“小靈通”網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化若干問(wèn)題的探討

吳志輝

江西省電信公司南昌分公司無(wú)線市話中心



　　摘 要 簡(jiǎn)要分析了“小靈通”迅速發(fā)展的原因，說(shuō)明了“小靈通”無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)上存在的若干問(wèn)題。結(jié)合理論和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，著重分析了覆蓋問(wèn)題和小區(qū)規(guī)劃問(wèn)題，對(duì)于個(gè)別技術(shù)上尚待成熟的解決方案也進(jìn)行了探討。


　　關(guān)鍵詞 “小靈通” 發(fā)展 問(wèn)題 原因 方案


　�。� 問(wèn)題的提出


　　近兩年來(lái)，“小靈通”業(yè)務(wù)在我國(guó)得以迅猛發(fā)展，究其原因主要有兩個(gè)：其一，迎合了市場(chǎng)需求特別是中低端客戶(hù)的需求，這不僅因?yàn)椤靶§`通”在價(jià)格上便宜，而且在終端款式和功能方面也日漸多樣化，業(yè)務(wù)日趨豐富（如短信、上網(wǎng)、定位等）；其二，“小靈通”技術(shù)更加成熟，主要表現(xiàn)在基站發(fā)射功率絕大多數(shù)為５００ ｍＷ，逐步淘汰了２００ ｍＷ、３００ ｍＷ的基站，基站容量由最初的３信道向７信道乃至捆綁１５信道發(fā)展。


　　盡管如此，“小靈通”基站的發(fā)射功率相對(duì)來(lái)講還是比較弱的，加上“小靈通”的頻段為１ ９００～１ ９２０ ＭＨｚ，這雖然使“小靈通”成為真正意義上的環(huán)保手機(jī)，但也因信號(hào)穿透力弱而帶來(lái)了一系列問(wèn)題。最主要的表現(xiàn)就是覆蓋半徑小，信號(hào)抖動(dòng)大，切換頻繁且時(shí)間較長(zhǎng)，小區(qū)規(guī)劃難，容易受到干擾；其次，“小靈通”采用時(shí)分雙工的方式進(jìn)行通信，對(duì)同步要求高，從而對(duì)線路質(zhì)量要求較高；再者，“小靈通”基站采用本地交流供電，容易受到停電的影響；此外，“小靈通”基站的安裝位置點(diǎn)多，受業(yè)主干擾的因素多，而安裝位置的挪動(dòng)對(duì)信號(hào)覆蓋有一定的影響。


　　上述問(wèn)題大致可以歸為幾類(lèi)，即覆蓋問(wèn)題、同步問(wèn)題、干擾問(wèn)題、切換問(wèn)題、基站線路超長(zhǎng)問(wèn)題、停電問(wèn)題、小區(qū)規(guī)劃問(wèn)題和基站的安裝問(wèn)題。下面主要以南昌為例，就覆蓋問(wèn)題、同步問(wèn)題、干擾問(wèn)題和小區(qū)規(guī)劃等技術(shù)問(wèn)題的解決思路進(jìn)行探討。


