CDMA系统及优化-《CDMA网络海洋覆盖专题优化指导书(试行)》_图文

1、 CDMA无线网络海域覆盖优化指导书(试行中国电信集团公司无线网络优化中心二零零九年十月编写说明:为指导沿海各省无线技术人员进行海域覆盖优化工作,集团公司制定了中国电信CDMA无线网络海域覆盖优化指导书,阐述了海域覆盖的技术特点、站点建设和规划建议、射频与无线参数优化,并对不同场景的优化技术和海域覆盖评估方法进行了说明。参与编制单位:中国电信集团公司无线网络优化中心中兴通讯股份有限公司华为技术有限公司上海贝尔股份有限公司另外,感谢高通公司对文档部分内容进行了审定。目录1 海域覆盖的技术特点 (11.1 概述 (11.2 海面无线传播模型 (11.2.1 模型分段原则 (11.2.2 视距路径

2、(21.2.3 超视距路径 (31.3 海面覆盖的特点 (32 海域覆盖站点建设与规划建议 (52.1 站址选择 (52.2 主设备选择 (52.3 天线选择 (62.3.1 极化方式 (62.3.2 天线辐射方向图、水平波瓣宽度、垂直波瓣宽度和增益 (62.3.3 天线下倾角 (62.3.4 天线旁瓣抑制与零点填充特性 (62.3.5背向信号抑制 (62.4 馈线选择 (72.5 PN规划建议 (83 海域覆盖射频优化 (83.1 影响超远覆盖的因素及优化措施 (83.1.1 站点规划问题 (83.1.2 工程质量问题 (83.1.3 优化措施 (83.2 超远站与其他基站的相互干扰问题及优

3、化措施 (94 无线参数优化 (94.1 中兴设备参数 (104.1.1 1X语音业务参数设置 (104.1.2 DO数据业务参数设置 (104.2 华为设备参数 (114.2.1 1X语音业务参数设置 (114.2.2 DO数据业务参数设置 (124.3 上海贝尔设备参数 (125 针对不同场景的优化技术方案 (135.1 近海、远海分层覆盖场景 (135.1.1 远海区域覆盖方案 (145.1.2 近海密集区域覆盖解决方案 (155.1.3 近海普通区域覆盖解决方案 (165.1.4 远海覆盖和近海覆盖协同解决方案 (165.2 导频污染区域解决方案 (175.2.1 同频优化方案 (18

4、5.2.2 异频优化方案 (185.3 岛屿场景覆盖解决方案 (215.4 海峡航道场景覆盖解决方案 (21附录:海域覆盖评估方法 (221. 海洋覆盖的测试方法 (221.1 海洋覆盖终点的参考定义 (221.2 测试路线的选择 (221.3测试内容 (222. 呼叫详细记录在海洋覆盖评估的运用 (231海域覆盖的技术特点1.1概述CDMA移动通信系统采用扩频技术提高接收灵敏度;FEC(纠错编码改进信道性能、提高抗干扰能力;分集接收技术提高系统抗多径干扰能力。这些技术特点使得CDMA系统的容量及超远距离覆盖能力均强于GSM系统。由于海面覆盖通常只能通过陆地基站进行覆盖,所以覆盖距离成为最重要

5、的一个因素,海面覆盖的最重要目标就是达到尽量远的覆盖要求。要达到远距离良好覆盖要求,需要重点考虑如下几个条件:1站点的选择(高度、位置;2信号的空间损耗;3信号时延;4地球半径的影响。其中,站址天线挂高直接决定了海域覆盖距离。1.2海面无线传播模型无线电波在海面传播时,在可视距离内,传播路径主要是通过空气传播的直达波和海面的反射波。在可视距离以外的地球阴影区域,需要考虑地球球面形成的遮挡造成的绕射损耗。移动网络用于海面覆盖的基站站址通常选择在沿海高处。海面无线电波传播环境与自由空间近似,无线电波可以传播到很远的海面上,地球不能再看作平面,而应看作球面,即地球曲率将对无线电波传播产生影响。另外处

6、于传播路径上的岛屿、山、船体等会对无线电波的传播带来相应的影响。1.2.1模型分段原则海面无线传播模型将海面传播环境按距离分为A、B、C三段:1A段:从基站到基站可视点之间,距离设为d1;2B段:从基站可视点到基站和终端合并可视点之间,距离设为d2;3C段:超过基站和终端合并可视点的地球阴影区域。 图1 传播环境分段图1.2.2 视距路径有一句俗话“站得高,看得远”,电波传播与此类似,上图中A 、B 段的长度与基站的天线及终端的天线高度直接相关,从而直接影响到信号的覆盖距离。由于无线电波的传播路径为曲线,导致无线传播信号向下弯曲,这样传播的距离比地平线的距离(光学路径要大,可以认为地球的曲率增

