WCDMA無線網(wǎng)特殊場景覆蓋規(guī)劃

吳守陽

北京中網(wǎng)華通設(shè)計咨詢有限公司，北京100070

摘要 由于WCDMA系統(tǒng)自身技術(shù)特點，在一些特殊的無線環(huán)境或不同用戶分布情況下會存在一些和2G不同的表現(xiàn)，這是由于地形、地貌特征的不同以及用戶分布的特性來決定的，由于特殊區(qū)域的重要性，特殊場景的覆蓋規(guī)劃就顯得特別重要。本文對八種常見的特殊場景進行了覆蓋規(guī)劃的分類描述。

關(guān)鍵詞 無線覆蓋；特殊場景；覆蓋規(guī)劃

中圖分類號TP39 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2012）61-0189-02

1 特殊場景覆蓋規(guī)劃

影響無線覆蓋的因素主要包括覆蓋區(qū)無線環(huán)境和覆蓋區(qū)內(nèi)用戶特性兩個方面，下面根據(jù)這兩個方面的情況對常見的特殊場景進行分類描述。

1.1城市商務(wù)區(qū)

該地區(qū)人口密集，高端用戶集中，在經(jīng)濟和社會方面具有重大影響力。此類區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量不僅是技術(shù)問題，更是關(guān)系到運營商總體形象和口碑的關(guān)鍵因素，必須不惜代價做好。

城市商務(wù)區(qū)的樓宇都比較高大、密集且不規(guī)則，容易造成覆蓋盲點，建筑物平均穿透損耗大，同時存在寫字樓、購物中心、高級賓館、地下停車場等多種覆蓋目標類型，而且基站選址比較困難。區(qū)域內(nèi)用戶相對集中，業(yè)務(wù)量高，數(shù)據(jù)用戶較多，存在無法實施室內(nèi)覆蓋的高樓，高層導(dǎo)頻污染不易控制。

對于該區(qū)域的覆蓋首先要控制好基站的覆蓋范圍，盡量的避免相互的干擾。其次結(jié)合實地勘查，統(tǒng)籌考慮室內(nèi)、外覆蓋，前期重點解決室外覆蓋和重要建筑物的室內(nèi)覆蓋，中后期則考慮完善室外覆蓋，進一步深化解決室內(nèi)覆蓋。

室外覆蓋采用單層網(wǎng)結(jié)構(gòu)，控制站高在25m~30m間，盡量采用窄波束（65度）、中增益（15-18dBi）天線，有效控制覆蓋，突出主導(dǎo)頻，避免站間干擾。

室外覆蓋解決不到或者解決不好的樓宇，則考慮室內(nèi)覆蓋。另外對于容量需求不大的局部弱覆蓋區(qū)域可采用微蜂窩或者RRU等手段進行補盲建設(shè)。對于沒有建設(shè)室內(nèi)分布系統(tǒng)的樓宇高層導(dǎo)頻污染嚴重的區(qū)域，可通過調(diào)整樓宇周圍相關(guān)基站的天線放心和下傾角等優(yōu)化手段來樹立主導(dǎo)頻方法解決。

1.2 密集居民區(qū)

密集居民區(qū)主要表現(xiàn)為集中、密集、人口多，業(yè)務(wù)量大，該類區(qū)域分布廣泛，數(shù)量眾多，市區(qū)的覆蓋質(zhì)量很大程度上與這類區(qū)域的室內(nèi)外覆蓋水平相關(guān)。

解決該區(qū)域的覆蓋，主要通過增加周圍基站的密度，并結(jié)合相應(yīng)的室內(nèi)覆蓋加以解決，基站選址方面盡量考慮物業(yè)、商業(yè)用樓宇作為參考對象，需要考慮選擇一些便于室外安裝的基站和偽裝、美化天線。

