典型區(qū)域UMTS無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋方案分析
——
加入技術(shù)交流群
作為網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃難點(diǎn)和重點(diǎn)的無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋，選擇不同的覆蓋策略，會(huì)產(chǎn)生截然不同的網(wǎng)絡(luò)投資、覆蓋效果、工程難度和網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。因此，UMTS網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃必須因地制宜，在合理的網(wǎng)絡(luò)覆蓋策略指導(dǎo)下進(jìn)行。本文將就典型區(qū)域的無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋方案進(jìn)行分析和探討，給出相關(guān)的建議。
一、建設(shè)初期無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋的兩種解決方案
在無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期存在兩種不同類型的網(wǎng)絡(luò)覆蓋方案，一類為室內(nèi)+室外的解決方案，一類為純室外的解決方案。
室內(nèi)+室外的解決方案采用較大的宏蜂窩站間距，宏蜂窩主要解決室外覆蓋，重要商業(yè)樓宇由室內(nèi)覆蓋方案解決。這類方案的好處在于，較大的室外站間距可以帶來室外宏蜂窩下行干擾水平的顯著降低，干擾降低，即意味著每基站容量得到提高，每基站的容量可以得到充分的挖掘，直接部署室內(nèi)解決方案可帶來室內(nèi)深層次覆蓋水平的顯著改善；這類方案的缺點(diǎn)在于，如果一期工程直接部署室內(nèi)覆蓋，可能導(dǎo)致施工難度加大，工程量增加，不部署室內(nèi)解決方案，可能存在室內(nèi)深層次覆蓋較差的問題。
純室外的解決方案采用較小的室外站間距，通過室外宏蜂窩穿透的方式，對(duì)室內(nèi)提供深層次覆蓋。這類方案的好處是網(wǎng)絡(luò)發(fā)展到一定階段之前，無需部署室內(nèi)解決方案，可以推遲室內(nèi)解決方案的部署，相應(yīng)減少室內(nèi)覆蓋的工程量，降低室內(nèi)覆蓋的工程難度。這種方案也存在較大的缺點(diǎn)，小的站間距意味著網(wǎng)絡(luò)需要建設(shè)大量的基站，造價(jià)高，即使采用較小的室外站間距，對(duì)于大的購物中心、商場(chǎng)或?qū)懽謽堑冗M(jìn)深較大的樓宇，室外宏蜂窩無法穿透多層混凝土墻，室內(nèi)深層次覆蓋無法得到顯著的改善。室外較小的站間距，帶來下行較強(qiáng)的干擾，每基站容量大幅降低，無線信號(hào)的漫射特性可能帶來大量的導(dǎo)頻污染等問題，同時(shí)隨著室內(nèi)高速數(shù)據(jù)用戶的增加，基站的發(fā)射功率加大，導(dǎo)致室外干擾水平迅速上升，下行容量迅速耗盡的問題，網(wǎng)絡(luò)容量發(fā)展到一定階段，隨著室內(nèi)高速數(shù)據(jù)用戶的增加，仍然需部署室內(nèi)覆蓋方案，以吸收室內(nèi)的話務(wù)量。
網(wǎng)絡(luò)覆蓋策略決定后面臨的下一問題是如何合理分配有限的網(wǎng)絡(luò)投資。在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)前期，業(yè)務(wù)多集中于市區(qū)、郊區(qū)，因此集中投資，建好城、郊區(qū)的無線網(wǎng)絡(luò)是樹立良好服務(wù)形象的關(guān)鍵，而針對(duì)農(nóng)村幅員遼闊、面積大、網(wǎng)絡(luò)初始話務(wù)量不高的特點(diǎn)，應(yīng)盡量采用經(jīng)濟(jì)的覆蓋手段，在滿足一定覆蓋水平的基礎(chǔ)上，壓縮投資，以控制全網(wǎng)的整體投資，達(dá)到降低成本、建設(shè)精品網(wǎng)絡(luò)的目的。下面將對(duì)典型區(qū)域的覆蓋方案進(jìn)行分析和討論。