7、大。根据研究,相当地球曲率增大到原来的4/3,这样就相当于在一个半径为Re=6375*4/3=8500km 的球体上进行的直线传播。经过几何学推导,A 段的长度d1(千米与基站天线挂高Ht (米的关系为:t H Ht d 12.4Re (Re 221+=同样,B 段的长度d2(千米与终端天线挂高Hr (米的关系为:r H d 12.42=由于d=d1+d2为等效球体上直线可视的距离,这部分称为视距。根据对北部湾海域附近海事调查,渔船驾驶舱高度为3m 左右,而客轮约为15m 左右。关于视距与天线挂高的关系,可以参考下表:视距与天线挂高关系表 Ht(md(Hr=0m (km d(Hr=3m (km

8、 d(Hr=10m (km d(Hr=20m (km 50 29 36 42 4860 32 39 45 5080 37 44 50 55100 41 48 54 60120 45 52 58 64150 50 58 63 69200 58 65 71 77300 71 78 84 90400 82 89 94 99500 92 99 105 110 可见,为了得到更远的覆盖,首先需要使天线的挂高尽量高。1.2.3超视距路径超视距路径是由于电波的衍射及散射的存在,信号传播可能会超过视距。如下图所示,通常从一种传播模式到另一种传播模式的转变是渐进的。 图2 超视距传播通过将海面测试数据导入到仿真

9、软件中进行分析,可以分别得到非视距模型和视距模型参数,结果表明在视距的情况下,随着距离的增加,信号强度的衰减比在非视距的情况下慢。而根据基站灵敏度,基站侧天线增益,基站天馈损耗,人体损耗,正态衰落裕量,就可以得到最大允许的空间损耗。如果传播信号在视距范围内的损耗小于最大允许的空间损耗,那么信号将进入非视距范围继续传播,但站点的覆盖半径主要还是取决于视距范围大小。假设天线海拔挂高为110米,移动台位于一般渔船上,高度为3米,则该站点的视距为:d(km(17×1101/2+(17×31/2= 50.4(km由于非视距范围一般都在数公里之内,这样对于海洋超远覆盖来说,该站点的覆盖

10、半径基本上等于该站点的视距。因此,对于海面覆盖的站点,关键在于根据目标覆盖距离来选取合适的天线挂高。1.3海面覆盖的特点在进行CDMA网络海面覆盖优化时,需要充分考虑不同区域的特点,既要实现无缝覆盖,又要将干扰控制在可以接受的水平。通常需要重点关注:覆盖要求、干扰控制、天线高度、站间距、周边基站的规划、基站配置、天线下倾角等。不同区域的海面覆盖特点如下:l近海渔民活动较多,网络需要兼顾质量与容量;l远海以广覆盖、远覆盖为主,对容量需求不高,主要保证覆盖距离,收获社会效益,同时需要兼顾远海航道与渔场的网络质量;l近海与远海之间存在信号重叠覆盖区,由于在海面反射条件下,信号容易远距离传播,并且衰耗

11、很慢,这就容易导致这个重叠区难以控制范围,而且由于在重叠区近海站与远海站的Ec/Io很可能强度相当,这就很容易带来导频污染。l信号的重叠区可能在海面上,也可能在陆地上,也可能是二者的混合。近海站与超远站的切换一般考虑在重叠区内进行。如以下图示:(1重叠区在海面上: (2重叠区在陆地上: (3混合型重叠区 2海域覆盖站点建设与规划建议2.1站址选择海域覆盖中天线挂高是覆盖的决定性因素,如果没有合适的站址可以满足高度要求,可以根据当地的地理与气象条件,在满足工程与维护安全的前提下,建造一定高度的铁塔。根据第一章视距与天线挂高的关系,针对要求覆盖半径在30公里左右的海域:考虑到50米的天线挂高其视距

12、即可达到30公里,所以天线挂高50米即可,这样通常选择在沿海平坦地区建塔的方式,在建筑物顶上建设也可以。针对要求覆盖半径大于35公里小于70公里的海域:此时需要的天线挂高一般在50米到200米间,在平地上或在房顶建设无法满足要求,通常选择海边山顶建塔,天线挂高应在海拔高度50200米之间不等,并要求到海边的视距内无障碍物(即天线的第一菲涅尔区不能有阻挡。当覆盖半径要求大于70公里时:要求的天线挂高达到200米以上,需要选择在海边的山顶进行建设,山的海拔成为覆盖的第一要素,必须优先保证海拔高度。选择的站点最好不要在山的最高峰,这样可以利用山体作为自然屏障,减少对陆地网络的干扰。另外,还需要重点考

