CDMA室内覆盖优化（共4篇）
CDMA室内覆盖优化 篇1
1 CDMA简介
CDMA, 就是利用展频的通讯技术。目前, 在美国、韩国、日本等国家, CDMA技术已获得了较大规模的应用。在一些欧洲国家, 一些运营商也建起了CDMA网络。CDG (世界CDMA发展集团) 表示, 目前亚洲已经成为CDMA市场增长的主要动力, 在亚太地区, 中国香港、日本、韩国、澳大利亚、印度、菲律宾等许多国家和地区都已建有CDMA商用网络。今后全球CDMA市场中, 中国大陆地区的增长潜力最大。目前, 中国电信CDMA用户已突破1亿, 成为全球最大的CDMA运营商。
现如今, 良好的网络通讯质量已成为各运营商的竞争重点, 而室内分布系统在提高覆盖质量和客户忠诚度方面有重要作用。3G时代的到来促使CDMA室内覆盖系统改造和升级成为了超越竞争对手的绝佳机会。加强CDMA网络室内覆盖将大大有助于重构CDMA网络竞争优势。
2 CDMA室内覆盖存在的问题
针对现在许多大城市高楼密集和建筑物内的移动用户较多的现状, 运营商只依靠室外宏蜂窝基站已经不能满足室内网络覆盖、容量和质量的要求。室内覆盖主要存在以下问题:
1.覆盖方面。
3G工作频率高, 电波的绕射能力差, 穿透耗损较大, 导致网络的深层次覆盖存在着缺陷, 产生信号的弱区或盲区, 如在建筑物电梯间、地下停车场和地铁等。
2.容量方面。
建筑物如超市、会议中心等由于用户密度过大, CDMA网络用户底部噪声大大抬高, 导致容量有限。
3.质量方面。
频率干扰、导频污染和乒乓效应等导致小区的信号不稳定, 话音质量难以保证, 甚至发生掉话。
运营商仅仅依靠室外的宏蜂窝基站无法保证充分覆盖, 不可避免产生盲区。解决问题的最有效方法是引入室内分布系统。同时大部分的室外基站的各个扇区的话务分布是不均匀的, 个别扇区的话务有较大的空余, 室内分布能通过耦合该扇区的信号作为信号源, 把其信号放大到话务量较高扇区的覆盖区内的部分建筑内, 提高基站的资源利用率, 并使基站的话务分布趋于均衡和合理。
3 解决方案
1. 总体思路
对现有CDMA网络进行“优化补差, 加强覆盖”, 加强网络深度覆盖, 提高1X网络的室内覆盖质量, 同时满足EV-DO网络的快速部署要求, 实现语音业务与数据业务的协同发展;运营商具体实施时应以提升网络质量和用户感知为目标, “新建与改造并重, 充分利用已有资源”, 避免重复建设, 实现室内与室外协调发展, 这是CDMA网络建设总体思路。作为CDMA网络的一部分, 室内分布系统建设也必须按照这个建设思路进行。CDMA室内分布系统建设包括两部分内容:改造原有室内分布系统和新建室内分布系统。
2. 改造原有室内分布系统
如何在满足经济性、合理性及工程可实施性的前提下, 最大限度利用原有分布系统设备及资源, 尽量减少对原有室内分布系统的影响, 是一项非常重要且非常具有难度的工作。运营商通过对原有室内分布系统进行优化和改造, 提升数据承载能力, 改善室内覆盖质量, 并根据实际业务需求决定是否需要增加对WLAN系统兼容及根据数据业务需求考虑增加DOA信号接入, 还可以为后续优化建设留有余地。原有室内系统升级改造工作主要包括:原有电信PHS分布系统改造为可以兼容CDMA系统的分布系统、原有电信WLAN分布系统改造为可以兼容CDMA系统的分布系统、原有CDMA分布系统信源改造及升级。
(1) 原有电信室内覆盖改造
原有电信室内分布系统改造主要对原有电信PHS网络室内分布系统或PHS+W L A N室内分布系统进行改造, 其改造内容如下:
安装CDMA无线基站设备。
