GSM城中村覆盖解决方案浅析-职称论文发表__墨水学术,论文发表,发

所属栏目：建筑设计论文范文发布时间：2011-02-25浏览量:173

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　　GSM城中村覆盖解决方案浅析
　　徐翠君
　　（浙江省邮电工程建设有限公司浙江杭州310020）
　　摘要：针对目前出现的城中村覆盖难题，给出了GSM常用的城中村覆盖解决方案，并对每种方案的使用条件和使用方法进行了分析。
　　关键词：GSM城中村覆盖方案
　　1 引言
　　城中村是城市发展过程中被城市建筑所包围的原自然村落，主要为城市外来人员的暂住地和聚居地。城中村多以砖混结构，建筑物相当密集，区域内楼层高度和结构相似，楼宇间距小，极易产生较多的阴影区，造成无线信号急剧衰减，用户通话时断时续，话音不清、可懂度低，严重影响用户正常通信。
　　城中村具有如下特征：
　　(1)房屋密度大，土地利用率过高；
　　(2)违法用地和违章建筑比比皆是；
　　(3)“一线天”、“握手楼”等特色民宅参差不齐；
　　(4)住宅、厂房、仓库连为一体；
　　(5)村内道路狭窄弯曲；
　　(6)人口密度大，人口构成较复杂。
　　从无线通信的角度看，无线信号很难通过这些非常狭窄的街道进行传播，穿透损耗较大。因此，在村庄的中央，特别是在村庄中的路面及低层房屋，覆盖效果更是不能满足通话要求。
　　由于城中村的无线传播环境恶劣并且民居对基站建设的抵触较为严重，城中村的覆盖也一直是困扰电信运营商网络建设的难题。
　　2 城中村覆盖解决方案
　　2.1 现网调整
　　一般适用于较近距离内有现网基站的情况，具体调整手段包括调整天线设置参数、更换特殊天线、附近基站搬迁、射频拉远(100米以内，天馈线绕过阻挡物进行覆盖)，等等。
　　对于现网调整手段中，调整天线方位角、俯仰角、更换特殊天线等措施是比较常用的方法，上述技术手段实施后还不能圆满解决城中村深度覆盖的，建议首先考虑周边宏基站搬迁或小区拉远手段解决。
　　宏基站搬迁主要应用于城中村附近有宏基站，但由于楼宇等建筑物阻挡，覆盖效果不理想，通过适当的站址调整，能够达到理想的覆盖。该方案作为首选方案。
　　宏基站搬迁有两种方式：主覆盖基站位置整体搬迁和双频网基站采取单频近距离搬迁。
　　(1)主覆盖基站位置整体搬迁
　　该种方式应用于基站位置欠佳、受高度限制或受阻挡而需要进行整体搬迁，可以改善其附近覆盖效果。原则是搬迁后的基站不应对原有覆盖范围造成不利影响。
　　传统的用于街道覆盖的宏蜂窝基站有3～6根天线，一般使用桅杆或者拉线塔进行天线的安装和固定，如果是双频网，天线会多达9～12根。该种方式使基站楼顶桅杆林立，容易造成业主和居民的恐慌和反感。这种情况下可以使用集成天线技术予以解决。3扇区的基站集群天线系统将3副双极化天线封装在亚光面的聚酯玻璃纤维面板中。由于集成天线封装后抱杆固定，无法通过天线调节支架来改变机械俯仰角，所以天线可选用在0°～10°内下倾角电可调的天线，采用镀锌管作为天线杆，天线系统整体整洁、紧凑，比较容易赢得业主的认同。采用多频段集成电调天线，具有较好的可扩展性，也可用作3G天线。
　　(2)双频网基站采取单频近距离搬迁
　　该种方式用于不能整体搬迁基站、但无新站又无法改善覆盖的情况。采取双频不共站的方式，如旧城区的居民区周边一般都有基站，但可能位置不太适合覆盖小区(如为了覆盖主要道路)，就可以采取基站的单频近距离搬迁。也就是将共站址的900MHz和1800MHz两个基站拆分成不同站址的两个基站。
