高檔小區(qū)TD-SCDMA室內(nèi)覆蓋解決方案

付航 黃曜明

（1 中國移動通信集團重慶有限公司 重慶 401121）

（2 中國移動通信集團設(shè)計院有限公司 北京 100080）

隨著移動通信的普及，室內(nèi)吸收了大部分的話務量。根據(jù)NTT DoCoMo的最新統(tǒng)計，室內(nèi)場所吸收了將近70%的話務量，這些場所主要是辦公樓、車站和家庭等。從目前的2G/2.5G網(wǎng)絡運營經(jīng)驗可知，移動用戶的60%也分布在室內(nèi)。因此為了更好的滿足用戶體驗，樹立良好的形象，運營商對3G的室內(nèi)覆蓋建設(shè)也應足夠重視。

高檔住宅小區(qū)集中了城市中大量高端優(yōu)質(zhì)客戶，他們對于無線上網(wǎng)、視頻業(yè)務、移動股市等多種3G特色業(yè)務有著較高的需求，也是未來3G各大運營商市場競爭的焦點。因此，如何做好高檔小區(qū)TD-SCDMA室內(nèi)覆蓋，如何通過各種優(yōu)化手段提高高檔小區(qū)室內(nèi)覆蓋質(zhì)量，是當前TDSCDMA研究的焦點之一。

1 高檔小區(qū)覆蓋解決方案

1.1 高檔小區(qū)場景分類及業(yè)務特點

1.1.1 別墅小區(qū)

別墅型小區(qū)一般居住的是高收入階層，居住人群富含優(yōu)質(zhì)客戶。其場景特點如下。

（1）建筑遵循一定的規(guī)律規(guī)則排列；

（2）小區(qū)綠化裝飾較好，樹木茂盛，一般含有一定面積的水體，對信號傳播有一定影響；

（3）每棟建筑規(guī)模很小，只容納一兩戶人家，用戶密度較低；

（4）建筑密度低，屬于低密度小區(qū)，樓間距一般20m以上，無線傳播環(huán)境較好；

（5）樓層高度低，一般在4層以下；

（6）建筑多為磚混或混凝土框架結(jié)構(gòu)，一般進行了優(yōu)質(zhì)裝修，穿透損耗較大。

1.1.2 高層住宅小區(qū)

由于地形因素，重慶小區(qū)一般以高層住宅小區(qū)為主，重慶高層住宅小區(qū)的建筑一般有以下特點。

（1）高層住宅小區(qū)多為混凝土框架結(jié)構(gòu)的塔樓，建筑高度一般在12～35層，并且20～30層左右居多；

（2）若干戶，一般多于4、5戶共同圍繞或者環(huán)繞一組公共豎向交通形成的樓房平面；

（3）建筑規(guī)模較大，每層容納的用戶較多，小區(qū)整體用戶密度大；

（4）建筑物單體較大，分布比較規(guī)則，建筑物背后易形成陰影衰落；

（5）建筑物接近方形，截面小，厚度大，穿透損耗比較高。

1.1.3 多層住宅小區(qū)

多層住宅小區(qū)的建筑一般有以下特點。

（1）多層小區(qū)建筑基本為磚混或混凝土框架結(jié)構(gòu)，建筑高度一般在12層以下；

（2）板樓的長度明顯大于寬度，基本為條形結(jié)構(gòu)，但有可能會根據(jù)地形建設(shè)成弧形或“L”型建筑；（3）由于建筑高度較矮，建筑密度相對較高；（4）建筑規(guī)模較大，每層容納的住戶比較多；

（5）建筑分布相對較規(guī)則，一般成長條形分布，易形成信號傳播的街道效益；

（6）建筑寬度較窄，信號穿透的損耗相對比較小。

1.1.4 混合型住宅小區(qū)

混合型高檔住宅小區(qū)，一般既有別墅區(qū)，又有6層左右的多層住宅小區(qū)，還有高層住宅小區(qū)，其信號覆蓋特性，傳播特性，用戶分布特性兼有這3種小區(qū)的特性，總體情況比較復雜。

1.2 高檔小區(qū)覆蓋及容量規(guī)劃要求

1.2.1 覆蓋規(guī)劃

（1）無線信道呼損：無線信道呼損不高于2%。

（2）無線覆蓋區(qū)域內(nèi)可接通率：要求在無線覆蓋區(qū)內(nèi)的90%的位置，99%的時間移動臺可接入網(wǎng)絡。

（3）無線覆蓋區(qū)內(nèi)覆蓋率：到達現(xiàn)網(wǎng)覆蓋的95%。

（4）室內(nèi)分布無線覆蓋邊緣信號要求：普通建筑物：PCCPCH RSCP≥-80dBm，C/I≥0dB；地下室、電梯等封閉場景：PCCPCH RSCP≥-85dBm，C/I≥-3dB。