13、虑市电和传输是否能满足要求,因为这些站点一般都选择在比较偏僻的地方,市电和传输条件比较难满足,可以考虑用微波解决传输问题。2.2主设备选择如果使用宏基站实现海域超远覆盖,宏蜂窝基站对机房条件、铁塔等配套设施要求严格,功耗大,使用时存在一些限制条件。同时由于馈线损耗,为满足反向覆盖的要求,通常需加配塔顶放大器等设备;为满足前向覆盖要求,需选用大功率基站或加配前向有源放大设备。新建超远覆盖基站也可采用BBU+RRU的方式提供远海覆盖,将RRU安装在铁塔或者抱杆上,可以减小馈线损耗,增加覆盖范围。如果RRU上塔安装,对塔基的质量要求较高,上塔前应要求设计人员对承重能力、抗风能力进行确认,考虑到工程施

14、工与维护安全,推荐采用直流供电,而且直流电源建议安装在塔下。2.3天线选择由于海域覆盖的特殊性,对天线的要求也有所不同。推荐具备如下特性的天线:高增益定向天线/单极化空间分集/零点填充,部分站点考虑增加信号反射板,减少背向信号对现网的影响。2.3.1极化方式海域覆盖中,基站数目较少,每个基站覆盖半径较大,采用空间分集可以增强基站接收效果,因此建议采用空间分集的单极化天线。需要注意单极化天线安装占用空间大,对于天线安装空间有限时则选用双极化天线。2.3.2天线辐射方向图、水平波瓣宽度、垂直波瓣宽度和增益如果要求覆盖的区域比较开阔,考虑选用水平波瓣宽度为90°或105°,垂直波

15、瓣宽度为5°7°的天线,天线增益在1418dBi之间;对于多个站点进行超远覆盖的情况,如果近处已经覆盖,而且相邻站点之间距离不太远,考虑到减少切换区可以使覆盖更远,根据实际情况可以考虑采用65°天线;对于要求覆盖距离比较远但宽度不太大的情况,可以考虑采用65°的窄波束天线。2.3.3天线下倾角海洋覆盖中,为了让覆盖尽量远,可以设置天线下倾角为0度。2.3.4天线旁瓣抑制与零点填充特性由于海洋覆盖站点较高,在近端容易形成盲区,因此为减少对相邻小区的干扰,减少出现“塔下黑”的可能,建议选择第一上旁瓣抑制和零点填充较好,尽量选用垂直波瓣比较小的天线,控制覆盖区

16、。零点填充天线是对主覆盖方向跟第一下旁瓣之间的弱信号区进行填充,填充量一般与第一副瓣能量相当,如-20dB(填充强度用与主瓣强度的比值来表示。超远站一般都选用高增益窄波瓣宽度的天线,例如:水平30度、增益20dBi、垂直8度,如果采用零点填充,那么第一下旁瓣能覆盖到的范围将在12度(8度+8度/2以内,仍然不能完全解决“塔下黑”的问题,但应会对近海区域的信号有所改善,这个改善区域取决于基站能达到的覆盖范围。举例来说,在上述天线配置条件下,如果站高100m,此时基站覆盖范围为50km,那么信号有改善的区域大致在470m1.43km之间。2.3.5背向信号抑制对于站点较高的基站,为了减少背向信号对

17、现网的影响,应选用前后比较高的天线,同时可以考虑在天线后方增加信号反射板,屏蔽背向信号,减少背向信号的泄漏。 图3 带有反射板的天线2.4馈线选择目前系统中一般使用7/8馈线,对于馈线超过60米以上的基站一般使用1-1/4馈线,主要目的就是减少馈线的损耗。而海域覆盖基站对各方面的损耗要求更高,所以在海域覆盖基站上使用1-5/8或1-1/4的馈线,可以更大限度的减少馈线损耗。以下是ANDREW不同型号馈线的每百米损耗对应表,不同厂家馈线会有细微差距。 2.5PN规划建议由于海域覆盖扇区覆盖距离较远,通常在陆地网络建设中不轻易出现的同PN干扰及混淆在海域测试中将大量出现。同PN干扰是海域信号远距离

18、传播到另一具有相同PN码基站覆盖的海域上,造成同频干扰;另外信号远距离传播还可能会产生由路径时延差带来的PN码混淆问题。为避免同PN干扰及混淆,应使具有同PN的扇区信号不要落在手机有效集中,同时具有同PN的扇区信号也不应落在主信号的邻居集中。海域远距离覆盖的扇区PN码规划的通常原则是PN码间隔应大于6。3海域覆盖射频优化3.1影响超远覆盖的因素及优化措施3.1.1站点规划问题由于超远基站的覆盖受到地球曲率半径的影响,因此超远基站天线的高度是影响超远基站覆盖的关键因素,常见的超远基站规划问题包括:1站点位置不合理。2天线挂高过低。3站型选择不恰当。4方位角规划不当。3.1.2工程质量问题工程质量