　�。� 問(wèn)題的分析與解決


　�。ǎ保� 覆蓋問(wèn)題


　　“小靈通”覆蓋分為室外覆蓋和室內(nèi)覆蓋。


　　從技術(shù)角度而言，室外覆蓋主要考慮的是天線角度、安裝方位和天線距樓頂?shù)孛娴母叨�。其中，安裝方位和天線距樓頂?shù)孛娴母叨韧耆�根�?jù)建筑物的高度、樓頂是否有“女兒墻”、樓間間距等環(huán)境因素及經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定，一般是固定不變的；但天線角度在建網(wǎng)初期主要滿(mǎn)足覆蓋，在網(wǎng)絡(luò)基站數(shù)量達(dá)到一定程度的時(shí)候，通過(guò)專(zhuān)門(mén)的儀表（如ＰＨＳ３５Ｃ／Ｌ）測(cè)試到某些地段覆蓋層數(shù)過(guò)多，或者某些基站覆蓋半徑過(guò)大，就可有針對(duì)性地對(duì)一些基站增大天線的下傾角度，從而縮小這些基站的覆蓋范圍，在一定程度上降低可能發(fā)生的帶內(nèi)干擾的概率，對(duì)于均衡基站吸收話務(wù)量方面也有好處。南昌市“小靈通”采用的是朗訊公司的系統(tǒng)，在室外全部采用５００ ｍＷ大功率基站（包括日立１Ｃ３Ｔ、日立１Ｃ７Ｔ、京瓷１Ｃ３ＴＴ、三洋１Ｃ７Ｔ等類(lèi)型）。目前室外覆蓋難以解決的地方為尖頂樓群、高層建筑以及間距極密的樓群。尖頂樓群的安裝方式往往需要在業(yè)主的樓頂墻面打洞，或是通過(guò)在尖頂樓群周?chē)�的建筑上安裝基站來(lái)達(dá)到部分的覆蓋，但能否通過(guò)對(duì)這些周邊基站增加專(zhuān)門(mén)的功率放大器提高或自動(dòng)調(diào)整其發(fā)射功率，同時(shí)提高上行接收的靈敏度并抑制住其對(duì)周?chē)�５０�?ｍＷ基站覆蓋區(qū)的干擾影響呢？目前還沒(méi)有成熟的結(jié)論。對(duì)于高層建筑而言，一般采用室外定向或者室內(nèi)布線的方式加以解決。室外定向需要找到合理的位置并進(jìn)行雙面定向才能達(dá)到較好的效果，對(duì)于樓層結(jié)構(gòu)復(fù)雜的建筑，室外定向的方法一般效果不佳。還有一種安裝在路燈桿上的基站，目的不是為了解決覆蓋而是分流路面繁忙的話務(wù)量，當(dāng)然，這無(wú)形中也增加了所在路段的覆蓋層數(shù)，對(duì)路邊某些店面或酒樓底層的信號(hào)也有改善。間距極密的樓群往往需要更多的基站來(lái)保證覆蓋，即使如此，有時(shí)也難以保證樓內(nèi)１～２層的信號(hào)的穩(wěn)定性。


　　室內(nèi)覆蓋根據(jù)不同的場(chǎng)合采取不同的解決方案。對(duì)于人流密集的商場(chǎng)、大型超市和非高層酒店，通常采取京瓷智能型基站結(jié)合吸頂式天線遠(yuǎn)拉的方式（即純無(wú)源方式的室內(nèi)分布系統(tǒng)），這種方式有時(shí)因覆蓋需要，當(dāng)天線設(shè)置個(gè)數(shù)不是４的整數(shù)倍時(shí)，要用到功分器或耦合器等無(wú)源器件。采用京瓷智能型基站主要是用以平衡各天線的發(fā)送和接受信號(hào)強(qiáng)度，同時(shí)保證各個(gè)天線具有全發(fā)全收功能，從而達(dá)到較好的效果。對(duì)于大型茶座等娛樂(lè)場(chǎng)所，通�？梢圆扇。玻� ｍＷ基站結(jié)合直放站的方式來(lái)解決；而對(duì)于小型酒吧、飯館及其包間，直接利用附近室外的基站信道，將直放站通常放置在窗口或拐角處，用直放站將信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)提升，達(dá)到覆蓋效果。但直放站的布放要考慮干擾（即隔離度）的問(wèn)題，不宜放置過(guò)密，在保證信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)的情況下越稀疏越好（比如在一個(gè)走廊里最多考慮一個(gè)）。對(duì)于高層建筑，除了采取多方位定向覆蓋的方式外，大多數(shù)則采取有源方式的室內(nèi)布線方案，即在室內(nèi)根據(jù)話務(wù)量情況放置１個(gè)或２個(gè)２０ ｍＷ小基站，根據(jù)建筑物的特點(diǎn)將基站功率放大后再分配，利用吸頂天線將信號(hào)送達(dá)建筑物的各角落。


