扰。

网络优化应当与工程建设紧密结合,类似两地室内分布情况,在解决信号泄露问题之前,应该为其添加邻区,避免切换失败导致掉话。

四、结论

由于3G工作在超短波频段,而且电波绕射能力差,穿透损耗较大,因此网络的深层次覆盖存在着缺陷。和目前的2G网络相比,3G网络会有更多弱信号区出现,特别是在建筑物内部,更是存在着盲区多、易断线、网络表现不稳定的缺点。根据WCDMA网络运行情况,以及用户投诉处理发现,大部分服务质量差的位置都在室内,而大部分投诉正是因为用户对此不满而产生的。

业务量分布的特点和3G频段的特性,使3G的室内覆盖问题处在了非常重要的位置。本文针对WCDMA网络用户分布及业务类型阐述了室内分布系统对于3G网络的重要性,简述了室内分布系统信源选择与部署,以及目前室内分布存在的一些问题,并提出了相应的解决办法。

参考文献:

[1]董靖宇,《3G室内分布系统解决方案》,CHINA通信.

[2]苏新丰、刘波、 曲新波、张润,《基于射频工程的UMTS空中接口设计与网络运行》,机械工业出版社.

[3]张建华、王莹,《WCDMA无线网络技术》,人民邮电出版社.

[4]王莹、刘宝亮,《WCDMA无线网络规划与优化》,人民邮电出版社.