二、重點(diǎn)樓宇的覆蓋方案分析
1．樓宇覆蓋應(yīng)考慮的主要問題
現(xiàn)有的無線設(shè)計(jì)軟件主要是為室外基站規(guī)劃設(shè)計(jì)開發(fā)的，它所能設(shè)計(jì)的室內(nèi)覆蓋是基于室外基站的信號(hào)，通過考慮地貌特征和建筑物穿透損耗要求，對(duì)建筑物室內(nèi)覆蓋性能進(jìn)行預(yù)測(cè)，這些工具都不能直接用來設(shè)計(jì)覆蓋完全依賴室內(nèi)信號(hào)的系統(tǒng)，因此室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的解決方案主要依賴經(jīng)驗(yàn)。
市區(qū)的大型寫字樓的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，高端用戶量大，網(wǎng)絡(luò)性能直接影響網(wǎng)絡(luò)的品牌效應(yīng)，良好的室內(nèi)覆蓋不可避免地將依賴于室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)，在密集市區(qū)，市區(qū)的室外宏蜂窩覆蓋策略主要考慮對(duì)于大面積的居民樓及一般商業(yè)樓的覆蓋，此時(shí)20dB和15dB的穿透損耗余量可以分別滿足密集市區(qū)和市區(qū)居民樓及一般商業(yè)樓的室內(nèi)覆蓋要求，在一般市區(qū)和郊區(qū)，由于成本的限制，不會(huì)考慮太多的室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)，這些地形雖然不會(huì)有大量高層樓宇，室內(nèi)覆蓋主要來源于室外宏蜂窩基站的穿透損耗余量來達(dá)到室內(nèi)覆蓋。
設(shè)定正確的穿透損耗值是控制網(wǎng)絡(luò)投資成本的一個(gè)很重要的手段，密集市區(qū)，市區(qū)的大型商場(chǎng)，地下停車場(chǎng)，VIP工作場(chǎng)所，政府機(jī)關(guān)大樓等重要建筑物，取高穿透損耗方式并非覆蓋首選，建議直接考慮部署室內(nèi)覆蓋網(wǎng)絡(luò)，并且應(yīng)與大網(wǎng)建設(shè)同步進(jìn)行,才能為客戶提供高質(zhì)量的服務(wù)，這是擴(kuò)大營(yíng)運(yùn)收入的重要途經(jīng)，也是提升網(wǎng)絡(luò)品牌效應(yīng)的一個(gè)很重要的手段。
室內(nèi)設(shè)計(jì)的主要目標(biāo)是在滿足服務(wù)質(zhì)量的前提下，提供最好的室內(nèi)覆蓋和最高的容量，按照CDMA設(shè)計(jì)原則，主服務(wù)小區(qū)的Ec/Io、軟切換／更軟切換的比率、BLER和服務(wù)可靠度仍然是衡量室內(nèi)覆蓋質(zhì)量的準(zhǔn)則。
室內(nèi)信號(hào)只有兩種來源：室外信號(hào)的穿透和專用的室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)，前者被稱為無源方式部署，后者則被稱為有源方式部署，在這兩種部署方式中，室內(nèi)的覆蓋和容量都與建筑物的穿透損耗有密切關(guān)系。
2．室內(nèi)/室外同頻的方案
通過室外信號(hào)穿透來解決室內(nèi)覆蓋的方式比較簡(jiǎn)單和經(jīng)濟(jì)，為了保證室內(nèi)覆蓋的可靠性，室外信號(hào)要留出充足的余量，同時(shí)高的余量會(huì)導(dǎo)致室外的整體干擾水平的提高，由于無法很好預(yù)測(cè)信號(hào)的傳播，室內(nèi)可能會(huì)出現(xiàn)多路信號(hào)，無法保證室內(nèi)各處都始終維持一個(gè)主服務(wù)信號(hào)，導(dǎo)致服務(wù)水平降低。除了覆蓋質(zhì)量，通過室外穿透解決室內(nèi)覆蓋時(shí)，容量也取決于室外小區(qū)，室內(nèi)移動(dòng)臺(tái)要消耗更多的室外下行功率來克服穿透損耗和增加的干擾，減少了室外小區(qū)的容量，室內(nèi)覆蓋越深，要求的穿透損耗余量越多，對(duì)室外小區(qū)的容量影響也就越大。
