城區(qū)WCDMA建網(wǎng)及設(shè)計(jì)過(guò)程中的若干問(wèn)題

　　摘要　WCDMA無(wú)線網(wǎng)建網(wǎng)初期要保證連續(xù)覆蓋，在擴(kuò)容階段要注意演進(jìn)方案，依據(jù)WCDMA的網(wǎng)絡(luò)特性，合理有序地開(kāi)展網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。在具體的設(shè)計(jì)過(guò)程中，謹(jǐn)慎細(xì)致，考慮整網(wǎng)建設(shè)，積累經(jīng)驗(yàn)，對(duì)大規(guī)模商網(wǎng)建設(shè)具有借鑒意義。

　　關(guān)鍵詞　WCDMA　3G無(wú)線網(wǎng)　設(shè)計(jì)

　　目前，信息產(chǎn)業(yè)部3G外場(chǎng)測(cè)試已過(guò)半，單系統(tǒng)性能測(cè)試、3G的業(yè)務(wù)應(yīng)用測(cè)試已基本結(jié)束�；ゲ僮鳒y(cè)試，干擾測(cè)試、全網(wǎng)性能測(cè)試正在陸續(xù)進(jìn)行。無(wú)線網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)作為3G外場(chǎng)試驗(yàn)的前期工作，一定程度地影響了3G外場(chǎng)測(cè)試的結(jié)果。從目前的3G外場(chǎng)測(cè)試情況，反映出3G無(wú)線網(wǎng)規(guī)劃的一些特點(diǎn)，而在不同測(cè)試場(chǎng)景的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)中，密集城區(qū)的組網(wǎng)是整個(gè)規(guī)劃設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。通過(guò)對(duì)3G外場(chǎng)的無(wú)線網(wǎng)規(guī)劃和設(shè)計(jì)，有助于我們認(rèn)識(shí)和完善密集城區(qū)3G無(wú)線網(wǎng)規(guī)劃和設(shè)計(jì)，從而對(duì)我們?cè)谶M(jìn)行運(yùn)營(yíng)商商用網(wǎng)的3G無(wú)線網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)上有所借鑒和指導(dǎo)。

　　本文以WCDMA為例，分析密集城區(qū)WCDMA規(guī)劃設(shè)計(jì)的組網(wǎng)原則及在WCDMA設(shè)計(jì)過(guò)程中若干問(wèn)題。

1、密集城區(qū)的WCDMA無(wú)線網(wǎng)建網(wǎng)的總體原則和思路

　　對(duì)于任何運(yùn)營(yíng)商，網(wǎng)絡(luò)覆蓋的連續(xù)性始終是首要的。WCDMA系統(tǒng)初期應(yīng)該以一個(gè)合理的負(fù)荷來(lái)建網(wǎng)，以宏蜂窩三扇區(qū)單載頻為主。后期擴(kuò)容應(yīng)以增加載頻為主。

