室内外协同规划.doc

中国3G建网的逐渐深入让高速数据业务正在快速进入人们的视野，3G无线应用正在迅速走进人们的日常生活。与发展相对成熟的2G网络相比，3G网络规划和优化工作有着自己的特点。由于3G网络的应用业务种类多，在做网络设计和优化时，需要考虑各种业务对网络随时随地的要求。 3G时代的一个重要标志就是人们对于无线室内环境的高速要求，正因为如此，室内无线网络的质量对网络最终服务质量和终端客户感知的影响变得至关重要。因此，3G室内覆盖的设计和优化，将是3G运营商面临的一个重要问题。2G、3G室内覆盖着眼点不同 室内分布系统建设的必要性立足于满足室内用户的通信需求，而在不同无线通信技术制式和不同业务种类的条件下，室内覆盖的出发点也会体现出不同的要求。 在传统的2G网络中，用户业务以单一的话音业务为主，无线网络的工作频段相对较低，无线信号穿透楼宇时的功率损耗相对较低，GSM频分多址的技术特点使得2G网络干扰的控制主要通过网络的频率规划来解决。相应地，运营商在进行2G室内分布系统设计时，更多的是立足于满足室内环境的“覆盖”要求，而容量的需求变化则是通过的硬件载频设备的增减来应对。“覆盖为王”成为2G网络室内覆盖设计的重要特征和实践标准。在这个意义上，室内分布系统对于2G无线网络仅仅是一种无线网络在室内环境下的延伸。因此，2G网络建设与优化过程中，室内分布系统的建设优化与室外大网覆盖优化是分步实施的，建设目标是用“补点法”关注大网覆盖质量不好的建筑物，缺少室内室外协同覆盖、协同优化的概念。高速数据业务是3G区别2G的主要特点之一，而相比室外用户而言，室内静止用户更有可能使用3G丰富多彩的数据业务。3G为终端用户提供了许多新的业务，包括视频电话、视频流、游戏、MMS、Email、Web浏览等，这些新业务更容易在室内应用。根据统计，室内用户分布密度一般大于室外用户两倍以上，高价值商务客户主要集中在室内。这些业务要求更高的网络容量和QoS保证，因此，保证网络良好的室内覆盖，是提高服务等级、发展客户的关键，是决定3G成败的重要因素。在3G网络中，业务的多样性大大增加，以“无线宽带数据业务为主”成为3G未来的业务发展趋势。因此在室内网络优化过程中，首先，要在考虑单一的话音业务的同时，着重考虑包括数据在内的多业务支撑能力，在实践中常表现在对传输链路损耗的合理规划以及天线点的分布策略。“下行功率由所有用户共享”是以CDMA技术为核心的3G技术的特点，较高速率的业务要求较高的下行功率，而为了抵御建筑物对信号的损耗，数据业务则需要消耗更高的下行功率。另外，3G网络的传输衰耗大大增加（链路损耗增加812dB），使得“少数用户会消耗掉所有容量”，这使得室外无线信号进入建筑时的穿透损耗成为影响网络容量的关键问题。同时对室内分布系统的功率泄漏的控制，也成为3G网络干扰规划需要面对的重要问题。其次，对于3G室内分布系统来说，不仅仅需要考虑无线信号的覆盖强度的高低，更重要的是覆盖信号强度的合理性。在一项调查中显示，绝大多数的3G高速业务发都发生在室内的某些固定区域，这就要求3G室内优化针对室内的不同区域进行详细的规划和合理的设计，减少建筑物内的覆盖盲区，合理分配信号，其本质就是对3G网络覆盖、容量、干扰的综合设计和规划。3G网络室内外要协同对3G室内分布系统来说，“室内、室外相互关联”的思路要求显得尤为重要。3G的室内分布系统设计不仅仅是无线网络在室内环境下的延伸和扩展，更重要的是需要对室内、室外的设计优化看成一个整体，协同分析，减少能源和资源的重复利用和不必要的消耗。3G无线室内分布系统的建设旨在解决室内环境下的覆盖和容量问题，从而使室内网络质量能够满足用户使用高速网络应用的要求。也就是说，高质量的室内分布系统必须兼顾室内外的网络的需求，综合地考虑干扰、容量等敏感问题。如果室内分布系统在解决局部室内覆盖问题的同时，给室外宏蜂窝网络的优化带来无穷的压力，将会根本性地改变无线网络的基础结构，导致网络中出现无法通过网络优化解决的“硬伤”。 3G的“自干扰”和“多业务”技术特点使得室内分布系统必须兼顾覆盖和室内不同业务应用的容量需求，同时运营商也必须清楚地了解和理解室外相关宏蜂窝基站在干扰、容量、频率等方面与室内分布系统的相互影响，从室内/室外协同覆盖的角度进行容量规划、分区设置、频率分配、切换区域、天线点的布放等工作，进而获得合理、高质量的整网性能。