秦培松 田宇博

【摘要】 交通干線是區(qū)域間、省際間、地區(qū)間的重要通道，交通干線的網(wǎng)絡(luò)覆蓋有效滿足了用戶的移動性需求，保證了用戶的業(yè)務(wù)連續(xù)性體驗(yàn)，對用戶感知和運(yùn)營商品牌都有較大的影響。在覆蓋方面一般都是基于鏈路預(yù)算和實(shí)際DT數(shù)據(jù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，在平原地區(qū)可以得到很好的覆蓋效果。但在復(fù)雜傳播環(huán)境的山區(qū)交通干線如何在經(jīng)濟(jì)性和覆蓋效果上取得良好平衡一直是網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的難點(diǎn)。本文主要針對山區(qū)復(fù)雜地形交通干線覆蓋規(guī)劃中的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)，以期給今后的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中提供一定的參考。

【關(guān)鍵詞】 山區(qū) 交通干線 3G網(wǎng)絡(luò)覆蓋

一、前言

交通干線的覆蓋規(guī)劃一般是根據(jù)覆蓋質(zhì)量指標(biāo)要求，進(jìn)行鏈路預(yù)算，確定站距要求，同時(shí)結(jié)合實(shí)際的DT數(shù)據(jù)進(jìn)行站點(diǎn)規(guī)劃，以保證交通干線的線性連續(xù)覆蓋。但對于山區(qū)來說，交通干線經(jīng)過的區(qū)域地形地貌復(fù)雜，如何盡量保證覆蓋效果，避免不合理的站址選擇是網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的難點(diǎn)。下文將對山區(qū)3G覆蓋規(guī)劃中遇到的問題進(jìn)行探討。

二、山區(qū)交通干線路況

山區(qū)交通干線基本都在山谷及隧道中穿行，信號傳播易受地形阻擋和影響，無線傳播環(huán)境相對較差。除了受周邊山體的阻擋，主要有劈山或多彎、高架及隧道幾種場景。

（1）劈山或多彎路段：劈山路段由于迂回山路及地形的阻擋，信號傳播受山區(qū)地形阻擋，覆蓋難度大。從實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)情況來看，控制無線信號沿路方向傳播，才能達(dá)到良好的覆蓋效果。

（2）隧道路段：多數(shù)隧道是直通隧道或少而緩慢的彎道，由于隧道路段的特殊性，通過隧道外信號的穿透實(shí)現(xiàn)對隧道內(nèi)的覆蓋顯然不可行。由于隧道本身具有良好的隔離作用，因此可進(jìn)行隧道的單獨(dú)覆蓋。隧道覆蓋需要與大網(wǎng)協(xié)調(diào)規(guī)劃，保證全程連續(xù)覆蓋和良好切換。

（3）高架路段：劈山路段及隧道路段相比，覆蓋難度小，實(shí)現(xiàn)起來相對較簡單。

除了由于隧道的原因，網(wǎng)絡(luò)覆蓋由于山體的阻擋和傳播環(huán)境的復(fù)雜使得覆蓋效果預(yù)測難度大，由于2GHz頻段繞射能力較差，有山體（900M頻段覆蓋無問題）阻擋的地方，電平值急劇下降。很難通過一次規(guī)劃達(dá)到預(yù)期效果。

三、隧道3G覆蓋規(guī)劃

一般來說200米以下無無線信號覆蓋的隧道，可采用在隧道口設(shè)置天線對隧道口定內(nèi)發(fā)射的方式。對于200米-1000米的隧道，可采用在隧道口和隧道中設(shè)置天線。用光纖直放站或RRU覆蓋。也可采用RRU或光纖直放站+泄露電纜的覆蓋方式。上述兩種情況切換帶注意不要設(shè)在隧道內(nèi)，避免車輛出入隧道影響切換信號。對于超過1000米的隧道，可采用RRU或光纖直放站+泄露電纜的覆蓋方式。切換帶可設(shè)在隧道內(nèi)部。

四、平坦路段3G覆蓋規(guī)劃

對于平坦路段，站址位置選擇相對容易，主要難點(diǎn)在于評估站址的合理性和經(jīng)濟(jì)性及建站后的覆蓋效果?？紤]到交通干線2G基本均已覆蓋，在規(guī)劃時(shí)可以通過兩個(gè)頻段的傳播差異，利用2G信號去預(yù)測3G的覆蓋。在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時(shí)優(yōu)選考慮共站建設(shè)，在預(yù)測后的覆蓋效果不理想時(shí)另行選址新建。這樣可以為覆蓋規(guī)劃提供較強(qiáng)的支撐。

根據(jù)頻段的不同，我們計(jì)算頻差的時(shí)候需選擇不同的傳播模型。模型中影響電波傳播的主要因素，如頻段、收發(fā)天線距離、天線高度和地物類型等，都以變量函數(shù)在路徑損耗公式中反映出來。根據(jù)2G信號預(yù)測3G網(wǎng)絡(luò)覆蓋時(shí)，考慮到工程參數(shù)及路段地物基本一致的情況下，我們通過不同模型的鏈路預(yù)算進(jìn)行比較。900MHz的2G網(wǎng)絡(luò)選用Okumura-Hata模型，2100MHz的3G網(wǎng)絡(luò)選用cost-hata模型。

根據(jù)Okumura-Hata模型，900MHz路徑損耗計(jì)算如下：

L（900）=69.55+26.16lgf-13.2lght-a（hr）+（44.9-6.55lght）lgd-K

其中：（f—工作頻率（MHz），ht—發(fā)射天線高度（m），hr—接收天線高度（m），a（hr）—接收天線高度修正因子，d—傳播距離（km），K—校正因子）