　　此类搬迁的另一个特点就是近距离搬迁，一般搬迁距离为100～300m，既可保证原先的覆盖范围，又可以起到建设新站的效果，无需新增主设备，频率规划变动很小。
　　该种方式适用于解决局部覆盖，在市区拥有双频网的条件下非常有利。其优点是在不增加大量投资情况下可以增加覆盖，可以弥补原900MHz基站的覆盖弱区，扩展双频基站的有效覆盖范围；缺点是由于采用了1800M#p#副标题#e#Hz信号进行室内覆盖，所以只对双频手机的用户有改善效果，并且由于1800MHz信号在奥库姆拉模型中路径衰落要比900MHz大9.7dB，所以在室内覆盖时会有一定的劣势。
　　同时本来同站址的双频基站经过搬迁后，900MHz和1800MHz的信号交叠区必然发生变化，需要微调相关的双频参数（如CRO、CRH、Handover_margin等），并且1800MHz基站的功能从原来的容量后备转化为主覆盖，也需要考虑其基站的扩容，防止阻塞。
　　2.2 射频拉远
　　所谓射频拉远技术，本来源于英文的RemoteRadioHead（RRH），RRH的概念就是把射频单元从传统的BS中独立出来，根据需要放置在任意地方。
　　RRH技术的特点是可以将基站分成无线基带控制（RadioServer）和射频拉远两部分。通过使用RRH技术，可以灵活、有效地根据不同环境，构建星型、树型、链型、环型等构造的各种网络。
　　将传统基站分离成射频拉远部分和无线服务器（数字信号处理部分）能够带来技术、物料需求和经济性等多方面的益处。射频拉远单元的重量通常不超过20千克，可以轻松在安装在屋顶或是天线杆上，而无线服务器的体积要小于传统基站，可以安装在成本比较低的空间里，比如地下室或储藏间。由于射频拉远单元安装在近天线端，因此整个基站系统工作更高效、节能。
　　对于周边无法选择新站址进行基站搬迁的，可以射频拉远绕过阻挡物的的形式进行覆盖。射频拉远方案实施速度快，成本低，适用于中小范围覆盖。
　　2.3 新建宏基站
　　作为解决城中村覆盖的最直接的手段之一，新建宏基站适用于建站条件允许（有理想建站位置）、覆盖范围较大的情况。
　　新建宏基站虽然投资大、对配套要求高，但可以较彻底解决城中村的容量和覆盖问题。而且由于城中村的居民对大天线的敏感程度较高，所以宏基站天线需要采用美化天线的形式。
　　2.4 室外光电分布系统
　　室外光电分布系统即将密集的城中村视作一个大的室内场所，通过分布系统来完善覆盖，分布系统信号源可分为宏蜂窝基站、蜂窝基站、射频拉远、无线直放站、光纤直放站等。
　　宏蜂窝基站信号源具有功率大、易扩容的优点，对扩大覆盖范围和满足高话务要求较为有利，且信号质量好，但投资较大，安装不便，需要的配套设施多。在城中村内话务量不高的情况下会造成话务资源的浪费，它可以通过将一个或多个扇区以射频拉远的方式来延伸覆盖范围。外接的射频拉远与施主基站需要光纤相连。微蜂窝基站相比于宏蜂窝基站具有安装便利、投资较小的优点，但输出功率略低，平均每载频成本一般比宏蜂窝昂贵。在分布系统吸收的话务量未达到微蜂窝基站设计要求时仍会有话务资源的浪费。宏蜂窝和微蜂窝基站作为信号源主要用于高话务、大面积的地区。
　　宏蜂窝、微蜂窝、射频拉远信号源除了直接连接天馈系统，通过沿街道布放的天线将能量发射出去外，还可以通过外接直放站来扩大覆盖范围。
　　如果采用射频或移频直放站作为信号源，那么可以通过无源器件进行功率分配，利用干线放大器补偿能量的不足，再将天线安装在街道上进行覆盖。射频信号分布系统组网方案、简捷，更换信源基站比较方便，缺点是在同频时施主天线与重发天线隔离度要求高，在系统服务区域话务量较高时会增加施主基站小区的负担。该方案多用于话务低、面积较小的密集城中村覆盖。
