區(qū)有亮

（中國移動通信集團廣東有限公司肇慶分公司，肇慶 526040）

TD-SCDMA沿江道路覆蓋優(yōu)化方案研究

區(qū)有亮

（中國移動通信集團廣東有限公司肇慶分公司，肇慶 526040）

本文以肇慶濱江路為例介紹了沿江道路TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)覆蓋存在的問題，并結(jié)合該場景下電波傳播特點，分析了干擾對網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的影響。并通過現(xiàn)場測試主要選擇了2通道的窄波束天線組網(wǎng)，不僅可控制干擾、保證網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，同時小型化天線便于工程實施。最后結(jié)合已有站點資源和覆蓋的實際情況進行了系統(tǒng)的專項優(yōu)化。

TD-SCDMA；窄波束天線；干擾擴散

目前TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)處在規(guī)模建設(shè)階段，工程實施中部分站點選擇與最優(yōu)規(guī)劃站點存在偏差，同時，沿江路作為較為特殊的場景，需要更加精準(zhǔn)的專項規(guī)劃，但目前針對該類場景普遍缺乏深入研究，因此，該場景下網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量和用戶感知較差。

本文以肇慶市濱江路的優(yōu)化方案為例，說明沿江覆蓋的存在問題和主要難點及技術(shù)選擇，最后

給出了具體建議和優(yōu)化方案。

1 濱江路覆蓋問題及解決思路

1.1 存在問題

濱江沿線的用戶需求及重點覆蓋路線如圖1虛線所標(biāo)注。

道路的覆蓋目前包括兩個部分構(gòu)成：濱江路北側(cè)建設(shè)宏站往南向覆蓋濱江路和河道南側(cè)建設(shè)宏站往北向覆蓋濱江路。

當(dāng)前這樣的建設(shè)方案導(dǎo)致河兩側(cè)道路（特別是濱江路）無主導(dǎo)小區(qū)，造成乒乓重選和切換，干擾較嚴(yán)重；同時，部分站點建設(shè)和優(yōu)化不到位，導(dǎo)致覆蓋不足。因此，部分區(qū)域的弱覆蓋和部分區(qū)域的強干擾覆蓋的主要問題，導(dǎo)致用戶投訴較多。

圖1 濱江路覆蓋需求線路示意圖

1.2 問題分析

1.2.1 干擾過強問題

通過理論分析認(rèn)為在沿江路周邊空曠場景下，電波隨距離的衰減相對市區(qū)較小；同時經(jīng)過水面的反射，信號更不易衰減，會隨著水面進行擴散。

以下公式為自由空間傳播模型，通常衰減因子通常為2，而市區(qū)傳播模型通常為3～4，且常數(shù)衰減較大。

一般自由空間傳播模型：L(dB)=98.5+20lg(d(km))

典型密集市區(qū)傳播模型：L(dB)=138.9+35.74lg (d(km))

該河面寬數(shù)百米至1km，衰減系數(shù)小極易造成跨河道的縱向擴散和順河道的橫向擴散。同時，TDSCDMA屬于同頻組網(wǎng)，應(yīng)控制小區(qū)間同頻的干擾。

以如下模型計算對比說明：河寬1km，PCCPCH發(fā)射功率33dBm，天線增益15dB，饋線損耗1dB，站高25m。計算結(jié)果相差近40dB，具體如下：

（1）按照自由空間傳播模型計算：1km外的信號場強等于-51dBm；

（2）按照密集市區(qū)傳播模型計算：1km外的信號場強等于-91dBm。

1.2.2 覆蓋不足問題

由于覆蓋站設(shè)在濱江路北側(cè)的建筑區(qū)域，濱江路上部分區(qū)域覆蓋不足：

（1） 站點高，存在“塔下黑”現(xiàn)象，易出現(xiàn)塔下乒乓重選和乒乓切換；

（2） 無線環(huán)境較復(fù)雜，覆蓋路段周邊樓層較高，存在較多遮擋弱覆蓋路段較多；

（3） 站點距覆蓋路段較遠，受無線環(huán)境影響較大，信號波動明顯。

1.3 解決主要思路

目前問題集中在覆蓋不足和干擾擴散兩個部分，現(xiàn)站點參數(shù)、下傾角等調(diào)整已接近極限，因此，需在已有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上進行適當(dāng)?shù)难a充建設(shè)和協(xié)同優(yōu)化。

同時，在保證濱江道路覆蓋的同時，還需要兼顧周邊建筑小區(qū)的覆蓋，并不影響對岸區(qū)域。因此難度較大，優(yōu)化中需要特殊考慮。具體解決的主要思路如下：

（1） 在現(xiàn)網(wǎng)測試的基礎(chǔ)上，針對弱覆蓋情況進行局部補充建設(shè)；

（2） 嚴(yán)格控制河兩岸的信號強度，避免相互干擾；

（3） 采用低站、結(jié)合窄波束天線的性能，進行針對性覆蓋的同時，可有效避免干擾的擴散；

（4） 結(jié)合道路周邊居民區(qū)情況，兼顧淺層覆蓋需求。

2 優(yōu)化方案需考慮的主要因素

2.1 需考慮的主要因素

（1）天線覆蓋能力：天線覆蓋能力主要關(guān)注天線的增益，增益越高覆蓋能力就越強；對于TD-SCDMA系統(tǒng)來說智能天線的使用也應(yīng)綜合權(quán)衡；