布放1/2”跳线, 连接至合路器, 与原PHS/WLAN共用室内分布系统。
将所有不兼容800MHz频段的功分、耦合、室内天线等更换为800-2500MHz频段器件, 并进行驻波比验证测试。
(2) 原有CDMA室内覆盖改造
从联通承接的CDMA网络室内分布系统, 其中大部分是与联通GSM网络共用分布系统的。并且CDMA系统信源主要采用无线直放站 (CDMA网络专用或CDMA网络与GSM网络共用两种直放站设备) 。为使原室内分布系统具备提供CDMA语音及高速数据业务能力, 需要对原有CDMA室内分布系统进行改造, 其改造内容如下:
拆除原有CDMA直放站设备, 安装CDMA无线基站设备。
布放1/2”跳线, 连接至原有C/G合路器, 与GSM系统共用室内分布系统。
更换800-2500M Hz频段器件, 如功分、耦合、室内天线等, 并进行驻波比验证测试。
3. 新建室内分布系统
CDMA网络新建室内分布系统应优先考虑重点楼宇, 布线系统应采用兼容800-2500M Hz频段的无源器件兼顾多系统的接入与升级需求, 能够满足CDMA1X、WLAN、EV-DO及PHS等多系统信号同时接入, 实现多系统共用天馈系统提供信号覆盖。
(1) 新建室内分布系统选址
新建CDMA室内覆盖的覆盖目标建筑物或场景的选取需注意几点:运营商应在充分了解CDMA现有信号覆盖质量的基础上进行选点。必须进行站点初勘, 根据初勘结果排列站点优先级, 以提高用户感知为目标, 优先建设话务量高、室内覆盖质量差、用户投诉严重的区域, 或者计划重点发展用户或1X增强型业务区域。重点考虑电信及CDMA网络室分未曾覆盖到的重要楼宇:交通枢纽、消费、餐饮、娱乐、办公等公共场所和大型建筑物, 三星级以上宾馆酒店、高级写字楼、大型商场、政府机关、重点楼盘、医院、学校、密集城中村等。
(2) 布线系统的选取
综合考虑目标覆盖面积、建筑结构、话务需求等因素的影响, 运营商最终采用可达到所需的覆盖要求又可合理控制成本的分布系统。
(3) 信源设备的选取
新建室内分布系统应以容量和功率需求为基本依据, 同时根据覆盖点对业务和品牌的重要性经济合理地选择信源类型。
(4) 关键细节
运营商使用直放站或干放的室内分布系统, 需考虑多载波引入的功率余量预留;同时需对基站搜索窗、邻区列表等参数进行必要的调整, 减少直放站引入对用户接入和切换性能的影响;
运营商新建室内分布系统信源采用RRU射频拉远或直放站时, 应结合室外基站的建设进度来考虑RRU射频拉远或直放站的施主基站/小区的选取, 按“就强、就近”原则进行选择, 以尽量保持室内外覆盖区域的连续性;
在高层建筑室内覆盖中, 需注意避免或加强控制室外基站信号对高层室内覆盖的导频污染。
4 引入EV-DO后室内分布系统的主要建设思路
引入EV-DO以后, 传统的有源分布模式将不能适应引入EV-DO后的室内覆盖需要, 可优先采用分布无源设计, 从室内分布的设计上作文章, 更强调信源与分布的组合方式 (例如信源的多扇区结构) 。
1.覆盖面积的考虑:
覆盖面积小的, 优先采用无源单扇区结构 (一般为5万平米以下) ;覆盖面积大的, 按需采用分扇区结构。
2.话务需求的考虑:
话务量高的 (如忙时语音话务量超过5Erl或有突发业务需求的, 例如体育场馆) , 优先采用蜂窝+无源;话务量低的, 可采用直放站+无源或有源。
3.建筑物结构的考虑:
结构简单的, 优先采用无源;结构复杂的, 按需采用有源分布, 泄漏电缆 (典型如地铁) 。
4.信号源功率的考虑:
信号源功率大的, 优先采用无源;信号源功率小的, 按需采用有源分布。
5.