根據(jù)cost-hata模型，2G路徑損耗計(jì)算如下：

L（2G）=46.33+（44.9-6.55lght）lgd+33.9lgf-a（hr）-13.82lght+C

因此L（900）-L（2G）=23.22+26.16lgf（900）-33.91gf（2G）+0.611lght-a（hr）（900）+a（hr）（2G）+K，對于上述公式中的不同條件下相關(guān)的修正因子模型中都有說明，不再贅述。

通過上述的計(jì)算可以得出兩者的路徑損耗約為7.5dB。在實(shí)際應(yīng)用中還應(yīng)考慮兩網(wǎng)發(fā)射功率、指標(biāo)要求、天線位置、增益等情況，適當(dāng)進(jìn)行修正。為了覆蓋效果和方便計(jì)算，一般可以取定為8dB。

通過實(shí)際的路測數(shù)據(jù)對比，上述方法對于平坦路段或視距傳播的場景適用性較強(qiáng)，可以為規(guī)劃提供很好的數(shù)據(jù)支撐，避免單純依靠經(jīng)驗(yàn)判斷站址的合理性。

五、復(fù)雜路段3G覆蓋規(guī)劃

復(fù)雜路段主要是指多彎、劈山或者有山體阻擋的路段，在這些環(huán)境中，信號傳播路徑易被阻擋，900M頻段的信號由于波長較大，繞射較好，但是反射較差，2100MHz的信號波長較短，繞射較差，反射較好。在實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)測試中可以看出，3G網(wǎng)絡(luò)在非視距情況下信號衰減極快，在實(shí)際站址選擇上基本要保證復(fù)雜路段都能夠在基站視距傳播范圍內(nèi)。因此站址規(guī)劃很難依靠常規(guī)方法進(jìn)行，2G信號的參考意義也不大，更多需要結(jié)合現(xiàn)場查勘情況，采用靈活的解決手段以保證用最經(jīng)濟(jì)的成本逐一路段進(jìn)行解決。復(fù)雜路段的3G站址數(shù)量往往是2G網(wǎng)絡(luò)的2倍甚至更多。

在實(shí)際的覆蓋規(guī)劃中注意以下幾種場景。

（1）靈活運(yùn)用拉遠(yuǎn)基站，解決復(fù)雜路段覆蓋。

山區(qū)最常見的場景就是彎道多，彎道周邊的山體就造成了復(fù)雜的非視距傳播環(huán)境。這些環(huán)境無法用鏈路預(yù)算或傳播模型計(jì)算，只能在盡量減少建設(shè)成本的前提下逐段解決。如圖1所示的復(fù)雜路段，此路段雖然很短，但至少需要五個(gè)拉遠(yuǎn)基站進(jìn)行解決。在傳輸建設(shè)困難的局部路段也可采用無線直放站進(jìn)行補(bǔ)充覆蓋。

（2）綜合解決局部弱覆蓋區(qū)域，減少站點(diǎn)數(shù)量。

對于可預(yù)見的局部弱覆蓋可考慮采用其他手段進(jìn)行解決，盡量減少站點(diǎn)數(shù)量。

應(yīng)首先評估局部區(qū)域和覆蓋指標(biāo)之間的差距，然后用一種或多種手段結(jié)合改善局部區(qū)域的覆蓋，如采取高增益天線、高功率RRU、載波放大器等。

如圖2所示弱覆蓋區(qū)域，此區(qū)域在基站的覆蓋范圍內(nèi)，傳播環(huán)境相對較好，利用2G信號預(yù)測此區(qū)域3G覆蓋達(dá)不到覆蓋要求，可以采用提高RRU功率+高增益天線的方式進(jìn)行解決，減少站點(diǎn)數(shù)量，節(jié)約交通干線覆蓋成本。

（3）注意不同往返路徑對覆蓋規(guī)劃的影響

由于山區(qū)地形的復(fù)雜，道路建設(shè)困難造成往返路徑的不同，這些路段對覆蓋規(guī)劃影響也較大。

在交通干線摸底的時(shí)候最好能來回比較一下往返路徑的不同。圖3就是現(xiàn)網(wǎng)存在的一個(gè)例子，其中一條路徑在前期建設(shè)時(shí)沒有統(tǒng)籌考慮造成了覆蓋不足。

另外，也應(yīng)注意并行的往返路徑可能存在高度差的問題，由于地形形成的兩條路徑呈階梯狀，如果站址選擇在較高路徑一側(cè)，往往后造成較高路徑對另一條形成阻擋。這也是實(shí)際規(guī)劃中需要重視的問題。

六、總結(jié)

山區(qū)傳播環(huán)境的復(fù)雜多樣，面臨的場景較多，覆蓋的預(yù)測難度較大。覆蓋規(guī)劃時(shí)需統(tǒng)籌考慮不同場景，采用靈活多變的手段逐一進(jìn)行解決，更需注重規(guī)劃的精細(xì)化。在平坦路段可利用現(xiàn)有2G信號進(jìn)行3G網(wǎng)絡(luò)的覆蓋預(yù)測，復(fù)雜路段采用各種手段以盡量保證信號的視距傳播。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]周國棟. W?C?D?M?A?無?線?網(wǎng)?絡(luò)?覆?蓋?策?略[EB/OL].http：//wenku.baidu.com/link？url=VMN6GBwg9rqmgmO6Rf4NM5ggtxigJnmOmitWUn7jIUV5HuuvJir_r9aCuTVVVPXRgZ67bh7r0mY21wPloC3HY4gdeB21Py6EMcTBHNXRHJm，2006-09.

[2]李新建.移動通信傳播環(huán)境及傳播模型分析[EB/OL]. http：//www.doc88.com/p-9079092286837.html，2006-09.