TD-SCDMA沿江道路覆盖优化方案研究

区有亮

（中国移动通信集团广东有限公司肇庆分公司，肇庆 526040）

TD-SCDMA沿江道路覆盖优化方案研究

区有亮

（中国移动通信集团广东有限公司肇庆分公司，肇庆 526040）

本文以肇庆滨江路为例介绍了沿江道路TD-SCDMA网络覆盖存在的问题，并结合该场景下电波传播特点，分析了干扰对网络质量的影响。并通过现场测试主要选择了2通道的窄波束天线组网，不仅可控制干扰、保证网络质量，同时小型化天线便于工程实施。最后结合已有站点资源和覆盖的实际情况进行了系统的专项优化。

TD-SCDMA；窄波束天线；干扰扩散

目前TD-SCDMA网络处在规模建设阶段，工程实施中部分站点选择与最优规划站点存在偏差，同时，沿江路作为较为特殊的场景，需要更加精准的专项规划，但目前针对该类场景普遍缺乏深入研究，因此，该场景下网络质量和用户感知较差。

本文以肇庆市滨江路的优化方案为例，说明沿江覆盖的存在问题和主要难点及技术选择，最后

给出了具体建议和优化方案。

1 滨江路覆盖问题及解决思路

1.1 存在问题

滨江沿线的用户需求及重点覆盖路线如图1虚线所标注。

道路的覆盖目前包括两个部分构成：滨江路北侧建设宏站往南向覆盖滨江路和河道南侧建设宏站往北向覆盖滨江路。

当前这样的建设方案导致河两侧道路（特别是滨江路）无主导小区，造成乒乓重选和切换，干扰较严重；同时，部分站点建设和优化不到位，导致覆盖不足。因此，部分区域的弱覆盖和部分区域的强干扰覆盖的主要问题，导致用户投诉较多。

图1 滨江路覆盖需求线路示意图

1.2 问题分析

1.2.1 干扰过强问题

通过理论分析认为在沿江路周边空旷场景下，电波随距离的衰减相对市区较小；同时经过水面的反射，信号更不易衰减，会随着水面进行扩散。

以下公式为自由空间传播模型，通常衰减因子通常为2，而市区传播模型通常为3～4，且常数衰减较大。

一般自由空间传播模型：L(dB)=98.5+20lg(d(km))

典型密集市区传播模型：L(dB)=138.9+35.74lg (d(km))