（2）天線覆蓋控制能力：對預(yù)定覆蓋區(qū)域的覆蓋能力和對非預(yù)定覆蓋區(qū)域的弱覆蓋的抑制能力；

（3）多通道組合成大小區(qū)的能力；

（4）工程實施難度。

常規(guī)8通道智能天線不僅體積、尺寸、重量大，而且要求采用8通道RRU設(shè)備，因此，相對小型化的雙極化天線的工程可實施性較差。

按照覆蓋最好、干擾最小的原則，初步建議在濱江路南側(cè)的燈桿上安裝天饋部分（包括RRU及天線），根據(jù)可實施性和覆蓋性能的要求，初步建議按照2通道的RRU和雙極化天線來考慮，以快速實施減少建設(shè)協(xié)調(diào)難度。

2.2 天線選擇原則

根據(jù)上述分析，結(jié)合濱江路南側(cè)可實施條件，建議遵照如下原則：

（1）需要應(yīng)用小型化天線，便于在道路南側(cè)燈桿上安裝和美化；

（2）在小型化基礎(chǔ)上，根據(jù)實際覆蓋場景和控制干擾的要求，提出天線水平方向性能；

（3）由于天線距離覆蓋道路很近，因此，還需要考慮天線垂直方向的性能，避免出現(xiàn)明顯的“塔下黑”現(xiàn)象。

2.3 天線選擇和性能說明

根據(jù)上述原則，建議選擇兩種天線，即水平65°/垂直14°和水平33°/垂直14°。

根據(jù)僅覆蓋道路、覆蓋道路兼顧居民區(qū)淺層覆蓋以及兼顧深度居民區(qū)深度覆蓋的要求，合理進行選擇。

2.4 鏈路預(yù)算

TD-SCDMA系統(tǒng)室外覆蓋以上行覆蓋為計算原則，為保證CS12.2k業(yè)務(wù)上行連續(xù)覆蓋，經(jīng)過兩通道組網(wǎng)方案的鏈路預(yù)算，得到最大路損145.63dB，對應(yīng)最大覆蓋距離約為1km。

3 優(yōu)化方案

通過理論分析，給出了初步的天線選擇和規(guī)劃原則，但2通道組網(wǎng)方案還沒有規(guī)模部署的經(jīng)驗。為此，搭建了專門的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境進行實際測試加以驗證。

3.1 干擾控制測試

各測試點接收信號強度統(tǒng)計如表1所示。

表1 不同天線類型測試結(jié)果統(tǒng)計表

在旁瓣相同區(qū)域UE接收智能天線信號超出33°波瓣角15dB，與65°波瓣角天線性能差異較小，33°窄波束天線控制覆蓋區(qū)的性能明顯優(yōu)于智能天線。

智能天線旁瓣信號較強，經(jīng)過水系表面反射、折射易出現(xiàn)導(dǎo)頻污染導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)重選、切換關(guān)系混亂而發(fā)生異常事件。建議在水系或河岸周邊主要采用水平波瓣較窄的小型化天線，并結(jié)合覆蓋居民區(qū)的實際情況綜合考慮天線類型的選擇。

3.2 覆蓋能力測試

理論計算兩通道下上行覆蓋半徑約為1km，為了進一步驗證組網(wǎng)性能，于2011年11月進行了實際測試。

業(yè)務(wù)定點測試采用天線型號為ODP-065R15K（水平波瓣角65°/天線增益15dB）。測試中選取塔下、主波瓣500m、主波瓣1000m、主波瓣1900m處作為業(yè)務(wù)測試采樣點。

在3個測試點分別進行HSDPA和ARM12.2k業(yè)務(wù)，統(tǒng)計HSDPA均值速率、CS_Uepwr均值、CS_ RSCP均值等3項主要指標(biāo)作為分析的參考依據(jù)，具體測試結(jié)果如表2所示。

表2 不同測試點測試結(jié)果統(tǒng)計表

主瓣500m和主瓣1000m兩處測試點HSDPA速率均值已達標(biāo)、CS業(yè)務(wù)測試正常。主瓣1900m測試點CS_Uepwr均值為19.93dBm，HSDPA無速率，即超出了覆蓋邊緣。

本次測試中塔下實際接收信號強度為-83dBm，主要由于站高較高（測試點天線掛高30m），如按照實際天線安裝高度（5～8m），則低天線高度下可增加信號強度約10～15dB，不會出現(xiàn)“塔下黑”現(xiàn)象。

主瓣1000m接收CS_Uepwr均值為0.76dBm，考慮到需要覆蓋沿路北側(cè)的居民樓的一堵墻的淺層覆蓋，按照15dB考慮穿透損耗，手機上行發(fā)射功率將達到16dBm，再考慮到陰影衰落儲備等，認(rèn)為該值是TDSCDMA系統(tǒng)上行的覆蓋能力上限，因此，綜合上行功率、覆蓋居民區(qū)情況及穿透損耗等因素，初步建議1km為2通道下的覆蓋邊緣。