19、导致的覆盖偏小是普遍存在的问题。典型的有:1馈缆走线过长,导致馈缆损耗过大。2馈缆接头不合格,导致插入损耗过大。3天线或者馈缆进水,导致损耗过大。4天线安装错误,没有按照规划的挂高、方位角、下倾角进行安装。5驻波比告警。6GPS天线安装不合格。安装的立体角不够,接头有问题等,导致基站始终处于GPS预热,导致没法进行系统同步进行软切换,给系统带来极大的干扰。7无线参数配置有误。3.1.3优化措施1站点位置不合理由于基站天线挂高直接影响超远基站的覆盖,因此需要选择合理的基站站点。2方位角、下倾角规划不当根据实际情况覆盖要求对超远基站的天线方向角、下倾角进行调整。3馈缆走线过长首先建议使用RRU安装

20、在铁塔或抱杆上,减小馈线损耗;其次可以通过双工双向塔放增强前反向覆盖;4天线类型不合理可以考虑使用21dBi的垂直波束宽度小于7度的高增益天线(由于使用21dBi天线的水平波束宽度为30度,18dBi天线水平波束宽度为60度或者65度。如果使用21dbi天线来覆盖,建议使用2幅21dbi天线覆盖3.2超远站与其他基站的相互干扰问题及优化措施由于海面的覆盖特性,近海容易出现导频污染现象。为了避免超远覆盖基站与其他基站间的相互干扰问题,我们可以采取以下措施解决:1严格控制陆地覆盖基站发射功率、天线朝向和天线下倾角;2陆地覆盖基站使用电调天线控制其波形畸变和旁瓣,减少其对海面基站的干扰;3合理利用站

21、点所在位置地形,规划海面覆盖的基站天线朝向,减轻对陆地覆盖基站的干扰;4海面覆盖基站采用异频覆盖方案,避免对城区其他基站造成干扰;5超远覆盖基站选用前后比较高的天线。4无线参数优化影响小区覆盖范围的无线参数主要有:Ø开销信道增益(PilotGain,PchGain,SchGainØ导频集搜索窗口(SRCH_WIN_A、SRCH_WIN_N和SRCH_WIN_RØ基站半径(RadiusØ接入参数(INIT_PWR,PAM_SZ,PWR_STEP,NUM_STEPØ功控参数本章对中兴、华为和上海贝尔设备超远覆盖无线参数的推荐值进行了说明,相关参数的

22、详细解释可参考中国电信CDMA20001x基础无线参数设置规范(中国电信网优【2009】9号和中国电信2009年EVDO网络优化技术白皮书(参数优化专册-第1批参数(中国电信网优【2009】7号。4.1.1 1X 语音业务参数设置对于超远覆盖,按照覆盖100公里来考虑,建议采用如下参数取值:参数类别参数名称默认值 推荐修改值 导频信道增益(Pilot_Gain 225 229 寻呼信道增益(Page_Gain 219 223 开销信道增益同步信道增益(Sync_Gain 185 189 激活集搜索窗(SRCH_WIN_A 6 10 邻区集搜索窗(SRCH_WIN_N 8 12 导频集搜索窗剩余

23、集搜索窗(SRCH_WIN_R 10 0 基站半径(Radius 128 1024 接入信道初始功率(INIT_PWR 0 6 接入信道前缀长度(PAM_SIZE 2 5 功率增量(PWR_STEP 3 7 接入相关参数接入试探数(NUM_STEP 6 3 FPC_RCC2_FCH_PWR_V 179 205 NOMINAL_PWR1 169 199 DELTA_PWR1 80 36 FPC_FCH_FER2(1% 2(1% FpcFchMinSetpVoice 16 24 前向功控参数FPC_FCH_MAX_SETPT 80(10dB 80(10dB在中兴系统海洋覆盖参数设置中,对开销信道功

24、率、业务信道功率、接入信道功率都可以进行优化调整,超远基站开销信道功率占总功率的比例为40.475%左右;而正常基站开销信道功率占总功率的比例为32.1%,即增强了基站扇区的前向覆盖。4.1.2 DO 数据业务参数设置参数类别参数名称默认值 推荐修改值 SearchWindowActive 8 12 SearchWindowNB 10 12 导频集搜索窗SearchWindowRem 10 12 ProbeNumStep 5 10 PowerStep 8 10 PreambleLength 2 3CellMode0(Normal 1(Boomer Cell 接入相关参数CellRadiusIn

25、Chips 128 2048注:BOOMERCELL 模式比NORMAL 模式在基站近距离覆盖性能稍差,上传下载速率较慢。4.2.11X语音业务参数设置参数类型参数名称传统小区海面覆盖建议值说明CELLMODE NORMAL LARGE 基站的小区模式,LARGE对应小区半径最大250km,传统小区设置为NORMAL,对应小区半径最大125km,此参数影响基站的最远覆盖范围NOMPWR 0 0 补偿实际有效辐射功率与标称功率偏移INITPWR 3 5 对第一个接入信道上探测序列所作的调整,可使其发射信号低于所需功率,该值可以部分补偿cdma前反向信道之间偶尔的不完全相关的路径损耗PWRCSTE