（5） 室內(nèi)信號的外泄要求：在室外10m處應滿足PCCPCH RSCP≤-95dBm或室內(nèi)分布外泄的PCCPCH RSCP比室外宏站最強PCCPCH RSCP低10dB。

（6） 塊差錯率目標值（BLERTarget）：話音 1%，CS64k0.1～1%，PS數(shù)據(jù)5～10%。

1.2.2 容量規(guī)劃

根據(jù)小區(qū)用戶數(shù)，3G滲透率以及集團給定的TD業(yè)務模型，依據(jù)圖1流程可以計算覆蓋目標的載頻需求與站型配置。

將TD用戶分為手持終端用戶和HSDPA卡用戶。其中手持終端用戶中CS域業(yè)務滲透率100%，CS域單機忙時話務量為0.02Erl(其中話音業(yè)務單機忙時話務量為0.019Erl、可視電話忙時單機話務量為0.001Erl)，PS (R4)數(shù)據(jù)業(yè)務激活率25%，忙時每用戶數(shù)據(jù)流量為900kbit@BH（250bit/s），上下行數(shù)據(jù)量比例為1∶4，PS 64/128/384k承載速率比例為60%/30%/10%；HSDPA數(shù)據(jù)卡每用戶忙時數(shù)據(jù)流量為36Mbit/hour（10kbit/s），上下行數(shù)據(jù)量比例為1∶9。建議采用2∶4（上行∶下行）時隙配置，3載頻配置小區(qū)開啟2個載頻的HSDPA功能，最大可支持3.2Mbit/s小區(qū)吞吐率，每個客戶最高下載速率可達到1.6Mbit/s。

圖1 容量估算流程

1.3 各種覆蓋策略綜合對比（如表1所示）

2 高檔小區(qū)優(yōu)化方案

2.1 室內(nèi)室外協(xié)同優(yōu)化

2.1.1 頻率規(guī)劃

TD-SCDMA室內(nèi)覆蓋和室外宏蜂窩覆蓋一樣，都采用N頻點技術(shù)組網(wǎng)。一般，通過給室內(nèi)覆蓋預留一個頻點作為主載頻頻點，保證室內(nèi)覆蓋的主頻點與室外小區(qū)主頻點異頻組網(wǎng)。重慶移動將F1、F2、F3用作室內(nèi)頻點，F(xiàn)4固定用作HSDPA頻點，余下F5、F6、F7、F8、F9用作室外頻點，這樣有效地將室內(nèi)外相互的頻率干擾降到最低。如圖2所示。

圖2 TD室內(nèi)外頻率規(guī)劃

2.1.2 干擾控制

如何控制室內(nèi)外小區(qū)的相互干擾，也是室內(nèi)外協(xié)同覆蓋的一個重要方面，包括控制室外對室內(nèi)的干擾和室內(nèi)對室外的干擾兩個方面。

2.1.2.1 室外對室內(nèi)的干擾

室外小區(qū)對室內(nèi)小區(qū)的干擾主要集中在靠近窗戶的區(qū)域，特別是樓宇的高層，室外的信號更多、更強，可能會引起通話質(zhì)量下降，乒乓切換等問題。目前主要有調(diào)整宏站的覆蓋、增強室內(nèi)信號強度、頻率規(guī)劃和室內(nèi)外同一小區(qū)覆蓋等方式來控制室外對室內(nèi)的干擾。

表1 各種覆蓋策略綜合對比

調(diào)整室外站點的覆蓋：通過合理的調(diào)整室外宏站的天線下傾角，方向角，發(fā)射功率等參數(shù)，減弱一些室外小區(qū)在室內(nèi)的信號強度，從而達到降低室外干擾的目的。

增強室內(nèi)小區(qū)的覆蓋：通過增強室內(nèi)信號的強度，使室內(nèi)小區(qū)成為主導小區(qū)，一般會通過增加信源功率或者調(diào)整天饋系統(tǒng)，增加天線密度等方式來增強室內(nèi)小區(qū)的覆蓋，通常室內(nèi)信號電平高于室外信號電平10dB左右就可以有效控制相互干擾。