4 優(yōu)化方案設(shè)計

4.1 方案1

常規(guī)宏站建設(shè)方式，選站、建設(shè)等實施方便，但面臨主要問題就是越區(qū)干擾無法有效控制，在保證覆蓋北側(cè)的濱江路網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的同時，由于河寬度數(shù)在百米至1km范圍，信號擴散較為嚴(yán)重，且較難優(yōu)化，因此河南岸將存在一定的干擾。具體示意圖如圖2所示。

4.2 方案2

本方案質(zhì)量最好，可根據(jù)道路實際情況和2通道系統(tǒng)的覆蓋能力，合理選擇，干擾較容易控制，主要面臨主要問題就是站址及配套資源等協(xié)調(diào)難度大、實施難度增加。具體示意圖如圖3所示。

4.3 方案3

綜合性能及選站和實施難度等因素，兩方案結(jié)合使用。

4.4 方案對比及選擇

3個方案對比如表3所示。

從技術(shù)性能最優(yōu)的原則出發(fā)，應(yīng)該首選方案2。但站點選擇、配套資源協(xié)調(diào)等存在較大難度、無法實施時，可以在河道較寬的部分區(qū)域采用方案1，兩個方案相互補充，協(xié)同覆蓋。

4.5 具體設(shè)站方案

4.5.1 覆蓋分布情況

覆蓋路段由肇慶大橋西側(cè)至大橋路東側(cè)，全長10.5km。通過測試發(fā)現(xiàn)，弱覆蓋區(qū)域共計5處。同時有1處存在越區(qū)過遠覆蓋導(dǎo)致的乒乓切換的路段，均在ATU測試路線范圍內(nèi)。

表3 方案對比表

圖2 方案1示意圖

圖3 方案2示意圖

本次方案建議添加站點6處，包含小區(qū)12個（除一個3小區(qū)和一個單小區(qū)基站外均為2小區(qū)基站）。

4.5.2 規(guī)劃站點情況

根據(jù)站點查勘和初步路測情況，給出了具體的補充建設(shè)的站點選址方案。各站點設(shè)置原因、天線類型選擇以及小區(qū)參數(shù)設(shè)置等具體如表4所示。

4.5.3 頻率規(guī)劃

考慮到本場景以覆蓋為主，初期可以采用A頻段（2010～2025MHz）組網(wǎng)，后期根據(jù)容量需求補充F頻段（1880～1900MHz）組網(wǎng)。

主頻段需設(shè)置在A頻段。

4.5.4 對原有方案的調(diào)整

前期為快速建網(wǎng)，未充分考慮濱江路方案的整體性和最佳性，采取了常規(guī)的、互補的建設(shè)方式（即河南岸基站往北覆蓋、河北岸基站往南覆蓋的方式）。

表4 站址設(shè)置信息表

本方案實施后，應(yīng)及時調(diào)整原有方案及部分站點參數(shù)的設(shè)置，避免出現(xiàn)新的負面影響。

對僅覆蓋對岸覆蓋的小區(qū)：應(yīng)及時進行撤站處理；

對兼顧對岸覆蓋的小區(qū)：及時調(diào)整天線方向及工程參數(shù)等。

5 總結(jié)

在理論分析基礎(chǔ)上，進行了必要的現(xiàn)場測試驗證，結(jié)合濱江路實際網(wǎng)絡(luò)情況和覆蓋需求，通過精細化站址規(guī)劃、針對性天線選擇等技術(shù)手段，有效的解決了濱江路道路覆蓋不足的問題，同時又兼顧了沿路居民區(qū)淺層覆蓋問題，避免了河兩岸道路主導(dǎo)小區(qū)不明晰、兩邊相互干擾的情況。最后給出了沿江特殊場景具體的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方案。

沿江特殊場景下TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)方案主要采用兩通道RRU設(shè)備，相對目前大規(guī)模應(yīng)用的8通道RRU設(shè)備，無論在工程實施還是優(yōu)化等各方面，均缺乏足夠的、可借鑒的經(jīng)驗或參考，因此，在本規(guī)劃方案的基礎(chǔ)上，后續(xù)仍需要進一步研究最佳的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)置以及對網(wǎng)絡(luò)性能的影響等相關(guān)內(nèi)容。

TD-SCDMA network optimization research on the street by the river

OU You-liang
(China Mobile Group Guangdong Co., Ltd. Zhaoqing Branch, Zhaoqing 526040, China)

The artical introduced the problem of the Zhaoqing TD-SCDMA network in the bingjiang road by the river, and analysis the raido wave charactor and the effect on the quality of the network, and testified two path antenna of narrow beaming can controlled the interference, while the samll antenna can be fixed more easily.

TD-SCDMA; narrow beaming antenna; interference spread

TN929.5

A

1008-5599（2012）10-0056-05

2012-09-06

區(qū)有亮：中國移動通信集團廣東有限公司肇慶分公司副總經(jīng)理。