　　WCDMA的初期建網(wǎng)不像GSM網(wǎng)絡(luò)的初期建網(wǎng)，GSM網(wǎng)絡(luò)可以先廣為覆蓋，以后隨著話務(wù)量的增加，可以進(jìn)行小區(qū)分裂，增加基站和載頻滿足日益增長(zhǎng)的話務(wù)量。而WCDMA網(wǎng)絡(luò)卻不同，如果WCDMA網(wǎng)絡(luò)在建網(wǎng)初期建一個(gè)稀疏的網(wǎng)絡(luò)，以后隨著話務(wù)量的增長(zhǎng)，基站間就會(huì)出現(xiàn)覆蓋的漏洞。這個(gè)時(shí)候需要新加一些基站來(lái)彌補(bǔ)這些漏洞，但是由于WCDMA系統(tǒng)是一個(gè)干擾受限系統(tǒng)，新的基站的增加會(huì)對(duì)周圍的基站帶來(lái)干擾，需要做大量的工作來(lái)調(diào)整整個(gè)網(wǎng)絡(luò)。尤其在密集的城區(qū)，基站的間距本來(lái)就很小，在規(guī)劃設(shè)計(jì)實(shí)踐中，筆者發(fā)現(xiàn)在較小的站距要求下進(jìn)行基站選址的難度很大。由于站址的選擇受很多方面限制，有無(wú)線環(huán)境，電源、機(jī)房空間、傳輸、物業(yè)和業(yè)主的影響、地理環(huán)境限制、建筑限制、施工條件等等。如果滿足的條件的站址在基站間布局上較不理想，會(huì)增加的優(yōu)化的難度。所以初始階段的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)是相當(dāng)重要的。因此，WCDMA初期應(yīng)該以一個(gè)合理的負(fù)荷，對(duì)于密集城區(qū)，可以考慮70%左右的負(fù)荷，而不是低負(fù)荷來(lái)建網(wǎng)，根據(jù)較高基站負(fù)荷設(shè)計(jì)站間距，考慮特定地區(qū)的室內(nèi)覆蓋。

　　●初期布網(wǎng)：

　　以單載波三扇區(qū)宏蜂窩基站為主設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)，因?yàn)樵诿芗�城區(qū)的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，采用定向站，一方面有著較大的網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容能力，一方面避免了在今后擴(kuò)容中的站型調(diào)整，在覆蓋上也優(yōu)于全向站。值得一提的是，目前在歐洲的WCDMA的商用網(wǎng)上，大量采用了三扇區(qū)宏蜂窩基站的OTSR配置。OTSR是一種全向發(fā)、定向收分集的方式，一個(gè)功放通過(guò)分路器一分三，分別送到三個(gè)扇區(qū)的天線上。而在接收方向來(lái)自每個(gè)扇區(qū)的兩路分集接收信號(hào)，其中一路通過(guò)雙工器和射頻接收器RX，再送入基帶處理，而另一路直接接入到射頻接收器，到達(dá)基帶處理；其饋線和天線架設(shè)和標(biāo)準(zhǔn)的3扇區(qū)收分集配置一致；在RNC看來(lái)就是一個(gè)全向的NodeB。與傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)STSR配置的基站相比，減少兩個(gè)功放，下行多一個(gè)功分器；通過(guò)增加功放，可以較為容易地升級(jí)到STSR，覆蓋半徑基本不變，同時(shí)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和設(shè)計(jì)調(diào)整也不到。由于WCDMA密集城區(qū)建網(wǎng)的基站較為密集，而WCDMA網(wǎng)絡(luò)初期對(duì)容量的要求較低，從初期建網(wǎng)節(jié)省投資的角度出發(fā)，OTSR也不失為WCDMA密集城區(qū)初期建網(wǎng)一種較好地選擇。

　　另外，在WCDMA試驗(yàn)網(wǎng)中也試驗(yàn)了采用TMA的方案。同過(guò)采用TMA，盡量保持上、下行容量與覆蓋的均衡。由于雖然上、下行的覆蓋都隨負(fù)荷的增加而收縮，但其變化的趨勢(shì)有所不同。在低負(fù)荷的情況下，網(wǎng)絡(luò)一般上行覆蓋受限；隨著負(fù)荷的增加會(huì)逐漸變?yōu)橄滦腥萘渴芟�。因此在WCDMA網(wǎng)絡(luò)中使用TMA可以改善上行的覆蓋，從而增加小區(qū)的覆蓋范圍，這在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷較小時(shí)非常有效。畢竟容量的瓶頸只有在后期頻率資源緊缺時(shí)才會(huì)出現(xiàn)。但是，即使是容量受限的情況下，使用TMA也可以降低手機(jī)終端的發(fā)射功率，因而可以大大增加電池通話時(shí)長(zhǎng)、減少輻射。所以TMA可以是密集城區(qū)WCDMA網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)考慮的可選方案。

