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WCDMA异频组网方式在室内优化中的应用摘要：本文通过WCDMA无线网络室内优化原则及方法的探讨，引入室分异频组网的分析，跟据实际的异频组网方案的实施，并通过实际测试、数据分析等提出异频组网方式在室内优化的若干思路，对WCDMA异频组网方式在室内优化中的应用有着较好的参考价值。 关键词：网络优化、室分系统、异频组网、导频污染Application of WCDMA Differ-frequency Network Forms in Indoor CoverageChina Unicom, Chongqing Branch，400042,Wang ZhaojieAbstract: According to indoor WCDMA networks optimization principle and approaches, the author used different frequency forms to cover indoor to improve its performance. Then lots of drive tests and data analysis have be done which lead the author to gain new project or so-called formula for indoor WCDMA solution. It is good references to different frequency forms to indoor coverage for WCDMA system.Key Words: Network optimization, Indoor coverage, Differ-frequency network, Pilot pollution一、引言无线环境日趋复杂，大城市内高层楼宇非常多，高层信号往往比较杂乱，尤其窗边，门口等场景容易占用到室外信号，必然影响通话质量及数据业务使用感知。WCDMA网络用户绝大多数集中在室内，约超过70%，因此室内用户的感知问题是衡量网络质量的一个关键因素。重庆特殊的三山夹两江的地形条件使重庆成为全球同类城市中最复杂的无线网络之一，重庆室分系统多建在高楼内，楼层内信号杂乱，影响用户通话质量及数据业务吞吐率，针对该现象我们对室分站点进行了异频组网的优化尝试，并取得了很好的效果。二、WCDMA网络的室内优化 由于WCDMA较高穿透损耗，在室内往往成为其弱覆盖区域，传统的方式是规划周边基站分布通过加强信号强度解决室内的弱覆盖问题，但对于重点覆盖热点区域，解决大型建筑物的室内覆盖问题，普遍采用室内分布系统。对于WCDMA的室内覆盖优化工作，需要具有以下的总体认识：WCDMA室内覆盖系统具有WCDMA宏小区的一切网络特性，室内室外站点的规划、设计要严格统一，在建设室内覆盖时要考虑室外信号的影响，同时也要防止室内覆盖信号对室外干扰水平的提升；首先应保证大楼内良好的WCDMA网络特性，室内覆盖采用多天线、小功率的天线分布方式，能有效克服远近效应，并减少信号的外泄；对于不同的室内外场景，要制定不同的质量目标，解决好覆盖于容量的关系。室内分布系统规划优化的最终目标是保证室内良好的覆盖特性，RSCP、EcIo尽可能的强，保证良好覆盖强度及质量，对室内分布系统、室外网络的干扰最小化，达到网络容量的最大化，合理设置切换和切换区，避免切换不及时等负面影响。三、室内高层网络问题 室内分布系统建设完成后能够很好的解决室内覆盖问题，但在密集城区，由于站点密度较高，即使室分系统建设后，在高层建筑内仍然可以收到多个周边宏基站的信号，存在过多强导频信号，各导频信号强度相差不大，无明显的足够强的主导频小区，容易造成导频污染，影响业务质量，对终端用户的体验带来不利影响。