可以看到,在自由空間里,TD的傳播路徑損耗約比GSM900高6.6dB,比GSM1800高0.8dB。
2. 天饋系統(tǒng)的損耗
與原有系統(tǒng)相比,在天饋系統(tǒng)中,功分器、耦合器、跳線、接頭、天線增益等方面各系統(tǒng)損耗基本相同。而對(duì)于饋線,如果原系統(tǒng)使用的饋線為7/8與1/2的組合,TD系統(tǒng)的綜合損耗約高于900M系統(tǒng)2~5dB,高于1800M系統(tǒng)約1dB;如果原系統(tǒng)中含有8D、10D等饋線,則分別高出為5~8dB和2dB。
3. 遮擋物典型損耗值
TD信號(hào)傳播能力差,深層覆蓋不理想,相對(duì)GSM900系統(tǒng),TD網(wǎng)絡(luò)將出現(xiàn)更多盲區(qū)和弱信號(hào)區(qū)。遮擋物典型損耗值如下表所示:
表1 遮擋物典型損耗值(dB)
建筑物類型2000MHz900MHz1800MHz
磚木結(jié)構(gòu)151012
鋼筋混凝土20~2517~2119~23
玻璃幕墻169~1210~15
車輛內(nèi)151214
4. 有源設(shè)備的特性對(duì)比
TD建網(wǎng)時(shí)期,應(yīng)從長(zhǎng)遠(yuǎn)設(shè)備維護(hù)方面考慮,選擇設(shè)備時(shí)不要只考慮設(shè)備的價(jià)格,更要考慮質(zhì)量。
表2 TD有源設(shè)備特性對(duì)比
TD干放RRU
區(qū)別通用化的產(chǎn)品,脫離于基站設(shè)備廠家從屬于某個(gè)基站設(shè)備廠家,為基站設(shè)備的延伸,獨(dú)立于BBU設(shè)備。
優(yōu)勢(shì)成本低、功率等級(jí)多,工程改造實(shí)施方便。組網(wǎng)方式靈活,可根據(jù)需要分配容量。穩(wěn)定性高。
劣勢(shì)使用時(shí)會(huì)抬高施主基站噪聲,降低上行靈敏度。
由于造價(jià)低,穩(wěn)定性得不到有效保證。需要布放光纖,RRU造價(jià)比干放高。
三、室內(nèi)覆蓋解決方案
TD-SCDMA室內(nèi)分布系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的分布系統(tǒng)類似,可以與其他系統(tǒng)共享相同的單元。但是由于室內(nèi)傳播環(huán)境和工程上的考慮,智能天線并未引入到室內(nèi)分布系統(tǒng)的覆蓋中。BBU+RRU多通道室內(nèi)覆蓋解決方案將智能天線思想成功應(yīng)用于室內(nèi),既規(guī)避了干擾,提升了系統(tǒng)容量,又降低施工難度節(jié)省建設(shè)成本。其原理是利用室內(nèi)覆蓋式天饋系統(tǒng)將基站的信號(hào)均勻分布在室內(nèi)每個(gè)角落,從而保證室內(nèi)區(qū)域擁有理想的信號(hào)覆蓋。TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行室內(nèi)覆蓋組網(wǎng)時(shí),一般需要關(guān)注功率、切換區(qū)、同頻干擾的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化問題。
在現(xiàn)網(wǎng)中一般采取BBU+RRU光纖拉遠(yuǎn),末端合路的方案組合。該方案具有光纖傳輸數(shù)字信號(hào),網(wǎng)絡(luò)拓樸受限小;光纖施工難度與成本小于電纜,對(duì)走線井要求低;異系統(tǒng)信號(hào)末端合路,不影響原有系統(tǒng)鏈路與拓樸關(guān)系等特點(diǎn)。
圖2 典型TD室內(nèi)分布解決方案