26、P 25 5 手机接入试探时,每一个接入试探不成功所要提升的功率,也即相邻两个接入试探的功率提升的大小NUMSTEP 5 8 每个接入探测序列中允许的接入探测个数接入参数MAXCELLR 40 根据实际一般100220小区半径,用于设置反向公共信道和反向业务信道初始搜索窗口,海面覆盖较远,反向搜索窗设置要相应变大SRCHWINA 20chips4060chips激活集和候选集的搜索窗口大小,由于海面覆盖较远,时延较大,为了保证可以对邻区关系正常搜索,需要变大SRCHWINN 60chips226452chips相邻集的搜索窗口大小,由于海面覆盖较远,时延较大,为了保证可以对邻区关系正常搜索,需

27、要变大Max_Arrival_Thresh 128 226 PN识别最大误差门限, 海面覆盖远,时延大,设置大可以更好的识别PN切换参数NBRLIST 最大40个816 邻区个数,海面邻区关系简单,提高邻区搜索速度ADJPOWER 20W 80W 基站定标功率调整参数,海面覆盖需要更大的前向功率设置功控参数FWDMAXCHGAIN 0 0 前向信道最大发射功率偏置,相对于导频功率的一个偏置,增大前向业务信道的最大功率4.2.2DO数据业务参数设置参数类型参数名称传统小区海面覆盖建议值说明CELLMODE NORMAL Boomer基站的小区模式,Boomer对应小区半径最大250km,传统小区

28、设置为NORMAL,对应小区半径最大125km,此参数影响基站的最远覆盖范围接入参数最大小区半径(MAXCELLR40 根据实际一般100220补偿实际有效辐射功率与标称功率偏移SRCHWINA 20chips4060chips激活集和候选集的搜索窗口大小,由于海面覆盖较远,时延较大,为了保证可以对邻区关系正常搜索,需要变大SRCHWINN 60chips226452chips相邻集的搜索窗口大小,由于海面覆盖较远,时延较大,为了保证可以对邻区关系正常搜索,需要变大Max_Arrival_Thresh 128 226 PN识别最大误差门限, 海面覆盖远,时延大,设置大可以更好的识别PN切换参数

29、NBRLIST 最大40个816 邻区个数,海面邻区关系简单,提高邻区搜索速度功控参数ADJPOWER 20W 80W基站定标功率调整参数,海面覆盖需要更大的前向功率设置4.3上海贝尔设备参数CDMA超远距离覆盖功能(REF是由上海贝尔特别提供的一个可使CDMA系统中小区半径扩展的一个可选功能。该功能在极好的传播条件下,如果其基站的覆盖半径大于120公里,则手机与基站的通话距离可达120公里,有效地扩大了覆盖范围。超远距离覆盖特性允许超远距离覆盖小区与其它小区之间进行软切换,RE小区软切换也同样使用邻区搜索窗。终端得到的标准时间来自服务小区,由距离产生的大的时延要求其搜索窗足够大,来搜索目标小

30、区。但是受搜索窗限制,手机到RE小区与手机到标准小区的距离差必须小于28英里(45公里。影响小区覆盖范围的无线参数如下表所示:参数类别参数名称取值范围推荐修改值导频信道增益(Pilot_Gain80127 127开销信道增益寻呼信道增益(Page_Gain50108 75同步信道增益(Sync_Gain20108 40激活集搜索窗(SRCH_WIN_A015 7邻区集搜索窗(SRCH_WIN_N015 15导频集搜索窗剩余集搜索窗(SRCH_WIN_R015 0小区搜索窗12368 32(微秒小区半径(sector size0.5757375(miles接入信道试探的时间随机化(PROBE_P

31、N_RAN08 5接入信道前缀长度(PAM_SZ115 46接入相关参数CDMA超远距离覆盖功能(CDMA FRANGEXTN Y上海贝尔CDMA超远距离覆盖功能(REF目前还没有针对EVDO的扩展应用,EVDO超远覆盖的无线参数优化可参考1X相关参数优化原则。5针对不同场景的优化技术方案5.1近海、远海分层覆盖场景根据无线环境和和距离海岸的远近可以将海面分为两个区域:近海区域和远海区域。其中远海区域的无线环境比较简单,都是由开阔的水域构成。近海由于距离岸边较近,受海岸走势的影响,结构比较复杂,常见的有“凹”型、“凸”“”型等结构。根据话务特性来看:远海基本属于话务低发区,主要需要保障覆盖。近

32、海又可分为话务密集区和话务低发区两种场景。综合考虑海面覆盖的无线环境和话务特点,主要将海面分为三个场景:1.远海区2.近海密集区3.近海普通区海面覆盖的总体策略是远近分层设计,同层分区设计及对于近海远海覆盖采用不同的频点进行分层覆盖,保障近海和远海覆盖的独立性。在近海区域,根据不同的话务特点和无线环境特点进行合理的分区,保证方案能满足不同区域的不同需求。5.1.1远海区域覆盖方案对于远海区域主要需要解决的是覆盖距离的问题,因此覆盖方案都是围绕广覆盖来进行规划。为了广覆盖,一般要求站点选择在高地上,天线高度一般要求几百米高(根据实际的环境选择。近海岸边有高地的,选择在近海高地上建站。近海岸边无高

