和目前的第二代移動通信2G網絡相比,3G網絡存在著更多的弱信號區,特別是在建筑物內部,更是存在盲區多、易斷線、網絡表現不穩定等缺點。韓國最大的移動通信運營商SKT根據網管數據和每年進行的兩次全國性用戶問卷調查及處理用戶投訴結果,得出了一個結論:移動通信大部分服務質量差的位置都在室內,大部分投訴就是因為用戶對此不滿而產生的。因此,3G需要比2G更早、更全面地部署室內覆蓋。
良好的室內覆蓋是3G取得成功的關鍵因素之一,運營商提高室內覆蓋能力,不僅可以給用戶帶來更好的業務使用體驗,還可以緩解用戶密集地區的網絡壓力,更是運營商爭奪室內話務量的有效手段。由于3G工作在超短波頻段,而且電波繞射能力差,穿透損耗較大,因此網絡的深層次覆蓋存在著缺陷。
各主要移動通信運營商對于室內覆蓋建設的戰略意義有著非常清晰的認識,在建設上也是不遺余力。日本WCDMA運營商NTT DoCoMo將其30%的基站資源用于室內覆蓋,規模達到了3800個室內分布系統。統計數據顯示,在其已商用的WCDMA網絡中,室外的業務量(包括話音和數據)僅占整個網絡業務量的30.3%,而室內業務量占整個網絡業務量的69.7%。這是由于3G的主要業務量來自于數據,而通常情況下使用數據業務時用戶大多數都在室內。
在3G網絡建設計劃中,我國運營商對室內覆蓋予以了高度的關注。在TD-SCDMA商用網絡的建設中,室內環境必將成為覆蓋的重點。因此從2007年TD-SCDMA 10城市擴大規模的試驗網建設至2010年TD-SCDMA網絡大規模商用運營,室內覆蓋將成為網絡規劃和部署的重點。
基站產品應爭當“多面手”
要做好室內覆蓋,運營商首先需要選擇合適的產品及解決方案。諾基亞西門子通信提供了一系列的分布式基站產品和解決方案來滿足TD-SCDMA室內覆蓋各種場景及未來發展的需求。
BBU與RRU分布式基站系統應用在室內覆蓋解決方案中,具有極大的優勢。首先,RRU尺寸小、重量輕,只需占用很小的空間,BBU同樣具有體積小、容量大的特點,除常規安裝方式外,還可掛墻安裝。BBU和RRU可方便地安裝在各種環境中,大大增加了室內覆蓋解決方案的靈活性。其次,BBU與RRU通過光纖連接,RRU之間也可以通過光纖級聯,這樣就減少了饋線損耗,擴大了覆蓋面積,提高了工程實施效率。
諾基亞西門子通信目前提供的業界內體積最?。?升)、重量最輕(7公斤)的工作在2010MHz~2015MHz(B頻段)的單通道產品TRRU261,及36載波大容量緊湊型基帶池單元TBBP530,極大地方便了室內覆蓋的設計和工程施工。
在某些室內場景中,運營商也可以使用多通道RRU或多通道RRU結合干放完成全部建筑物內的覆蓋,諾基亞西門子通信提供的工作在B頻段的多通道產品TRRU268在同類產品中具有功率大(5W)、體積?。?3升)、重量輕(19公斤)的特點,對施工和安裝的限制條件相對較少,使室內覆蓋解決方案的選擇更寬泛。
目前,TD-SCDMA可使用的頻段增加至1880MHz~1900MHz(A頻段)。但由于PHS尚未完全退網,其雜散輻射對TD-SCDMA干擾嚴重。諾基亞西門子通信認為,A頻段應先應用在室內,未來逐漸過渡到室外,據此率先推出了工作在A頻段的單通道產品TRRU291-a。為了保護運營商的前期投資,TR-RU291-a增加了可現場更換濾波器調整頻段寬度的功能,以提高組網的靈活性。
室內覆蓋要“軟硬兼施”
室內與室外的應用場景不同,它們對產品的規格和功能需求也不同。例如,室內覆蓋主要解決單一建筑物內的覆蓋和容量問題,機房空間有限,安裝條件較室外惡劣,不能安裝陣列智能天線,傳播環境復雜,通常使用交流供電。因此,解決室內覆蓋不僅需要從硬件規格考慮滿足室內安裝環境,還需要從軟件功能考慮滿足室內通信網絡和業務的需求。諾基亞西門子通信根據室內環境的特點,結合TD-SCDMA的技術特點和產品,開發了室內算法包iPoP。
根據建筑物功能的不同,運營商可以比較準確地預測其話務量。在進行室內覆蓋時,話務量較高的區域,通常需要較多載波數量,如果一個小區的容量不能滿足,則需要分裂出更多的小區覆蓋以滿足容量的需求。對于話務量低的區域,我們希望盡可能用一個小區覆蓋,減少小區的數量、小區間切換和載波的數量,從而降低投資成本。
