TD-SCDMA沿江道路覆蓋優化方案研究

區有亮

（中國移動通信集團廣東有限公司肇慶分公司，肇慶 526040）

TD-SCDMA沿江道路覆蓋優化方案研究

區有亮

（中國移動通信集團廣東有限公司肇慶分公司，肇慶 526040）

本文以肇慶濱江路為例介紹了沿江道路TD-SCDMA網絡覆蓋存在的問題，并結合該場景下電波傳播特點，分析了干擾對網絡質量的影響。并通過現場測試主要選擇了2通道的窄波束天線組網，不僅可控制干擾、保證網絡質量，同時小型化天線便于工程實施。最后結合已有站點資源和覆蓋的實際情況進行了系統的專項優化。

TD-SCDMA；窄波束天線；干擾擴散

目前TD-SCDMA網絡處在規模建設階段，工程實施中部分站點選擇與最優規劃站點存在偏差，同時，沿江路作為較為特殊的場景，需要更加精準的專項規劃，但目前針對該類場景普遍缺乏深入研究，因此，該場景下網絡質量和用戶感知較差。

本文以肇慶市濱江路的優化方案為例，說明沿江覆蓋的存在問題和主要難點及技術選擇，最后

給出了具體建議和優化方案。

1 濱江路覆蓋問題及解決思路

1.1 存在問題

濱江沿線的用戶需求及重點覆蓋路線如圖1虛線所標注。

道路的覆蓋目前包括兩個部分構成：濱江路北側建設宏站往南向覆蓋濱江路和河道南側建設宏站往北向覆蓋濱江路。

當前這樣的建設方案導致河兩側道路（特別是濱江路）無主導小區，造成乒乓重選和切換，干擾較嚴重；同時，部分站點建設和優化不到位，導致覆蓋不足。因此，部分區域的弱覆蓋和部分區域的強干擾覆蓋的主要問題，導致用戶投訴較多。

圖1 濱江路覆蓋需求線路示意圖

1.2 問題分析

1.2.1 干擾過強問題

通過理論分析認為在沿江路周邊空曠場景下，電波隨距離的衰減相對市區較小；同時經過水面的反射，信號更不易衰減，會隨著水面進行擴散。

以下公式為自由空間傳播模型，通常衰減因子通常為2，而市區傳播模型通常為3～4，且常數衰減較大。

一般自由空間傳播模型：L(dB)=98.5+20lg(d(km))

典型密集市區傳播模型：L(dB)=138.9+35.74lg (d(km))