大型机场、会展中心、铁路站、汽车站、地铁等业务量和业务质量均要求很高的超大型建筑, 原则上采用全无源分布, 地铁等特殊场景需引入泄漏电缆模式。
综上所述, 在CDMA网络引入EV-DO后, 传统的室内分布设计方法必须予以变革, 考虑到大幅降低建设成本的需求及改善网络质量的需要, 建议采用以下方法:
1、原则上采用分布无源系统;
2、在分布的设计上引入“结构”的设计模式;
3、在信源上推荐采用支持射频拉远的多频点信源, 必要时引入多扇区信源模式;
4、为了降低功率需求, 必要时引入室内覆盖专用频点。
通过这些模式的应用和改进, 对于EV-DO引进后室内覆盖的整体建设具有一定积极的参考意义。
参考文献
[1]华为技术有限公司CDMA20001X无线网络规划与优化人民邮电出版社2005.8
[2]熊寿明.多角度完善CDMA室内覆盖.通信世界期刊2009.8
[3]姚坚.引入EV-DO后的CDMA室内覆盖解决思路.移动通信期刊2009.2
[4]曹军利.室内覆盖基站中拉远有源设备供电方式的研究.通信电源技术期刊2011.7
CDMA室内覆盖优化 篇2
随着运营商加大基础设施的建设, 我国的移动网络规模和覆盖都有了大幅度提升。通信终端技术的不断发展, 越来越多的用户对于移动网络的需求不再局限于语音和短信, 而是更倾向于网页的浏览和视频播放等功能。LTE是由3GPP主导的新一代移动网络技术标准, 改进并增强了3G的空中接口技术, 其网络结构进一步扁平化, 被视作从3G向4G演进的主流技术[1]。LTE网络的优势在于更高速的数据业务。室内覆盖网络的质量对用户体验具有举足轻重的作用, LTE室内分布系统的建设已成为LTE网络建设的重点之重。LTE系统有两种制式:FDD-LTE和TDD-LTE, 本文主要针对中国电信CDMA室内覆盖系统的FDD-LTE合路改造。
二、LTE室内分布系统组成
LTE室内分布主要由信号源和分布系统组成, 其中信号源指馈入分布系统信号的设备, 如基站、基站拉远设备、无线或有线中继设备。而分布系统则是信号源通过耦合器、功分器等无源器件进行分路, 将信号尽可能平均分配到每一付天线上, 从而实现室内信号的均匀分布。无源器件主要有功分器、耦合器、合路器、衰减器、负载等。对于CDMA网LTE改造合路, 要求无源器件的频率范围在800至2500MHz。
三、LTE室内分布改造方式
LTE室内分布系统与2G/3G室内分布系统的主要差别在于MIMO技术的引入, 主要表现在MIMO技术需要2路独立的射频链路进行传输, 而传统的室内分布系统只有1路射频链路[2]。在LTE室内分布改造中, 根据是否实现MIMO功能, LTE室分天馈系统可以分为单通道和双通道2种拓扑结构。相应的, 根据是否采用双通道可以将室内分布系统改造分为单通道合路改造和双通道合路改造两种。单通道合路改造方案利用合路器将LTE信号合路入原有的2G/3G天馈系统, 不需新建天馈, 该方案的优势在于:1) 已有分布系统的建筑物不需新增天馈线, 只需更换支持LTE频段的合路器;2) 设计施工简单、造价低、工程量小。但是, 单通道合路改造使用单通道传输, 未使用MIMO技术, 不能有效体现LTE的技术优势。双通道合路改造中LTE采用双通道设置, 通常采用新建1路天馈系统并合路1路天馈, 或者合路到现有的上下行两组天馈系统中, 实现MIMO功能。在双通道建设方案中, 可以采用成对的单极化天线或者单个双极化天线。双通道合路改造方案的优势在于:1) 双通道传输, 使用MIMO技术;2) 均为无源器件, 对底噪无影响3) 技术成熟可靠, 系统性能稳定。但是双通道合路改造的缺点也比较明显, 首先是网络改造量较大, 对已确定天线布点的建筑物需重新协调天线点位;另外, 对于设计和施工工作量也大大高于单通道合路方式。对于改造场景, 通常优先采用单路室分系统改造方式, 在容量需求较高或示范作用显著的物业点建设双路系统。对于具有双路室分系统改造需求的场景, 应优先保证在局部热点区域建设双路系统。在实际工作中, 对原有C网室分系统测试, 并经过重新计算能保证LTE边缘场强的情况下可以将LTEe Node B直接进行信源合路;经计算无法满足LTE覆盖需求的C网室分, 可通过LTEe Node B主干断点合路的方式, 增加LTE信源数量, 提高天线口的功率。