33、地的,也可以在远离岸边(一般不超过10Km 范围内的高地上选择站点。l频率规划为了保证远海的覆盖效果,避免干扰,一般选择采用异频进行远海覆盖,如下图所示。另外,建议将语音业务与1X数据业务使用不同的频点承载,避免由于1X数据业务接入导致反向链路底噪抬升,影响远海覆盖的语音业务。 l覆盖增强技术覆盖增强技术主要包括高增益天线、大功率功放、塔放等技术来保证远海覆盖的距离。5.1.1.1 前向覆盖增强技术1 超大功率功放技术通过自由空间衰耗公式:Ls=32.45+20*log(fMHz+20log(dKm可以知道,在不考虑其他外界因素的条件下,基站发射功率提高6dBm,覆盖距离将提高一倍。因此在海面

34、覆盖中,使用超大功率功放宏基站或者使用大功率RRU来实现对远海进行覆盖,对于海面这种空旷的环境,对覆盖距离的提高非常明显。2 “功放合并”技术“功放合并”技术,采用多个RRU覆盖相同区域,不同的RRU天线以相同一个方向覆盖,不同RRU之间采用“同PN”技术,从而大大提高前向覆盖距离。3 采用带增益天线的固定台,提高终端接收灵敏度建议对远洋终端用户使用大功率的固定台,提高终端的发射功率,同时增大终端的天线增益改善接收效果,平常我们手机的天线增益一般为0dB,如果换成固定台终端并且使用全向天线接收,会带来5dB左右的天线接收增益;如果换成固定台终端并且使用定向天线接收,会带来11dB左右的天线接收

35、增益。5.1.1.2 反向覆盖增强技术1 采用带增益天线的固定台2 高灵敏度基站高灵敏基站设备采用了“干扰消除技术”、“分集接收”等技术,从而可以使基站灵敏度达到-130dBm。3 塔放技术采用塔放技术可以提高反向覆盖,主要作用如下:(a系统的有效噪声系数会比原有的基站噪声系数小;(b改进无线移动系统的反向性能进而提高通话质量;(c减小天线到基站间的馈线损耗的影响;(d增加链路预算,扩大覆盖半径。在应用塔放时应严格注意塔放引入后对基站底噪的影响。对于12dB增益的塔放,馈线损耗3dB 的情况下,引入塔放后,基站的底噪抬高量应在8dB左右。当测得的底噪过高或过低,说明塔放工作都不正常。在实际工程

36、测试中,发现塔放的增益偏差,塔放电源注入器工作不稳定都可能引起基站底噪不正常,影响网络性能。5.1.2近海密集区域覆盖解决方案在近海存在一些话务非常密集的区域,比如海边景点,海边浴场,海上运动场所、近海养殖场等,在这些区域内有大量的用户聚集,话务密度很高,因此除了覆盖以外,还需要重点对容量进行考虑:对于这些区域需要综合考虑覆盖和容量的需求,对区域内进行合理的分区覆盖。l站点选择及天线高度这些密集区的岸边一般地势比较平坦,可以在靠近岸边的地方采用建设铁塔的方式或在合适位置的建筑(酒店、住宅等上建站,同时天线挂高根据目标覆盖区综合考虑容量设置,一般不建议太高,在40米以下,容量特别密集时,可进一步

37、降低站高。l分区建议在话务密集区合理的进行分区是关键,根据用户的聚集情况将覆盖区域进行划分,将用户聚集的区域划分在一个小区内,尽量避免在用户聚集区域形成切换区。l信源及天馈选择由于不需要覆盖太远,可选择普通功率的RRU作为信源,天线可选择中等增益天线。l频率规划由于密集区域用户在海上与岸上之间流动性很大,一般建议覆盖近海岸的站和近海水域的站为同频组网。5.1.3近海普通区域覆盖解决方案近海普通区的话务量也很小,主要为了解决覆盖问题。如果覆盖远海的站可以兼顾覆盖,则不需专门的站点进行覆盖。如果覆盖远海的站无法覆盖该区域,则需要专门的站点进行覆盖。l站点选择及天线高度由于主要为了解决覆盖问题,因此

38、可选择靠近岸边的高地作为站点,或者在岸边新建铁塔进行覆盖。一般要求覆盖区域较广,天线高度较高,一般在40米以上,但是不能过高,否则无法在岸边海域形成有效的覆盖。l信源及天馈选择由于不需要覆盖太远,可选择普通功率的RRU作为信源,天线可选择中等增益,采用零点填充技术的天线。l频率规划由于需要与近海其他区域保持连续覆盖,因此建议与近海其他区域的覆盖采用同一频点。5.1.4远海覆盖和近海覆盖协同解决方案近海覆盖站点和远海覆盖站点可以采用同频或异频两种覆盖方式。采用同频组网,存在如下问题:1 由于同频方式,容易导致近海话务量被远海覆盖站点吸收,导致远海站点容量受限。2 近海覆盖小区和远海小区需要互配为