對(duì)于比較大型的樓宇,一般會(huì)有多個(gè)小區(qū)來進(jìn)行覆蓋,小區(qū)的設(shè)計(jì)劃分就顯得比較重要。首先,在滿足容量的前提下,多個(gè)RRU級(jí)聯(lián)應(yīng)盡可能地考慮合并為一個(gè)邏輯小區(qū)。對(duì)于大型場(chǎng)館,按照區(qū)域劃分小區(qū),小區(qū)與小區(qū)的重疊區(qū)盡可能的劃在用戶流量少的地方。其次,對(duì)而于初期容量要求不高多個(gè)RRU合并為一個(gè)小區(qū)的情況,在規(guī)劃時(shí)盡量規(guī)劃好各個(gè)RRU的覆蓋分界,便于將來擴(kuò)容時(shí)將各個(gè)RRU分裂為多個(gè)小區(qū)時(shí)避免整改小區(qū)間的切換區(qū)域。此外,小區(qū)間的切換問題也是必須關(guān)注的。對(duì)于進(jìn)出電梯的切換,建議將電梯井和電梯廳設(shè)成同一個(gè)小區(qū)。如果大樓由兩個(gè)小區(qū)覆蓋,建議采用低樓層小區(qū)覆蓋電梯井的方法,在低樓層及一樓電梯出口處,手機(jī)處在同一小區(qū),不發(fā)生切換。而用戶通常在室外和一樓大廳之間頻繁移動(dòng),出入口切換區(qū)域一般向室外延伸一定的距離(比如在室外距離門口5~7米的范圍內(nèi)),以減少室外小區(qū)的負(fù)荷。為了保證手機(jī)在進(jìn)入室內(nèi)前進(jìn)行切換,一般會(huì)在出入口位置安置一個(gè)天線。
在功率配置上,通常,TS0 時(shí)隙配置為2PCCPCH + 4S-CCPCH (與PICH復(fù)用) + 1FPACH。要求TS0時(shí)隙 的總發(fā)射功率不超過基站RRU額定最大發(fā)射功率。若PCCPCH功率設(shè)為32dBm,則TS0總功率為 37.5dBm;若PCCPCH功率設(shè)為30dBm,則TS0總功率為35.5dBm;若PCCPCH功率設(shè)為35dBm, 則TS0總功率為40.5dBm; 以諾西產(chǎn)品為例,目前產(chǎn)品TRRU261 TS0最大發(fā)射功率可達(dá)40.7dBm,TRRU268 TS0最大發(fā)射功率可達(dá) 37dBm,完全能滿足要求。從覆蓋角度考慮,PCCPCH雙碼道功率可設(shè)為32dBm(AMR為規(guī)劃目標(biāo)業(yè)務(wù))或 30dBm(VP為規(guī)劃目標(biāo)業(yè)務(wù))或35dBm(PS64為規(guī)劃目標(biāo)業(yè)務(wù))。
四、室內(nèi)覆蓋網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化分析
室內(nèi)覆蓋存在施工難度大,走線復(fù)雜,容易造成覆蓋盲區(qū)等特點(diǎn)。因此很容易造成問題,從而嚴(yán)重影響網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。通過福州地區(qū)室內(nèi)分布系統(tǒng)的測(cè)試發(fā)現(xiàn),室分系統(tǒng)存在比較嚴(yán)重的問題,如果不預(yù)先防范,將對(duì)后期優(yōu)化工作帶來很大的障礙。
1. 室分系統(tǒng)問題定位
本次測(cè)試取樣點(diǎn)共100個(gè)室分系統(tǒng),其中存在問題數(shù)目為86個(gè),問題出現(xiàn)率為86%。經(jīng)過整理歸類,測(cè)試問題匯總?cè)缦卤硭荆?/p>
表3 室分測(cè)試問題列表
出現(xiàn)問題問題點(diǎn)數(shù)目
部分樓層無信號(hào)66
電梯間內(nèi)無信號(hào)11
部分天線無信號(hào)4
出現(xiàn)比較嚴(yán)重的泄漏問題1
鄰區(qū)未設(shè)置1
在某區(qū)域出現(xiàn)乒乓切換3
通過與工程部門的密切配合進(jìn)行排查,發(fā)現(xiàn)問題主要出在RRU和饋線上。排查問題總結(jié)如下:
– RRU配置問題
– RRU駐波比告警
– 饋線未做好
– 光纜故障
– RNC功率問題
– 器件問題
2. 典型案例分析
(1)RRU故障類問題
從測(cè)試情況來看,RRU故障是導(dǎo)致問題最主要的原因,可直接導(dǎo)致部分區(qū)域甚至整個(gè)樓層無信號(hào)覆蓋,以福州阿波羅大酒店室分系統(tǒng)為例,其室內(nèi)覆蓋設(shè)計(jì)圖如下圖所示:
圖3 阿波羅大酒店室內(nèi)覆蓋設(shè)計(jì)圖
