居民住宅小区网络深度覆盖解决方案

来源:用户上传      作者: 李善奎

　　一、居民住宅小区的无线覆盖现状
　　
　　很多小区里都会出现这样的状况：几米的距离，信号突然就没有了，时断时续，地下停车场就更头疼，没有信号比比皆是。而人们对电磁辐射也越来越关注，对安装在小区内的天线也十分敏感。
　　
　　二、居民住宅小区覆盖目前存在的问题
　　
　　也许是受小区内建筑物的密度、高度，以及墙壁厚度、材料等因素影响很大。周围基站提供生活小区内的覆盖通常存在一些盲点／区，尤其是室内1、2层。另外，周围宏蜂窝小区的富余容量有限，对于较大的住宅区难以满足其容量要求。
　　
　　三、住宅小区解决方案
　　
　　微蜂窝解决方案采用微蜂窝小区覆盖技术来改善生活小区建筑物之间和建筑物之内的覆盖并吸收话务。其技术特点包括：
　　1.采用微蜂窝结构
　　2.根据容量需要选择连续覆盖或点覆盖；
　　3.采用室外型微蜂窝专用小天线，避免周围居民对辐射的敏感；
　　4.特别规划天线安装位置，提高微蜂窝密度，降低相互间干扰。
　　
　　四、系统设计
　　
　　系统设计需要综合考虑无线传播环境、BTS设备性能、天线、站址、网络建设要求等方面因素，对于生活小区这样特殊的应用场合更要如此。
　　1、生活小区覆盖和容量设计思路
　　生活小区通常用户多，话务量大，采用直放站不能解决当前GSM网络的容量需求问题，因此需要引入能够增加容量的BTS。
　　实际规划时，可以先按微蜂窝点覆盖方案设计，当运营商条件成熟时，采用微蜂窝连续覆盖。
　　2、站址选择
　　当采用微蜂窝方案时，站址通常选择在生活小区内，并尽可能选择在离覆盖存在问题的区域近的地方。建议天线安装位置：建筑物外墙壁(而不是楼顶)上；生活小区内的路灯柱上或另加水泥柱-在地下车库内室内分布系统。
　　3、天线选择
　　当选择墙壁安装位置时，可以直接利用微蜂窝基站的内置天线，也可以选择其它小尺寸天线。针对生活小区覆盖特点，选择微蜂窝天线型号时应主要考虑如下因素：增益、水平波束宽度、垂直波束宽度、极化方式、视觉效果(尺寸、外形、重量)。
　　4、覆盖估计
　　生活小区微蜂窝的覆盖范围小于Ikm，进行覆盖预测时需要有微蜂窝传播模型和5m以下的高精度数字地图。这样的数字地图十分昂贵，出于国家安全因素，在某些地区也难以购买到这样高精度的地图。目前常用的做法是采用实测方法。方法：对生活小区内现有覆盖状况进行测试；确定覆盖不好的区域(信号电平低于接收门限)，
　　选择候选站址，优先选择覆盖差的位置，在候选站址安装测试信号发射机进行验证测量，并选出最佳候选站址。
　　对将要建设的网络进行覆盖预测或估计的目的是在保证覆盖的前提下，使所需基站数量最少。如采用不连续的点覆盖方案，则直接找到覆盖差的位置安装微蜂窝即可，如要实现微蜂窝连续覆盖，则建议进行验证测量。
　　5、容量规划
　　在确定选择BTS22C和BTS3001C之后，根据生活小区内所需提供服务的用户数量，结合生活小区的面积。及每个微蜂窝的覆盖面积，计算出需要多少个微蜂窝。在规划容量时需要留有一定余量(一般接75～85％计)。
　　6、频率规划
　　对于多数GSM900网络，没有预留微蜂窝频点。对于中国移动可以要求提供单独的微蜂窝频点，但对中国联通而言，绝大多数场合只能“偷频”。为避免干扰，尽可能使用宏蜂窝BcCH频点。对于采用3个微蜂窝以上的生活小区至少需要3个不受干扰的频点用作徽蜂窝的BCCH频点。当每个小区有2个TRx时(BTS22C)，需要额外增加3个频点。至少共需要6个频点。对于点覆盖方案，如采用BTS3001C只需要1个不受干扰的频点。因目前GSMl800的频点比较富余，采用1800的微蜂窝将使干扰减小。需要的微蜂窝基站数量将略有增加。