通過室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)解決室內(nèi)覆蓋的方案相對(duì)復(fù)雜，此時(shí)，室內(nèi)有發(fā)射信號(hào)源，這些信號(hào)源可以是室內(nèi)天線、泄漏電纜等，設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是要考慮室內(nèi)／室外的隔離度，室內(nèi)外系統(tǒng)采用同一頻率時(shí)，建筑物的穿透損耗為有射頻源部署方案提供了一定的天然隔離度，但是網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)依舊要遵循CDMA系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則，最大限度地減少室內(nèi)系統(tǒng)和室外網(wǎng)絡(luò)的覆蓋重疊，盡可能地提高容量，類似于GSM系統(tǒng)所采用的分層式的網(wǎng)絡(luò)部署方案是不能用于WCDMA網(wǎng)絡(luò)的，在這種分層式的網(wǎng)絡(luò)部署方案中室內(nèi)/室外覆蓋完全重疊，極大地降低了室內(nèi)系統(tǒng)所能提供的容量，室內(nèi)/室外覆蓋的重疊程度可由軟切換來衡量，軟切換是由室內(nèi)的Ec/Io值和室外的Ec/Io值決定的，兩者在該建筑物內(nèi)的值就決定了室內(nèi)系統(tǒng)和室外站之間的軟切換率，Ec/Io的計(jì)算方法如下：
室內(nèi)小區(qū)Ec/Io=室內(nèi)小區(qū)的導(dǎo)頻功率/（室內(nèi)小區(qū)的總功率+來自室外的總功率）
室外小區(qū)Ec/Io=室外小區(qū)的導(dǎo)頻功率/（室內(nèi)小區(qū)的總功率+來自室外的總功率）
軟切換率是衡量WCDMA室內(nèi)系統(tǒng)最重要的指標(biāo)之一，過多的軟切換占用系統(tǒng)資源，降低容量。為了減少室內(nèi)/室外覆蓋的重疊，必須優(yōu)化該建筑物周圍的室外小區(qū)，盡可能地降低室外信號(hào)穿透到室內(nèi)的強(qiáng)度；另一方面，室內(nèi)系統(tǒng)采用低功率的天線，降低室內(nèi)信號(hào)泄漏到室外的強(qiáng)度，這是基于CDMA技術(shù)的系統(tǒng)特有的一個(gè)問題，其他的技術(shù)如GSM，總會(huì)為窄帶室內(nèi)系統(tǒng)分配與室外網(wǎng)絡(luò)不同的頻率，不需要考慮這一問題。
在同頻情況下，一般建筑物室內(nèi)設(shè)計(jì)的目標(biāo)是在滿足室內(nèi)覆蓋與容量要求的情況下盡可能地減少室內(nèi)信號(hào)的外泄，大型開闊式建筑物的室內(nèi)覆蓋有不同的設(shè)計(jì)考慮，室內(nèi)容量要求高，室內(nèi)環(huán)境的幾何范圍使得不同多徑信號(hào)之間的時(shí)延小于1chip，多徑分集效應(yīng)較室外差，用戶移動(dòng)速度較慢，小于5公里/秒，交織的效果也較差，Eb/No的要求會(huì)相應(yīng)升高，采用多個(gè)低增益小覆蓋天線還是采用稍高增益覆蓋較大的天線應(yīng)視具體情況而定，也可以利用向內(nèi)輻射的多個(gè)定向天線覆蓋同一區(qū)域，在各路信號(hào)中插入人工時(shí)延，它有利于改善手機(jī)接受多徑信號(hào)間的不相關(guān)性，提供更明顯的分集增益，使覆蓋性能更可靠，因?yàn)樵诳臻g某點(diǎn)經(jīng)不同天線傳輸?shù)男盘?hào)具有不同的時(shí)延性，在同一點(diǎn)內(nèi)同時(shí)衰落幾乎不存在。
