高檔小區TD-SCDMA室內覆蓋解決方案

付航 黃曜明

（1 中國移動通信集團重慶有限公司 重慶 401121）

（2 中國移動通信集團設計院有限公司 北京 100080）

隨著移動通信的普及，室內吸收了大部分的話務量。根據NTT DoCoMo的最新統計，室內場所吸收了將近70%的話務量，這些場所主要是辦公樓、車站和家庭等。從目前的2G/2.5G網絡運營經驗可知，移動用戶的60%也分布在室內。因此為了更好的滿足用戶體驗，樹立良好的形象，運營商對3G的室內覆蓋建設也應足夠重視。

高檔住宅小區集中了城市中大量高端優質客戶，他們對于無線上網、視頻業務、移動股市等多種3G特色業務有著較高的需求，也是未來3G各大運營商市場競爭的焦點。因此，如何做好高檔小區TD-SCDMA室內覆蓋，如何通過各種優化手段提高高檔小區室內覆蓋質量，是當前TDSCDMA研究的焦點之一。

1 高檔小區覆蓋解決方案

1.1 高檔小區場景分類及業務特點

1.1.1 別墅小區

別墅型小區一般居住的是高收入階層，居住人群富含優質客戶。其場景特點如下。

（1）建筑遵循一定的規律規則排列；

（2）小區綠化裝飾較好，樹木茂盛，一般含有一定面積的水體，對信號傳播有一定影響；

（3）每棟建筑規模很小，只容納一兩戶人家，用戶密度較低；

（4）建筑密度低，屬于低密度小區，樓間距一般20m以上，無線傳播環境較好；

（5）樓層高度低，一般在4層以下；

（6）建筑多為磚混或混凝土框架結構，一般進行了優質裝修，穿透損耗較大。

1.1.2 高層住宅小區

由于地形因素，重慶小區一般以高層住宅小區為主，重慶高層住宅小區的建筑一般有以下特點。

（1）高層住宅小區多為混凝土框架結構的塔樓，建筑高度一般在12～35層，并且20～30層左右居多；

（2）若干戶，一般多于4、5戶共同圍繞或者環繞一組公共豎向交通形成的樓房平面；

（3）建筑規模較大，每層容納的用戶較多，小區整體用戶密度大；

（4）建筑物單體較大，分布比較規則，建筑物背后易形成陰影衰落；

（5）建筑物接近方形，截面小，厚度大，穿透損耗比較高。

1.1.3 多層住宅小區

多層住宅小區的建筑一般有以下特點。

（1）多層小區建筑基本為磚混或混凝土框架結構，建筑高度一般在12層以下；

（2）板樓的長度明顯大于寬度，基本為條形結構，但有可能會根據地形建設成弧形或“L”型建筑；（3）由于建筑高度較矮，建筑密度相對較高；（4）建筑規模較大，每層容納的住戶比較多；

（5）建筑分布相對較規則，一般成長條形分布，易形成信號傳播的街道效益；

（6）建筑寬度較窄，信號穿透的損耗相對比較小。

1.1.4 混合型住宅小區

混合型高檔住宅小區，一般既有別墅區，又有6層左右的多層住宅小區，還有高層住宅小區，其信號覆蓋特性，傳播特性，用戶分布特性兼有這3種小區的特性，總體情況比較復雜。

1.2 高檔小區覆蓋及容量規劃要求

1.2.1 覆蓋規劃

（1）無線信道呼損：無線信道呼損不高于2%。

（2）無線覆蓋區域內可接通率：要求在無線覆蓋區內的90%的位置，99%的時間移動臺可接入網絡。

（3）無線覆蓋區內覆蓋率：到達現網覆蓋的95%。

（4）室內分布無線覆蓋邊緣信號要求：普通建筑物：PCCPCH RSCP≥-80dBm，C/I≥0dB；地下室、電梯等封閉場景：PCCPCH RSCP≥-85dBm，C/I≥-3dB。

（5） 室內信號的外泄要求：在室外10m處應滿足PCCPCH RSCP≤-95dBm或室內分布外泄的PCCPCH RSCP比室外宏站最強PCCPCH RSCP低10dB。

（6） 塊差錯率目標值（BLERTarget）：話音 1%，CS64k0.1～1%，PS數據5～10%。

1.2.2 容量規劃

根據小區用戶數，3G滲透率以及集團給定的TD業務模型，依據圖1流程可以計算覆蓋目標的載頻需求與站型配置。

將TD用戶分為手持終端用戶和HSDPA卡用戶。其中手持終端用戶中CS域業務滲透率100%，CS域單機忙時話務量為0.02Erl(其中話音業務單機忙時話務量為0.019Erl、可視電話忙時單機話務量為0.001Erl)，PS (R4)數據業務激活率25%，忙時每用戶數據流量為900kbit@BH（250bit/s），上下行數據量比例為1∶4，PS 64/128/384k承載速率比例為60%/30%/10%；HSDPA數據卡每用戶忙時數據流量為36Mbit/hour（10kbit/s），上下行數據量比例為1∶9。建議采用2∶4（上行∶下行）時隙配置，3載頻配置小區開啟2個載頻的HSDPA功能，最大可支持3.2Mbit/s小區吞吐率，每個客戶最高下載速率可達到1.6Mbit/s。

