前言

完整的网络覆盖是一个高质量移动蜂窝网络工作的必要条件，也是吸引用户的必要因素。所以运营商在建设WCDMA网络时，首先考虑的是给用户提供一个完善覆盖的无线网络。初期要实现城市、县城、风景名胜区、发达乡镇、重要交通干线的良好覆盖，然后逐步完善网络覆盖，解决室内覆盖问题。从电信运营的战略角度看，室内覆盖系统对于运营商提高服务水平、增强竞争实力、树立企业形象，具有不可低估的作用。

目前，室内天线分布系统（DAS） 在GSM系统中已经得到广泛使用。所以3G建网就可以利用现有的2G室内天线分布系统进行改造从而提供2G和3G的服务。如果没有现成的室内天线分布系统或者现有的系统不支持3G（如Insite、光纤等），那就需要新建。在本文中，假定可以利用2G的室内天线分布系统来建设3G的室内覆盖。当然，对于新建的室内天线分布系统也可以采用同样的方法。

1 WCDMA室内规划思路

室外和室内基站的网络建设和覆盖有着很大的不同。通常需要重点考虑以下几点。

1.1 上行所需要的Eb/No值不同

在室内天线分布系统中，如果采用上行的空间分集，将需要多一倍的设备投入（如馈线、功分器、天线等），这将使室内天线分布系统的造价增加一倍。因此，几乎没有室内分布系统采用上行的分集接收。因为没有上行接收分集，所以将影响手机所需要的上行Eb/No值（解扩频后信号的Eb/No），进而对上行小区容量有稍微的降低。而对于室外基站，由于有上行分集接收而没有下行分集接收（下行分集接收的仿真结果是4~4.5 dB的增益），因此所需要的下行Eb/No比上行的Eb/No大。

Eb/No主要取决于手机所使用的业务、比特率、多径的衰落信道、天线的分集接收、移动用户的运动速度等因素。因为在室内的小区没有天线的分集接收，并且用户的移动速度比较慢，因此可以考虑使用以表1所示的Eb/No仿真值（可根据实际的室内覆盖系统进行调整）进行网络规划。

1.2 正交系数要比室外型高

正交系数取决于不同码信道之间的关联程度，它决定了由于下行多径传输的正交性。正交系数高可以增加下行容量。如果正交系数为100%，那就意味着信号之间没有相关性，并且不会互相干扰。然而在实际网络中不是这样的（由于多径传播）。根据仿真结果，室内小区正交系数的默认值为80%~90%。

1.3 噪声电平快速增加时天线的最小偶合损耗增加

最小耦合损耗（MCL） 定义了基站和手机的发射部分、接收部分之间最小的耦合损耗。MCL可以认为是手机在离天线最近时候的路径损耗。由于功率控制可以使手机的发射功率达到最低。如果这个时候用户的发射功率达到最低，而用户还是离天线越来越近，那么就会对其他手机造成干扰，使其他手机不得不提高发射功率。

在室内，如果一个天线有最小路径损耗，则会使整个室内系统的噪声提高（影响整个覆盖区域和所有的链路）。所以，必须通过详细的规划来减少MCL的影响。由MCL而产生的干扰类型有两种：

a） 室内小区上行拥塞。用户从运营商A（室外宏蜂窝）接近运营商B（室内基站）的基站，会引起室内小区的拥塞。因为该用户处于运营商A室外宏蜂窝小区的边缘，手机处于满发射功率状态。

b） 下行死区。运营商B的室内基站的高发射功率会造成运营商A（宏蜂窝）在某一区域有过多的干扰，从而在这些区域引起运营商A拥塞。

由手机最小发射功率引起的噪声取决于UE和基站之间的最小路径损耗，因此应当考虑馈线和设备的损耗。假设最小耦合损耗为45 dB，可提高噪声约9 dB。这意味着基站端所需要的功率升高9 dB，或者保证服务的最小比特率的降低。当MCL高于65 dB，由UE最小发射功率所引起的噪声电平的升高将忽略不计。

1.4 室内扇区的邻区干扰比较小

邻区干扰比可以用来表示小区之间的交叠程度。为了保证切换的安全顺利，小区之间有些许交叠是需要的，但是过多的交叠覆盖应当避免。室内小区隔离度一般都比较好，这是由于邻区对本小区的干扰被大楼的墙所阻挡。如果室内只有单个扇区，或者不同室内覆盖小区之间有足够的隔离度（小区之间没有空旷的空间），室内扇区的邻区干扰比将比较小，一般在0.3~0.5之间。如果网络规划得当，邻区干扰比可以得到明显改善。

2 WCDMA室内规划流程

WCDMA的室内规划主要分为规划阶段和验证、优化阶段。规划阶段主要包括室内规划目标、GSM-WCDMA 室内共站点的分析、基站勘察、参数规划4个步骤。本文重点讨论规划阶段的工作。

2.1 室内规划目标

这个阶段的主要工作是确认以下相关事宜：规划的目标、所需要的服务等级、报告的规范、验收的标准和流程、责任小组和联系人、时间安排。

而这其中最重要的内容就是制定规划的目标。规划目标一般可以从这几个方面来考虑：该大楼中所需要的最大比特率和所需要的覆盖，手机用户的数量和分布，室内系统所要覆盖的区域，呼叫阻塞率（呼叫成功率），掉话率，软切换开销，对于每个业务的切换成功率，平均上下行的负载，频率规划的策略等。这样就完成了最初的准备工作。

2.2 GSM-WCDMA 室内共站点的分析

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最大难点。通常，会从两个方面来着手分析。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；二就是对WCDMA 容量和覆盖的计算。

对2G室内系统的分析一般可以利用基于现有2G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。如果现有2G的规划文件不是很清楚，则应当重新测量现有系统的覆盖情况，要对GSM室内系统的每个覆盖地点进行覆盖的验证，同时标明有问题的地点。这其中需要注意以下几点。

a） 2G 基站的输出功率考虑馈线接到3G基站的介入点的功率。如果3G基站接在2G的耦合器后，就不必考虑耦合器的损耗。 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。