可以看到,此室分系統(tǒng)采用RRU級(jí)聯(lián)的方式,使用TRRU261。在測(cè)試中發(fā)現(xiàn)南樓整棟樓都沒有TD信號(hào),經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn),RRU1和RRU4出現(xiàn)故障,以致于其下級(jí)的RRU都無法正常工作,使整棟南樓無覆蓋。從此案例中我們可以看到,RRU級(jí)聯(lián)將會(huì)導(dǎo)致問題的擴(kuò)大化,上級(jí)RRU的故障會(huì)影響下級(jí)所有RRU。因此建議盡量不采用RRU級(jí)聯(lián),主要有以下幾個(gè)注意事項(xiàng):
① RRU級(jí)聯(lián)會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)故障率上升,串聯(lián)多個(gè)RRU的系統(tǒng),任何一級(jí)光纖的故障都會(huì)影響下屬設(shè)備工作,整體故障率將會(huì)累加,增加了系統(tǒng)的不穩(wěn)定因素。
② 工程開通時(shí)間長(zhǎng),RRU級(jí)聯(lián)勢(shì)必增加工程施工的復(fù)雜度,判斷故障點(diǎn)不易。
③ 級(jí)聯(lián)工程便利性實(shí)際并不大;長(zhǎng)距離時(shí)使用8或12芯傳輸硬光纜進(jìn)行星 型連接更為便捷,可靠。
④ 諾西TRRU261不要和TRRU268級(jí)聯(lián)合并,兩者合并會(huì)導(dǎo)致TRRU261功率降額使用。
綜合以上因素,一般RRU的級(jí)聯(lián)不宜超過四級(jí)。
(2)饋線故障類問題
饋線故障產(chǎn)生問題的數(shù)量?jī)H次于RRU故障。其問題產(chǎn)生的現(xiàn)象也是導(dǎo)致部分樓層無覆蓋或者弱覆蓋。比較典型的案例包括糧食大廈8樓弱覆蓋,華都酒樓7-9樓弱覆蓋,晉安國(guó)稅7-12樓弱覆蓋等。
室內(nèi)分布系統(tǒng)中所用饋線主要有8D、10D、1/2’、7/8’四種,對(duì)于不同頻段的無線電波,饋線損耗的差異決定了TD和GSM的信號(hào)合路方式,即采用末端合路方式。它們的100米傳輸損耗值如下表:
表4 饋線典型傳輸損耗值
傳輸頻段900MHz2000MHz2400MHz
8D饋線14.0dB23.0 dB26.0 dB
10D饋線11.1 dB18.0 dB21.0 dB
1/2’ 饋線6.9 dB10.7 dB12.1 dB
7/8’ 饋線3.9 dB6.1 dB7.0 dB
在室內(nèi)分布改造中,要注意原有GSM分布系統(tǒng)中,長(zhǎng)度超過5米的8D/10D饋線均需更換為1/2饋線;并在主干饋線中不再使用8D/10D饋線,而長(zhǎng)度超過50米的1/2饋線均需更換為7/8饋線;并在主干饋線中,長(zhǎng)度超過30米的1/2饋線均需更換為7/8饋線。
此次室內(nèi)分布測(cè)試的問題很多是由于饋線線頭造成的,饋線線頭松動(dòng)和規(guī)格不匹配是比較突出的問題。目前線纜分為普通型線纜和超螺型線纜兩種。由于線頭問題將會(huì)導(dǎo)致信號(hào)的嚴(yán)重衰落,從而影響部分區(qū)域覆蓋。
(3)室內(nèi)小區(qū)切換問題分析
室內(nèi)分布系統(tǒng)由于樓道,墻壁,電梯等諸多相對(duì)隔離空間的存在,因此其信號(hào)分布狀況相對(duì)復(fù)雜,對(duì)于切換帶的設(shè)計(jì)須加慎重考慮。在此次測(cè)試中,省煤炭廳第13樓樓梯口覆蓋室內(nèi)的兩個(gè)小區(qū)會(huì)頻繁發(fā)生乒乓切換。究其原因,該區(qū)域位于兩個(gè)小區(qū)的交界帶,倆小區(qū)信號(hào)強(qiáng)度差不多所致。因此,在室內(nèi)覆蓋時(shí),要避免切換帶位于人員活動(dòng)密集的辦公生活區(qū)域,要設(shè)置在人員活動(dòng)相對(duì)較少的角落地帶。
① 高層小區(qū)的室外鄰區(qū)設(shè)置