　　采用光纤直放站作为信源，可使用一个光纤近端机直接耦合基站信号，进行电光转换后传输光信号到多个远端机，远端机进行光电转换放大后，再通过天线将信号发射出去。它的特点是克服了隔离度的问题和无源天馈信号分布系统因布线距离过长造成的线路损耗过大的问题，能挂的天线较多，覆盖范围较大，但是系统引入噪声较大，造价昂贵。该方案主要用于有一定话务需求，面积较大的密集城中村覆盖。
　　室外分布系统的#p#副标题#e#天线根据城中村的结构特点，可选择板状天线和全向天线，天线一般安装在二层楼外墙上，最好安装在十字路口的墙角，或者楼与楼之间的缝隙，俯仰角根据要覆盖的区域和楼层向上调整。天线的布放还要考虑互补的原则，进行交错布放，且要考虑美观，适当的时候要进行天线伪装和美化。
　　2.5 增加直放站
　　直放站（中继器）属于同频放大设备，是指在无线通信传输过程中起到信号增强的一种无线电发射中转设备。直放站的基本功能就是一个射频信号功率增强器。直放站在下行链路中，由施主天线现有的覆盖区域中拾取信号，通过带通滤波器对带通外的信号进行极好的隔离，将滤波的信号经功放放大后再次发射到待覆盖区域。在上行链接路径中，覆盖区域内的移动台手机的信号以同样的工作方式由上行放大链路处理后发射到相应基站，从而达到基地站与手机的信号传递。
　　直放站是解决通信网络延伸覆盖能力的一种优选方案。它与基站相比有结构简单、投资较少和安装方便等优点，可广泛用于难于覆盖的盲区和弱区，如地下商场、停车场、地铁、隧道、高层建筑的办公室、娱乐场所、电梯或私人住宅等，提高通信质量，解决掉话等问题。
　　该种方式主要用于解决城中村底层局部覆盖问题，可采用光纤直放站或射频直放站。
　　射频直放站由于具有安装灵活、不需铺设光缆和电缆等优点在小区覆盖上应用较广，但同时存在远端机价格较高且电源、接地等问题不易解决的问题，因此在城中村覆盖中不推荐使用。
　　直放站的设置将会带来同频和邻频干扰，因此直放站在选址时一定要选好施主基站及所用频点，适当增加直放站重发天线的俯仰角，以使同频和邻频干扰降低到最小程度。
　　2.6 增加多载波功率放大器(MCPA)
　　多载波功率放大器(MCPA)通常由MCPA（多载波功放）模块，大容量电源整流模块、收发滤波器、有源“智能”功率合并器、功率衰减器、上行LNA（低噪放）模块、控制电路板、告警接口模块、高效温感散热风扇组等部件所组成。它区别于传统的基站普通高功率放大器(BBA)和基站塔顶信号双向增强器(TMB)：放大器内的MCPA模块可同时放大所有载频信号，并能以“智能合并”方式叠加多个MCPA模块来提升放大功率，最大支持8个载波。能够经济、有效得解决城中村深度覆盖不足的问题，同时还可以兼顾容量需求。一般来讲对于6载波小区增加130W的MCPA后可使覆盖强度增加7dB左右。
　　3 结论
　　城中村深度覆盖建设并没有统一的规律可循，也没有可以完全照搬的模式。城中村覆盖方案区别于传统覆盖方案的一个特点是除了其方案的技术性之外，更多的是其可行性、有效性，因此在实际规划建设时，需要对城中村的覆盖现状、环境、楼房位置、建筑高度等做仔细的现场勘查，根据每个城中村的自身特点，因地制宜地设计合理的方案，才能收到较好效果。
　　参考文献
　　[1]赵桂标.城中村信号覆盖解决方案探讨[J].移动通信，2006,(2)
　　[2]吴杰周宏成.CDMA网络密集市区覆盖解决方案[J].电信快报，2005,(6)