　　●后期擴(kuò)容：

　　隨著3G移動(dòng)業(yè)務(wù)的推行，面對(duì)日益增長(zhǎng)的話務(wù)量和數(shù)據(jù)吞吐量，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)容和優(yōu)化勢(shì)在必行，但是，WCDMA在密集城區(qū)的擴(kuò)容須遵循如下原則：

　　——擴(kuò)容時(shí)覆蓋不能受影響，容量的增加不能減少覆蓋范圍；

　　——充分滿足發(fā)展需求，擴(kuò)容在各個(gè)階段適當(dāng)超前放號(hào)用戶量；

　　——擴(kuò)容對(duì)網(wǎng)絡(luò)改動(dòng)小，不能對(duì)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)產(chǎn)生影響；

　　——擴(kuò)容時(shí)充分考慮可操作性，盡量在成熟穩(wěn)定的業(yè)務(wù)區(qū)不增加新站。

　　后期網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容以增加載頻為主，增加新站為輔。在容量不足時(shí)增加第二個(gè)載波，適量引入微蜂窩和增加室內(nèi)覆蓋；但是引入第二載波的時(shí)機(jī)要恰當(dāng)，在區(qū)域性高業(yè)務(wù)需求引起容量不足且用話務(wù)分擔(dān)等方法無(wú)法解決時(shí)引入第二載波，并且，第二載波在做宏覆蓋時(shí)盡可能連片覆蓋。隨著用戶業(yè)務(wù)的增長(zhǎng)，尤其是不對(duì)稱業(yè)務(wù)的增加，下行容量就會(huì)成為瓶頸。這時(shí)，可以通過(guò)使用大功率MCPA、使用發(fā)射分集技術(shù)以及HSDPA來(lái)提高下行的容量。

　　密集城市市區(qū)S111站型的參考擴(kuò)容演進(jìn)路線：初期建網(wǎng)是三扇區(qū)單載頻基站，每載頻發(fā)射功率為43dBm，容量不夠時(shí)，考慮增載頻為三扇區(qū)二載頻，每載頻發(fā)射功率為40dBm，這時(shí)容量大約增加48%，容量再不夠時(shí)，考慮增加每載頻發(fā)射功率為43dBm，這時(shí)增加容量大約為34%。

　　演進(jìn)步驟：3×120w—＞3×210w(增容約48%)—＞3×220w(增加容量約34%)。

2、具體設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問(wèn)題：

　　整個(gè)WCDMA初期布網(wǎng)的過(guò)程中，密集城區(qū)的建網(wǎng)是重點(diǎn)。密集城區(qū)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)，一方面影響著工程建設(shè)進(jìn)度，一方面影響的對(duì)網(wǎng)絡(luò)的整體質(zhì)量評(píng)價(jià)。

　　在密集城區(qū)設(shè)計(jì)WCDMA網(wǎng)絡(luò)，要注意如下幾個(gè)問(wèn)題：

　　(1)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中傳輸，電源，機(jī)房環(huán)境缺一不可，所以，在選址過(guò)程中，盡量靠近現(xiàn)有的傳輸節(jié)點(diǎn)，在有的運(yùn)營(yíng)商已有傳輸，電源和走線架，增高架的情況下，盡量利用原有設(shè)施。因此在密集城區(qū)的規(guī)劃中，要充分預(yù)勘目前現(xiàn)有機(jī)房的各方面條件。

　　(2)機(jī)房的選擇盡量使用寫(xiě)字樓和其他商用樓宇，避免選擇居民樓，原因一是小區(qū)居民對(duì)通信設(shè)施認(rèn)識(shí)不足，唯恐不及，二是小區(qū)居民樓的承重很是問(wèn)題，目前各廠家的WCDMA基站設(shè)備在機(jī)架重量方面相差較多，對(duì)機(jī)房的承重要求方面不一致。在2003年底對(duì)于北京地區(qū)WCDMA試驗(yàn)網(wǎng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，考察了100多個(gè)站點(diǎn)，承重不合格在30%左右。所以事先避免承重較差樓宇，對(duì)主選站址進(jìn)行承重測(cè)量對(duì)于整體設(shè)計(jì)以及進(jìn)程安排十分重要。