2.1.2.2 室內(nèi)對室外的干擾

室內(nèi)對室外的干擾控制，主要是降低室內(nèi)小區(qū)在室外泄漏的信號強度。TD-SCDMA系統(tǒng)對室內(nèi)天線的要求是：以“多天線、小功率”為原則；天線入口功率要小于15dB/載波；在要求室內(nèi)覆蓋邊緣場強較高時，小功率天線靠近窗戶進行室內(nèi)覆蓋，可滿足邊緣場強要求，同時外泄功率反而比大功率天線遠離邊緣區(qū)域的覆蓋小。還可以利用定向天線方向性好，前后比抑制度高的特點，在樓層邊上，或靠近窗戶的區(qū)域，用定向天線向內(nèi)打的方式來抑制室內(nèi)小區(qū)信號的外泄。通常，室外10m處室內(nèi)信號電平低于室外信號電平5dB以上就可以有效控制外泄干擾。

2.1.3 切換與重選優(yōu)化

室內(nèi)環(huán)境下主要發(fā)生切換的區(qū)域主要有樓層的窗邊，大樓的出入口，車庫的出入口以及電梯口等。

2.1.3.1 窗口切換設(shè)計

在室內(nèi)分布中，會盡量讓室內(nèi)的用戶接入到室內(nèi)的小區(qū)，室內(nèi)外信號只在一樓進行切換。一般常用以下集中手段：

（1）天線靠近窗邊，使得窗口處室內(nèi)信號最強，避免室內(nèi)外信號的切換；

（2）調(diào)整小區(qū)選擇和重選參數(shù)，使用戶容易選到室內(nèi)小區(qū)；

（3）一般，高層室內(nèi)小區(qū)和室外小區(qū)不配置鄰區(qū)關(guān)系，或采用單向鄰區(qū)策略。

2.1.3.2 室內(nèi)出入口切換設(shè)計

室內(nèi)和室外在一樓大廳鄰接，用戶在室外和大廳間頻繁移動，出入口切換區(qū)域一般向室外延伸一定的距離（比如在室外距離門口5～7m的范圍內(nèi)），以減少室外小區(qū)的負荷。為了保障在進入室內(nèi)前進行切換，一般會在出入口位置安置一個天線。

但對于靠近馬路的建筑要注意，切換區(qū)不能離馬路太近以防在馬路上形成固定的切換區(qū)域，導致來往車輛上的用戶頻繁切換，影響網(wǎng)絡性能。

2.1.3.3 電梯切換設(shè)計

電梯的切換一般分為電梯運行期間的切換和進出電梯的切換，其切換策略與樓層數(shù)和室內(nèi)覆蓋的小區(qū)數(shù)相關(guān)。

一般來說，可以考慮在電梯井頂端設(shè)置定向吸頂天線垂直向下覆蓋，或電梯井內(nèi)裝定向天線垂直覆蓋，進入電梯后信號來自同一小區(qū)，無切換；或者采用與多小區(qū)分段方式覆蓋，在電梯運行過程中完成切換，要考慮切換速度和運行速度的關(guān)系。

對于進出電梯的切換，條件允許的話，建議將電梯內(nèi)和電梯廳設(shè)成同一個小區(qū)，若條件不允許，那么也盡量將切換區(qū)域設(shè)在電梯廳，讓用戶進入電梯前完成切換。如果樓宇由兩個小區(qū)覆蓋，建議采用低樓層小區(qū)信號覆蓋電梯井的方法，在低樓層及一樓電梯出口處，手機處在同一小區(qū)，不發(fā)生切換。

2.2 室內(nèi)TD-HSDPA優(yōu)化

TD-HSDPA室內(nèi)網(wǎng)絡優(yōu)化的前提是做好室內(nèi)外的協(xié)同優(yōu)化，在此基礎(chǔ)上通過HSDPA業(yè)務的參數(shù)優(yōu)化來提升網(wǎng)絡質(zhì)量。參數(shù)優(yōu)化如下。

（1）HS-PDSCH信道的功率調(diào)整；（2）HS-SCCH信道的功率調(diào)整；

（3）HS-SICH信道的SIR目標值調(diào)整；（4）調(diào)整CQI；

（5）調(diào)整上行控制信道位置；

（6）調(diào)整調(diào)度終端的擴頻增益支持范圍。

通過調(diào)整以上參數(shù)，可以使TD-HSDPA業(yè)務速率提高到1.1Mbit/s以上，提高客戶感知。

3 結(jié)語

本文總結(jié)對比了各種TD-SCDMA高檔小區(qū)覆蓋策略，并提出了室內(nèi)TD-HSDPA網(wǎng)絡優(yōu)化方案，為運營商改善TD網(wǎng)絡室內(nèi)覆蓋質(zhì)量提供了參考。