該河面寬數百米至1km，衰減系數小極易造成跨河道的縱向擴散和順河道的橫向擴散。同時，TDSCDMA屬于同頻組網，應控制小區間同頻的干擾。

以如下模型計算對比說明：河寬1km，PCCPCH發射功率33dBm，天線增益15dB，饋線損耗1dB，站高25m。計算結果相差近40dB，具體如下：

（1）按照自由空間傳播模型計算：1km外的信號場強等于-51dBm；

（2）按照密集市區傳播模型計算：1km外的信號場強等于-91dBm。

1.2.2 覆蓋不足問題

由于覆蓋站設在濱江路北側的建筑區域，濱江路上部分區域覆蓋不足：

（1） 站點高，存在“塔下黑”現象，易出現塔下乒乓重選和乒乓切換；

（2） 無線環境較復雜，覆蓋路段周邊樓層較高，存在較多遮擋弱覆蓋路段較多；

（3） 站點距覆蓋路段較遠，受無線環境影響較大，信號波動明顯。

1.3 解決主要思路

目前問題集中在覆蓋不足和干擾擴散兩個部分，現站點參數、下傾角等調整已接近極限，因此，需在已有網絡基礎上進行適當的補充建設和協同優化。

同時，在保證濱江道路覆蓋的同時，還需要兼顧周邊建筑小區的覆蓋，并不影響對岸區域。因此難度較大，優化中需要特殊考慮。具體解決的主要思路如下：

（1） 在現網測試的基礎上，針對弱覆蓋情況進行局部補充建設；

（2） 嚴格控制河兩岸的信號強度，避免相互干擾；

（3） 采用低站、結合窄波束天線的性能，進行針對性覆蓋的同時，可有效避免干擾的擴散；

（4） 結合道路周邊居民區情況，兼顧淺層覆蓋需求。

2 優化方案需考慮的主要因素

2.1 需考慮的主要因素

（1）天線覆蓋能力：天線覆蓋能力主要關注天線的增益，增益越高覆蓋能力就越強；對于TD-SCDMA系統來說智能天線的使用也應綜合權衡；

（2）天線覆蓋控制能力：對預定覆蓋區域的覆蓋能力和對非預定覆蓋區域的弱覆蓋的抑制能力；

（3）多通道組合成大小區的能力；

（4）工程實施難度。

常規8通道智能天線不僅體積、尺寸、重量大，而且要求采用8通道RRU設備，因此，相對小型化的雙極化天線的工程可實施性較差。

按照覆蓋最好、干擾最小的原則，初步建議在濱江路南側的燈桿上安裝天饋部分（包括RRU及天線），根據可實施性和覆蓋性能的要求，初步建議按照2通道的RRU和雙極化天線來考慮，以快速實施減少建設協調難度。

2.2 天線選擇原則

根據上述分析，結合濱江路南側可實施條件，建議遵照如下原則：

（1）需要應用小型化天線，便于在道路南側燈桿上安裝和美化；

（2）在小型化基礎上，根據實際覆蓋場景和控制干擾的要求，提出天線水平方向性能；

（3）由于天線距離覆蓋道路很近，因此，還需要考慮天線垂直方向的性能，避免出現明顯的“塔下黑”現象。

2.3 天線選擇和性能說明

根據上述原則，建議選擇兩種天線，即水平65°/垂直14°和水平33°/垂直14°。

根據僅覆蓋道路、覆蓋道路兼顧居民區淺層覆蓋以及兼顧深度居民區深度覆蓋的要求，合理進行選擇。

2.4 鏈路預算

TD-SCDMA系統室外覆蓋以上行覆蓋為計算原則，為保證CS12.2k業務上行連續覆蓋，經過兩通道組網方案的鏈路預算，得到最大路損145.63dB，對應最大覆蓋距離約為1km。

3 優化方案

通過理論分析，給出了初步的天線選擇和規劃原則，但2通道組網方案還沒有規模部署的經驗。為此，搭建了專門的網絡環境進行實際測試加以驗證。

3.1 干擾控制測試

各測試點接收信號強度統計如表1所示。

表1 不同天線類型測試結果統計表

在旁瓣相同區域UE接收智能天線信號超出33°波瓣角15dB，與65°波瓣角天線性能差異較小，33°窄波束天線控制覆蓋區的性能明顯優于智能天線。

智能天線旁瓣信號較強，經過水系表面反射、折射易出現導頻污染導致網絡重選、切換關系混亂而發生異常事件。建議在水系或河岸周邊主要采用水平波瓣較窄的小型化天線，并結合覆蓋居民區的實際情況綜合考慮天線類型的選擇。

3.2 覆蓋能力測試

理論計算兩通道下上行覆蓋半徑約為1km，為了進一步驗證組網性能，于2011年11月進行了實際測試。

業務定點測試采用天線型號為ODP-065R15K（水平波瓣角65°/天線增益15dB）。測試中選取塔下、主波瓣500m、主波瓣1000m、主波瓣1900m處作為業務測試采樣點。

在3個測試點分別進行HSDPA和ARM12.2k業務，統計HSDPA均值速率、CS_Uepwr均值、CS_ RSCP均值等3項主要指標作為分析的參考依據，具體測試結果如表2所示。

表2 不同測試點測試結果統計表

主瓣500m和主瓣1000m兩處測試點HSDPA速率均值已達標、CS業務測試正常。主瓣1900m測試點CS_Uepwr均值為19.93dBm，HSDPA無速率，即超出了覆蓋邊緣。

本次測試中塔下實際接收信號強度為-83dBm，主要由于站高較高（測試點天線掛高30m），如按照實際天線安裝高度（5～8m），則低天線高度下可增加信號強度約10～15dB，不會出現“塔下黑”現象。