　　有源方式的室內(nèi)布線系統(tǒng)到達(dá)天線的場(chǎng)強(qiáng)，可通過(guò)以下方法來(lái)進(jìn)行施工前的模擬估算：


　　由空間自由衰減計(jì)算公式Ｌｓ（ｄＢ）＝３２.４５＋２０ｌｇｆ（ＭＨｚ）＋２０ｌｇｄ（ｋｍ）可計(jì)算得到１ ９００ ＭＨｚ信號(hào)在空間的衰減值。


　　有源方式的室內(nèi)布線需要注意的問(wèn)題有功率放大器和分配器等器件的適用頻率范圍、插入損耗、駐波比和隔離度，其中對(duì)于功率放大器的要求最高，特別在帶寬、自動(dòng)增益控制范圍、帶內(nèi)平坦度等方面都有較高的指標(biāo)要求。此外，室內(nèi)布線在饋線的材料選擇上也有區(qū)別，布線系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)還需考慮干擾保護(hù)比、無(wú)線覆蓋區(qū)可接通率、無(wú)線覆蓋邊緣場(chǎng)強(qiáng)（避免與室外“乒乓”切換效應(yīng)）、上行噪聲電平、誤碼率等級(jí)、天線輸出功率的上限等問(wèn)題。


　　需要特別指出的是，為了保證上行信號(hào)的電平和穩(wěn)定性，通常要在近天線端（或距天線最近的分配器端）增加延伸放大器，在設(shè)計(jì)時(shí)還須考慮到分布系統(tǒng)中無(wú)源器件和饋線能夠?yàn)椋常且苿?dòng)通信所利用。不過(guò)，目前“小靈通”室內(nèi)布線系統(tǒng)還沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)，大多都在試驗(yàn)階段，最終總體效果需要工程竣工后撥叫測(cè)試來(lái)驗(yàn)證。


　　這里需要指出的是，對(duì)于覆蓋門(mén)限電平，朗訊、ＵＴ－Ｓｔａｒｃｏｍ、中興３個(gè)廠商的系統(tǒng)略有區(qū)別，不過(guò)，由于“小靈通”信號(hào)的抖動(dòng)比較嚴(yán)重，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，４０ ｄＢμＶ以上的場(chǎng)強(qiáng)才能保證比較有效地起呼和通話（通話保持電平可以略低于１０ ｄＢμＶ）。


　　（２） 同步問(wèn)題


　　同步問(wèn)題在“小靈通”網(wǎng)絡(luò)中至關(guān)重要，基站不同步時(shí)，即使場(chǎng)強(qiáng)很高也無(wú)法保證網(wǎng)絡(luò)正常工作，這是由“小靈通”采用時(shí)分雙工的原理決定的。同步狀態(tài)在基站管理終端可直接看出來(lái)，也可通過(guò)遠(yuǎn)程登陸到該基站查看，還可以通過(guò)專(zhuān)門(mén)的路測(cè)儀表（如ＰＨＳ３５Ｃ／Ｌ），選擇一個(gè)同步基站作為基準(zhǔn)，現(xiàn)場(chǎng)查看（當(dāng)某基站的同步時(shí)延＞０?郾０３２ μｓ時(shí)，可認(rèn)為該基站不同步）。不同步的原因主要有交換、傳輸側(cè)時(shí)鐘板件故障（如停電造成的）、ＧＰＳ同步基站停電或ＵＰＳ電源設(shè)備損壞、ＧＰＳ同步基站線路故障和非ＧＰＳ同步基站線路質(zhì)量差。