39、邻区,由于远海覆盖的大伞可能和和多个近海覆盖小区覆盖重叠,从而导致远海覆盖的基站总是被软切换,从而导致远海覆盖的站点容量成为瓶颈。3 如果近海覆盖和远海覆盖采用同PN的方式,一方面不能大伞下所有小伞都设置为同PN;另一方面,即使设置为同PN,但是也存在和上面一样存在远海覆盖的容量瓶颈问题。4 近海覆盖小区和远海小区同频干扰问题,容易形成导频污染。因此,可以采用异频组网的方案来解决近海覆盖和远海覆盖的导频污染问题。由于海面覆盖容量相对较少,近海覆盖1x无需用到四个频点,而283为基本频点,需要连续覆盖,建议海域覆盖采用和DO频点交界的160频点。如下图所示:图4 海岸线近海站点、远海站点协调规划

40、示例近海覆盖和远海覆盖采用不同的工作频点283和160进行覆盖,近海站点将160频点设置为伪导频,设置远海覆盖小区为近海覆盖小区的优选邻区,同时降低基站辅助换频切换门限。这样,当船只往远海移动时,可以通过基站辅助换频切换切到远海覆盖站点的160频点上,由于远海站点覆盖面积较广,因此这种切换成功率也很高。当用户上岸后,一般而言仍然在远海覆盖站点进行通话,由于近海站点覆盖连续性肯定好于远海覆盖站点,也可以通过160伪导频切换到近海站点。方案优点:n较好的解决了近海覆盖和远海覆盖的协调问题,克服了大伞盖小伞带来的容量瓶颈问题;n由于远海站点覆盖较广,因此对于近海站点也可以不配置伪导频,从而避免对现网

41、的改动;n近海覆盖和远海覆盖关联性低,可以采用相同厂家或不同厂家设备建设;n灵活配置伪导频功率,使同频干扰降到最低;n采用伪导频切换技术,切换成功率高,通话质量好。选用该方案可能带来的问题请参见下一章节异频优化方案部分。5.2导频污染区域解决方案由于分层覆盖以及信号在海面传播的特殊性,在以下两种情况下容易产生导频污染:Ø切换区在海面上,由于在海面近海站与超远站的信号都不易衰减,可能会很大一个范围内存在导频污染,用户经过这个区域时终端的Io(噪声会升高,掉话就容易产生;Ø切换区在陆地上,当超远站由于站址限制只能远离海岸线时,超远站的信号会经过陆地的一段距离再覆盖到海上,那么超

42、远站覆盖方向上的陆地将可能与沿海站产生很长一个切换带,这个切换带内容易产生导频污染,用户容易掉话。从以上分析中可以看出,海洋覆盖的一个重要技术难题就是“有效地控制大范围的导频污染”。在网优工作中,需要根据实际场景特点,包括地物地貌、用户分布、基站环境、设备特点等因素,综合应用多种方案抑制海洋覆盖的导频污染问题,实现海洋覆盖的最优。5.2.1同频优化方案优化方案的核心是通过射频优化,控制切换区的信号强度,满足海洋或陆地的切换区内,近海站与超远站信号的Ec/Io有一定差值(推荐差值>3dB,在Ec/Io存在差值的前提下,导频污染能被很好的控制。因此,需要在规划上仔细规划近海站和超远站的覆盖范

43、围,在考虑近海站海面反射信号的的情况下,保证切换区域小,并且切换区内的导频Ec/Io有一定差值。建议如下:Ø近海站采用低增益宽水平瓣宽的天线,如W90°/14dBi天线;远海站采用高增益窄水平瓣宽的天线,如W33°/20dBi定向天线;Ø根据实际情况,在少数站点考虑引入特制天线,如后瓣抑制性能特别好的天线或者带有背向反射板的天线可以有效降低覆盖海洋基站对背后陆地区域的干扰影响;Ø合理地利用海岸线附近的山高,将海洋覆盖基站并不直接建设在山顶,而是面向大海的山腰以上的位置;Ø通过高精度电子地图和仿真软件结合,规划出更合理的海洋覆盖站点;&

44、#216;适当控制近海站与超远站的天线下倾角。一般控制近海站天线下倾角为主,避免近海站与超远站有过大的重叠覆盖区;由于该方案是基于传统方案演进而来,所以通过天馈选型和调整来控制覆盖范围是其主要内容。5.2.2异频优化方案核心思路就是将不同覆盖目标的基站分配在不同的频点,实现互不干扰、互为补充的目标。根据频点资源以及实现的复杂程度,主要有两种解决方案。5.2.2.1异频硬切换策略将整个海洋覆盖划分为三大区域,分别是远海区域、沿海区域(含海面区域和陆地区域、内陆区域。 如上图所示,在本方案中,其中内陆区域、沿海区域的基站采用相同的频点提供业务服务,而远海区域的基站采用另外一个完全不相关的频点为沿海

