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诺基亚为运营商建立高质量的移动覆盖(下)
2006年8月3日 10:0  来源:通信世界
  不同的环境,不同的方法

  在一个新建的移动网络中,无线网络投资大约占到全部成本的85%。  
典型情况下,通常基站设备占到站址总成本的20-35%,而其它投资例如站址的获得和准备、天线塔、可靠的传输线路以及其它的站址单元等所占总投资的比例同样相当可观。因此,当运营商在乡村环境中或者在城市室内地点采用宏蜂窝BTS解决方案建设网络时,选用经济高效的小区覆盖增强方法对于运营商而言至关重要。

  经济高效的网络扩容的关键在于所采用的实施方案,这些方案应当满足在增加覆盖的同时保证所需新增站址的数量最小。在实现对人口稀少的乡村地区的覆盖时,与传统的站点方案相比,增大小区的覆盖面积就成为惟一可接受的方法。

  传统上,当运营商努力在一个特定区域实现最大覆盖时,BTS被配置工作在旁路模式下,每一个载频都被连接到天线上。不会把多个载频合并到一个天线上,这样运营商就能够避免每一合并步骤所导致的3dB的合路器损耗。

  在这些情况下,GSM网络一般会受到上行链路性能的限制。利用新的增强方法增强上行链路方向的性能能够确实地提高小区覆盖面积。

  一些传统的方法只对下行链路产生作用,而对实际的覆盖范围没有影响,或影响有限。随着自适应编码速率(AMR)手机在市场上的日益普及,AMR正在成为一种不仅效率最高而且也最经济的覆盖增强方法。然而,在一些覆盖难度较大的环境中,就必须使用更加复杂的方法。

  先进的增强覆盖的方法

  在考虑每个区域的独特性的基础之上,运营商能够从几种用于增强无线覆盖的先进方法中进行选择。在覆盖受限的环境中实现覆盖面积加倍并且提高覆盖质量。诺基亚于2002年推出了一项独特的覆盖增强方法,称为NokiaSmartRadio(SRC)。

  对于GSM/EDGE网络,NOKIASRC同时扩展下行与上行链路的RF性能,从而使小区覆盖面积加倍。对比传统的上用于乡村地区的合路器旁路(combiner bypass)方法,在某一给定地区以及适合的条件下,NOKIA SRC所需BTS站址数量仅为前一种方法的50%。

  NOKIASRC通过对智能下行链路分集与4路上行链路分集的合并增强了上行与下行链路信号。在基站上,通过合并两个收发机的性能实现这一特性,经由两个天线进行发射,4路天线进行接收(在两个交叉极化天线上)。

  智能下行链路分集(IntelligentDownlinkDiversity)提供了无线信道分集,使信号的发射功率加倍,从而将BTS的下行链路性能提高了3-5dB。通过两个天线进行发射引入了空间分集,增加了2-3dB的分集增益。为了与性能增强后的下行链路相匹配,也需要提升上行链路的性能,4路上行链路分集特性提高了BTS接收机的灵敏度,这样它就能够接收到距离更远的手机所发射的信号。由于接收到的信号功率增强了一倍,4UD最大能够获得比2路接收高出3dB的接收机灵敏度增益。再加上额外的1-2dB分集增益,这一特性所实现的分集增益比传统的2路分集接收总体高出4-5dB。另外,MHA能够用于补偿上行链路的电缆损耗。

  与旁路合路器的配置相比,利用NOKIASRC能够产生5dB的增益,或者增加最高50%的覆盖面积。在乡村地区适宜的条件下,增益可达到8-9dB。如今,NOKIA SRC的卓越现已经在全球各地众多的网络中得到了验证。

  干扰受限环境中的信号处理方法

  其他方法,能够提升BTS上行链路的性能。例如(分集式天线,最大比合并(MRC)以及抗干扰合并(IRC))。当使用分集式天线时,两个天线(或者一个交叉极化天线)同时接收无线信号,将较好的信号传送到BTS接收机单元。这一方法能带来2-2.5dB的分集增益。