四、主要技术参数要求
中国电信上海公司在其LTE网络室内分布系统工程建设指导意见中对以下指标进行了要求[3]:
1) LTE系统的技术指标。标准层、裙楼:目标覆盖区域内95%以上位置, RSRP≥-105d Bm, SINR≥-3d B, 保证移动台能正常接入且不掉话。电梯、地下室:目标覆盖区域内95%以上位置, RSRP≥-110d Bm, SINR≥-3d B, 保证移动台能正常接入且不掉话。为了避免高层窗边同频干扰, 10层以上的室内窗边前向RSRP设计指标应根据现场用模拟发射机模测取得, 在测试设备条件不满足的情况下可根据RSRP≥RSRP (室外) +SINR (室外) +3db推算, 根据目前情况, 推荐值RSRP≥-95dbm, SINR≥-3d B, 10层以下楼层如天线安装位置距离窗口2米以内, 应尽量采用定向天线向室内覆盖, 保证移动台能正常接入且不掉话。
2) 信号外泄。室内LTE信号泄露到室外10m处的RSRP不高于-100d Bm。
3) 信源标称输出功率。RRU输出功率能力至少为20W/通道。
五、结语
中国电信CDMA室内分布系统LTE改造合路正在如火如荼的建设, 选择合理的改造方式可以得到事半功倍的效果。希望本文中的改造方案可以为后续的LTE室内分布系统部署提供更多参考。
参考文献
[1]王文栋.基于LTE的室内分布系统改造方案[J].信息通信, 2013 (9)
[2]王森, 张必达, 席向涛.基于FDD-LTE的室内覆盖解决方案探讨[J].邮电设计技术, 2013 (10)
CDMA室内覆盖优化 篇3
5月下旬, 中国电信高层在股东大会上公布了截至今年5月的用户发展数据, 其中, 移动用户总数已增至7000万户, 今年前4个月新增用户就已超过1200万户, 按照这一速度, 中国电信今年移动用户新增量有可能超过4000万户, 总用户数将突破1亿大关, 届时除了中国电信成为全球最大CDMA运营商, 大用户量和数据业务的激增, 必然带来网络容量、质量的更大挑战。
事实上, cdma2000用户量的快速增长, 以及中国电信C+WLAN策略刺激下的数据业务激增已经使集团公司在网络深度覆盖、EV-DO B升级以及终端采购方面采取了一系列措施。其中包括中国电信即将在6月下旬举行超大规模3G手机交易会, 以应对市场增长的需求。
“高密度、低功率”仍是室内重点
尽管EV-DO B的网络升级目前还没有普及到更多的城市, 但中国电信和厂商都已意识到, 目前是CDMA网络优化和升级的黄金时期, 除了解决数据业务的用户体验, 更重要的是为CDMA网络向LTE演进争取优势。
因此, 大流量业务集中发生的室内环境, 也是中国电信网优部门持续不断投入精力的重点环节。
对于新的网络形势下的室内覆盖和网络优化, 不止一位业内人士提出了在多天线组合覆盖下的“高密度、低功率”这一关键。
广东电信规划设计院的一位无线领域工程师称, 无论是针对室内网络的新建、改造还是重建, 优化CDMA的室内网络都需要技术人员结合各地的建筑楼宇、室内结构的不同特征, 从不同面积情况下的信源选择、不同功能的室内需求等多角度、深层次地解决室内网络问题, 提高室内网络的性能。
