拐角效應(yīng)不可忽視

拐角效應(yīng)是終端在移動過程中，由于移動環(huán)境的改變而造成掉話或服務(wù)失敗的情況中的一種。在TD-SCDMA系統(tǒng)中引入了空間的資源，從而使得系統(tǒng)對空間位置更為敏感。這對系統(tǒng)適應(yīng)空間環(huán)境變化的能力提出了更高的要求，而如何合理地配置和使用智能天線起到了舉足輕重的作用。

下面是一種典型的情況，在兩個基站中間藍紫色帶紅框的為一個20米以上的高層建筑群，這個建筑群是造成拐角效應(yīng)的主要環(huán)境因素。終端從A點到C點的移動過程會經(jīng)歷切換，而在切換過程中非常容易掉話，這樣的現(xiàn)象我們稱為拐角效應(yīng)。

拐角效應(yīng)并非TD-SCDMA系統(tǒng)獨有的，在2G網(wǎng)絡(luò)中同樣存在，引起拐角效應(yīng)的主要原因是終端在切換環(huán)節(jié)的失敗。所謂切換是指當前服務(wù)的基站無法再為終端服務(wù)的時候，將用戶終端的連接切換到其他小區(qū)，從而使得通信服務(wù)不中斷。

在TD-SCDMA系統(tǒng)中有兩種不同的切換(這里不討論TD-SCDMA系統(tǒng)向FDD系統(tǒng)或GSM系統(tǒng)的切換)，硬切換和接力切換。TD-SCDMA系統(tǒng)引入了多頻點技術(shù)，硬切換在小區(qū)工作在不同頻點時發(fā)生，在不同頻點間切換，是“先切斷后連接”。接力切換則是由智能天線輔助完成的在同頻點不同小區(qū)間的切換。這兩種不同的切換都會引起拐角效應(yīng)，當然切換失敗的原因不盡相同。

TD-SCDMA系統(tǒng)引入的智能天線技術(shù)雖然可以為切換提供一些有用的位置參考信息，提高系統(tǒng)資源利用率，縮短切換時間，減少信令交互。但也增加了切換的性能不確定性及不穩(wěn)定性。

分 析切換過程我們不難發(fā)現(xiàn)，在終端建立與目標小區(qū)的業(yè)務(wù)連接時最容易引起切換失敗。無法建立與目標小區(qū)業(yè)務(wù)連接的原因可能有多種，比如目標小區(qū)的RU已經(jīng)用 盡或目標小區(qū)業(yè)務(wù)信道SIR無法保證QOS的要求。無法建立與目標小區(qū)業(yè)務(wù)連接時能否及時恢復(fù)與源基站之間的業(yè)務(wù)連接，是掉話與否的主要決定因素。

在恢復(fù)業(yè)務(wù)連接時，需要智能天線對UE進行重新賦形。由于在拐角后信號經(jīng)歷高層建筑物對賦形波束的遮擋，賦形波束無法有效地到達建筑物背面而使UE處于賦形盲區(qū)。

專業(yè)解決方案分析

由 于高層建筑物的遮擋，在UE和天線的有效傳播路徑被切斷，這是天線賦形波束無法到達UE的主要原因。當天線和UE之間的視距傳輸被切斷，有效利用電波的繞 射達到UE將是使被遮擋區(qū)域變?yōu)楦采w區(qū)的有力手段。Huygen定律使用菲涅爾區(qū)來描述繞射的信號衰減，當建筑物遮擋在第一菲涅爾區(qū)內(nèi)時，第一菲涅爾區(qū)場 強接近全部場強的1/2。

通過對實際模型的分析，在了解建筑物高度與網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的相關(guān)參數(shù)的基礎(chǔ)上，可以知道建筑物高度是相對固定的，而終端的位置又是隨機的(由于繞射波在峰點會產(chǎn)生球面波傳輸，所以一般工程上可將R點定義為小區(qū)的覆蓋邊緣)，所以調(diào)整天線的位置是我們調(diào)整繞射效果的唯一途徑。在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和優(yōu)化中，天線的掛高、下傾角、方位角和天線的位置是可調(diào)的。

一般情況下，我們調(diào)整天線的傾角就可以達到目的。因為通常的傾角的設(shè)置是為了減小對鄰近小區(qū)的干擾，而由于建筑物的遮擋，形成天然抗干擾的屏障，所以可以適當減小傾角。從而使TA徑向被天線主瓣覆蓋，這樣信號功率和繞射的效果能夠得到保證。

如 果下傾角的設(shè)置無法滿足要求，可適當調(diào)整天線的方位角。由于智能天線的賦形波束較窄，當高度在第一菲涅爾區(qū)時，也可能因為賦形波束未能彌補繞射損耗而未能達到理想的信號功率值。通過將天線的主瓣轉(zhuǎn)向遮擋建筑可增強增益值而有效彌補繞射帶來的損耗。當然調(diào)整天線方位角會影響覆蓋區(qū)域的分布，需要整體考慮和優(yōu) 化。

如果下傾角和方位角都無法達到要求，則可以考慮增加天線的掛高。由于h的增加，可以使繞射效果更明顯，再疊加天線的垂直3dB帶寬，基本可以彌補繞射帶來的損耗。

當然，如果是一座摩天大樓屹立于面前，再怎么調(diào)節(jié)天線的掛高也是徒勞。而且由于減小了下傾角的大小，可能無法保證大樓下方的覆蓋質(zhì)量。這時候，只有考慮將天線位置拉遠來滿足繞射的條件。

消除拐角效應(yīng)的瓶頸

TD-SCDMA系統(tǒng)的拐角效應(yīng)對系統(tǒng)的服務(wù)質(zhì)量帶來了強有力的挑戰(zhàn)，造成拐角效應(yīng)的因素很多，而TD-SCDMA獨有的接力切換技術(shù)中智能天線的不足無疑是克服拐角效應(yīng)的一大瓶頸。由于有效的視距傳輸被切斷，智能天線的窄賦形波束又無法及時地為終端恢復(fù)服務(wù)，所以帶來了切換失敗率高，掉話率高的系統(tǒng)缺陷。