　　7、小区参数考虑
　　在已有的宏蜂窝网络中引入生活小区的微蜂窝网络，因为一般要涉及微蜂窝BSC和宏蜂窝BSC的配合，需要考虑在两个网络间位置更新、重选、切换带来的对网络的影响。还要考虑微蜂窝网络自身容量小，必须控制好话务。因此在小区参数设置上要适当，并根据实际的网络情况加以调整，使生活小区内徽蜂窝网络的性能达到最佳。如前所述，在生活小区里的微蜂窝有点覆盖和连续覆盖两种形式，所采用的参数配置策略稍有不同。点覆盖的设计简单，连续覆盖可以采用分层结构，使微蜂窝层比宏蜂窝层的优先级高，使生活小区内的用户在微蜂窝层上进行通话。在微蜂窝上的话务控制方面可采用的策略是：
　　7.1通过cRO等系统参数的设定，当用户在空闲状态下进行小区重选的时候，使生话小区的微蜂窝拥有更高的优先级，使用户尽可能驻留在微蜂窝上。
　　7.2当手机在呼叫建立过程中，通过直接重试可以调整话务的分配，
　　7.3在通话状态下，通过小区分层和在同一层区分不同的级别，使生活小区内的用户尽量切换到微蜂窝层上完成通话。
　　7.4位置更新参数
　　当宏蜂窝与徽蜂窝不是同一个位置区时，微蜂窝和宏蜂窝之间就会有位置更新，不必要的频繁的位置更新会占用许多网络资源，影响网络性能。位置区不同时，建议设置“小区重选滞后”值10dB(实际应用时应根据网络实际情况调整)。减少位置更新次数。为了减少位置更新的次数，建议将微蜂窝和宏蜂窝所在的位置区设置为同一位置区(这就要求微蜂窝所在的BSC与周围宏蜂窝所在的BSC属于同一个MSC)。
　　7.5小区重选参数
　　作为生活小区微蜂窝的话务控制手段，通常做法是通过设置手机的接人电平门限、CRO、TO，使手机在空闲状态尽可能驻留在微蜂窝小区上。为了使手机在重选时尽可能驻留在微蜂窝上，建议设置CRO为lOdB，使小区内徽蜂窝的C2值高于周围宏蜂窝的c2值，调整CRO可以改变空闲状态手机驻留在微蜂窝上的数量范围。但当微蜂窝没有实现连续覆盖时，手机仍会频繁地在微蜂窝和宏蜂窝小区上重选。
　　7.6 HCS结构
　　采用分层网(HCS)结构把宏蜂窝和微蜂窝-设置成不同层级，通过分层分级的切换算法，对微蜂窝和宏蜂窝上的话务进行控制，使生活小区内的用户在微蜂窝层上进行通话。
　　7.7切换参数
　　实现生活小区微蜂窝与周围宏蜂窝网络间的良好配合，以保持良好的通话质量，处理好切换关系是重要的。对于连续覆盖的微蜂窝层，只设置边缘的微蜂窝小区与外围的宏蜂窝小区有切换关系，以减少微蜂窝与宏蜂窝之间的切换。通过在切换参数上设置适当的切换门限和切换统计时长，切换迟滞等参数减少小区内微蜂窝与宏蜂窝的切换次数，而又不影响在微蜂窝与宏蜂窝的边缘的正常切换。建议从宏蜂窝到微蜂窝切换的最小电平门限设为85dBm，该值可以根据实际测量值调整。
　　7.8功率控制和DTX
　　为了减少微蜂窝的干扰，建议打开微蜂窝和周围宏蜂窝的动态功率控制和DTX功能。
　　7.9接收信号强度
　　连续覆盖时，使微蜂窝信号强度高于宏蜂窝信号10dB以上，使来自微蜂窝的信号有余量克服信号的突然衰落导致的重选、切换和位置更新。
　　
　　五、总结
　　
　　居民住宅小区解决方案是有效解决生活小区的室内覆盖的技术之一。同时，该方案可以大大提高基站分布密度，在不新增频率资源的前提下大幅度增加网络容量。

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