该工程师称, 在电信的C+WLAN策略下, 新建的室内网络应根据实际站点需要在cdma2000网络部署之初就兼顾考虑WLAN业务;对于改造站点, 如果省电信运营商还有PHS等分布系统, 本着合理利用资源、节约投资、综合化的原则, 在对已有的室内分布系统进行改造时除了使无源器件工作频段支持800MHz～2500MHz, 还要满足3G业务及后期WLAN业务需求, 同时改造后应保证PHS覆盖质量不下降;而对于需要大力改造优化的室内网络, 很可能原有的室内分布系统的工作频段825MHz～960MHz和1710MHz～2500MHz上需要大量更换无源器件和天馈系统, 若更换天馈线及无源器件数量占总投资的80%以上, 其改造成本与新建站点相当, 就可以考虑重新建设。
同时, 在信源的选择上, 5 0 0 0 m 2以下站点适合用“光纤直放站/RRU”方式优化网络, 5000～10000m2的室内站点适合“光纤直放站/RRU微蜂窝”方式, 10000～20000m2的室内站点适合“RRU/微蜂窝”, 20000m2以上的室内站点适合“RRU/微蜂窝/宏基站”的方式。
室内区域的“零碎”问题
某设备厂商的工程师还强调了“一系列细化的室内问题亟需关注”, 例如地下环境和电梯环境内信号弱、住宅低楼层信号弱、密集楼层地带高层楼宇导频污染、大型办公楼内容部信号弱、城区边缘地带道路信号弱等面积小但是用户反映问题较为集中的区域。
对此, 该工程师称, 在这些地段如持续采用RRU、大功率直放站、传统室内分布系统解决问题, 除了投资浪费还容易导致效率低下, 所以应该考虑专为解决小范围室内覆盖问题的优化方式, 例如具有“微功率”特征的无线直放站、移频直放站、五类线分布系统、CATV电缆分布系统、基站扇区功率分裂方案等等。
其中, 微功率无线直放站适用于地下停车场、电梯、地下小型商场等, 单个直放站就可以覆盖2000～2500m2的地下环境, 而专用的电梯内微功率无线直放站可以快速安装降低轿厢的穿透损耗, 使电梯内信号强度达到-80dBm以上。
对于城区中住宅楼、写字楼密集地带, 基站扇区功率分裂是使宏基站通过3个扇区的发射对周边进行覆盖, 若站点所在位置明显高于周边的建筑物, 则信号可以从周边建筑的上边缘向下绕射到覆盖区地面, 提高网络覆盖质量。
在高层建筑室内覆盖中, 网优人员一般会注意避免或加强控制室外基站信号对高层室内覆盖的导频污染, 而一旦发生, 微功率五类线分布系统比较适用于快速处理高层导频污染。当一些楼层受到室外优化的影响时, 可以从原室分系统干线中引入信号和电源, 采用微功率五类线分布系统在受影响的每层楼一侧增加信号发射点, 以强度压制室外信号的影响。
广东电信规划设计院的工程师还补充强调, 采用直放站等方式时, 需考虑多载波引入的功率余量预留;同时需对基站搜索窗、邻区列表等参数进行必要的调整, 减少直放站引入对用户接入和切换性能的影响。
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适合cdma2000的Femtocell即将应用
浅谈室内覆盖建设与优化 篇4
1 室内覆盖不足的类型
1.1 屏蔽型独立建筑
这类建筑主要有三种原因造成覆盖不足:第一种是由于建筑位置较低受周边建筑遮挡严重造成, 建筑物内基本属于信号盲;二是由于建筑物材料屏蔽严重造成的覆盖不足;三是由于建筑物纵深较大, 内部结构复杂, 对信号阻挡严重造成的覆盖不足。
1.2 密集型建筑群
在近年来城区中都新建了很多大型的住宅区, 住宅区周边很难建设基站, 密集的建筑群对信号形成了很强的阻挡, 在建筑群中心甚至出现盲区。
1.3 高层建筑
在市区高层建筑的中、高层由于阻挡较小, 周边的大部分基站信号都能通过直射、反射、绕射等方式进入室内, 室内的信号非常杂乱, 信号忽强忽弱不稳定。
