城区WCDMA建网及设计过程中的若干问题

发布: 2010-10-19 15:31 | 作者: 王永斌 | 来源: | 字体: 小中大

相关专题：无线

　　摘要　WCDMA无线网建网初期要保证连续覆盖，在扩容阶段要注意演进方案，依据WCDMA的网络特性，合理有序地开展网络建设。在具体的设计过程中，谨慎细致，考虑整网建设，积累经验，对大规模商网建设具有借鉴意义。

　　关键词　WCDMA　3G无线网　设计

　　目前，信息产业部3G外场测试已过半，单系统性能测试、3G的业务应用测试已基本结束。互操作测试，干扰测试、全网性能测试正在陆续进行。无线网规划设计作为3G外场试验的前期工作，一定程度地影响了3G外场测试的结果。从目前的3G外场测试情况，反映出3G无线网规划的一些特点，而在不同测试场景的网络规划设计中，密集城区的组网是整个规划设计的重点和难点。通过对3G外场的无线网规划和设计，有助于我们认识和完善密集城区3G无线网规划和设计，从而对我们在进行运营商商用网的3G无线网规划设计上有所借鉴和指导。

　　本文以WCDMA为例，分析密集城区WCDMA规划设计的组网原则及在WCDMA设计过程中若干问题。

1、密集城区的WCDMA无线网建网的总体原则和思路

　　对于任何运营商，网络覆盖的连续性始终是首要的。WCDMA系统初期应该以一个合理的负荷来建网，以宏蜂窝三扇区单载频为主。后期扩容应以增加载频为主。

　　WCDMA的初期建网不像GSM网络的初期建网，GSM网络可以先广为覆盖，以后随着话务量的增加，可以进行小区分裂，增加基站和载频满足日益增长的话务量。而WCDMA网络却不同，如果WCDMA网络在建网初期建一个稀疏的网络，以后随着话务量的增长，基站间就会出现覆盖的漏洞。这个时候需要新加一些基站来弥补这些漏洞，但是由于WCDMA系统是一个干扰受限系统，新的基站的增加会对周围的基站带来干扰，需要做大量的工作来调整整个网络。尤其在密集的城区，基站的间距本来就很小，在规划设计实践中，笔者发现在较小的站距要求下进行基站选址的难度很大。由于站址的选择受很多方面限制，有无线环境，电源、机房空间、传输、物业和业主的影响、地理环境限制、建筑限制、施工条件等等。如果满足的条件的站址在基站间布局上较不理想，会增加的优化的难度。所以初始阶段的网络规划设计是相当重要的。因此，WCDMA初期应该以一个合理的负荷，对于密集城区，可以考虑70%左右的负荷，而不是低负荷来建网，根据较高基站负荷设计站间距，考虑特定地区的室内覆盖。

　　●初期布网：

　　以单载波三扇区宏蜂窝基站为主设计网络，因为在密集城区的网络建设中，采用定向站，一方面有着较大的网络扩容能力，一方面避免了在今后扩容中的站型调整，在覆盖上也优于全向站。值得一提的是，目前在欧洲的WCDMA的商用网上，大量采用了三扇区宏蜂窝基站的OTSR配置。OTSR是一种全向发、定向收分集的方式，一个功放通过分路器一分三，分别送到三个扇区的天线上。而在接收方向来自每个扇区的两路分集接收信号，其中一路通过双工器和射频接收器RX，再送入基带处理，而另一路直接接入到射频接收器，到达基带处理；其馈线和天线架设和标准的3扇区收分集配置一致；在RNC看来就是一个全向的NodeB。与传统的标准STSR配置的基站相比，减少两个功放，下行多一个功分器；通过增加功放，可以较为容易地升级到STSR，覆盖半径基本不变，同时网络规划和设计调整也不到。由于WCDMA密集城区建网的基站较为密集，而WCDMA网络初期对容量的要求较低，从初期建网节省投资的角度出发，OTSR也不失为WCDMA密集城区初期建网一种较好地选择。

　　另外，在WCDMA试验网中也试验了采用TMA的方案。同过采用TMA，尽量保持上、下行容量与覆盖的均衡。由于虽然上、下行的覆盖都随负荷的增加而收缩，但其变化的趋势有所不同。在低负荷的情况下，网络一般上行覆盖受限；随着负荷的增加会逐渐变为下行容量受限。因此在WCDMA网络中使用TMA可以改善上行的覆盖，从而增加小区的覆盖范围，这在网络建设初期网络负荷较小时非常有效。毕竟容量的瓶颈只有在后期频率资源紧缺时才会出现。但是，即使是容量受限的情况下，使用TMA也可以降低手机终端的发射功率，因而可以大大增加电池通话时长、减少辐射。所以TMA可以是密集城区WCDMA网络组网考虑的可选方案。