　　(3)進(jìn)行覆蓋規(guī)劃時(shí)確定重點(diǎn)覆蓋區(qū)域，調(diào)整無(wú)線參數(shù)滿足覆蓋要求。盡量考慮首先覆蓋政府重要機(jī)關(guān)，機(jī)場(chǎng)，火車站，企業(yè)辦公樓商業(yè)中心酒店和娛樂(lè)業(yè)等重要區(qū)域和用戶密集區(qū)域。

　　(4)同2G建站一樣，新建的基站應(yīng)該是盡量避免在大功率無(wú)線電發(fā)射臺(tái)雷達(dá)站或其他干擾源附近。避免在易燃易爆場(chǎng)所附近建站。

　　(5)主干道的覆蓋是必須的，但是要注意，避免天線主瓣延著主干道，避免造成導(dǎo)頻污染或者是孤島。樹(shù)葉對(duì)于信號(hào)的衰落是非常大的，所以在設(shè)計(jì)覆蓋動(dòng)物園，植物園等有大片樹(shù)林的區(qū)域，用其他方法克服樹(shù)林衰耗。

　　(6)如果選擇的基站是共站址的話，特別是室外天線，要考慮和原有天線的垂直隔離和水平隔離。

　　(7)天線高度一般建議在30m到40m左右，不宜過(guò)高過(guò)低，從控制覆蓋的角度看，同一區(qū)域內(nèi)相鄰基站天線掛高基本相同，以保證網(wǎng)絡(luò)的指標(biāo)和性能。否則會(huì)造成導(dǎo)頻污染或者塔下黑的情況�；�站天線主瓣方向要無(wú)明顯阻擋，同時(shí)考慮小區(qū)間天線指向的相互關(guān)系，以形成一個(gè)區(qū)域只有一個(gè)主服務(wù)小區(qū)。同時(shí)應(yīng)考慮到扇區(qū)間話務(wù)的平衡。

　　(8)確定基站位置后要盡快的和房東或土地所有者聯(lián)系確認(rèn)是否可以獲得該地方的使用權(quán)有時(shí)候這個(gè)工作無(wú)法同步完成需要再選擇幾個(gè)備用站址順序勘測(cè)這些基站直到將覆蓋區(qū)域全部觀測(cè)完成。

　　(9)當(dāng)WCDMA基站和GSM基站共站址的時(shí)候，在天線位置的設(shè)計(jì)過(guò)程中，在保證垂直隔離和水平隔離的基礎(chǔ)上，盡量做到和GSM1800的天線保持四五米的距離，因?yàn)?800的頻段和WCDMA的頻段交接近，易引起干擾。

3、結(jié)語(yǔ)

　　隨著通信事業(yè)的飛速發(fā)展和第三代移動(dòng)通信技術(shù)的不斷成熟，在很快的一段時(shí)間里，3G網(wǎng)絡(luò)會(huì)蓬勃的發(fā)展，特別是在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，3G業(yè)務(wù)最豐富的密集城區(qū)，3G建網(wǎng)會(huì)如火如荼的開(kāi)展，由于WCDMA特性，考慮到呼吸效應(yīng)和自干擾，WCDMA初期建網(wǎng)要非常慎重，既要考慮到3G整體網(wǎng)絡(luò)的連續(xù)覆蓋，又要考慮到和GSM網(wǎng)絡(luò)共存時(shí)的問(wèn)題。在具體的設(shè)計(jì)階段，我們要盡量細(xì)致的考慮設(shè)計(jì)中會(huì)碰到的一些問(wèn)題，總結(jié)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，給予大家一些借鑒。