室內(nèi)天線可以采用全向天線（安裝在屋頂）或定向天線（主要安裝在墻壁），天線的尺寸根據(jù)實(shí)際情況有不同的要求，增益一般在2～7dBi之間，在選擇天線安裝的位置時(shí)應(yīng)盡可能避免與其他電子設(shè)備靠近，以防止干擾，同時(shí)應(yīng)盡量將天線安裝于距通話手機(jī)大于1m的位置，避免由于通話用戶距離天線過近和手機(jī)發(fā)射功率到達(dá)基站過大對(duì)基站造成的阻塞。另外應(yīng)將天線放置在較高的，無阻擋物或離墻壁，柱子等阻擋物足夠遠(yuǎn)的區(qū)域，盡可能創(chuàng)造一個(gè)視距傳播環(huán)境。
建筑物自身穿透損耗帶來的天然隔離是非常重要的設(shè)計(jì)考慮，良好的隔離使我們?cè)谠O(shè)計(jì)該室內(nèi)系統(tǒng)的覆蓋時(shí)不用過多考慮與室外宏基站的相互干擾與切換問題。
從容量角度看，良好的隔離作用增加了單小區(qū)室內(nèi)用戶容量，下面是單小區(qū)極點(diǎn)容量的理論公式
從上面公式可以發(fā)現(xiàn)，對(duì)于室內(nèi)系統(tǒng)而言，處理增益和話音激活因子與室外系統(tǒng)一樣，Eb/No的要求與室外一般會(huì)有差別，另一個(gè)主要區(qū)別在于不同的扇區(qū)化增益SG/K和鄰小區(qū)干擾指標(biāo)f，當(dāng)穿透損耗無限大時(shí)，扇區(qū)容量實(shí)現(xiàn)最大，這是由于室內(nèi)扇區(qū)的覆蓋近似是一個(gè)沒有任何外來干擾的“孤站“覆蓋,因此來自外小區(qū)干擾指標(biāo)f=0，扇區(qū)化增益SG/K=1，此時(shí)的極點(diǎn)容量可用以下公式算出來：
足夠大的穿透損耗要求將來自室外宏基站的干擾降至可忽略不計(jì)，這類場(chǎng)景僅有大型地下商城或地鐵系統(tǒng)可適合，一般樓宇穿透損耗有限，室外宏基站的干擾使容量下降。
3．采用異頻方式覆蓋建筑物室內(nèi)方案
以上分析了室內(nèi)/室外同頻的方案，如果采用異頻方式覆蓋建筑物室內(nèi)，室內(nèi)/室外通過不同的頻率提供較好的隔離，但是使用異頻，意味著室內(nèi)和室外的切換將是硬切換，在WCDMA中，很難在室內(nèi)系統(tǒng)中采用異頻，主要的困難就是硬切換，硬切換的邊界難以控制，經(jīng)?？赡茉斐善古仪袚Q的區(qū)域，需要專用室內(nèi)覆蓋的大樓一般坐落在核心商務(wù)區(qū)，周邊的室外小區(qū)密集，很難控制硬切換的邊界，在硬切換區(qū)域很難避免小區(qū)的重疊，不需測(cè)量的盲切換成功率難以保障，必需采用壓縮模式測(cè)量，確保切換的高成功率，激活壓縮模式測(cè)量目標(biāo)小區(qū)，終端需要較高的發(fā)射功率，以補(bǔ)償由于采用較短的擴(kuò)頻碼帶來的處理增益下降，而且，目標(biāo)小區(qū)的清單越長(zhǎng)，測(cè)量需要的時(shí)間就會(huì)更多，需要提前激活壓縮模式，或采用更高的壓縮比，同時(shí)使室內(nèi)和室外系統(tǒng)容量有較大損失，而要減少容量損失，就需很好的控制硬切換邊界，減少目標(biāo)小區(qū)及測(cè)量次數(shù)，而提高硬切換成功率又是以良好的測(cè)量為前提的，同時(shí)切換邊界在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中很難控制，這是異頻方式難以克服的困難。
建立室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)主要有以下三種方案可供選擇。
?。?）直放站
直放站是能夠在上下行雙向接收、放大和發(fā)射空間輻射（無線引入方式）或電纜及光纜傳導(dǎo)（有線引入方式）的RF信號(hào)的設(shè)備，在室外站存在富余容量的情況下，可以通過直放站將室外信號(hào)引入室內(nèi)的覆蓋盲區(qū)，即直放站的施主天線直接從附近的室外宏蜂窩基站提取信號(hào)（在無線引入方式中為了保證信號(hào)強(qiáng)度，一般要求施主天線與施主基站天線之間保證視通），經(jīng)放大后通過室內(nèi)天線將其擴(kuò)展至室內(nèi)盲區(qū)。
