宽带码分多址室内覆盖优化设计的策略*

汤紫雄

(1.福州大学物理与信息工程学院，福建 福州 350002;2.福州海峡职业技术学院计算机通信工程系，福建 福州 350014)

引言

在宽带码分多址(Wideband Code Division Multiple Access，缩写为WCDMA)通信中，越来越多的多媒体业务和数据业务发生在室内，70%的话务量在室内产生，如果网络容量、网络质量、网络覆盖不好，没有足够良好的室内覆盖，会影响WCDMA网络为用户提供的服务，不利于WCDMA用户群的消费体验［1］.因此，WCDMA网络需要安全可靠的室内无线覆盖.

WCDMA的工作频段(2GHz)比2G网络使用的工作频段(800～900MHz)高，由于建筑结构的原因，绕射能力较差，穿透损耗大，效果很差，造成信号强弱相差很大，仅靠室外宏站对室内进行覆盖是不够的，甚至部分区域无信号覆盖，因此，建立WCDMA室内覆盖系统是必须的.它可以解决无线覆盖和话务吸收，保证大楼内良好的WCDMA网络特性.另一方面，室内覆盖系统无线信号易于控制，能够减轻室外基站的压力，分散话务量，降低室外基站的配置和数目.

1 WCDMA室内覆盖优化应注意的问题和策略

WCDMA室内覆盖系统设计方案中必须保证上下行增益平衡，并对上下行链路作出分析，避免开通后干扰基站.

1.1 WCDMA室内覆盖规划应注意的问题

1)根据测试评估以及周边环境评估，规划站点的覆盖区域及覆盖方式.打破传统为了覆盖而去做覆盖的思路，综合考虑现网信号情况以及站点环境结构，室内外协同覆盖.

2)对于大网信号弱的小范围覆盖区，通过已获取的附近室分站点兼顾覆盖.不同频率信号的穿透特性不同，经过相同阻挡时损耗也不相同.还可采用网络优化和站址共享方式，以及采用新技术提高单个基站能力，从而降低基站数量用于WCDMA网络建设的成本.

3)对于需要覆盖又无法协调物业的室分站点，通过周边已获取的室分站或其他合适建筑的楼顶，规划单扇区拉远覆盖，如物业死点单扇区等.

1.2 常见应用场景的室内覆盖策略

1)地铁应用场景站台内无线信号非常纯净，当列车停站时会对信号造成比列车内更严重的衰减，站台和隧道处于同一平层，站台的宽度有限.解决方案:一般情况下站台不需要单独覆盖，在某些特殊情况下，如站台内有较大的阻挡，需要在站台的适当位置另外放置全向或者定向天线.而地铁隧道内无线信号均为盲区，容易对信号产生快衰落，车厢对无线信号会造成一定的屏蔽，车厢内话务量较多，可以采用泄漏电缆方式覆盖.

2)大型场馆应用场景在此类场景下，用户的话务主要以事件触发为主，所以容量估算时应预留足够的余量，容量的估算一般以峰值话务量来设计.覆盖时建议容量共享，基带集中放置，根据话务迁移灵活调度基带资源，忙时基带资源集中扩容.另外，此类应用场景要求严密的安全性，设备部署时候也需注意.RRU可靠性高，可根据需求灵活部署在场馆内，BBU可集中放置在场馆外或者机房，便于维护人员自由进出维护;在运动员休息室和贵宾室采用普通全向吸顶天线覆盖，而在穹顶安装普通定向天线，覆盖看台.

3)办公/写字楼的场景此类场景，业务密集，话务量大，高端用户多，话务在时间上呈现一定的规律性(工作日/白天)，高峰时段话务密度较大，数据业务多，楼层相似，设计时候需要保证覆盖和容量，控制外泄和导频污染.可以采用BBU+RRU+DAS的方案，将RRU放在覆盖楼层中间，每通道覆盖3～4层楼.业务量大的楼宇可以按楼层垂直划分小区，电梯和低层共小区，窗边可采用定向吸顶天线控制外泄，还可考虑采用室内外异频方案解决导频污染［2］.办公/写字楼覆盖解决方案如图1所示.

图1 办公/写字楼覆盖解决方案

2 WCDMA室内覆盖系统优化设计策略

在优化设计WCDMA室内覆盖系统时，需要分析市场发展的需求、用户投诉以及公司其他员工建议等资料后，对有可能存在室内覆盖弱点的区域进行初勘调查以最终确定工程建设的目标点，根据站点类型评估用户数，进而估算话务容量，规划最合适的系统容量，提高用户感知度.根据覆盖区域的高度、覆盖区域总面积、覆盖等级要求、话务量这些指标进行可行性分析，再根据不同的场景要求，结合容量、干扰、切换指标，选择合适的信源和覆盖系统，保证网络质量.

