微蜂窩規(guī)劃設(shè)計(jì)方案

摘 要：微蜂窩主要是針對(duì)城市高大建筑群、地下商場(chǎng)、地鐵、交通干道市郊城鎮(zhèn)、旅游區(qū)、獨(dú)立的大中型廠礦、高速公路等需要解決覆蓋和沒有機(jī)房難以架設(shè)的地方的一種小型化、低成本和便于安裝維護(hù)的通信產(chǎn)品。本文對(duì)微蜂窩的規(guī)劃進(jìn)行了探析。

關(guān)鍵詞：微蜂窩、規(guī)劃

1. 設(shè)計(jì)說明

1.1 微蜂窩位置介紹

在微蜂窩系統(tǒng)中，分為五個(gè)主要子系統(tǒng)：基帶數(shù)字子系統(tǒng)BDS、時(shí)頻子系統(tǒng)TFS、射頻子系統(tǒng)RFS、電源子系統(tǒng)和防雷子系統(tǒng)。

BSS在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲械奈恢檬窃谝苿?dòng)交換中心MSC和移動(dòng)臺(tái)MS之間，每個(gè)BBS是由一個(gè)BSC與多個(gè)BTS組成。BSC和MSC間對(duì)應(yīng)的接口為A接口，BTS和MS間對(duì)應(yīng)的接口為Um接口，BTS和BSC間對(duì)應(yīng)的接口為Abis接口。

1.2 微蜂窩的組網(wǎng)方式

微蜂窩按用途可以分為室內(nèi)和室外兩種，室外微蜂窩主要應(yīng)用于對(duì)容量要求不高的地區(qū)或一些盲區(qū)；室內(nèi)微蜂窩一般用在一些大型樓宇，既能較好解決容量問題，也能為保證室內(nèi)覆蓋。

1.3 天線的模式

微蜂窩系統(tǒng)應(yīng)用于室外覆蓋的時(shí)候一般是采用120度扇化天線分集方式或全向天線方式，因?yàn)镃DMA系統(tǒng)通常采用全頻復(fù)用，存在同信道干擾，扇化小區(qū)使用方向性天線可以有效減小同信道干擾從而增加系統(tǒng)容量。

2. 設(shè)計(jì)依據(jù)

網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和設(shè)計(jì)都需要進(jìn)行預(yù)測(cè)與分析，作為設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，首先要對(duì)系統(tǒng)容量分析和系統(tǒng)覆蓋分析。微蜂窩設(shè)備組件與基站設(shè)備組件基本相同，可以說微蜂窩系統(tǒng)是一個(gè)小型的基站子系統(tǒng)，在容量上比基站小，其他的大部分重要的功能與基站相一致。所以基站系統(tǒng)中的許多理論對(duì)于微蜂窩也同樣適用。

2.1 容量分析

CDMA系統(tǒng)中所有用戶都使用相同的載波，在經(jīng)過編碼后，每個(gè)信號(hào)相對(duì)其他信號(hào)而言都可以看成是噪聲（干擾）。所以，每個(gè)信號(hào)都包含在其他用戶所產(chǎn)生的寬帶背景噪聲中。只有通過控制每個(gè)信號(hào)的功率，保持呼叫完整性以及抑制干擾電平之間的平衡，才能保證信號(hào)以最小的信干比到達(dá)目的接收機(jī)。CDMA系統(tǒng)的容量受制于發(fā)送功率的大小以及系統(tǒng)自身的干擾，因此CDMA系統(tǒng)被稱為自擾系統(tǒng)。在通信孤島中，前向鏈路的容量受微蜂窩發(fā)射功率的限制，所以前向鏈路功率理論上可以是微蜂窩設(shè)備的最大功率；反向鏈路容量主要是受到接收功率和別的移動(dòng)臺(tái)的干擾的限制，當(dāng)一個(gè)移動(dòng)臺(tái)的功率較小，不足以克服來自別的移動(dòng)臺(tái)的干擾時(shí)，系統(tǒng)的容量達(dá)到極限。

2.2 系統(tǒng)的覆蓋要求

2.2.1 業(yè)務(wù)容量

對(duì)于CDMA系統(tǒng)的覆蓋，容量是與干擾相互關(guān)聯(lián)的，業(yè)務(wù)信號(hào)必須達(dá)到足夠功率，才能在接收機(jī)端達(dá)到所需的信干比，所以，CDMA系統(tǒng)覆蓋范圍的大小取決于必須克服的干擾電平的大小。覆蓋面積的范圍同樣也依賴于接收機(jī)和干擾源之間的距離。

2.2.2 導(dǎo)頻覆蓋

導(dǎo)頻覆蓋參數(shù)是指接收導(dǎo)頻的最大接收Ec/Io，空載時(shí)該值需大于-10dB，導(dǎo)頻覆蓋可以通過調(diào)整天線方向，傾角，高度等方法進(jìn)行優(yōu)化。