由于高層小區(qū)地處較高的位置,在窗口處可能接收到來自很遠(yuǎn)處傳過來的宏站信號(hào),容易造成“孤島效應(yīng)”。因此采用高低層分層覆蓋的方式。高層小區(qū)和室外宏站只設(shè)置單向切換(或通過參數(shù)控制使得高層室分小區(qū)較難切出至室外宏站),和低層小區(qū)設(shè)置雙向切換;低層小區(qū)和室外宏站設(shè)置雙向切換。這種分層覆蓋的方式帶來的好處就是即使室內(nèi)局部存在有較強(qiáng)的室外宏小區(qū)信號(hào),也不會(huì)造成乒乓切換,只有從高層到低層才會(huì)觸發(fā)切換。
圖4 室內(nèi)外小區(qū)切換帶設(shè)置
② 電梯間切換帶設(shè)置
電梯覆蓋一直是室內(nèi)覆蓋較難處理的一塊內(nèi)容,由于電梯相對(duì)封閉的空間特性,在人員進(jìn)出電梯的時(shí)候信號(hào)會(huì)出現(xiàn)較大的起伏,因此一定要避免切換帶落入電梯內(nèi)。
圖5 室內(nèi)小區(qū)電梯區(qū)域切換設(shè)置
由上圖可以看到,第一種情況沒有發(fā)生切換是最理想的狀態(tài)。第二種情況切換帶位于大廳里也不會(huì)產(chǎn)生問題,因?yàn)榇髲d里的信號(hào)強(qiáng)度處于緩變的過程。第三種情況,切換帶位于電梯間內(nèi),當(dāng)人員進(jìn)入電梯,電梯門關(guān)閉時(shí),室外小區(qū)的信號(hào)快速衰落,可能在還沒有來得及切換的時(shí)候原服務(wù)信號(hào)已經(jīng)消失,從而產(chǎn)生切換失敗,掉話等。因此要盡量避免此類情況的出現(xiàn)。
③ 低層小區(qū)的室內(nèi)外切換設(shè)置
低層小區(qū)由于需要與室外小區(qū)間進(jìn)行互操作,因此切換帶的設(shè)置也很關(guān)鍵,室內(nèi)大堂出入口切換區(qū)域的大小由切換參數(shù)設(shè)置和邊緣場(chǎng)強(qiáng)RSCP,C/I決定。為了避免室內(nèi)信號(hào)泄漏過大,建議在室外離門口5~7米范圍內(nèi)導(dǎo)頻RSCP<-90dBm。一般建筑物大堂出入口切換區(qū)域建議在室外離門口5~7米范圍內(nèi)。切換區(qū)域不宜離馬路太近或進(jìn)入室內(nèi)過深。
圖6 低層小區(qū)的室內(nèi)外切換設(shè)置
五、總結(jié)分析
現(xiàn)代通信業(yè)務(wù)的分布決定了室內(nèi)覆蓋的好壞將直接決定運(yùn)營(yíng)商給客戶使用的體驗(yàn)。因此室內(nèi)覆蓋問題也成了影響網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的重中之重。通過測(cè)試發(fā)現(xiàn),由于施工,設(shè)計(jì)等原因,室內(nèi)覆蓋存在或多或少的問題。為了保證能提供優(yōu)質(zhì)的通信網(wǎng)絡(luò)。在設(shè)計(jì)階段,設(shè)計(jì)人員應(yīng)統(tǒng)籌考慮覆蓋,切換等關(guān)鍵問題,而在施工階段,要特別注意容易產(chǎn)生問題的關(guān)鍵部件。網(wǎng)優(yōu)人員也應(yīng)及早介入室內(nèi)分布系統(tǒng)的優(yōu)化測(cè)試中,不要將室內(nèi)優(yōu)化工作堆積于后期解決。在TD建設(shè)刻不容緩的情況下,要充分意識(shí)到室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)和影響客戶使用的重要性。
參考文獻(xiàn)
[1] TD-SCDMA無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)與優(yōu)化 人民郵電出版社 2007
[2] 福建移動(dòng)通信TD-SCDMA無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化專業(yè)知識(shí)匯編 中國(guó)移動(dòng)福建公司 2007
[3] 阿波羅大酒店室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)工程建設(shè)方案中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)設(shè)計(jì)院有限公司 2008