主瓣1000m接收CS_Uepwr均值為0.76dBm，考慮到需要覆蓋沿路北側的居民樓的一堵墻的淺層覆蓋，按照15dB考慮穿透損耗，手機上行發射功率將達到16dBm，再考慮到陰影衰落儲備等，認為該值是TDSCDMA系統上行的覆蓋能力上限，因此，綜合上行功率、覆蓋居民區情況及穿透損耗等因素，初步建議1km為2通道下的覆蓋邊緣。

4 優化方案設計

4.1 方案1

常規宏站建設方式，選站、建設等實施方便，但面臨主要問題就是越區干擾無法有效控制，在保證覆蓋北側的濱江路網絡質量的同時，由于河寬度數在百米至1km范圍，信號擴散較為嚴重，且較難優化，因此河南岸將存在一定的干擾。具體示意圖如圖2所示。

4.2 方案2

本方案質量最好，可根據道路實際情況和2通道系統的覆蓋能力，合理選擇，干擾較容易控制，主要面臨主要問題就是站址及配套資源等協調難度大、實施難度增加。具體示意圖如圖3所示。

4.3 方案3

綜合性能及選站和實施難度等因素，兩方案結合使用。

4.4 方案對比及選擇

3個方案對比如表3所示。

從技術性能最優的原則出發，應該首選方案2。但站點選擇、配套資源協調等存在較大難度、無法實施時，可以在河道較寬的部分區域采用方案1，兩個方案相互補充，協同覆蓋。

4.5 具體設站方案

4.5.1 覆蓋分布情況

覆蓋路段由肇慶大橋西側至大橋路東側，全長10.5km。通過測試發現，弱覆蓋區域共計5處。同時有1處存在越區過遠覆蓋導致的乒乓切換的路段，均在ATU測試路線范圍內。

表3 方案對比表

圖2 方案1示意圖

圖3 方案2示意圖

本次方案建議添加站點6處，包含小區12個（除一個3小區和一個單小區基站外均為2小區基站）。

4.5.2 規劃站點情況

根據站點查勘和初步路測情況，給出了具體的補充建設的站點選址方案。各站點設置原因、天線類型選擇以及小區參數設置等具體如表4所示。

4.5.3 頻率規劃

考慮到本場景以覆蓋為主，初期可以采用A頻段（2010～2025MHz）組網，后期根據容量需求補充F頻段（1880～1900MHz）組網。

主頻段需設置在A頻段。

4.5.4 對原有方案的調整

前期為快速建網，未充分考慮濱江路方案的整體性和最佳性，采取了常規的、互補的建設方式（即河南岸基站往北覆蓋、河北岸基站往南覆蓋的方式）。

表4 站址設置信息表

本方案實施后，應及時調整原有方案及部分站點參數的設置，避免出現新的負面影響。

對僅覆蓋對岸覆蓋的小區：應及時進行撤站處理；

對兼顧對岸覆蓋的小區：及時調整天線方向及工程參數等。

5 總結

在理論分析基礎上，進行了必要的現場測試驗證，結合濱江路實際網絡情況和覆蓋需求，通過精細化站址規劃、針對性天線選擇等技術手段，有效的解決了濱江路道路覆蓋不足的問題，同時又兼顧了沿路居民區淺層覆蓋問題，避免了河兩岸道路主導小區不明晰、兩邊相互干擾的情況。最后給出了沿江特殊場景具體的網絡優化方案。

沿江特殊場景下TD-SCDMA網絡方案主要采用兩通道RRU設備，相對目前大規模應用的8通道RRU設備，無論在工程實施還是優化等各方面，均缺乏足夠的、可借鑒的經驗或參考，因此，在本規劃方案的基礎上，后續仍需要進一步研究最佳的網絡參數設置以及對網絡性能的影響等相關內容。

TD-SCDMA network optimization research on the street by the river

OU You-liang
(China Mobile Group Guangdong Co., Ltd. Zhaoqing Branch, Zhaoqing 526040, China)

The artical introduced the problem of the Zhaoqing TD-SCDMA network in the bingjiang road by the river, and analysis the raido wave charactor and the effect on the quality of the network, and testified two path antenna of narrow beaming can controlled the interference, while the samll antenna can be fixed more easily.

TD-SCDMA; narrow beaming antenna; interference spread

TN929.5

A

1008-5599（2012）10-0056-05

2012-09-06

區有亮：中國移動通信集團廣東有限公司肇慶分公司副總經理。