  MRC在与分集式天线同时应用时,能够将接收到的信号加在一起,将分集式天线的性能提高3-4dBm。分集式天线和MRC面临的主要问题是BTS会接收到所有无用的干扰信号。当话务量与相关的干扰增加时,就需要采用更高级的方法,如IRC,消除干扰信号。

  IRC是一种分集合并方法,能够消除干扰。与能够对所有信号进行加总的采用了MRC的分集式天线相比,采用IRC的分集式天线能够消除干扰信号,只选择“好的”信号进行接收。在干扰受限的区域,与MRC相比,IRC能产生将近7dB的增益。这一增益能够带来网络质量的提高和更好的室内覆盖。

  诺基亚所有的基站采用IRC作为信号接收技术已经有很多年。

  在城市环境中增加室内覆盖

  SAIC4)(单天线干扰消除)是一种新的与容量相关的功能,已经在先进的手机型号中得到采用,能够提高手机的灵敏度。SAIC显著地降低了话务热点地区的干扰,提升了网络容量。要想在覆盖受限的条件下采用SAIC,必须增强上行链路的性能。目前,一部SAIC手机接收BTS信号的能力强于BTS接收手机信号的能力,结果导致下行链路的性能强于上行链路。

  空间时间抗干扰合并(STIRC)是一项BTS功能,在喧闹的环境中,STIRC能够实现高于IRC5-15dBm的上行链路性能。STIRC,再加上手机的SAIC特性,能够增强网络对干扰的复原能力,并且为网络覆盖区域提供最佳的覆盖质量。

  STIRC的应用与具备SAIC特性的手机一起形成了一个均衡的链路,扩大了它们的覆盖区域。以类似的方式能够提高不具备SAIC特性的手机的上行链路性能。这些改进对于室内地点尤其重要,在室内地点中,性能增强的上行链路将补偿墙壁和其它障碍物所造成的信号损耗。

  IRC与STIRC之间的主要区别在于它们处理多个接收到的信号的方式。对于STIRC,接收到的两路信号的干扰能够在相同的地点和时间被消除。而对于IRC,两路天线的信号被分别处理。

  这里描述的所有增强上行链路性能的方法并不能够提高BTS接收机的灵敏度,但是针对干扰电平,它们能够提供更强的健壮性(robustness)。

  SAIC目前已经被引入到3GPP的DARP(下行链路高级接收机性能)相关标准中。

  结论:实现均衡的无线网络性能,建立高质量的无线网络覆盖

  基站发射机的高输出功率只是决定覆盖区域的因素之一。手机的无线性能特点以及基站接收机的灵敏度才是实现链路平衡以及可持续的、高质量的网络覆盖的更关键的因素。

  要获得高质量的无线网络覆盖要考虑以下几个主要因素。

  1)终端用户体验

  a.好的覆盖,即下行与上行链路性能平衡的覆盖,能够使用户感受到良好的网络质量(上行与下行链路中良好的信号强度非常关键)。

  b.延长手机电池寿命,提升用户满意度。BTS中卓越的接收机灵敏度降低了手机的输出功率,延长了手机的电池寿命。

  2)成本效率

  a.针对多种不同的站址要求,选用最佳的BTS对整个网络的投资具有重要影响。在人口稠密的城市环境中需要高容量的室内与室外基站。相反,乡村环境需要能够最大化小区覆盖面积的BTS解决方案。另外,建立良好的室内覆盖可能需要专用的解决方案。

  b.对现有BTS的最大化利用确保了商业上的可持续性发展。用于增强无线网络覆盖的先进的软件与硬件方案在减少了用于建设昂贵的新站址投资的同时,确保了更好的网络质量。

  诺基亚是移动通信市场(括手机、网络设备和服务)的领导者,同时也是通用行业标准的积极的贡献者,其技术人员在规范、实施和测试工作方面具有强大的竞争力。

  诺基亚利用自身的优势,开发出了处于市场领先地位的基站产品系列,这些产品能够实现高输出功率、出色的接收机灵敏度以及各种先进的覆盖增强方案。诺基亚还提供一系列服务—包括网络规划和优化—帮助运营商为他们的用户提供最佳的网络覆盖和网络质量。
 
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