直放站安裝簡(jiǎn)便靈活、見效快、周期短、成本也較低，適合于低話務(wù)量、中小型建筑的室內(nèi)覆蓋，雖然此方案中的室內(nèi)容量來自于室外覆蓋基站，不能提高系統(tǒng)容量，但通過調(diào)配（均衡）話務(wù)容量，尤其是通過提高下行鏈路功率的使用效率（減少了穿透損耗），還是在一定程度上提高了系統(tǒng)的下行容量，在WCDMA系統(tǒng)中容量為下行受限。其前提是要確保直放站方案設(shè)計(jì)合理，整體網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了合理優(yōu)化。
采用直放站后的網(wǎng)絡(luò)性能與直放站自身性能指標(biāo)密切相關(guān)，主要包括底部噪聲、收發(fā)隔離度、線形度、帶內(nèi)平坦度、上下行增益平衡等參數(shù)，均需滿足相關(guān)技術(shù)規(guī)范的要求。此外，在直放站實(shí)施過程中，必需注意以下幾方面的問題：
●功放是直放站的核心部件，放大器的非線性將造成交調(diào)嚴(yán)重、WCDMA導(dǎo)頻信號(hào)混亂、通信質(zhì)量惡化，直放站選型時(shí)應(yīng)注意選擇采用超線性功放的機(jī)型；
●市內(nèi)由于基站密度較大，為防止同時(shí)接入幾個(gè)施主基站，應(yīng)優(yōu)先采用光纖接入式直放站或移頻直放站；
●如果采用同頻無線直放站，應(yīng)確保施主基站信號(hào)強(qiáng)度清晰、穩(wěn)定（RSCP一般應(yīng)在70～80dBm，Ec/Io達(dá)到7～9dB），避免將其它較強(qiáng)的基站信號(hào)引入室內(nèi)；
●控制反向噪聲：控制進(jìn)入直放站的噪聲功率及調(diào)整增益，保證底部噪聲不對(duì)基站形成干擾。
由于直放站借用施主基站容量，因而帶直放站的基站容量將不同于正?；救萘康挠?jì)算，直放站覆蓋區(qū)沒有上行宏分集增益，下行又無多徑分集增益，解調(diào)信號(hào)需要更高的能量，也就是說，帶直放站的母站容量會(huì)低于正?；?。
如果不熟悉CDMA系統(tǒng)特性，沒有豐富的CDMA網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和優(yōu)化經(jīng)驗(yàn)，在WCDMA網(wǎng)絡(luò)中也很難進(jìn)行直放站應(yīng)用的優(yōu)化，甚至嚴(yán)重影響網(wǎng)絡(luò)性能。例如一個(gè)常見的誤區(qū)就是試圖靠抬高直放站的發(fā)射功率去壓制其它信號(hào)，從而引起導(dǎo)頻污染，帶來“乒乓效應(yīng)”。
大型寫字樓的地下停車場(chǎng)覆蓋是使用直放站的良好場(chǎng)地，地下系統(tǒng)有天然的隔離，不需考慮信號(hào)外泄問題，而且沒有容量要求，其覆蓋又是保證重點(diǎn)區(qū)域質(zhì)量的必要組成部分。
?。?）射頻拉遠(yuǎn)
射頻拉遠(yuǎn)作為室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的信號(hào)源是常用的解決方案，在市區(qū)中心使用較多，同時(shí)解決覆蓋和容量問題，適用于中等覆蓋范圍及話務(wù)量的建筑物，這類建筑物的容量要求已不是直放站所能提供的，需要提供容量的解決方案。
使用射頻拉遠(yuǎn)的前提是所要覆蓋的建筑物周圍宏基站有富余容量，而且需要專用光纖聯(lián)結(jié)拉遠(yuǎn)模塊和基站其它模塊。在密集市區(qū)，尤其老城區(qū)，部署光纖往往成為制約該方案的瓶頸所在。另外，拉遠(yuǎn)模塊體積小，部署安裝簡(jiǎn)便，不需要專用機(jī)房，再配合室內(nèi)信號(hào)分布系統(tǒng)不僅可以解決室內(nèi)覆蓋，而且可以提供相當(dāng)?shù)娜萘吭鲆妗?