　　●后期扩容：

　　随着3G移动业务的推行，面对日益增长的话务量和数据吞吐量，对于网络的扩容和优化势在必行，但是，WCDMA在密集城区的扩容须遵循如下原则：

　　——扩容时覆盖不能受影响，容量的增加不能减少覆盖范围；

　　——充分满足发展需求，扩容在各个阶段适当超前放号用户量；

　　——扩容对网络改动小，不能对网络运营产生影响；

　　——扩容时充分考虑可操作性，尽量在成熟稳定的业务区不增加新站。

　　后期网络扩容以增加载频为主，增加新站为辅。在容量不足时增加第二个载波，适量引入微蜂窝和增加室内覆盖；但是引入第二载波的时机要恰当，在区域性高业务需求引起容量不足且用话务分担等方法无法解决时引入第二载波，并且，第二载波在做宏覆盖时尽可能连片覆盖。随着用户业务的增长，尤其是不对称业务的增加，下行容量就会成为瓶颈。这时，可以通过使用大功率MCPA、使用发射分集技术以及HSDPA来提高下行的容量。

　　密集城市市区S111站型的参考扩容演进路线：初期建网是三扇区单载频基站，每载频发射功率为43dBm，容量不够时，考虑增载频为三扇区二载频，每载频发射功率为40dBm，这时容量大约增加48%，容量再不够时，考虑增加每载频发射功率为43dBm，这时增加容量大约为34%。

　　演进步骤：3×120w—＞3×210w(增容约48%)—＞3×220w(增加容量约34%)。

2、具体设计中应注意的问题：

　　整个WCDMA初期布网的过程中，密集城区的建网是重点。密集城区的网络规划设计，一方面影响着工程建设进度，一方面影响的对网络的整体质量评价。

　　在密集城区设计WCDMA网络，要注意如下几个问题：

　　(1)网络设计中传输，电源，机房环境缺一不可，所以，在选址过程中，尽量靠近现有的传输节点，在有的运营商已有传输，电源和走线架，增高架的情况下，尽量利用原有设施。因此在密集城区的规划中，要充分预勘目前现有机房的各方面条件。

　　(2)机房的选择尽量使用写字楼和其他商用楼宇，避免选择居民楼，原因一是小区居民对通信设施认识不足，唯恐不及，二是小区居民楼的承重很是问题，目前各厂家的WCDMA基站设备在机架重量方面相差较多，对机房的承重要求方面不一致。在2003年底对于北京地区WCDMA试验网的设计过程中，考察了100多个站点，承重不合格在30%左右。所以事先避免承重较差楼宇，对主选站址进行承重测量对于整体设计以及进程安排十分重要。

　　(3)进行覆盖规划时确定重点覆盖区域，调整无线参数满足覆盖要求。尽量考虑首先覆盖政府重要机关，机场，火车站，企业办公楼商业中心酒店和娱乐业等重要区域和用户密集区域。

　　(4)同2G建站一样，新建的基站应该是尽量避免在大功率无线电发射台雷达站或其他干扰源附近。避免在易燃易爆场所附近建站。

　　(5)主干道的覆盖是必须的，但是要注意，避免天线主瓣延着主干道，避免造成导频污染或者是孤岛。树叶对于信号的衰落是非常大的，所以在设计覆盖动物园，植物园等有大片树林的区域，用其他方法克服树林衰耗。

　　(6)如果选择的基站是共站址的话，特别是室外天线，要考虑和原有天线的垂直隔离和水平隔离。

　　(7)天线高度一般建议在30m到40m左右，不宜过高过低，从控制覆盖的角度看，同一区域内相邻基站天线挂高基本相同，以保证网络的指标和性能。否则会造成导频污染或者塔下黑的情况。基站天线主瓣方向要无明显阻挡，同时考虑小区间天线指向的相互关系，以形成一个区域只有一个主服务小区。同时应考虑到扇区间话务的平衡。

　　(8)确定基站位置后要尽快的和房东或土地所有者联系确认是否可以获得该地方的使用权有时候这个工作无法同步完成需要再选择几个备用站址顺序勘测这些基站直到将覆盖区域全部观测完成。

　　(9)当WCDMA基站和GSM基站共站址的时候，在天线位置的设计过程中，在保证垂直隔离和水平隔离的基础上，尽量做到和GSM1800的天线保持四五米的距离，因为1800的频段和WCDMA的频段交接近，易引起干扰。

3、结语

　　随着通信事业的飞速发展和第三代移动通信技术的不断成熟，在很快的一段时间里，3G网络会蓬勃的发展，特别是在经济发达，3G业务最丰富的密集城区，3G建网会如火如荼的开展，由于WCDMA特性，考虑到呼吸效应和自干扰，WCDMA初期建网要非常慎重，既要考虑到3G整体网络的连续覆盖，又要考虑到和GSM网络共存时的问题。在具体的设计阶段，我们要尽量细致的考虑设计中会碰到的一些问题，总结设计经验，给予大家一些借鉴。

作者：王永斌来源：泰尔网