基站海域边界沿海CDMA网络规划与优化

沿海CDMA网络规划与优化

时间:2011年12月02日
为了满足渔民出海作业及陆路通信的需要,运营商需要对海区及周围的沿海地带进行覆盖。如果能够很好地解决海面超远覆盖,同时有针对性地提供一些新业务,那么这对于提高运营商 光纤公司光缆鑫茂扩大光纤生产规模XP143这款机器如何标准产业洛克光伏标准:在路上英特尔集成电路晶体管英特尔纪念集成电路发明50周年音频信号驱动器Cirrus Logic推出数字电视编解码器CS42324和CS42325新兴产业战略资金国家未来5年或投资10万亿发展7大战略新兴产业太阳能电池充电器设备ST推出创新型太阳能充电器IC SPV1040基站芯片技术U-blox为4G LTE家庭基站推出精密授时芯片机顶盒加拿大年度加拿大正在加紧制定2011年强制性机顶盒能效标准

为了满足渔民出海作业及陆路通信的需要,运营商需要对海区及周围的沿海地带进行覆盖。如果能够很好地解决海面超远覆盖,同时有针对性地提供一些新业务,那么这对于提高运营商的品牌效应会有很大的帮助,同时也将带来可观的收益。

  沿海区域除了从事渔业的船只,还包括了海事部门、旅游、公务,以及商务船只。良好的通信覆盖,不仅为运营商带来收益,还可以发展出由捕鱼业引申出的贸易,加工业的流动人员的移动市场。此外,沿海的海岸线上,其分布的岛屿中也有不少用于人员居住或开发用途,这也是未来潜在的移动市场。如此看来,运营商需要做好海域的通信覆盖,保证海事部门要求较高的海域通信,从而维护国家的利益,这对于运营商的名誉也有很好的帮助。

  超远覆盖距离是关键

  从视距及无线电波传播损耗来看,不同CDMA基站发射天线挂高对应的传播距离不同(如表所示)。结合理论分析可以看出,基站的覆盖距离主要取决于可视距离。

  

  多种网络覆盖方式并存

  网络规划与思路

  首先,区分内外区域,实现多种覆盖。

  我国海域幅员辽阔,大陆岸线蜿蜒曲折,岛屿分布众多,相当数量的人口分布在沿海或者岛屿上。地形和人口分布的复杂性使运营商必须考虑采用多种覆盖方式达到沿海陆地、近海和远海的分层分区域的覆盖效果。其覆盖方式涵盖了深度覆盖、广覆盖、线性覆盖和超远距离覆盖的方式等。

  其次,主要考虑语音,部分兼顾数据。

  为适应海域用户分布特点和业务覆盖要求,对于海域所有需要覆盖的区域必须考虑CDMA 1X语音业务的覆盖,部分如沿海岸线、海上旅游区、渔业区和部分岛屿可同时兼顾EVDO数据业务的覆盖。

  第三,采用超远技术,实现超远覆盖。

  远海区域因没有合适的站址建设基站,需采用超远覆盖技术。对于超远覆盖基站,在选择合理的站址后,提升上下行链路增益方面应采用多种超远技术,提高基站的超远覆盖距离,同时减少近距离和远距离切换边界的导频污染问题。

  第四,规划切换边界,实行模糊计费。

  各省际和地市边界需要合理规划和建设边界上的基站,共同设置边界切算法和参数,并及时相互通报建设和优化进展,边界漫游计费区域双方本着友好合作的态度,实行”模糊计费”方式。

  第五,通过共建共享,利用已有资源。

  海域的广覆盖和超远距离覆盖需要适合的基站站址,但是这类站址因沿海岸线和小岛屿的建站限制,导致建站资源相当紧张;部分地形优越的站址已经被移动或者联通运营商占用,对于建站需求度很强的站点应通过和移动、联通运营商采取共建共享的方式,利用对方已有的资源,实现海域覆盖。

超远覆盖基站设置原则

  基站设置是整个网络的基础,对网络性能影响很大,关系到建成后的社会效益和经济效益。超远覆盖基站设置应遵从以下原则。

  首先,在超远距离覆盖场景下,基站天线海拔高度直接决定覆盖距离,如具备电源、传输等建设条件下,应尽量在陆地或者海岛靠近岸边的高山选取站址,以便克服地球曲率对海面覆盖范围的限制,同时也减少馈线过长造成的损耗。但由于高山基站会给建设和维护带来不便,应综合考虑建设和维护成本。

  其次,对于内外部覆盖区域的分界线形状为“)”、“(”和“│”的,在选择站点的时候应考虑基站间距:对于“)”型,基站间距应略小;对于“(”型,基站间距应略大。

  第三,基站设备选型可采用高灵敏度、大功率宏基站,配合上下行功放,或“BBU+上塔RRU”,实现超远距离覆盖。

  第四,超远距离覆盖主要解决远距离海域的覆盖问题,用户密度较低,一般考虑单载波配置;业务一般考虑CDMA 1X语音业务。

  第五,用户终端可采用大功率手机或者固定台,解决反向功率受限的问题。

  第六,天线选型应采用高增益、垂直半功率角较小、不预制下倾角及前后抑制比的天线。

  第七,天线宜采用单极化天线,利用空间分集技术,减少信号多径衰落。

  第八,宜采用上波瓣抑制、零点填充的赋型天线,防止信号散射和”塔下黑”的现象。

  第九,天线的绝对海拔高度应尽量高;天线方向角应和内外部分界线垂直,并向海面辐射;天线下倾角应根据天线实际海拔高度进行合理设置。

  频率及PN规划

  目前,导频污染是海域覆盖中最主要的问题之一,导频污染一般为同频间的导频干扰引起,对于海域采用283频点进行覆盖的,应严格控制沿海内陆地区的基站信号的覆盖范围,减小过覆盖带来的干扰;另一方面,在无法通过调整功率、天线工程参数等常规手段解决海面导频污染问题情况下,也可通过设立海域专用频点,解决海域导频污染问题:

  首先,CDMA 800M频段共有7个频点,已使用的频点中,283、242、201频点用于CDMA 1X语音和数据业务上,37频点用于EVDO数据业务上,剩余3个频点可以抽出一个频点作为海域专用频点;

  其次,海域专用频点选取也可选择近海陆地上基站使用较少或者没有使用的频点,各地应该根据实际情况,合理选择海域专用频点;

  最后,海域专用频点应主要使用在广覆盖场景和超远距离覆盖场景,以免深度覆盖和线性覆盖场景中的基站过覆盖引起的导频污染。

  目前,大部分地区采用PILOT_INC=3或者4的PN规划机制,PN复用度比较高,海域覆盖因覆盖距离较远、覆盖信号较难控制,极其容易导致出现同PN或者相邻PN在海面上的干扰问题。所以,对于海域覆盖当中基站应遵循如下原则:相邻扇区不要分配邻近相位偏置的PN码,相位偏置的间隔要尽可能大;PN码复用时,复用的基站间要有足够远的地理隔离;考虑到海域覆盖PN延迟的影响,需要将PN设置为和现有站点PN相差比较大的值,一般海域超远覆盖最大延迟可达1024码片,可以将相邻超远覆盖站点的PN设置为相差超过16的值。

  

  切换和漫游规划

  对于采用283同频组网的海域覆盖场景下,切换规划应遵循如下要求:应完善各基站邻区列表,尽量使用户在通话过程中的切换更加流畅;同厂家设备间应采用跨BSC的软切换,异厂家的设备间应采用切换成功率较高的硬切换算法;开启6路软切换功能。

  对于采用海域专用频点的海域覆盖场景,切换规划应遵循如下要求:用户终端在海岸区域时,陆地基站和海覆盖基站发生异频硬切换,应在双边基站增加伪导频以辅助海陆边界基站进行切换;如在系统允许的条件下,可开启数据库辅助硬切换、开启移动台辅助换频切换,配置异频邻区和移动台辅助换频切换优选小区以保证硬切换成功率。

  各地市在规划建设基站时,应有意识控制各自的覆盖区域,尽量减少信号的越区覆盖;省际、地市边界的漫游覆盖应通过对边界站点的优化,在边界区域形成部分站点的主导频覆盖;通过网间结算、模糊计费等方式,对漫游情况下的通话实行简单计费,避免用户过多的漫游计费;

  搜索窗参数

  SRCH_WIN_A、SRCH_WIN_N、SRCH_WIN_R(激活集、相邻集、候选集搜索窗大小)在海面环境中,由于移动台收到的信号主要是直射信号和海面的反射信号,相应的活动搜索窗大小可以根据小区覆盖半径来调整。

  在小区半径参数方面,MAXCELLR(小区半径),应根据小区的覆盖半径来设置相应的值。而在其他参数方面,若启用专用频点用于海面覆盖,需相应的开启一些参数:首先,BSC参数中应打开移动台辅助换频切换开关,启用移动台辅助换频切换;其次,启用海面专用频点,需对换频切换优选小区和异频邻区配置进行优化;最后,在换频切换边界的小区开启数据库辅助换频切换,保持业务的连续性。

  导频污染及切换控制新方法

  HTC覆盖思路

  所谓HTC(Huawei Transition Carrier)硬切换方案原理,是利用华为基站多载波特性,在边界基站上增加过渡载波F2;F2没有同频干扰,可以在边界区域覆盖一个足够宽的过渡带;由于F2负荷很低,在硬切换边界有足够高的强度,F2和基本载波之间只存在1次异 频硬切换,彻底消除了乒乓切换;对于F2之间,采用软切换或更软切换,有效保障通话质量和切换成功率(如图所示)。

  采用HTC的优点是通过有效减少同一主设备区的导频污染海域内的掉话和不同业务区间边界区域的乒乓切换掉话,显著降低海域掉话率;同时可以增大扇区的实际覆盖范围。缺点是增加资源,每打开一个HTC就必须增加一个载扇。HTC是华为设备的特有技术,只适用于华为的基站设备。

  异频+交叉伪导频覆盖思路

  为规避沿海非海域覆盖扇区对覆盖海域扇区的干扰,减少近海海域的导频污染,采用跟覆盖陆地基站扇区不同的频点来覆盖海域,建议采用中间频点160;同时,为了保证通话状态下不同载波间的平滑切换,沿海网扇区和沿海网边缘的扇区打开伪导频。

  采用异频+交叉伪导频覆盖的优点在于:有效减少近海海域的导频污染问题;提高无线接通率;采用更低的频点可以减少无线传输损耗,增强前向覆盖。其缺点为,在沿海海岸会增加载频间的硬切换,但由于沿海海岸区域一般话务量较少,影响不大。 异频+交叉伪导频覆盖适用于所有厂家的设备。

  总而言之,良好的沿海网覆盖可以营造良好的社会效益和满足沿海区域的用户要求,有运营商的品牌建设。沿海网覆盖主要考虑社会效益,兼顾经济效益。

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