?。?）采用室內(nèi)基站
采用室內(nèi)基站作為室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的信號(hào)源，適用于覆蓋范圍較大且話務(wù)量相對(duì)高的建筑物內(nèi)，或在商業(yè)密集區(qū)的建筑物，周圍宏蜂窩站沒有富余容量的情況下，室內(nèi)基站作為可選的解決方案，同時(shí)解決覆蓋和容量問題。與前面方案相比，在室內(nèi)部署基站（配合信號(hào)分布系統(tǒng)）不僅可以解決室內(nèi)覆蓋，而且可以提供顯著的容量增益，尤其適用于話務(wù)量集中的高檔寫字樓、大型商場(chǎng)等環(huán)境，當(dāng)然其投資也相對(duì)較高。
在實(shí)際使用中，對(duì)高層建筑部署單獨(dú)的室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)，即室內(nèi)基站加信號(hào)分布系統(tǒng)。室內(nèi)分布系統(tǒng)可使室內(nèi)基站的容量均勻分布各個(gè)區(qū)域而達(dá)到良好的覆蓋范圍。
4．對(duì)樓宇覆蓋的建議
如前所述，室內(nèi)覆蓋與室外覆蓋最好采用同一載波，在建筑物的進(jìn)出通道處以軟切換的方式實(shí)現(xiàn)移動(dòng)用戶呼叫的連續(xù)性，減少掉話的發(fā)生，同時(shí)利用建筑物自身的隔離特性，做好覆蓋控制，減少軟切換區(qū)。反之，如果室內(nèi)采用異頻覆蓋，不僅占用一個(gè)5MHz載波，而且硬切換的成功率也將大大低于軟切換。
綜上所述，從廣義上講移動(dòng)通信室內(nèi)覆蓋的問題，不僅僅是對(duì)室內(nèi)信號(hào)盲區(qū)的改善，同時(shí)也包括對(duì)室內(nèi)移動(dòng)通信話音質(zhì)量、網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量、系統(tǒng)容量的改善。室內(nèi)覆蓋的側(cè)重點(diǎn)是商業(yè)價(jià)值高的重要樓宇，它們又因用途及設(shè)計(jì)的不同結(jié)構(gòu)上差異很大。
三、居民小區(qū)的覆蓋方案分析
居民小區(qū)是國(guó)內(nèi)城市環(huán)境的一大特點(diǎn)，主要表現(xiàn)為集中、密集、高層、集群，尤其是近年新建小區(qū)。老式居民小區(qū)密集程度不高，樓層較矮，室外宏基站能提供良好的室內(nèi)覆蓋，不具備特殊性，因而不在此特別討論。這類環(huán)境的覆蓋既是重點(diǎn)又是難點(diǎn)，在此對(duì)其解決方案做一些討論。
密集型居民小區(qū)樓層較高，且高度差不多，樓宇排列往往自成體系，呈封閉式或半封閉式，居民小區(qū)的覆蓋要以室外宏基站為主，如對(duì)每一棟樓做室內(nèi)覆蓋，成本顯然太高，然而小區(qū)的結(jié)構(gòu)使得室外基站天線不論朝著那一個(gè)方向打，都可能會(huì)有盲區(qū)死角，需要在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)時(shí)特別考慮，這類小區(qū)地理環(huán)境相對(duì)獨(dú)立，周邊大都無密集商業(yè)區(qū)，也就是說，周邊室外宏站扇區(qū)往往會(huì)有富余容量，較好的解決方案是根據(jù)實(shí)測(cè)室內(nèi)盲區(qū)大小的具體情況，選用直放站或射頻拉遠(yuǎn)來做補(bǔ)充覆蓋。
四、隧道的覆蓋方案分析
隧道無論長(zhǎng)短，具有以下共同特點(diǎn)：
●隧道兩端各有一段引路，市區(qū)隧道進(jìn)出口往往是多條道路的匯聚點(diǎn)，除隧道進(jìn)出口外，隧道能做到很好的隔離，不用擔(dān)心與外面宏基站間的相互干擾；