任何一个新建的室内分布系统将被看作整个网络新增的一个小区，3G室内覆盖是3G网络规划与优化中最重要的组成部分之一。中兴通讯3G室内外协同覆盖解决方案2007-05-15 10:00 中兴通讯移动亠 2G通信网络在省会城市中，室内覆盖面积占全网面积的20%左右，来自室内的话务占据了70%以上，同时室内覆盖站点数量是室外基站的3倍左右。在3G网络中，预计更多的高价值商用客户集中于室内环境，占据更高比例的话务。 中兴通讯认为，要做好3G网络室内外协同覆盖，就必须深入考察3G室内覆盖网络特点，充分利用现有的2G室内覆盖系统资源，快速建设3G室内覆盖系统，有效分担话务，确保用户享受随时随地的连续业务覆盖。 3G室内覆盖环境特点分析 室外用户可以在3G网络中享受不间断的连续覆盖服务，但是当用户进入室内环境时就有可能掉话，其主要原因是厚实的建筑物给室外信号带来了严重的衰减，用户无法持续获取良好的服务。因此，有必要分析室内覆盖环境的特点，为不同的室内环境量身订制相应的覆盖方案。 离散分布 众所周知，室外网络的覆盖是连续的，而室内网络的覆盖则是离散的。连续覆盖的室外网络和离散分布的室内网络，共同完成了全网整体的覆盖。因此针对特定的一片区域，必须将离散的室内覆盖与室外网络特定的环境结合起来，打造真正的室内外协同的覆盖。 信号干扰和泄漏 如同室外网络的基站之间的相互影响，室内外网络在信号上也是存在影响的。做好室内外信号之间的平衡对于同频组网就提出了很高的要求，而异频组网则成为解决室内外信号之间干扰和泄漏的一种良好方案。 共室内覆盖系统 针对运营商，建设室内覆盖的最大困难就是获取物业的工程施工许可。因此对于任何已经建设2G室内覆盖的站点，3G共2G室内覆盖系统就成为第一方案。 共室内覆盖的前提条件是保证系统隔离和各系统信号允许路损大体平衡。落实到3G共室内覆盖，就必须考虑到：室外在室内形成的信号覆盖强度，原系统所具备的扩展性，系统之间的隔离，3G高频段带来的高损耗。 话务分担 大量的话务来自室内环境，建设室内覆盖充分吸收室内话务，有效分担全网特别是室外网络的话务负荷，这是建设室内覆盖的目的。 异频组网可以保证用户享用室内覆盖信号，有效吸收来自室内的话务，同时降低室外网络负荷。同时，相对同频组网而言，异频组网没有了室外信号的干扰，极大的提升了容量，加上室内网络具备的离散特点，几乎可以使每一个室内覆盖系统都将3G的大容量特点发挥到极致。 平滑过渡 对于用户而言，最重要的莫过于享受随时随地的连续业务覆盖。因此必须保证室内外的平滑过渡，同时也必须保证用户在室内环境下的平滑服务，其中的关键点就是把握好硬切换的设计和规划。 中兴通讯的3G室内覆盖方案 性能良好的3G室内覆盖，是综合考虑了以下因素： 1、因地制宜的采取室内外频率组网方案； 2、选择合适的信号源，满足室内覆盖和容量需求； 3、选择合适的分布系统，经济的完成信号源功率到室内各区域的分配。 结合丰富的2G室内覆盖建设经验，中兴通讯从源头上深入分析3G室内覆盖特点，为3G室内覆盖制定了合适的解决方案。 室内外频率组网方案 中兴通讯认为，主要有4种类型的室内外频率组网方案，如下图所示： 全同频组网和低层同频高层异频方案属于同频组网的范畴，而全异频组网和一层同频全楼异频方案则属于异频组网的范畴。 全同频组网最大的优点是提供了良好的平滑过渡性能，但是受到室外信号影响大，降低了信号源的实际覆盖能力。该方案适合应用于建筑物穿透损耗较大、无线环境较为封闭的室内环境，如地铁、北方众多的地下室。 低层同频高层异频组网方案吸取同频组网的优点， 高层采用异频提供良好的覆盖和容量。但是该方案在实际应用中，受电梯工程布线的限制，电梯和高层将发生大量的异频硬切换。同时，需要仔细平衡同频覆盖能力所能达到的楼层，因此该方案在原2G室内覆盖系统共用上，受到原方案设计影响大，工程上很难快速实现2/3G共用。 相比全同频组网方案而言，全异频组网方案能够很好的解决室内外信号的干扰和泄露，快速共用2G系统，有效分担室外网络负荷。全同频组网方案必须规划好室内外出入口如正门口、车库等区域的硬切换。