2.1 干扰的考虑

WCDMA室外基站有可能对室内分布系统形成干扰，干扰主要体现为导频污染.一般情况下楼层越高导频污染越严重.因此，需要在准备做室内分布系统的建筑物内，对室外基站的导频信号进行测试，记录室外导频的扰码、强度以及在楼层内的分布等.室内小区的导频信号强度应该比来自室外小区的最强导频信号高一定的设计余量.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.

2.2 室内覆盖频率的选择

在WCDMA室内覆盖频率的组网选择上，有同频和异频两种方案.

同频方案中室内室外系统采用同一频率，可以节省频谱资源，室内室外无硬切换，一般为软切换，切换成功率高.缺点是由于室内室外系统采用同一频率，两者之间的互相干扰难以避免，容量变小.

异频方案是室内室外系统采用不同频率，它的优点是异频方案组网室内系统和室外系统采用不同的频率，组网更简单，提供更大的容量，可以很好地解决室内信号外泄对室外小区的干扰和室外信号对室内的干扰，只需要控制好出入口切换即可，适用于封闭性比较好的建筑.它的缺点是异频组网占用更多的频谱资源，受室外信号分布影响，需要改动相关的的室外小区的频间切换参数，可能影响室外小区(大网)的异频组网策略或2/3G策略［3］.

异频组网可以很好地解决室内外干扰问题，但是异频组网会带来进出室内的频间硬切换，需采用合适的组网方案，实现室内外平滑过渡.异频组网设计时，尽可能不改动室外基站的参数，特别是频间切换参数，保证大网的已有优化成果不受影响.

异频组网主要有三种实施方案:全异频组网、底层同频高层异频、一层同频全楼异平频.为实现室内外平滑过渡，必须根据每种场景的建筑特点以及室内外信号分布情况，采取合理的组网方案并设计相关切换参数.

上面三种组网方案中，低层同频高层异频方案，不管电梯采用的是高层信号还是低层信号覆盖，总有部分楼层会发生进出电梯的频间切换，因电梯开关门瞬间的频间硬切换将导致大量掉话，同时该方案的工程可实施性不高，所以该方案不宜采用.对于一层同频全楼异频的方案，是指将一楼出入口和地下车库出口等室内外过渡区域采用同频组网，同时全楼采用异频组网.针对过渡区域引入过渡小区来解决室内外的切换问题.所谓过渡小区，是指在室内异频组网的情况下，在室内引入一个与室外同频的小区，通过该小区实现室内外的平滑过渡.

室内室外在不考虑手机对异频硬切换支持的好坏情况下，室内采用异频可以简化规划，避免干扰，应该说是优于同频方案，但是实际上，各款手机对异频硬切换支持的情况有好有坏，所以建议室内规划策略是先采用同频，如果发现室内系统有很强的信号泄漏到室外，再改成异频.在室内室外异频的情况之下，干扰易于控制，规划也简单.

2.3 切换问题的分析

根据站点结构合理规划信源分区方式和组网连接，避免过多切换，并缩小切换区.一步规划，分步扩容，保证系统灵活扩容，满足不同网络发展期扩容需求，降低扩容成本.

1)出入口切换 控制切换带门外5～7m左右，避免切换区落到马路上，可以在出入口位置安置小天线，配置合理的邻区优先级，保证进出大门与室外小区正常切换，控制切换区域，同时防止信号泄漏到室外造成干扰.

2)电梯切换设计由于电梯门关闭的时候，对电梯外的信号有大约35dB的瞬间信号衰减，场强衰减，切换区域要控制在电梯外及电梯未关门前.为保证电梯内外切换成功率，建议采用软切换，硬切换成功率不能保证，不建议进出电梯时发生频间硬切换.需要提高电梯内覆盖强度，使电梯门打开时，电梯内小区和平层小区的信号在电梯内相当，或者前者强于后者，以保证电梯门关闭瞬间的切换成功率.

3)窗边切换在楼宇的高层靠近窗户的区域，容易受到室外干扰导致断线、掉话等问题.需要保证室内覆盖场强，切换区要控制在窗口1m处.目前主要有调整宏站的覆盖、增强室内信号强度、异频等方式来优化和解决.室内用户尽量不切换到室外，室内外协同规划，合理配置邻区，室内异频.

3 结束语

WCDMA室内覆盖需要根据实际情况分析，同时在方案中充分考虑未来扩容需求，结合中远期主网络的规划，在保证硬件不变的情况下平滑扩容演进，规划室内覆盖工程的建设.同频异频组网方案需要根据不同场景的容量、切换的成功率、室内室外干扰等多方面进行考虑，采取不同的方案.

［1］苏华鸿.WCDMA室内信号覆盖系统及其可靠性分析［J］.邮电设计技术，2010，(2):7－10.

［2］李德屹，郭景赞.典型场景下WCDMA室内分布系统的设计［J］.邮电设计技术，2010，(10):43－46.

［3］徐彬.WCDMA室内系统建设思路［J］.电信工程技术与标准化，2006，(9):69－73.