●多數(shù)隧道是直通隧道或少而緩慢的彎道；
●隧道雙方向完全隔離，即兩個(gè)行車方向是兩個(gè)隔離的連體隧道；
●話務(wù)要求較低，手機(jī)用戶具有中等的移動(dòng)速度，平均每小時(shí)40公里左右，最高不超過每小時(shí)80公里；
●一般隧道內(nèi)具備一定的傳輸配套設(shè)施。
隧道本身具有良好的隔離作用，在設(shè)計(jì)該室內(nèi)系統(tǒng)的覆蓋時(shí)，可不考慮與宏基站的覆蓋重疊而導(dǎo)致的相互干擾問題，通過室外宏蜂窩的穿透實(shí)現(xiàn)對(duì)隧道內(nèi)的覆蓋顯然不可行，因此必須設(shè)計(jì)一個(gè)特殊的室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)。
在充分分析了隧道的特點(diǎn)后，可以考慮作如下覆蓋。
1．直放站
直放站是一個(gè)很好的解決方案，由室外施主宏蜂窩基站提供容量，市區(qū)的隧道出口大都不在密集街區(qū)，因而施主宏蜂窩基站富余容量可以有所保障。視具體情況，光纖和射頻直放站均可考慮。如條件許可，光纖直放站效果更佳。如果難以拉光纖，也可選射頻直放站。在這種情況下，需選擇正確的宏蜂窩作施主站，該站與射頻直放站的接收天線間在視距上無遮擋，施主站在滿足隧道外話務(wù)量要求的同時(shí)，有一定的容量余量。
射頻直放站通過從遠(yuǎn)處的宏蜂窩收到無線信號(hào)對(duì)隧道內(nèi)進(jìn)行覆蓋，直放站對(duì)施主基站的接受天線通常是高增益（>=20dBi）窄波瓣，安裝在接收主信號(hào)強(qiáng)，來自其他室外站信號(hào)少的位置。主信號(hào)RSCP的典型值是70到～80dBm或更好，Ec/Io值7～9dB或更好。
直放站的覆蓋天線或分布系統(tǒng)需要通過光纖來傳入隧道，也可使用用同軸電纜。同軸電纜傳輸損耗大，不便于彎曲，安裝難度大，如果覆蓋短隧道，或覆蓋距離較短（通常小于五十米的傳輸距離），可考慮使用1～2個(gè)八木天線，提供覆蓋。在傳輸損耗小的情況下，還可以考慮低增益甚至無源系統(tǒng)做覆蓋。
與同軸電纜相比，光纖傳輸更適用于長(zhǎng)距離的傳輸要求。光纖所許可的輸入功率通常很小，傳輸距離長(zhǎng)傳輸損耗小，需要在遠(yuǎn)端對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大，光纖便于彎曲，安裝難度小。對(duì)于長(zhǎng)隧道，分布系統(tǒng)跨度大，光纖傳輸更適合。
2．泄漏電纜
泄漏電纜是隧道覆蓋的另一種解決方案，其結(jié)構(gòu)與普通的同軸電纜基本一致，由內(nèi)導(dǎo)體、絕緣介質(zhì)和開有周期性槽孔的外導(dǎo)體三部分組成。電磁波在泄漏電纜中縱向傳輸?shù)耐瑫r(shí)通過槽孔向外界輻射電磁波，外界的電磁場(chǎng)也可通過槽孔感應(yīng)到泄漏電纜內(nèi)部并傳送到接收端。泄漏電纜的傳輸損耗大，僅適用于覆蓋要求高而均勻的場(chǎng)景。由于線性損耗對(duì)饋線首末段的信號(hào)強(qiáng)度影響很大，耦合損耗導(dǎo)致在距離電纜起始處較近的區(qū)域有良好的覆蓋，但在超過50m的區(qū)域里幾乎沒有覆蓋。
泄漏電纜的解決方案與分布天線系統(tǒng)解決方案各有利弊，泄漏電纜通過信號(hào)泄漏方式實(shí)現(xiàn)對(duì)室內(nèi)的良好覆蓋。與天線相比，它提供的是一種功率較低，但輻射均勻的“霧狀”覆蓋。
如果采用同頻進(jìn)行隧道內(nèi)外的覆蓋，就需要認(rèn)真設(shè)計(jì)隧道進(jìn)出口處與室外宏蜂窩的軟切換。隧道進(jìn)出口處最好處于一個(gè)宏基站的主服務(wù)區(qū)內(nèi)，這樣切換關(guān)系必將簡(jiǎn)單。
五、山區(qū)公路的覆蓋方案分析
山區(qū)公路無線覆蓋的挑戰(zhàn)性較大，其特點(diǎn)可概括如下：