　�。ǎ常� 干擾問(wèn)題


　　干擾問(wèn)題分為帶內(nèi)干擾和帶外干擾。帶內(nèi)干擾是來(lái)自“小靈通”網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)內(nèi)部的干擾，又可分為同頻干擾和鄰頻干擾，一般通過(guò)ＰＨＳ３５Ｃ／Ｌ可以直觀地測(cè)試出來(lái)。當(dāng)基站過(guò)密時(shí)，最有可能引起控制信道ＳＣＣＨ頻率（２６頻點(diǎn)）相互間的干擾，也可能引起鄰頻干擾。帶內(nèi)干擾的另一個(gè)來(lái)源是“小靈通”網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)內(nèi)部大功率基站對(duì)小功率基站的干擾，為了避免這種情況，通常將小功率基站用于室內(nèi)覆蓋（即室外信號(hào)難以到達(dá)的地方）。帶外干擾是來(lái)自外系統(tǒng)的超強(qiáng)功率信號(hào)，這包括來(lái)自９００ ＭＨｚ ＧＳＭ系統(tǒng)邊緣頻率的信號(hào)干擾，也包括來(lái)自１８００ ＭＨｚ系統(tǒng)ＧＳＭ邊緣頻率的信號(hào)干擾。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)“小靈通”基站正好對(duì)著ＧＳＭ基站主瓣輻射方向時(shí)，“小靈通”基站與ＧＳＭ １８００ ＭＨｚ基站間隔最好在５０ ｍ以上，與ＧＳＭ ９００ ＭＨｚ基站間隔最好在２０ ｍ以上；不在ＧＳＭ基站主瓣輻射方向時(shí)，最好相隔１０ ｍ以上。


　�。ǎ矗� 切換問(wèn)題


　　切換問(wèn)題分基站間的切換和本基站各信道間的切換�；�站間的切換主要與信道是否忙、切換門(mén)限電平的設(shè)置有關(guān)； 本基站各信道間的切換主要與誤碼率、信道是否忙有關(guān)。切換門(mén)限電平的設(shè)置與基站的類(lèi)型和分布密度有關(guān)。一般而言，智能型基站（如京瓷基站）的切換門(mén)限電平設(shè)為２３ ｄＢ左右，而非智能型基站切換門(mén)限電平則稍高一些；基站分布很密的地區(qū)較之于基站分布很稀的地區(qū)，切換門(mén)限電平最好高出２～３ ｄＢ（比如南昌市的八一大道），以達(dá)到切換頻率和切換時(shí)語(yǔ)音效果的相對(duì)齊佳的綜合效果。


　　（５） 小區(qū)規(guī)劃


　　小區(qū)規(guī)劃也是一個(gè)比較重要而且實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較難的問(wèn)題，特別是在現(xiàn)有小區(qū)劃分的基礎(chǔ)上重新“裂變”或者規(guī)劃，所要做的工作量就更大了。小區(qū)規(guī)劃之所以重要，是因?yàn)樾�區(qū)的規(guī)劃影響手機(jī)越區(qū)注冊(cè)和越區(qū)切換，特別是小區(qū)的邊界選擇極其重要。小區(qū)規(guī)劃之所以難，主要需要同時(shí)考慮以下幾個(gè)原因：


　　小區(qū)邊界要盡量避開(kāi)話務(wù)高的地段和順沿主干道的情況，如十字路口。


　　同一小區(qū)內(nèi)的基站數(shù)的設(shè)置主要考慮小區(qū)內(nèi)尋呼數(shù)的上限和越區(qū)切換次數(shù)是否過(guò)頻，因此其數(shù)量不可過(guò)多，也不可太少。一方面，同一小區(qū)內(nèi)的基站數(shù)過(guò)多可能導(dǎo)致尋呼數(shù)的增加，影響到該尋呼區(qū)各基站的效率（即尋呼成功率），一般來(lái)說(shuō)，忙時(shí)尋呼數(shù)以不超過(guò)６ ５００次為宜。另一方面，同一小區(qū)內(nèi)的基站數(shù)過(guò)多，在該小區(qū)人口、建筑稠密，面積又小的情況下，也可能導(dǎo)致帶內(nèi)同頻干擾和鄰頻干擾，同時(shí)也可能帶來(lái)頻率拒絕次數(shù)的增加。由于“小靈通”可用載頻為７６個(gè)，而ＴＣＨ可用載頻僅有５９個(gè)（１８～７７），因此根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，同一小區(qū)內(nèi)的基站數(shù)的設(shè)置一般不應(yīng)超過(guò)８０個(gè)（朗訊系統(tǒng)本身自動(dòng)限制在１００個(gè)以?xún)?nèi)）。同一小區(qū)內(nèi)的基站數(shù)設(shè)置又不能過(guò)少，這是因?yàn)樵谠拕?wù)中高密區(qū)（如市區(qū)中心范圍）若基站數(shù)設(shè)置過(guò)少，無(wú)形中增加了越區(qū)切換概率，也增加了小區(qū)規(guī)劃的復(fù)雜性。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，同一小區(qū)內(nèi)的基站數(shù)以４０～８０個(gè)為宜。