图1 室内高层网络问题3.1、高层导频污染优化方法简单说解决导频污染的方法就是“扶强除弱”，提高最强信号覆盖强度，抑制次强信号，在优化调整区域形成明显主控小区。解决导频污染问题就是在室内通过调整使室内信号成为主导，因此一般有两个原则： 增加室内小区的信号强度 降低室外小区的信号强度3.1.1、增加室内小区的信号强度通过增强室内信号的强度，使室内小区成为主导小区，一般会通过增加信源功率或者调整天馈系统，增加天线密度等方式来增强室内小区的覆盖对于室内覆盖，一般是高层受到室外的干扰较大，因此可以采取在高层设计较高的天线口功率，低层设置较低的天线口功率的方式进行覆盖。3.1.2.、降低室外小区的信号强度 天线调整 根据实际测试的情况，通过调整天线的方位角、下倾角来改变污染区域的各导频信号强度，从而改变导频信号在该区域的分布状况。但由于室外宏站的覆盖范围较广，消除某一区域的导频污染可能导致其他区域出现导频污染或者覆盖空洞。另外天线下倾角的调整有一定的限制，但需注意天线方向图畸变的问题。 功率调整导频污染是由于多个导频共同覆盖造成的，为缩小导频覆盖范围，可以减小导频功率，降低室外小区的输出功率，室内小区成为主导。 改变天馈设置 有些导频污染区域可能无法通过上述的调整来解决，这时，可能需要根据具体情况，考虑替换天线型号，换用前后比更高的天线，增加反射装置或隔离装置。五、室内外异频组网5.1、异频组网总体原则目前WCDMA网络可采用F1(10713)、F2(10688)、F3（10663）三个频点，但由于网络商用初期，用户量较小，室外宏站、室分站统一采用F1频点覆盖。对于异频的引入，可单层面积小的建筑，考虑RRU数量和容量情况下，按楼层分裂小区，频点使用原则为：高层异频F3，低层同频F1，但由于目前WCDMA网络容量较小，结合投资规模，整个室分系统建议采用异频F3。对于单层面积大的建筑，考虑RRU数量和容量情况下，分区域分裂小区，合理设置切换带，频点使用原则为：同层同频，高层异频F3，低层同频F1。5.2、异频组网特点5.2.1、异频组网优点 因室内异频相对室外频点干扰更小，可以把室内所有用户都引导到室内独立频点，由于不存在室内外软切换，有效减轻了室外小区的负荷。 在相同的导频功率情况下，异频的Ec/Io比同频Ec/Io好。导致更好的业务性能，确保了语音用户体验，同时有助于高速数据业务。 彻底解决了室内外同频干扰和导频污染问题，保证了室内VIP用户体验。 从节能减排角度，异频组网比同频组网需要更低的前反向发射功率。 从投资成本角度，相同功率的信号源，异频组网方式比同频组网方式的覆盖面积要大。5.2.2、异频组网缺点 室内独占一个频点资源。但考虑到室内70%左右的话务量，且高价值的商务客户主要集中在室内，为室内覆盖花费一个独立的频点是值得的。 异频硬切换的风险较同频软切换大，尤其在电梯场景下，开关电梯的短时间内完成异频硬切换难度很大，因此异频切换带的设计是一个关键。5.3、异频组网实现方案5.3.1、室内组网方案 底层与室外同覆盖，高层采用异频覆盖的原则。即底层采用F1频点，高层采用F3频点。图2 异频分层覆盖 底层与高层同时采用异频的方式。即整个室分覆盖采用F3频点。图3 异频整栋覆盖5.4、邻区配置原则5.4.1、室分小区邻区配置原则5.4.1.1、同频邻区 F1 频点配置室内覆盖相邻小区及室外周边站点双向同频邻区。 初期不同楼间无需配置 F1 频点同频邻区关系（有特殊场景，如室内兼顾室外覆盖，另行考虑）。 F3 频点可以配置附近楼宇的同频邻区（300 米范围内）。5.4.1.2、异频邻区 本楼内 F1 和 F3 频点小区配置双向异频邻区。 F3 频点在第一种实施方案初期不配置对室外 F1 小区的异频邻区，优化过程中根据需要配置。在第二种实施方案初期需要配置室外F1小区的异频邻区。5.4.2、室外小区邻区配置原则 同频邻区：F1 频点确保室内小区配置的同频邻区都是双向。 异频邻区：对于第二种实施方案需要配置室外F1与室内F3频点的异频邻区关系。