●山區(qū)公路及沿路居民點(diǎn)有全覆蓋要求，但話務(wù)量低；
●信號(hào)傳播受山區(qū)地形阻擋，覆蓋的盲區(qū)多，覆蓋難度增大，普通的基于基站的線性覆蓋方案難以達(dá)到經(jīng)濟(jì)有效的全覆蓋目標(biāo)；
●WCDMA容量顆粒度較大，難以象G網(wǎng)一樣靈活配置；
●傳輸配套條件一般。
根據(jù)山區(qū)公路的地形地貌特點(diǎn)及其對(duì)無線環(huán)境的特殊要求，有效地解決山區(qū)公路及沿路居民點(diǎn)的盲點(diǎn)覆蓋是無線設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，一般有以下三種解決方案：
1．基于增加基站覆蓋山區(qū)盲點(diǎn)的方案
此方案是依靠增加站點(diǎn)，達(dá)到盲點(diǎn)覆蓋的效果，其優(yōu)缺點(diǎn)如下：
◆優(yōu)點(diǎn)
●基站可良好地控制信號(hào)；
●基站可通過網(wǎng)管系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)端管理。
◆缺點(diǎn)
●因?yàn)橛鼗厣铰芳暗匦蔚淖钃?，需要較多的基站覆蓋盲點(diǎn)；
●每基站需要機(jī)房，饋線和傳輸?shù)仍O(shè)備的投資；
●WCDMA容量顆粒度較大，并且許多盲點(diǎn)沒有容量需求，用于盲點(diǎn)覆蓋的基站容量往往大于實(shí)際需求，難以有效利用。
2．高點(diǎn)設(shè)置基站覆蓋山區(qū)盲點(diǎn)的方案
此方案是根據(jù)沿路地形在制高點(diǎn)設(shè)置基站，或用高塔增高天線配以TMA，以增強(qiáng)覆蓋，同時(shí)配合無線直放站，盡可能補(bǔ)充盲點(diǎn)覆蓋，減小盲區(qū)，其優(yōu)、缺點(diǎn)如下。
◆優(yōu)點(diǎn)
●大大地減小基站、機(jī)房、饋線和傳輸?shù)仍O(shè)備的投資；
●有效地利用WCDMA寬帶技術(shù)的容量。
◆缺點(diǎn)
●效果受地形環(huán)境影響很大;
●必須考慮部署無線直放站隔離問題；
●無線直放站不能透過網(wǎng)管系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)端管理。
3．利用基站配合射頻拉遠(yuǎn)覆蓋山區(qū)盲點(diǎn)的方案
此方案是通過光纖伸延射頻模塊，代替基站或無線直放站，進(jìn)行沿路擴(kuò)展覆蓋，其優(yōu)、缺點(diǎn)如下。
◆優(yōu)點(diǎn)
●良好地控制信號(hào)；
●射頻模塊可掛在塔頂，無需機(jī)房；
●基站通過光纖直連射頻模塊，無須饋線，提高靈敏度；
●共享基站信道版和傳輸?shù)荣Y源，并支持網(wǎng)管功能。
◆缺點(diǎn)
●沿路需要鋪設(shè)光纖。
六、山區(qū)和丘陵地區(qū)的覆蓋方案分析
山區(qū)和丘陵地區(qū)的無線環(huán)境的特點(diǎn)可概括如下。
●居民點(diǎn)有覆蓋要求，但話務(wù)量低；
●信號(hào)傳播受山區(qū)地形阻擋，覆蓋的盲區(qū)多，同時(shí)信號(hào)隔離差。
根據(jù)山地、丘陵的特點(diǎn)，可以采用以緊湊型宏蜂窩為主站，配合射頻拉遠(yuǎn)模塊、光直放站、或無線直放站，進(jìn)行盲點(diǎn)補(bǔ)充覆蓋。如有條件拉光纖，采用射頻拉遠(yuǎn)模塊或光直放站；如無條件，可采用無線直放站。
如需擴(kuò)大覆蓋，也可采用特殊天線改善覆蓋，特殊天線的要求如下。
●增益：山區(qū)覆蓋的天線增益應(yīng)盡可能的大，Gain≥19dBi；
●水平波瓣：山區(qū)建站難度較大，通常要求一個(gè)扇區(qū)的覆蓋范圍比較寬廣，如盤山公路，波瓣角≥100
評(píng)論