大唐移动TD-SCDMA低话务地区覆盖解决方案.doc

大唐移动TD-SCDMA低话务地区覆盖解决方案杨乐 张大鹏 蔡宝忠一、前言3G网络建设的脚步越来越近，针对各种不同区域的3G无线网络覆盖解决方案成为国内运营商越来越关心的问题。3G网络的建设会以现有2G网络的情况作为参照系，中国具有世界上的数一数二的2G网络，这实际上对3G网络的建设提出了更高和更苛刻的要求。中国疆域非常广阔，很大一部分地区是地广人稀的低话务区域，要建设一张优秀的3G网络，这些地区的网络建设情况是很重要的一环。无线移动网络的覆盖情况是用户评判网络质量最重要的标准之一，如果网络覆盖不好，将直接影响用户的体验，使运营商的品牌形象受到影响。另外，在网络建设的初期，以较低成本来实现更广范围的覆盖也是非常重要的，初期用户基数小，短时间难以实现盈利，运营商非常重视成本的控制，特别是对于新进入的移动运营商而言，由于没有2G网络的依托，他们将更加关心如何能够以最低成本解决低话务地区的3G网络覆盖问题。二、经济灵活的低话务地区覆盖解决方案作为TD-SCDMA产业的领军企业，大唐电信科技产业集团核心企业之一的大唐移动通信设备有限公司在TD-SCDMA标准研究、产品开发和组网方案等方面都走在了国内外同行的前列。针对低话务地区的网络覆盖，大唐移动经过多年潜心研究和实际测试，为将来运营TD-SCDMA网络的移动运营商量身定制了一系列经济灵活的低话务地区覆盖解决方案。1城市郊区和乡镇覆盖：宏基站+射频拉远在城市的郊区和乡镇等地区，话务量相对于密集城区和一般城区低一些，但要求室外的连续覆盖。在这种区域的中心地带，运营商一般是有机房和传输资源的；在区域的周边地带则机房资源严重不足，根本无法保证普通基站的安装条件。针对这种情况，大唐移动的拉远型宏基站（宏基站射频拉远）方案可以很好地解决此类地区的覆盖。我们可以在郊区或乡镇的中心地带具有机房条件的地方架设拉远型宏基站，满足中心地带本地的覆盖和容量需求；同时通过射频拉远接口，可以在周边地区架设射频拉远设备RRU，通过光纤直联到宏基站的射频拉远接口，共享本地单元的基带处理能力，实现郊区和乡镇周边区域覆盖。拉远的射频模块RRU采用压铸模设计，重量轻、体积小，支持室内和室外方式，满足各种应用环境的安装。这种解决方案，充分考虑了郊区乡镇低话务地区的实际情况，降低了建设成本和运维成本。一方面实现了良好的广域覆盖，另一方面实现了低成本快速建网，优势是非常明显的。图1 低话务地区宏基站+射频拉远解决方案2多扇区的补充应用：定向宏基站+直放站(干线放大器)TD-SCDMA系统室外基站主要分全向站和定向站两种，在城市等地区由于建筑物的遮挡，有时使用全向站会受到一定的制约，而在建网初期容量又有一定富余。因此，在建网初期，在一些特殊的区域，可考虑一种低价格的解决方案，即可使用定向宏基站直放站（干线放大器），做为组合的多扇区补充覆盖解决方案，也就是一个或是两个扇区使用宏基站定向覆盖，其他部分由直放站来解决覆盖，直放站的信号通过耦合施主基站校准馈线上信号获得，直放站部分可使用高增益和水平方向小方向角的天线来弥补功率不足，解决无缝覆盖。这种补充方案可以以较低成本解决3G建设初期部分低话务地区的3G网络覆盖。3交通干线覆盖：拉远型宏基站+直放站高速公路和交通干线的覆盖也是一个十分重要的问题，属于低话务量地区覆盖的一种。公路、铁路等交通干线具有鲜明的网络特征：网络覆盖范围、，容量需求不大、覆盖区程连续带状、用户移动速度快、地形复杂多变、机房和配套设施解决困难，因此该场景首要解决的是连续覆盖问题。解决交通干线的覆盖问题，大唐移动公司可以提供多种选择方案，如使用微基站进行覆盖；利用干道附近的宏基站直接覆盖；以及拉远型宏基站覆盖。使用拉远型宏基站进行交通干线场景覆盖时，将宏基站本地单元放置于室内机房内，RRU单元通过沿途运营商现有的光纤进行串行拉远，直接挂于室内或者室外合适的地方，此时RRU单元可配2扇区，沿交通干线走向覆盖，实现单基站完成交通干线的大范围覆盖。另外，对于传输资源无法解决的地方，可通过射频直放站实现空中无线信号接力放大，延伸覆盖区域。直放站成本低，安装简便，组网灵活，对线形覆盖区域具有高效低成本的天然优势，十分适合纵深覆盖。如下图所示：图2 高速公路及交通干线拉远型宏基站解决方案4草原、海面等超远覆盖：大功率定向宏基站草原、沙漠、近海海面等覆盖区域也是典型的低话务地区，这些区域一般地势平坦，人烟稀少，传播环境相对较好，甚至是视距传播。对于无线网络的建设一般也是要求通过少量的设备实现长距甚至超长距的覆盖，容量方面的要求相对较小。一般的广覆盖，往往都是上行链路覆盖受限，要实现超长距覆盖，更加要提高上行覆盖能力。TD-SCDMA系统由于采用了智能天线技术，采用8根天线接收可以在上行方向上带来9dB左右的赋形增益，从而提高网络上行覆盖能力。另外，由于TD-SCDMA基站的功放外置，减小了馈线损耗的影响，这样也可在一定程度上扩大上行覆盖距离。在下行方向上要满足超长距覆盖要求，一般采用大功率功放和高增益天线，TD-SCDMA系统的定向智能天线增益可达15dBi，并且可以通过采用大功率功放实现对上、下行信号的放大，通过调整发射和接收增益，达到上下行链路平衡，同时实现超长距覆盖。大唐移动TDB09A宏基站产品可支持更大功率的功放，能够充分满足各种环境下的超长距覆盖。大唐移动技术人员通过认真研究，创新性地提出了TD-SCDMA系统广覆盖的方法，在不牺牲业务时隙的情况下，通过多次尝试发送上行导频信号, 且每次发送提前量按一定步长步进，直到基站可以检测到上行导频信号为止，从而实现TD-SCDMA广覆盖。该方案已在青岛试验网中得到了成功验证。目前大唐移动基站设备已经在青岛试验网中有海面覆盖的应用，在基站的天线挂高满足一定条件的情况下，采用1W功率的小功放即可实现对40公里50公里的区域进行超远覆盖，增大发射功率，可覆盖更远的距离。三、结束语可以预见，未来的3G运营异常激烈的竞争已是箭在弦上，无线网络的覆盖程度始终是无线网络运营商制胜的基础，各运营商非常关心怎样以最低的成本实现最好的覆