以某城市柯子嶺區(qū)域情況舉例。

該區(qū)域主要由廣園中基站覆蓋，由于柯子嶺村面積大、樓宇密集的特點，廣園中基站無法對整個村落實現(xiàn)完整覆蓋。廣園中基站三扇區(qū)話務(wù)量都比較高，可見柯子嶺村內(nèi)部話務(wù)需求大。通過網(wǎng)絡(luò)撥測，柯子嶺大部分區(qū)域信號均不夠理想。區(qū)域內(nèi)室外信號電平在-81dBm~-88dBm之間，室內(nèi)信號電平在-92dBm~-104dBm左右，密集區(qū)域室內(nèi)有脫網(wǎng)現(xiàn)象，區(qū)域有大量覆蓋類投訴。 問題區(qū)域一：此區(qū)域距廣園中一扇區(qū)只有200m左右，樓宇高度相仿、樓距較小，室外宏基站無法解決室內(nèi)深度覆蓋問題，建議在此問題區(qū)域增加室外分布系統(tǒng)（利用小基站布置室外分布系統(tǒng)）。問題區(qū)域二：此區(qū)域面積不大，可以在此問題區(qū)域新增大金鐘路微蜂窩。問題區(qū)域三：此區(qū)域面積較大，樓宇多且高度較高， 若增加室外分布系統(tǒng)將需要大量投資，可以在此問題區(qū)域增加柯子嶺宏基站，合理選擇站點位置，解決該區(qū)域室內(nèi)深度覆蓋問題。

1.3 山區(qū)、丘陵地區(qū)

山區(qū)、丘陵地區(qū)業(yè)務(wù)量小，信號易收地形影響被阻擋，基站覆蓋能力得不到有效利用，容易形成較多的覆蓋盲點，該區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)需分情況采取不同的覆蓋策略。

根據(jù)山區(qū)、丘陵地區(qū)的地貌特點，利用地形阻隔實現(xiàn)有效的信號隔離，避免相互干擾，采用宏蜂窩為主站，靈活運用直放站、RRU、塔放等手段延伸覆蓋，根據(jù)不同的地形覆蓋需求采用不同的天線進行定向或者全向覆蓋。

1.4 橋梁、高架、立交

該場景主要存在于各大城市中，用戶集中、流量大，市場及品牌效應(yīng)強，屬高級別覆蓋區(qū)域。由于該類別區(qū)域無線環(huán)境特殊，設(shè)置站點困難，且需綜合區(qū)域外無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋進行統(tǒng)一布局，為規(guī)劃難點。

該類別區(qū)域用戶成帶狀分布，中高速移動，而且存在車體損耗，用戶密集程度中等。區(qū)域內(nèi)易出現(xiàn)導(dǎo)頻混亂現(xiàn)象，且需考慮橋下的信號覆蓋。

以長江大橋為例，大橋位于某大城市市內(nèi)，連結(jié)城市兩大塊重點區(qū)域，橫跨萬里長江之上。該大橋是鐵路、公路兩用橋。經(jīng)過現(xiàn)場勘察，在大橋西引橋、西橋頭堡、大橋中間、東橋頭堡、東引橋選取了18個測試點，測得大橋的平均海拔高度在60m左右。

經(jīng)過預(yù)規(guī)劃和現(xiàn)場勘查，西岸相對東岸地勢稍高，我們選定了2個基站來覆蓋大橋橋面，在西岸攔江路設(shè)置望江花園基站，橋面主要由此基站的第二扇區(qū)來覆蓋，在東岸中華路與自由路處設(shè)置金穗賓館基站，用此基站的第三扇區(qū)作為東岸部分正橋的覆蓋。

考慮到東西岸基站分別歸屬于不同的RNC，那么在大橋上的移動終端，會在不同的RNC下的不同基站的扇區(qū)間切換，因此在工程設(shè)計階段，要嚴格把控小區(qū)切換關(guān)系的設(shè)計。大橋信號收到干擾會往往會出現(xiàn)兩種情況：當大橋上機動車密集，會出現(xiàn)明顯的快衰落現(xiàn)象，如果功率控制效果降低，此時信號的接收會受到更大的干擾；或者當江面存在鏡面反射時，會出現(xiàn)信號強與嚴重的色散現(xiàn)象并存的情況，從而導(dǎo)致大橋上的信號強但質(zhì)量差。基于以上兩種特殊情況的存在，需要解決大橋信號干擾的問題，在工程建設(shè)階段必須調(diào)整的關(guān)鍵因素有：干擾基站的天線高度、下傾角、方位角以及小區(qū)切換關(guān)系等手段。