圖1 容量估算流程

1.3 各種覆蓋策略綜合對比（如表1所示）

2 高檔小區優化方案

2.1 室內室外協同優化

2.1.1 頻率規劃

TD-SCDMA室內覆蓋和室外宏蜂窩覆蓋一樣，都采用N頻點技術組網。一般，通過給室內覆蓋預留一個頻點作為主載頻頻點，保證室內覆蓋的主頻點與室外小區主頻點異頻組網。重慶移動將F1、F2、F3用作室內頻點，F4固定用作HSDPA頻點，余下F5、F6、F7、F8、F9用作室外頻點，這樣有效地將室內外相互的頻率干擾降到最低。如圖2所示。

圖2 TD室內外頻率規劃

2.1.2 干擾控制

如何控制室內外小區的相互干擾，也是室內外協同覆蓋的一個重要方面，包括控制室外對室內的干擾和室內對室外的干擾兩個方面。

2.1.2.1 室外對室內的干擾

室外小區對室內小區的干擾主要集中在靠近窗戶的區域，特別是樓宇的高層，室外的信號更多、更強，可能會引起通話質量下降，乒乓切換等問題。目前主要有調整宏站的覆蓋、增強室內信號強度、頻率規劃和室內外同一小區覆蓋等方式來控制室外對室內的干擾。

表1 各種覆蓋策略綜合對比

調整室外站點的覆蓋：通過合理的調整室外宏站的天線下傾角，方向角，發射功率等參數，減弱一些室外小區在室內的信號強度，從而達到降低室外干擾的目的。

增強室內小區的覆蓋：通過增強室內信號的強度，使室內小區成為主導小區，一般會通過增加信源功率或者調整天饋系統，增加天線密度等方式來增強室內小區的覆蓋，通常室內信號電平高于室外信號電平10dB左右就可以有效控制相互干擾。

2.1.2.2 室內對室外的干擾

室內對室外的干擾控制，主要是降低室內小區在室外泄漏的信號強度。TD-SCDMA系統對室內天線的要求是：以“多天線、小功率”為原則；天線入口功率要小于15dB/載波；在要求室內覆蓋邊緣場強較高時，小功率天線靠近窗戶進行室內覆蓋，可滿足邊緣場強要求，同時外泄功率反而比大功率天線遠離邊緣區域的覆蓋小。還可以利用定向天線方向性好，前后比抑制度高的特點，在樓層邊上，或靠近窗戶的區域，用定向天線向內打的方式來抑制室內小區信號的外泄。通常，室外10m處室內信號電平低于室外信號電平5dB以上就可以有效控制外泄干擾。

2.1.3 切換與重選優化

室內環境下主要發生切換的區域主要有樓層的窗邊，大樓的出入口，車庫的出入口以及電梯口等。

2.1.3.1 窗口切換設計

在室內分布中，會盡量讓室內的用戶接入到室內的小區，室內外信號只在一樓進行切換。一般常用以下集中手段：

（1）天線靠近窗邊，使得窗口處室內信號最強，避免室內外信號的切換；

（2）調整小區選擇和重選參數，使用戶容易選到室內小區；

（3）一般，高層室內小區和室外小區不配置鄰區關系，或采用單向鄰區策略。

2.1.3.2 室內出入口切換設計

室內和室外在一樓大廳鄰接，用戶在室外和大廳間頻繁移動，出入口切換區域一般向室外延伸一定的距離（比如在室外距離門口5～7m的范圍內），以減少室外小區的負荷。為了保障在進入室內前進行切換，一般會在出入口位置安置一個天線。

但對于靠近馬路的建筑要注意，切換區不能離馬路太近以防在馬路上形成固定的切換區域，導致來往車輛上的用戶頻繁切換，影響網絡性能。

2.1.3.3 電梯切換設計

電梯的切換一般分為電梯運行期間的切換和進出電梯的切換，其切換策略與樓層數和室內覆蓋的小區數相關。

一般來說，可以考慮在電梯井頂端設置定向吸頂天線垂直向下覆蓋，或電梯井內裝定向天線垂直覆蓋，進入電梯后信號來自同一小區，無切換；或者采用與多小區分段方式覆蓋，在電梯運行過程中完成切換，要考慮切換速度和運行速度的關系。

對于進出電梯的切換，條件允許的話，建議將電梯內和電梯廳設成同一個小區，若條件不允許，那么也盡量將切換區域設在電梯廳，讓用戶進入電梯前完成切換。如果樓宇由兩個小區覆蓋，建議采用低樓層小區信號覆蓋電梯井的方法，在低樓層及一樓電梯出口處，手機處在同一小區，不發生切換。

2.2 室內TD-HSDPA優化

TD-HSDPA室內網絡優化的前提是做好室內外的協同優化，在此基礎上通過HSDPA業務的參數優化來提升網絡質量。參數優化如下。

（1）HS-PDSCH信道的功率調整；（2）HS-SCCH信道的功率調整；

（3）HS-SICH信道的SIR目標值調整；（4）調整CQI；

（5）調整上行控制信道位置；

（6）調整調度終端的擴頻增益支持范圍。

通過調整以上參數，可以使TD-HSDPA業務速率提高到1.1Mbit/s以上，提高客戶感知。

3 結語

本文總結對比了各種TD-SCDMA高檔小區覆蓋策略，并提出了室內TD-HSDPA網絡優化方案，為運營商改善TD網絡室內覆蓋質量提供了參考。