该河面宽数百米至1km，衰减系数小极易造成跨河道的纵向扩散和顺河道的横向扩散。同时，TDSCDMA属于同频组网，应控制小区间同频的干扰。

以如下模型计算对比说明：河宽1km，PCCPCH发射功率33dBm，天线增益15dB，馈线损耗1dB，站高25m。计算结果相差近40dB，具体如下：

（1）按照自由空间传播模型计算：1km外的信号场强等于-51dBm；

（2）按照密集市区传播模型计算：1km外的信号场强等于-91dBm。

1.2.2 覆盖不足问题

由于覆盖站设在滨江路北侧的建筑区域，滨江路上部分区域覆盖不足：

（1） 站点高，存在“塔下黑”现象，易出现塔下乒乓重选和乒乓切换；

（2） 无线环境较复杂，覆盖路段周边楼层较高，存在较多遮挡弱覆盖路段较多；

（3） 站点距覆盖路段较远，受无线环境影响较大，信号波动明显。

1.3 解决主要思路

目前问题集中在覆盖不足和干扰扩散两个部分，现站点参数、下倾角等调整已接近极限，因此，需在已有网络基础上进行适当的补充建设和协同优化。

同时，在保证滨江道路覆盖的同时，还需要兼顾周边建筑小区的覆盖，并不影响对岸区域。因此难度较大，优化中需要特殊考虑。具体解决的主要思路如下：

（1） 在现网测试的基础上，针对弱覆盖情况进行局部补充建设；

（2） 严格控制河两岸的信号强度，避免相互干扰；

（3） 采用低站、结合窄波束天线的性能，进行针对性覆盖的同时，可有效避免干扰的扩散；

（4） 结合道路周边居民区情况，兼顾浅层覆盖需求。

2 优化方案需考虑的主要因素

2.1 需考虑的主要因素

（1）天线覆盖能力：天线覆盖能力主要关注天线的增益，增益越高覆盖能力就越强；对于TD-SCDMA系统来说智能天线的使用也应综合权衡；

（2）天线覆盖控制能力：对预定覆盖区域的覆盖能力和对非预定覆盖区域的弱覆盖的抑制能力；

（3）多通道组合成大小区的能力；

（4）工程实施难度。

常规8通道智能天线不仅体积、尺寸、重量大，而且要求采用8通道RRU设备，因此，相对小型化的双极化天线的工程可实施性较差。

按照覆盖最好、干扰最小的原则，初步建议在滨江路南侧的灯杆上安装天馈部分（包括RRU及天线），根据可实施性和覆盖性能的要求，初步建议按照2通道的RRU和双极化天线来考虑，以快速实施减少建设协调难度。

2.2 天线选择原则

根据上述分析，结合滨江路南侧可实施条件，建议遵照如下原则：

（1）需要应用小型化天线，便于在道路南侧灯杆上安装和美化；

（2）在小型化基础上，根据实际覆盖场景和控制干扰的要求，提出天线水平方向性能；

（3）由于天线距离覆盖道路很近，因此，还需要考虑天线垂直方向的性能，避免出现明显的“塔下黑”现象。

2.3 天线选择和性能说明

根据上述原则，建议选择两种天线，即水平65°/垂直14°和水平33°/垂直14°。

根据仅覆盖道路、覆盖道路兼顾居民区浅层覆盖以及兼顾深度居民区深度覆盖的要求，合理进行选择。

2.4 链路预算

TD-SCDMA系统室外覆盖以上行覆盖为计算原则，为保证CS12.2k业务上行连续覆盖，经过两通道组网方案的链路预算，得到最大路损145.63dB，对应最大覆盖距离约为1km。

3 优化方案

通过理论分析，给出了初步的天线选择和规划原则，但2通道组网方案还没有规模部署的经验。为此，搭建了专门的网络环境进行实际测试加以验证。

3.1 干扰控制测试

各测试点接收信号强度统计如表1所示。

表1 不同天线类型测试结果统计表

在旁瓣相同区域UE接收智能天线信号超出33°波瓣角15dB，与65°波瓣角天线性能差异较小，33°窄波束天线控制覆盖区的性能明显优于智能天线。

智能天线旁瓣信号较强，经过水系表面反射、折射易出现导频污染导致网络重选、切换关系混乱而发生异常事件。建议在水系或河岸周边主要采用水平波瓣较窄的小型化天线，并结合覆盖居民区的实际情况综合考虑天线类型的选择。

3.2 覆盖能力测试

理论计算两通道下上行覆盖半径约为1km，为了进一步验证组网性能，于2011年11月进行了实际测试。

业务定点测试采用天线型号为ODP-065R15K（水平波瓣角65°/天线增益15dB）。测试中选取塔下、主波瓣500m、主波瓣1000m、主波瓣1900m处作为业务测试采样点。

在3个测试点分别进行HSDPA和ARM12.2k业务，统计HSDPA均值速率、CS_Uepwr均值、CS_ RSCP均值等3项主要指标作为分析的参考依据，具体测试结果如表2所示。

表2 不同测试点测试结果统计表

主瓣500m和主瓣1000m两处测试点HSDPA速率均值已达标、CS业务测试正常。主瓣1900m测试点CS_Uepwr均值为19.93dBm，HSDPA无速率，即超出了覆盖边缘。

本次测试中塔下实际接收信号强度为-83dBm，主要由于站高较高（测试点天线挂高30m），如按照实际天线安装高度（5～8m），则低天线高度下可增加信号强度约10～15dB，不会出现“塔下黑”现象。