在做優(yōu)化時(shí)，可以用適用于1km以內(nèi)的模型作微蜂窩仿真的依據(jù)，而且需要精度為5米的電子地圖，在實(shí)際的環(huán)境中，許多因素都會(huì)對(duì)覆蓋產(chǎn)生影響，這個(gè)影響會(huì)比環(huán)境對(duì)基站的影響大很多，所以在作微蜂窩覆蓋預(yù)測(cè)時(shí)，必須有詳細(xì)的街道及建筑物等數(shù)據(jù)，不能采用統(tǒng)計(jì)近似值，特別是做微蜂窩室內(nèi)分布系統(tǒng)，必須要有室內(nèi)結(jié)構(gòu)圖和了解每個(gè)區(qū)域的功能。

3. 干擾分析

從目前和對(duì)長(zhǎng)遠(yuǎn)的分析看來，將有大部分的CDMA和GSM基站或微蜂窩共站，特別是對(duì)于室內(nèi)環(huán)境。就有可能發(fā)生CDMA基站對(duì)GSM基站形成射頻干擾的問題。這種系統(tǒng)間的干擾主要包括：GSM接收機(jī)過載、CDMA帶內(nèi)雜散和CDMA自身交調(diào)產(chǎn)物。

實(shí)踐表明，無論是接收機(jī)過載還是三階交調(diào)產(chǎn)物，都不是干擾的主要問題。我們需要重點(diǎn)考慮的主要是雜散發(fā)射。所以，需要增加發(fā)射端和接收端的隔離。

4. 隔離度測(cè)量

工程中，隔離的實(shí)現(xiàn)是影響室內(nèi)微蜂窩系統(tǒng)順利開通的最重要因素，但是，經(jīng)驗(yàn)估算往往會(huì)造成很大的誤差，導(dǎo)致系統(tǒng)不能按照規(guī)劃參數(shù)開通。只有直接測(cè)量才是最準(zhǔn)確的方法，雖然麻煩，但卻最有效。在規(guī)劃對(duì)室內(nèi)分布增益要求比較高的情況下，應(yīng)當(dāng)盡可能實(shí)際測(cè)量一下隔離度。

5. 網(wǎng)規(guī)流程

5.1 規(guī)劃資料收集與分析

網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)前的調(diào)查分析工作的重要性不容忽視，必須進(jìn)行盡可能詳細(xì)的調(diào)查分析工作，否則無法保證設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)達(dá)到運(yùn)營(yíng)商的要求，或當(dāng)?shù)赝ㄐ怒h(huán)境及用戶發(fā)展的需求。設(shè)計(jì)人員必須充分了解運(yùn)營(yíng)商需求，了解當(dāng)?shù)赝ㄐ虐l(fā)展情況，掌握地形、地貌和經(jīng)濟(jì)發(fā)展等因素。

在微蜂窩的設(shè)計(jì)規(guī)劃中，地形地物對(duì)設(shè)計(jì)起著非常重要的影響。在市區(qū)中微蜂窩站點(diǎn)的選址宜選低于該覆蓋區(qū)建筑物平均高度而且四周建筑物屏蔽較好的樓房。對(duì)于重點(diǎn)覆蓋區(qū)要特別了解；室內(nèi)安裝微蜂窩室內(nèi)分布系統(tǒng)需要對(duì)室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行勘察，了解室內(nèi)環(huán)境的建筑結(jié)構(gòu)和每部分的功能。然后通過無線覆蓋規(guī)劃和分析，定出微蜂窩放置的位置，可以選有幾個(gè)符合要求的位置。

5.2 微蜂窩數(shù)據(jù)收集

1、微蜂窩經(jīng)緯度、高度、基站或微蜂窩的距離、天線朝向、高度信息、PN偏置。

2、微蜂窩服務(wù)區(qū)的頻譜掃描：確定使用的頻帶。

3、在規(guī)劃前必須對(duì)該服務(wù)區(qū)內(nèi)進(jìn)行測(cè)試。

5.3 覆蓋仿真

結(jié)合上面所收集與分析規(guī)劃的數(shù)據(jù)，就可以進(jìn)行仿真工作了。仿真主要輸出：前向業(yè)務(wù)覆蓋圖、反向業(yè)務(wù)覆蓋圖、切換狀態(tài)圖、導(dǎo)頻污染圖。

通過仿真，可以在規(guī)劃的初期就使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃具有科學(xué)性和對(duì)下一步的工作有指導(dǎo)作用。達(dá)到均衡話務(wù)量，提高容量，減少掉化率，提高覆蓋率的目的。在仿真中及時(shí)發(fā)現(xiàn)初步規(guī)劃存在的問題，通過調(diào)整天線的高度，增益，方向，放置，俯仰角；調(diào)整微蜂窩系統(tǒng)的功率控制參數(shù)和切換參數(shù)來進(jìn)行優(yōu)化，然后再進(jìn)行仿真，直到達(dá)到最佳的效果。（作者單位：南京信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院通信學(xué)院）

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