2 室内覆盖解决方法
目前针对屏蔽型独立建筑、高层建筑两种类型采用的方法就是建设室内分布系统;对密集建筑群采用的方法是建设小区分布系统或安装基站放大器来加强信号的覆盖。下面主要对室内分布系统方案制定、信源选取、优化参数设置及成本控制方面进行探讨:
2.1 分布系统原理及组成
分布系统是将基站的信号通过有线方式直接引入到覆盖区域, 再通过小型天线将基站信号发送出去。分布系统主要由三部分组成:信号源设备;室内布线及其相关设备;干线放大器、功分器、耦合器、室内天线等设备。
2.2 分布系统方案设计
在分布系统方案设计前要对覆盖目标区域进行详细的勘查测试, 根据勘测结果和覆盖区域类型确定目标区域网络最低信号强度, 针对不同建筑类型, 设计最小需要电平, 同时考虑满足室外泄漏信号要求, 根据多年对室内分布系统建设及优化经验, 总结最小电平设计如下:
因此根据设计最小电平、每个天线口的设计功率、建筑物内部结构、室内信号场强分析可确定每层天线安装的大致位置和天线总数量, 在根据功率预算确定所需信号源功率其它辅助器件 (功分器、耦合器、干放等) 的选型和数量, 从而制定设计方案。
2.3 分布系统信源的选取
室内分布系统可选择微蜂窝、宏蜂窝或直放站作为信源。
信号源的选取:1) 在室内信号较弱或盲区的环境中, 如果话务容量需求不是很高, 可以考虑采用直放站作为信号源。2) 在信号杂乱且不稳定的室内无线环境中, 以微蜂窝或宏蜂窝基站作为信号源。3) 在室内用户集中, 话务拥塞的条件下, 可以考虑通过建设基站作室内分布系统的信号源。
信源选取注意的问题:1) 选用蜂窝作信源时注意频率的选择。联通公司频带较窄, 尤其900M很难有预留频率。因此针对楼层不高的分布系统可以采用900M微蜂窝作为信源, 但一定要在建筑物进行多位置频谱扫描选取底噪较低的频点;对于高层建筑尽可能采用1800M系统作为信源, 在1800M为分布系统预留频点。2) 选用直放站作为信源时注意对施主基站的选择。a.施主基站的位置。尽量选择周边的基站作为施主基站, 如距离过远会对网络整体频率规划、小区相邻关系产生较大的影响。b.施主基站的容量。分布系统设计时要进行容量预测, 选用施主基站时要考虑其是否有相应的容量余量。c.施主基站的频率。在室内分布系统勘测设计时一定要通过扫频方式找出分布系统的优选频率, 因此在选择施主基站时要选择频率与设计频率接近的施主基站, 在不会对整网频率规划造成较大影响的情况下, 必要时需对预选施主基站频率进行适当调整。
3 分布系统优化参数设置
3.1 频率规划
在室内分布系统设计时要通过扫频方式选出最佳频率, 或采用预留频点。
3.2 邻区规划
在进行邻区规划时以分布系统建筑的入口处为参考进行规划, 从入口处测试到主要的服务小区作为相邻小区。
3.3 其它优化参数设置
在建有室内分布系统的高层建筑中, 还要通过对信源基站的小区重选和切换等参数进行调整, 一般可进行如下方面的设置:1) 采用基站作为信号源。设置基站的CRO、RXLEV_ACCESS_MIN等参数使用户在小区重选中优先驻留在分布系统小区;其次可通过小区层级、层间切换门限、边缘切换门限等参数的设置使用户在通话中容易切入难切出分布系统小区, 从而锁定在分布系统的小区中, 来保证用户良好的通话质量。2) 采用直放站作为信源。将与分布系统位置相关的施主基站相邻小区只保留一两个做成双向小区, 其它做成单向相邻小区, 当手机选择非施主基站信号作为服务小区时, 允许其重选或切换到室内分布系统信号, 一旦进入, 就很难切出。对于保留双向切换的相邻小区, 通过对PBGT切换门限设置, 使其切入施主基站容易, 反向切出困难, 实现用户在分布系统小区的稳定驻留, 保证通信质量。
4 结语