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浅谈GSM网络基础上的WCDMA室内网络规划
2007年11月9日 11:03    中国联通网站    评论()    
作 者:邮电设计技术 何锐

    b) 从小区中用户离天线最近的地点来计算最小路径损耗。

    c) 从基站端到小区的边缘可在计算系统最大路径损耗时作为参考。通常GSM室内小区是基于一定的标准来规划的,如95%的位置场强高于-80 dBm。

    d) 室内区域内95%的位置的场强应大于或等于-85 dBm。

    e) 如果信号泄漏到室外,街面的场强应不高于-90 dBm。

    f) GSM1800M和WCDMA室内站之间的线缆和设备损耗为0.3~1.2 dBm。

    当小区测量完后,可以使用分析工具来定义最大的路径损耗。

    如果所需要的位置概率为90%,那么就可以用RxLev-75 作为参考来计算2G系统的最大路径损耗(应当考虑不同馈线在不同频段的损耗)。建议在测量室内小区覆盖的同时也测量其质量,用于确认现有的室内分布系统没有问题(如接头松掉、设备故障等)。最后需要确定的是所有现存的室内分布系统应当适用于GSM / WCDMA 频段。如果不行的话,应当替换掉不适用的设备。

    在2G室内分布系统分析后,应当分析是否可以利用现有的室内分布系统来提供WCDMA的容量和覆盖。这里有几点要注意。

    a) 在WCDMA计算中,所用的参数和业务非常重要(如吞吐量、基站输出功率等)。

    b) 不同的室内覆盖环境、扇区的数目、室外基站的配置和客户的需求都能影响WCDMA计算的参数和计算的结果。

    c) 在上行覆盖分析部分,为了对所需的业务速率有比较好的覆盖,需要基于系统允许的最大负载来计算允许的最大路径损耗。

    d) 使用链路预算计算对于每一种业务所允许的最大路径损耗。

    e) 高频段的馈线损耗和设备损耗比较大。

    WCDMA基站的最大发射功率为20 W,约10%的功率用于导频信道(约20% 的功率用于公共信道),则20 W×10%=2 W(33 dBm)。在链路预算中,导频信道的发射功率可以用于计算天线的有效发射功率(EIRP)和估算系统的路径损耗。根据这样的分析和计算,可以得到以下结论。

    a) 从2G的分析我们得到系统的最大路径损耗为120 dB(从基站到小区边缘)。现在再加上在高频段额外的3 dB损耗,可以得到WCDMA系统在该大楼的最大路径损耗为123 dB。

    b) 从WCDMA链路预算中可以得出,对于PS 384 kbit/s的业务系统所允许的路径损耗为103 dB(空中接口)+20 dB(馈线损耗)=123 dB。通过理论与实际的比较可以确认室内的覆盖是否能够满足PS 384 kbit/s业务覆盖的实际需要。

    c) 从容量角度考虑,室内系统完全满足PS384 kbit/s业务的覆盖。

    d) 使用不同业务,并且假设用户的话务是上下行不对称的。我们可以得出系统的总吞吐量为下行990 kbit/s 而上行440 kbit/s。由于在上行没有接收的分集,因此系统容量是上行受限的。

    e) 如果使用8 W 的基站来计算,则要有20%功率用于公共信道。

    f) 3G & 2G的信号可以共用耦合到同一根馈线上,其损耗约为0.3dB。

    这一阶段是整个规划能否成功的关键,也是整个规划工作的难点。由于各地2G网络的实际情况不同,在此就以一个GSM1800M室内分布系统为例探讨一下GSM-WCDMA 室内共站点的问题。

    通常,会从两个方面来分析。一是对现有2G系统的分析,主要包括:最小和最大的路径损耗,基站的输出功率,所使用的设备等;二是对WCDMA 容量和覆盖的计算。

    首先来看对2G室内系统的分析。一般可以基于现有GSM1800M室内分布系统的文档,按照验收资料、链路预算和GSM的规划标准等内容来进行。

    2.3 参数规划

    如果现有的2G系统不能够完全支持3G的覆盖和容量的规划目标,那么就要对现有的系统做相应的改造,如使用新的设备(耦合器、功分器、天线),甚至更换设备的位置。所有这些修改都会影响2G系统的覆盖,因此应当综合考虑。以下是进行改造时应该注意的一些问题。

    a) 增加天线或改变天线的位置。可能会在提供覆盖的同时,导致覆盖信号泄漏到室外。

    b) 增加耦合器件或其他设备。由于对原系统整体性有损害,因此应考虑会对覆盖造成一定的影响。

    c) 基站的位置改变。这样会使功率预算结果发生变化,可能引起整个室内分布系统大的改变。

    如果室内分布系统的调整比较小,那么可以通过调整GSM系统的参数来适应新的系统。同时,对于原2G分布系统的文档资料进行收集。这些资料主要包括链路预算表、系统图表、楼层室内图、天线位置图等,以方便下一步规划计算时使用。

    导频功率决定了小区的覆盖范围,同时也影响小区的下行容量。导频功率通常为10%的基站总发射功率。当增加导频功率时,小区的覆盖增加,但下行的容量会减少。因此在设置导频功率时,应当通过前期的分析结果来进行调整。在保证吸收适当话务的前提下,导频功率应设置得足够低,以避免小区之间的干扰。

    对于室内覆盖而言,应当避免小区之间软切换区域过大。实际上,如果室外基站的导频功率做了相应的改变,就会对室内基站的软切换区域造成影响。因此,应当根据实际情况优化室外基站和室内基站的切换参数。在建筑物的入口和低层,话务较低时,建议使用同频软切换,以获得较高的切换成功率,降低掉话率;话务较高时,建议使用异频硬切换,避免室外小区与室内小区的同频干扰,但是切换成功率会相对低一些。

    3  结束语

    室内网络规划只是WCDMA系统网络规划的一个课题。总的来说,3G比2G的布网要求要复杂得多,更富有挑战性,更需要时间和精力。在具体的设计阶段,要尽量细致地考虑可能会碰到的一些问题,总结设计经验。希望本文能给予大家一些借鉴。

    参考文献

    1 张平,王卫东. WCDMA移动通信系统. 北京:人民邮电出版社,2002

    2 啜钢等. CDMA无线网络规划与优化. 北京:机械工业出版社,2004

    3 Tero Ojanpera,Ramjee Prasan. 宽带CDMA:第三代移动通信技术. 北京:人民邮电出版社,2001

    4 杨大成等. 移动传播环境理论基础、分析方法和建模技术. 北京:机械工业出版社,2003

    5 Jacob Scheim,Erez Ben-Tovim,Ehud Reshef,Evgeny Yakhnich.Symbol Rate Simulation of Doppler Spectrum Effects for WCDMA Receivers

    6 Harri Holma,Antti Toskala,WCDMA for UMTS——Radio Access For Third Generation Mobile Communications.John Wiley&Sons,Ltd,2000

[1]  [2]  [3]  编 辑:张翀
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