六、异频组网方案的实施6.1、站点选择针对异频组网实施的原则，我们选定了九龙坡金果园大厦室分站点作为验证站点，九龙坡金果园大厦楼高28层，周边为酒店、别墅区，楼内除了室分九龙坡金果园大厦覆盖外还有九龙坡南方花园室外站点1、2、3扇区的信号覆盖，同时九龙坡富丽酒店1小区、南方花园C座3小区也会影响到部分楼层。6.2、方案实施在对原室分硬件未作改动的情况下，对该室分小区做了相关参数调整，实现异频方案的引入，采取异频（F3）覆盖整栋楼层的方案，即图3所示。对于AMR业务，2D测量启动门限RSCP为-100dbm，EC/IO为-14db。2F门限RSCP为-97dbm,EC/Io为-12db。对于数据业务，2D测量启动门限RSCP为-110dbm，EC/IO为-24db。2F门限RSCP为-107dbm，EC/IO为-24db。6.4、测试结果对比为验证异频方案实施前后网络指标变化，通过现场测试来观察，分为静态测试及步行测试2部分，从各楼侧测试情况看到，F1频点下室内有扰码248、247、212与437交叠覆盖，F3频点下信号干净，全部为室分信号，修改前后RSCP相差不大，但F3频点信号质量明显高于F1频点信号质量，普遍分布在0-4dB区间内。对各个楼层的测试数据累加，对比异频组网方案实施前后的各项统计指标。 整楼EC/IO分布情况比对图4 F1频点下整楼EC/IO分布图5 F3频点下整楼EC/IO分布【说明】：从图26及图27可以看出频点修改前后EC/IO指标相差巨大，F3频点下EC/IO=-4db的比例为97.28%，而在修改频点前该数据的比例仅为36.48%。 整楼HSDPA吞吐率比对图6 F1频点下整楼HSDPA吞吐率分布图7 F3频点下整楼HSDPA吞吐率分布【说明】：从图28及图29看出，低于1Mbps的百分比频点F1下的比例为10.85%，频点F3下低于1Mbps的比例为4.84%。另外，F1频点下HSDPA平均吞吐率为3.98Mbps，F3频点下HSDPA平局吞吐率为4.591Mbps，平均吞吐率相差约600kbps。 整楼HSUPA吞吐率比对图8 F1频点下整楼HSUPA吞吐率分布图 9 F3频点下整楼HSUPA吞吐率分布【说明】：从图30及图31看出，F1频点下低于1Mbps的百分比为31%，F3频点下低于1Mbps的百分比为9.3%，差异明显；另外：F1频点下测试全楼HSUPA的平均吞吐率为1.4Mbps，F3频点下测试全楼HSUPA的平均吞吐率则为1.7Mbps，相差300kbps。七、总结针对九龙坡金果园室内分布系统异频方案实施前后的对比测试，我们从扰码、EC/IO、切换、HSDPA及HSUPA等4个方面重点进行了分析。 从扰码的占用情况来看，在频点修改前（使用F1频点）室内除了室分437扰码外，还存在室外246、247、248等扰码，即在室内有多个室外宏站信号的干扰，在引入异频后，室内测试全部占用室分437扰码，室内信号较干净。 从EC/IO角度来看，频点修改后（F3 10663）网络质量非常理想，基本大于-4db，比例为97.28%，改善明显，同时室内覆盖RSCP前后保持稳定。 从HSDPA及HSUPA的角度来看，改为频点F3后，相对与原有F1频点平均速率提升分别为600kbps及300kbps，且低于1M的百分比提升明显。F3频点网络效果明显优于F1频点。从本次的测试结果来看，异频修改后（F3）网络指标较原有同频方案(F1)有明显的提高，室内的信号更加干净，异频组网方式很好的解决了室内外同频干扰和导频污染问题，确保了语音用户体验，同时有助于高速数据业务，另外合理的切换区域设置，有效避免了硬切换的负面影响，多次测试无掉话等异常事件产生，最终目的得到网络质量的改善、用户感知的提升。总而言之，每个运营商必然会受到大环境的影响，未来WCDMA室内覆盖组网方式必然是以上各种组网方式的混合体，在实际的室内覆盖规划中应充分考虑以上各种组网方式的优缺点，采取“优化+室内外覆盖”相结合的指导思想合理规划室内覆盖，使网络覆盖效果达到最佳。未来WCDMA网络优化的发展必然是在日常网