45、处的用户提供覆盖。n F1 :沿海和内陆覆盖频点,沿海和内陆用户驻留在F1上n F2 :远海覆盖频点,远海用户驻留在F2上n通过工程及参数手段控制F1的覆盖范围,避免对周围网络造成较大干扰同时通过以下几项配套方案来辅助解决一些相关的问题:1.使用移动台辅助硬切换技术(以下简称MAHO,Mobile Assistant Handoff。2.使用RTD切换技术。该方案具有简单高效的特点,可以有效地通过异频方式实现沿海区域和远海区域的频点分离,互不干扰,但是又通过相关配套方案实现了互为补充的要求。需要指出的是,该方案也具备一些潜在的短处,主要有下述的几个问题:1.在远海处,仅仅存在F2频点进行覆盖,

46、对于某些用户而言,会出现无法搜索到网络的现象,具体表现为终端反复搜索F1频点,而不搜索F1频点以外的任何频点。该类用户比例很小,但是确切存在。2.当终端业务态下从远海区域向沿海区域移动时候,通过MAHO或者RTD可以实现从F2向F1的切换,但是倘若F2频点覆盖范围和F1覆盖范围相交太多,那么换频切换成功率会恶化。5.2.2.2伪导频硬切换策略将远距离覆盖扇区的一载频F1用作伪导频,可以通过其引导手机到一个无线环境较好的频点上F2,以提高覆盖距离和通话质量。手机搜索到该远距离覆盖扇区的F1频点后,读取该频点的CLM(ECLM消息,在伪导频载频的CLM(ECLM消息中,只会列出F2频点,手机读到该

47、频点后将自动跳转到F2载频上进行通信。整个海面由预先设计好的扇区使用专门的频点进行覆盖,这将极大地改善远距离基站在海面上的的覆盖性能。 如上图:l内陆和内陆区域:工作频点为F1l远海区域:伪导频为F1,待机和业务频点为F2。终端无论是待机还是业务状态,都在F2频点上进行,而F1仅仅作为业务态的伪导频以及空闲态的终端搜索引导两个作用;同时通过以下几项配套方案来辅助解决一些相关的问题:1.信道列表重构技术,使得终端在沿海区域,都可以搜索到F1频点,但是都不会在F1频点待机,而是在其余的频点进行待机,由于所有区域都存在最基本的频点,因此待机问题得到了解决;2.伪导频辅助换频切换技术。该项技术使得终端

48、(业务态在两个区域之间来回穿行,也能够顺利发起换频切换;3.异频邻区列表的技术。该项技术使得终端(空闲态从沿海区域向远海区域移动时候,都会按照BSS系统所指示的异频邻区去对应的载频上进行周期性地搜索,在适当的时候发起空闲切换;4.移动台辅助换频切换技术(以下简称MAHO。该项技术使得终端(业务态在从沿海区域向远海区域移动的时候,都会按照BSS系统的指示去对应的目标载频上搜索导频,并顺利发起换频切换。如果沿海区域的业务量比较大,需要增加一个额外的频点,那么需要在内陆区域的边界带也增加相应的频点以辅助实现换频切换。5.3岛屿场景覆盖解决方案在海面覆盖中,还存在海洋岛屿覆盖的需求:1、对于远海有通话

49、需求,以及话务量大的岛屿、军队、石油钻井平台等,如:位于100公里以外的海域,采用海面进行覆盖的话,有可能存在覆盖不足,因此需要考虑单独建设站点来进行覆盖。2、另一方面,对于普通海洋航道,如果在航道附近有合适岛屿,可充分利用建设基站实现航线的连续覆盖。如下图所示:图5 海岸线站点、岛屿航线协调规划示例可在岛屿合适高度建设一个一体化小基站,设两个定向扇区,分别覆盖航道的两个方向,应尽量采用窄波束高增益天线。两扇区之间可以功分方式,也可以设置两个同PN的RRU的方式,后者成本相对较高。但在远海岛屿、钻井平台等地建设基站,相对其他区域建站存在如下困难:1 岛屿上往往条件非常恶劣,工程材料也很难运到到上,基站安装困难,因此需要安装简便的基站设备。2 岛上自然条件恶劣,湿度、盐雾等很严重,又没有机房设施,因此对基站设备在恶劣环境工作的要求很高;3 传输缺乏,由于建设传输需要穿越海洋,建设成本异常昂贵;4 交通条件恶劣,这些岛屿往往没有密集船只航班,有的岛屿甚至半个月到一个月才有一班船只,工程维护异常困难。5.4海峡航道场景覆盖解决方案对于海峡航道的连续覆盖,如下图所示,可参考高速铁路覆盖的相关经验,采用海峡两岸站点交错覆盖、之字形布局的方式,可有