1) 室内单小区与室外同频切换
同频切换时,楼宇内部切换区不要设置在楼宇的平层,避免室内覆盖硬/软切换区过大,开销系统资源。各个小区的切换区设置在楼层之间,而出入楼宇的切换,也就是室内小区的切换设置在楼宇的出入口,切换区一般设置在一楼进门的地方,这样既可以避免泄露,又可以做到室内分布系统尽可能吸收室内话务量。
(1) 优点
节省频点,室内外软切换,切换区设计时主要考虑软切换比例即可。
(2) 缺点
很难控制室外网络对室内分布系统的干扰,尤其是在建筑物的中高层窗口区域。因为WCDMA室内覆盖只能决定室内分布系统所引信源的覆盖强度,不能控制室外小区信号到达室内的信号强度,而WCDMA网络导频添加门限和导频丢弃门限的判断依据的是各个小区导频信号强度的相对值。
2) 室内多小区与室外同频切换
(1) 优点
室内多个小区,容量配置高。
(2) 缺点
在楼宇高层,室外信号到达室内时的强度和质量很难控制,高层覆盖通常要求功率较高。
3) 电梯覆盖
对于同频多小区的室内覆盖中,电梯部分的覆盖建议采用如下方式。
a) 电梯部分采用同一小区信号进行覆盖,并保证良好的电梯泄漏(为保证正常的过渡覆盖)。
b) 电梯进行重叠覆盖。
3.4.2 异频切换
1) 室内单小区与室外异频切换(即全楼异频)
(1) 优点
室内与室外基站间干扰小而且容易控制。
(2) 缺点
需要增加频点,在出入口处信号强度较难控制,环境复杂的区域可能引起掉话。
2) 室内多小区与室外异频切换
(1) 优点
能有效地克服中高层室外的干扰,并有效保证系统的容量。
(2) 缺点
对泄露的要求比较严格。
3.4.3 同异频切换
1) 优点
能有效地克服中高层楼宇室外信号的干扰,又能有效保证低层人流量较大的大门口处出入的良好的软切换,保障切换成功率。
2) 缺点
存在室内异频切换的设置难点。
、
3) 建议
a) 同频覆盖区要求导频信号边缘强度控制在-85 dBm左右。
b) 异频覆盖区要求导频信号边缘建议控制在-90 dBm。
3.5 引入HSDPA后室内的组网策略
详细研究了WCDMA网络当R99业务负载分别在50%和75%这2个临界点下,引入HSDPA业务后的变化情况,在实际的WCDMA网络中:
a) R99业务的负载达到70%时,需要考虑扩容;
b) (R99~Loading)+(HSDPA~Loading)=100%,则网络会存在诸多的不稳定因素,因此通常系统端设定参数使得:(R99~Loading)+(HSDPA~Loading) ≤90%(参考值)。
c) 当(R99~Loading)<70%,(R99~Loading)+(HSDPA~Loading)≤90%时,若原有WCDMA&PHS室内分布系统建设合理、网络性能满足各项覆盖要求,则引入HSDPA业务后,R99网络性能合格。
d) 当(R99~Loading)≥70%,(R99~Loading)+(HSDPA~Loading)≤90%时,由于室外信号的干扰和室内覆盖的复杂性,必然会出现Ec/Io不能满足建设要求的区域,尤其是处在覆盖边缘的区域。
因此,引入HSDPA后的室内组网策略为:
室外干扰信号较小时:
a) 当(R99~Loading)<70%,(R99~Loading)+(HSDPA~Loading)≤90%时,以混合载波方式部署WCDMA网络的室内覆盖;
b) 当(R99~Loading)≥70%,(R99~Loading)+(HSDPA~Loading)≤90%时,以独立载波方式在室内部署HSDPA业务的覆盖。
室外信号的干扰很强或室外导频污染严重时:
a) 当(R99~Loading)<70%,(R99~Loading)+(HSDPA~Loading)≤90%时,室内用区别于室外的2号载频以混合载波方式部署WCDMA网络的室内覆盖;
b) 当(R99~Loading)≥70%, (R99~Loading)+(HSDPA~Loading)≤90%时,室内以独立载波方式,R99使用2号载频,HSDPA业务使用3号载频。
此外,如果室外信号过强,造成在窗口等覆盖区边缘处频繁硬切换或由于导频污染带来掉话,可通过在覆盖区边缘增加天线的方式增强室内信号的覆盖。但同时,这样做将增大已建WCDMA&PHS室内覆盖的改造工程量与投资,新建站点的室内分布设计难度也将增大,因此还是主要从室外信号的优化着手解决干扰。
4 已有室内分布系统改造建议
4.1 干放工作带宽调整