　　小區(qū)邊界線閉合形狀要盡量避免狹長(zhǎng)型和不規(guī)則凹狀多邊形。


　　在小區(qū)邊界要適當(dāng)增加基站的覆蓋層數(shù)。


　　對(duì)朗訊系統(tǒng)而言，受交換機(jī)處理能力等因素的限制，同一小區(qū)不能同時(shí)跨３個(gè)交換模塊。


　　在小區(qū)規(guī)劃時(shí)要兼顧考慮以上５點(diǎn)，但在實(shí)際運(yùn)用中，往往因?yàn)槭艿缆贰⒒�站線路所在模塊（或控制器）的影響，要兼顧以上幾點(diǎn)其實(shí)并不容易，只能具體情況具體分析，舍輕取重。


　　在基站小區(qū)存在的問(wèn)題中，還有一個(gè)可能產(chǎn)生小區(qū)“孤島”的問(wèn)題，即在某一小區(qū)范圍內(nèi)較靠近中央的位置存在個(gè)別或少數(shù)基站的小區(qū)編號(hào)與該小區(qū)絕大多數(shù)的基站編號(hào)不一致。這種問(wèn)題的產(chǎn)生往往是因?yàn)樵诨�站建設(shè)過(guò)程中基站位置的經(jīng)緯度和實(shí)際不符，或者基站挪動(dòng)了地址卻未改基站數(shù)據(jù)所造成的，所以要不定期地借助電子地圖和輔助手段進(jìn)行觀察，一旦發(fā)現(xiàn)，應(yīng)立即改正。


　�。� 話務(wù)分析


　　比如選取最近的半個(gè)月來(lái)考察，當(dāng)某個(gè)３信道基站的忙時(shí)話務(wù)量有１２天以上達(dá)到1.5 Erl，同時(shí)基站拒絕率也較高（如高于３０％）的時(shí)候，再關(guān)聯(lián)調(diào)查該基站周邊１００ ｍ以?xún)?nèi)的基站話務(wù)情況，基本可得出該基站是否要增加信道了。當(dāng)然，如果關(guān)聯(lián)考察某幾個(gè)相鄰近位置的基站，發(fā)現(xiàn)其中周?chē)鷰讉�(gè)基站話務(wù)繁忙且拒絕率高，而位于中心位置的基站話務(wù)量和拒絕率都很低，基本上就可以判斷該中心位置基站安裝的方位角度不理想，應(yīng)設(shè)法調(diào)整。此外，就南昌而言，由于５００ ｍＷ基站中既有日立型基站，又有京瓷型基站，兩者吸收話務(wù)量的能力存在一定的差別，因此應(yīng)盡量避免日立型基站和京瓷型基站相鄰近。解決話務(wù)忙的一個(gè)中心思路是將網(wǎng)上現(xiàn)有基站中的超忙基站更換或捆綁成更大容量的基站，被更換下來(lái)的小容量基站可用于解決城市邊緣的覆蓋問(wèn)題。


　�。� 小結(jié)


　　“小靈通”網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化工作是一項(xiàng)長(zhǎng)期、復(fù)雜、反復(fù)的過(guò)程，在實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中，應(yīng)該具體問(wèn)題具體分析，正確定位問(wèn)題并采取正確的解決方法，才使網(wǎng)絡(luò)性能和質(zhì)量不斷得到提高。



----《電信技術(shù)》