主瓣1000m接收CS_Uepwr均值为0.76dBm，考虑到需要覆盖沿路北侧的居民楼的一堵墙的浅层覆盖，按照15dB考虑穿透损耗，手机上行发射功率将达到16dBm，再考虑到阴影衰落储备等，认为该值是TDSCDMA系统上行的覆盖能力上限，因此，综合上行功率、覆盖居民区情况及穿透损耗等因素，初步建议1km为2通道下的覆盖边缘。

4 优化方案设计

4.1 方案1

常规宏站建设方式，选站、建设等实施方便，但面临主要问题就是越区干扰无法有效控制，在保证覆盖北侧的滨江路网络质量的同时，由于河宽度数在百米至1km范围，信号扩散较为严重，且较难优化，因此河南岸将存在一定的干扰。具体示意图如图2所示。

4.2 方案2

本方案质量最好，可根据道路实际情况和2通道系统的覆盖能力，合理选择，干扰较容易控制，主要面临主要问题就是站址及配套资源等协调难度大、实施难度增加。具体示意图如图3所示。

4.3 方案3

综合性能及选站和实施难度等因素，两方案结合使用。

4.4 方案对比及选择

3个方案对比如表3所示。

从技术性能最优的原则出发，应该首选方案2。但站点选择、配套资源协调等存在较大难度、无法实施时，可以在河道较宽的部分区域采用方案1，两个方案相互补充，协同覆盖。

4.5 具体设站方案

4.5.1 覆盖分布情况

覆盖路段由肇庆大桥西侧至大桥路东侧，全长10.5km。通过测试发现，弱覆盖区域共计5处。同时有1处存在越区过远覆盖导致的乒乓切换的路段，均在ATU测试路线范围内。

表3 方案对比表

图2 方案1示意图

图3 方案2示意图

本次方案建议添加站点6处，包含小区12个（除一个3小区和一个单小区基站外均为2小区基站）。

4.5.2 规划站点情况

根据站点查勘和初步路测情况，给出了具体的补充建设的站点选址方案。各站点设置原因、天线类型选择以及小区参数设置等具体如表4所示。

4.5.3 频率规划

考虑到本场景以覆盖为主，初期可以采用A频段（2010～2025MHz）组网，后期根据容量需求补充F频段（1880～1900MHz）组网。

主频段需设置在A频段。

4.5.4 对原有方案的调整

前期为快速建网，未充分考虑滨江路方案的整体性和最佳性，采取了常规的、互补的建设方式（即河南岸基站往北覆盖、河北岸基站往南覆盖的方式）。

表4 站址设置信息表

本方案实施后，应及时调整原有方案及部分站点参数的设置，避免出现新的负面影响。

对仅覆盖对岸覆盖的小区：应及时进行撤站处理；

对兼顾对岸覆盖的小区：及时调整天线方向及工程参数等。

5 总结

在理论分析基础上，进行了必要的现场测试验证，结合滨江路实际网络情况和覆盖需求，通过精细化站址规划、针对性天线选择等技术手段，有效的解决了滨江路道路覆盖不足的问题，同时又兼顾了沿路居民区浅层覆盖问题，避免了河两岸道路主导小区不明晰、两边相互干扰的情况。最后给出了沿江特殊场景具体的网络优化方案。

沿江特殊场景下TD-SCDMA网络方案主要采用两通道RRU设备，相对目前大规模应用的8通道RRU设备，无论在工程实施还是优化等各方面，均缺乏足够的、可借鉴的经验或参考，因此，在本规划方案的基础上，后续仍需要进一步研究最佳的网络参数设置以及对网络性能的影响等相关内容。

TD-SCDMA network optimization research on the street by the river

OU You-liang
(China Mobile Group Guangdong Co., Ltd. Zhaoqing Branch, Zhaoqing 526040, China)

The artical introduced the problem of the Zhaoqing TD-SCDMA network in the bingjiang road by the river, and analysis the raido wave charactor and the effect on the quality of the network, and testified two path antenna of narrow beaming can controlled the interference, while the samll antenna can be fixed more easily.

TD-SCDMA; narrow beaming antenna; interference spread

TN929.5

A

1008-5599（2012）10-0056-05

2012-09-06

区有亮：中国移动通信集团广东有限公司肇庆分公司副总经理。