PHS干线放大器工作频段要求在1 900~1 910 MHz,建议带外抑制:>45 dB@1 920~1 980 MHz,或杂散发射电平≤-72 dBm/300 kHz。
4.2 合路器选型
1) 工作频段
a) PHS:1 900~1 910 MHz。
b) WCDMA:1 920~1 980&2 110~2 170 MHz。
2) 隔离度 >80@1 920 MHz(建议值)。
4.3 无源器件更换
已建PHS室内分布系统中,有部分站点采用的无源器件不能兼容PHS、3G系统的工作频段,为了能实现PHS&3G共用分布系统,对这部分站点采用的无源器件做如下更换要求(如果原来器件支持频段、符合要求,则利用)。
4.3.1 腔体功分器
工作带宽兼容PHS:1 900~1 910 MHz、WCDMA:1 920~1 980@2 110~2 170 MHz。
4.3.2 腔体耦合器
工作带宽兼容PHS:1 900~1 910 MHz、WCDMA:1 920~1 980@2 110~2 170 MHz。
4.3.3 天线
工作带宽兼容PHS:1 900~1 910 MHz、WCDMA:1 920~1 980@2 110~2 170 MHz。
4.4 馈线更换
已建PHS室内分布系统中,有部分站点采用的10D馈线,由于3G信号的馈线损耗较大,大于5 m的10D馈线要更换。
4.4.1 7/8馈线
主干超过30 m,平层超过50 m时使用。
4.4.2 1/2馈线
主干小于30 m、平层小于50 m时使用。
4.4.3 10D线
严禁在主干和平层使用,不超过1 m的跳线建议用1/2超柔跳线。
5 投资分析
5.1 新建站的投资分析
根据对大量站点的造价进行统计和分析,在现有室内分布系统主流设计方法下,无源部分每平米造价是有规律的。独立新建PHS室内分布系统无源部分每平米造价的规律为:
a) 随着楼宇结构的复杂程度,从超市→写字楼→宾馆每平米造价递增,主要原因是单天线覆盖面积不同造成天线数量和功率分配器件的增多。
b) 随着楼宇面积的增大,从20 000 m2→50 000 m2→80 000 m2→大于80 000 m2的站点,每平方米造价递增,主要原因是随着楼宇面积的增大,楼宇内部格局更为复杂,而且由于电梯数量增加、电梯运行区间的变大,使得需要增加的天线数量比楼宇面积增大需要增加天线数量的比率大。
c) 新建PHS室内分布系统每方平米造价收敛于4.5元,个别站点略高于5元。
新建PHS&WCDMA室内分布系统,无源部分每平方米造价的规律为:
a) 多系统合路时,公共部分的造价和单系统建设时基本相同。
b) 由于2个系统采用独立主干,使得每平方米造价略有提高。
c) 合路器的增加,使得每平方米造价提高,其中需要增加合路器的成本占主要因素。
d) 新建PHS&WCDMA室内分布系统每平方米造价收敛于5元,个别站点略高于5元。
5.2 改造站点投资分析
改造站点投资主要发生在工程费、材料更换费、增加的材料费3个方面,下面分析增加的材料费每平方米造价。
a) 新建WCDMA系统的独立主干。
b) 增加多系统合路器。
c) 原来PHS室内分布系统覆盖深度不足,需要增加天线、相应的功率分配器件、馈线以及接头。
d) 经过对大量升级改造站点的造价进行统计和分析,每平方米造价在1元以内。
5.3 新建站点和改造站点的投资差异分析
5.3.1 方案设计和勘查周期
新建站点和升级改造站点在方案设计和查勘的周期基本相同。
5.3.2 无源部分投资
由于已建PHS室内分布系统升级和改造可以兼容WCDMA和WLAN系统,无源部分的投资较新建站点的投资要小。
5.3.3 工程量
a) 升级改造站点如果不更换器件,工程量较新建站点小。
b) 升级改造站点如果需要更换器件,工程量和新建站点接近。
6 结束语
本文以WCDMA系统室内覆盖建设思路为主线,对3G室内覆盖建设中面临的问题进行分析,并提出相应的解决方案。主要包括新建室内覆盖中2G(GSM/CDMA)、3G(WCDMA/TD-SCDMA)、PHS和WLAN多系统合路的建设思路和原则;已建PHS、2G(GSM/CDMA)室内分布系统兼容3G的系统升级改造建议;室内分布系统建设中多系统合路的共覆盖分析;各个系统间相互干扰的规避;同时对新建多系统合路室内分布系统和已建2G、PHS室内分布系统升级改造做相应的投资分析和对比。以达到更好地共享网络建设、规划与优化的经验,探讨通信网络的发展,应对面临的机遇和挑战的目。