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3G室内覆盖分析
 
慧聪网   2005年12月12日14时17分   信息来源:泰尔网    

  【导语】信号源和分布系统的选取,最后简要介绍了3G室内覆盖的建设流程。

  随着3G步伐的临近,3G网络规划的深入,室内覆盖成为各大运营商关注的焦点。

  1、3G室内覆盖的重要性

  下面首先分析一下室内覆盖的重要性。

  首先,随着移动通信的普及,室内吸收了大部分的话务量。根据DoCoMo的最新统计,室内场所吸收了将近70%的话务量,这些场所主要是办公楼、车站和家庭等。从目前的2G/2.5G网络运营经验可知,移动用户的60%也分布在室内。其次,从3G业务的使用来看,室内提供舒适的环境,等候时间也大多在室内消磨,因此室内用户更喜欢使用3G丰富的业务。所以就以上几方面而言,室内覆盖对3G来讲有着更大的重要性,而且在现有网络覆盖情况已经比较完善的情况下,用户会要求3G有更完善的网络覆盖,这样用户才会考虑使用3G网络。因此为了更好的满足用户体验,树立良好的形象,运营商对3G的室内覆盖建设也应足够重视。

  对运营商而言,通过建设3G室内分布,可以争夺室内话务量,开拓新的话务量。据DoCoMo的统计,在实施了室内覆盖的建筑物内话务量增大了1.43倍。室内覆盖还可以分散过密地区的话务量,从而减轻室外基站的压力,降低室外基站的数目和配置。从网络容量来看,室内覆盖也降低了室外系统的负荷,由于3G自干扰的特性,也就降低了室外网络整体干扰水平,从而提高整个系统的容量。因此室内覆盖对于3G网络的建设具有至关重要的作用。

  2、3G室内覆盖规划原则

  3G系统与2G在使用频段、编码技术等方面不同,故3G室内覆盖有一些新特点。3G室内覆盖需对覆盖、容量、质量进行统一规划,而2G系统只需考虑室内场强信号水平满足用户接入电平要求,网络质量可通过后期频率规划进行调整。由于各种业务链路损耗不同,3G系统还要考虑用户的业务需求,根据业务发展预测进行室内覆盖规划。在进行室内分布时,站点规划与室外规划要协调统一。3G室内覆盖还要重点考虑和2G系统或PHS系统及集群系统之间的相互干扰问题。

  3G室内覆盖规划需遵守以下几个原则:

  第一是统一性原则,包括室内室外站点规划、设计的统一,在建设室内覆盖时要考虑室外信号的影响,同时也要考虑到室内覆盖对室外干扰水平的提升。

  第二是差异性原则。由于网络建设受到投资的限制,不可能盲目地加大室内覆盖,要以用户满意度为衡量标准,制定不同的质量目标。有的地方能够接受覆盖盲点的情况下,可以在建设策略和建设阶段上进行调整。

  第三是经济性原则,对于一个特定的建筑物而言,室内覆盖解决方案可能有多种的选择,不能单纯地为了追求技术上的完善盲目扩大投资,但是也同样不能为了节省投资而选择并不适合的室内覆盖方案。

  3、信号源和室内分布系统的考虑

  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加RRU、微蜂窝、直放站几种方式。在选取室内覆盖系统信源时,需从容量及覆盖两方面考虑,选取时遵循如下原则:

  √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3G室内分布系统来讲,与GSM共用是简单、有效而且经济、快速的建设方案,但是需考虑一些具体问题。

  (1)有源设备如何合路

  目前已建成的覆盖系统,无源分布工作频段大部分涵盖了800~2500MHz,无需再改动。增加3G在信号源部分使用双频或多频合路器对信号合路后(对于下行是合路,对于上行是分路)送到分布系统即可完成。

  对于大的楼宇,信号在传输和分配过程中,信号低到一定程度需要使用干线放大器对信号进行放大,这时就需要使用双频或多频合路器把信号分开(对于下行是分路,对于上行是合路),通过各自的放大器进行信号放大,然后再通过双频或多频合路器进行合路(对于下行是合路,对于上行是分路)。

  (2)对原有系统覆盖的影响

  在已有的覆盖系统上增加新的系统对其覆盖的影响主要表现在使原系统的发射功率降低。无论2G信号源或是干线放大器,在增加新的系统前输出都是直接接入分布系统,而增加新的系统后有源设备的输出必须通过一个双频或多频合路器才能接入系统。而双频或多频合路器都有插入损耗,从而使2G有源设备的有效输出功率降低。双频或多频合路器的插入损耗除与制造工艺、技术有关外,还和频带间隔带宽、工作频带的宽度、接口之间隔离度的要求有关。

  (3)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。都需设计人员根据运营商不同要求和各楼的实际情况综合考虑。

  (4)多系统共用分布系统的干扰问题

  2G、小灵通、3G和WLAN共用一个分布系统,相互之间会产生干扰。各个系统的有源设备在发射有用信号的同时,在工作频带外还会产生杂散、谐波、互调等无用信号,这些信号落到其它系统的工作频带内,就会对其它系统形成干扰。有源设备产生的带外杂散、谐波、互调等无用信号的大小除和设备本身的质量有关以外,主要与两个因素有关,即自身输出功率(自身输出功率越大,无用信号的输出越大)和偏离工作带宽的程度(离工作带宽越远,无用信号越小)。系统对外来干扰的承受能力也和两个因素有关,即本身信号强度(信号越强受干扰的机会越小)干扰信号的大小(干扰信号电平越小,信号受干扰程度越低)。

  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。

  4、3G室内覆盖建设流程

  最后简单介绍一下3G室内覆盖的建设流程。首先,根据总体的网络建设策略和建设目标进行3G室内覆盖的选点,室外覆盖方案规划作为3G室内覆盖站点的选择依据。进行室内覆盖的规划之后要对建筑物进行勘察,包括物理尺寸、建筑物室内的结构(包括分布格局、电梯格局、墙体隔断等)、建筑物的用途(用户种类、用户地域分布、用户时间分布和用户对业务的模型和对业务的需求)、建筑物的周围环境(了解建筑物附属的设施、周边宏蜂窝基站的建设情况)等。然后进行电磁环境测试和室外信号评估,目的是评估室外信号与室内信号的相互影响,制定系统设计指标、系统验收指标。对已建有2G室内覆盖系统的建筑可直接进行测试。

  在经过建筑物勘查和电磁环境测试后,需要对多系统合路进行评估,多系统合路除了评估系统之间能否进行合路之外,还要考虑其他方面的因素,包括投资、施工难度、施工周期和对现有网络的影响以及对系统性能的影响。在信号源选取方面,首先是技术因素,包括建筑物的覆盖需求、容量需求、周围网络的环境、信号源安装的位置;另外就是工程实施的因素,包括业主的要求和工程施工等方面的因素,另外还有远期发展因素,要适当考虑建筑物远期的业务发展需求。

  在信号源选择之后,进行多系统合路设计,统筹考虑覆盖和容量,满足所有系统的覆盖要求,对原有的分布系统,如果引入3G一般情况下要增加一定的天线点满足3G的覆盖。另外尽量减少系统之间的干扰。进行详细的设计后,下一步进行网络优化和验收。

 
作者:张丽萍 
 
 
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