傳統基站或者微蜂窩在解決上述問題時存在一定的限制,這和傳統基站的設計理念有關。分布式基站由于其BBU與RRU分離,可以很容易滿足上述要求,通過單通道合并,可以將若干個RRU或者多通道RRU的幾個通道合并為一個小區,擴展邏輯小區的覆蓋面,減少小區間的切換,節省投資。在話務量升高后,可視話務情況進行通道分裂,將一個小區內若干個RRU或者通道分裂成一個以上的小區,實現容量的增加。無論是單通道RRU還是多通道RRU,都可以按照通道的實際情況配置合適的功率,增加設計施工的靈活性,降低工程成本。
多個單通道RRU或者一個多通道RRU的幾個通道合并為一個小區,主要目的是解決覆蓋問題,而不是容量問題。當話務量逐漸增加到一定程度時,則需要將合并的小區分裂,以增加容量。為了能夠更好地判斷在一個合并的小區中哪個通道覆蓋的區域的話務量增長快造成小區容量緊張,諾基亞西門子通信增加了室內通道級的話務統計,方便維護和優化人員通過話務統計準確判斷是否需要進行通道分裂,確定分裂合并的小區中的哪個通道才是最佳擴容方案。
覆蓋方案重在“量體裁衣”
室內覆蓋主要解決建筑物內的覆蓋,吸收建筑物內的話務量。不同的建筑物具有不同的室內環境,即便是功能相同外觀類似的建筑物,其內部環境也千差萬別。不同的室內場景,對解決方案的要求會不同,有的超出了系統的要求,這就需要我們有針對性地研究和制訂滿足某一特殊要求的室內場景的解決方案。
室內覆蓋需要安裝室內分布系統DAS,這涉及在建筑物內的布線,有的建筑物在建設期間就將DAS系統安裝完畢,建筑物交付使用后,不允許再重新布線或者改造DAS系統,只允許在機房側增加信源,通過POI接入DAS系統。由于整個無源DAS系統損耗固定、分布天線的位置固定,因此對信源功率的要求也是固定的。如果功率的需求在系統和產品支持的范圍內,則不存在另外的設計問題。如果功率的需求超過了系統和產品的要求,則需要具體分析解決。如深圳試驗網中,某個建筑物內DAS系統已經存在,且不允許改造和增加。如果單純提高下行發射功率,則會造成系統上下行之間的失衡,導致接入失敗。在這種情況下,我們只能通過在信源側增加干放,通過干放放大上下行信號予以解決。需要注意的是,在虛線框以內的位置,或者說在POI系統之前,不能再引出任何DAS支路來覆蓋其他區域。
在某些室內場景中,可以使用多通道RRU作為室內解決方案的信源,由于多通道RRU的各個通道需要覆蓋不同的區域,因此不能如同單通道RRU那樣通過光纖拉遠靠近覆蓋區域,減少傳輸損耗完成覆蓋。多通道必須安裝在各個區域之間合適的位置,這樣一來,就可能造成過多的傳輸損耗,達不到覆蓋要求,因此我們需要增加干放來補償傳輸損耗。
諾基亞西門子通信在2006年就參與了TD-SCDMA室內覆蓋的設計、實施與測試。2007年,諾基亞西門子通信承擔了中國移動深圳TD-SCDMA試驗網的設計、建設、優化和維護,深圳TD-SCDMA試驗網規模較大,其中用于室內覆蓋的基站數量占總數量的40%以上。深圳試驗網環境復雜,網絡設計和工程施工難度很高,尤其是室內覆蓋,建筑物類型和功能繁多,施工和設計要求多樣,給室內解決方案的設計和實施帶來很大的難度。諾基亞西門子通信與中國移動深圳公司積極配合,有針對性地制訂和調整室內解決方案,圓滿地完成了室內網絡的建設和優化,積累了大量的室內解決方案的經驗。2008年,諾基亞西門子通信承擔了中國移動第二期TD-SDMA商用網絡的部署,其中室內覆蓋基站的比例依然在40%以上。諾基亞西門子通信在前期試驗網中積累的大量的室內覆蓋設計、建設和優化的經驗,在這些城市中得到了充分應用,保證了網絡建設的進度和質量。
TD-SCDMA網絡的建設、發展和成熟是個較為長期的過程,在這個過程中,諾基亞西門子通信將把在全球部署、優化、運維GSM和WCDMA網絡積累的豐富經驗和技術手段運用到TD-SCDMA網絡的商用部署中,促進TD-SCDMA技術和網絡的發展與成熟。
新聞來源:中國信息產業網