1.5 體育場館

城市體育場館對于移動網(wǎng)絡(luò)覆蓋來說也是重要的需要特別規(guī)劃的區(qū)域之一，該區(qū)域具有內(nèi)部寬闊，用戶量大，隨事件用戶行為突發(fā)性強等特點，考慮其用戶行為的特殊性，該區(qū)域的覆蓋設(shè)計必須考慮以峰值情況下的容量需求為基礎(chǔ)，由于場館室內(nèi)容易實現(xiàn)視距傳播覆蓋，而且對于覆蓋距離的要求也很低，因此對于峰值情況下的覆蓋距離要求非常容易滿足。因此該類區(qū)域網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃更多的還是需要考慮容量負載因素。從已往規(guī)劃來看，GSM網(wǎng)對該場館的容量保證基本是以加配附加頻點，臨時擴充附近基站載波，另外根據(jù)不同需求配備相當數(shù)量的應(yīng)急通信車來解決。WCDMA網(wǎng)絡(luò)雖然單載頻容量比其它網(wǎng)絡(luò)要高，但也可能會遇到單一載頻無法滿足實際容量需求的情況，在這種情況下，應(yīng)考慮室內(nèi)基站具備單機柜開多載頻的能力，以便在極端容量需求下，可以啟動多載頻來滿足需求，考慮大型活動時，用戶對移動性要求相對比較低，因此多載頻硬切換問題影響比較低。

1.6 地鐵、隧道等地下設(shè)施

目前，在地鐵和隧道等地下設(shè)施中存在兩種覆蓋信號源的方式，即微蜂窩方式或者宏蜂窩加直放站方式。此種網(wǎng)絡(luò)覆蓋主要通過信號源加分布式天線系統(tǒng)的方式來實現(xiàn)，原因是彎道多、環(huán)境封閉，因此信號源則不同。而根據(jù)站廳、站臺和隧道等覆蓋區(qū)域的不同，分布式天線系統(tǒng)可以采用同軸分布式天線系統(tǒng)、泄漏電纜等方式。

1.7 道路

該類區(qū)域主要是指高速公路、國道、鐵路、省道等重要交通干線的覆蓋，其區(qū)域網(wǎng)絡(luò)特性決定可選擇多樣覆蓋方式的組合進行覆蓋。

各交通干線的小區(qū)覆蓋范圍一般都比較大、話務(wù)量較小，用戶流動性很強，手機使用率高，網(wǎng)絡(luò)品牌在該地區(qū)效應(yīng)強烈。為了將投資實現(xiàn)最大化效益，節(jié)能減排，而且易于后期維護，我們建議站點的設(shè)置盡量優(yōu)化并少量化，實現(xiàn)方法為加大覆蓋范圍，采用天線高、發(fā)射功率大的基站，再增設(shè)微蜂窩或直放站，尤其在盲區(qū)和彎曲復(fù)雜地區(qū)。

該區(qū)域的用戶以帶狀特性分布，故交通干線的覆蓋多采用雙向小區(qū)。在穿過城鎮(zhèn)、旅游點、三叉路等地區(qū)也可采用三向或全向小區(qū)。在網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)上可考慮“菊花鏈”型連接，以節(jié)省傳輸鏈路。在覆蓋方式組合上可采用宏基站/微基站+直放站或者宏基站/微基站+光纖拉遠的方式進行拉遠式覆蓋。

對切換參數(shù)的設(shè)置工作上，要加大觀察力度，精心設(shè)置，否則當用戶在交通干線上高速移動行進時，不能實現(xiàn)效果和效益最優(yōu)化。同時，要對汽車的穿透損耗造成的覆蓋半徑因素作出充分考慮。

無線網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)工作需要建立在全面的路測和充分的勘察的基礎(chǔ)之上，才能應(yīng)對交通干線所經(jīng)過的復(fù)雜多變的地形條件，并且要注意密切觀察，靈活機動地進行調(diào)試和改進。

1.8 水域覆蓋

水域覆蓋的特點是無線信號的傳播距離較遠且形成的水面鏡面反射較多，造成水面信號雜散嚴重，難已控制覆蓋區(qū)域。

為明確對水面覆蓋基站的覆蓋主控區(qū)域，對水面覆蓋的3G基站選擇須采取不同的設(shè)置，從規(guī)劃開始就需考慮水面因素，再結(jié)合水面業(yè)務(wù)的實際情況，通過后期的優(yōu)化工作進行調(diào)整。

2結(jié)論

以上對八種特殊場景的覆蓋規(guī)劃做了詳細的描述和說明，在實際網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中會碰到各式各樣的具體場景，需要根據(jù)實際無線環(huán)境情況做具體分析。另外，對于2G/3G兩網(wǎng)運營的WCDMA網(wǎng)，完全可以通過GSM網(wǎng)的實際覆蓋、用戶分布、各自的鏈路預(yù)算、校正后的傳播模型、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化等情況，模擬出較接近實際情況的3G網(wǎng)絡(luò)的覆蓋預(yù)測。

參考文獻

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[2]高鵬，周勝.UMTS無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃原理和方法/WCDMA技術(shù)叢書.人民郵電出版社，2009.