当室外信号在室内出入口上迅速衰减时，由室外到室内可以采取基于RSCP的切换策略，而由室内到室外则可采取盲切策略，从而大幅度提高异频硬切换成功率。 一层同频全楼异频组网方案则拥有了全异频组网方案的全部优点。现在越来越多的建筑物采用钢筋构架玻璃幕墙的方式，室外信号对室内的影响越加明显。为了消除室外信号在室内的影响，特别在一层单独引入一个低价小功率信号源产生的同频小区信号，用户由室外到室内时，经由该同频小区盲切到室内异频小区，其优点有：解决室外小区因起压模测量而消耗容量的问题；一层同频小区可以提供良好的切换区域控制。该方案适用性强，中兴通讯深圳研发大楼（38层）就采用了这种组网方案，实测结果表明网络性能非常优越。 中兴通讯紧凑的室内覆盖基站 室外覆盖用基站，一般会提供专用的机房，配置空调、蓄电池等设施。室内覆盖用信号源则必须面对相对恶劣的环境。一般而言，室内覆盖用信号源多贴墙放置在弱电井内，要求信号源具备功耗低、散热小的特点。中兴通讯量身定做为室内环境提供了一系列性能优秀的室内覆盖基站，它们有：紧凑型基站ZXWRB06C/ZXWRB03C、射频拉远ZXWRB03R/ZXWRR8840、基带池设备ZXWRBBUA/ZXWRBBUB、室内型微微蜂窝基站ZXWRB01C/ZXWRB01F等。 中兴通讯丰富的室内覆盖基站，采用30%功放技术，体积小，安装简便，功耗低，散热小，性能优秀，工作稳定，满足不同容量需求、不同覆盖需求的各种室内环境覆盖专用。 中兴通讯先进的分布系统 传统的同轴分布系统，馈线消耗了大量的功率，限制了组网的规模。因此引入了光纤分布系统，多是基于直放站平台的，难以满足大规模建筑的容量需求，同时基于直放站的光纤分布系统给基站带来的干扰影响也很难消除。 基于以上分析，中兴通讯研发强力推出了BBUA+PicoRRU解决方案。该方案适用中大规模的所有场景。该方案具有以下特点： BBUA体积小，不需要提供专门的机房设施，PicoRRU功耗低，远端电源； 各PicoRRU分布式放置，覆盖面积大，提高了室内通信抗灾性能； Iub接口采用光纤传输信号，施工量小，降低了进入物业的难度； 多个无线系统共存时，规划调整容易，建网速度快； 传输和容量由BBUA决定，扩容方便，对传输资源的要求更低； 中兴通讯为某市地铁覆盖规划设计方案就是采用了BBUA+PicoRRU解决方案，充分发挥了BBUA的容量复用能力，PicoRRU的光纤拉远损耗低传输远的特点，辅以信号均匀覆盖的泄漏电缆，能够成功应对地铁带来的超大客流量，较传统地铁解决方案更为经济合理。 室内覆盖的持续发展 3G室内覆盖的持续发展方向为高数据流和家庭化。中兴通讯在这两方面都给出了成功的应对解决方案。 室内是3G业务高数据流集中的区域，容易出现功率大幅攀升和容量瓶颈问题，中兴通讯推出了室内HSDPA下行容量增强解决方案，其组网策略是：按需配置，重点区域，分区覆盖，推荐异频。ZXHSDPA系统方案能够带来36Mbit/s的单载扇承载流量，极大的提高了资源利用效率。 同时，为实现家庭化的室内覆盖，中兴通讯推出了自己的UHA（UMTSHomeAccess）方案。该方案主要以低成本和基于UMTS技术，借助已有的固网接入资源为用户在家庭环境中提供接入解决方案，ZXHUA系统解决方案通过大规模部署家庭基站，不但能够解决WCDMA移动网络的家庭室内覆盖和容量问题，同时也对固网资源的利用做了一个有益的探索，进而推动固网和移动网的融合。不仅如此，在客户的忠诚度、网络投资成本、终端（不需要多模）和业务多样化方面都带来了好处。 总结 室内覆盖已成为3G网络建设的重中之重，合适的室内覆盖方案一方面可以让网络发挥其最大的作用，为运营商创造更大的价值，另一方面也能大大节省运营商建网成本，真正实现低投入高回报。 新技术和新思 路的碰撞让中兴通讯为运营商踱身打造了适合自身特点的室内覆盖解决方案，结合覆盖目标的特点和运营商自身优势，有效实现了低成本建设和可持续发展，协助运营商顺利迈向3G精品网络。1 概述目前中国移动通信网络发展迅速，使得移动业务的需求量迅速上升。特别是许多大城市高楼密集，建筑物内的移动用户相对较多，单靠室外宏蜂窝基站已经不能满足移动通信系统对网络