作者:朱继勇
随着无线市话用户的急剧增加,我省无线市话业务已进入高速发展期,网络的容量以及覆盖优化已成为重点关注的问题。
从全疆16个本地网的无线市话网络来看,乌鲁木齐市无线市话网络承担了全疆最大话务负荷,在网用户数突破了30万。所以,要持久长效地做好网络优化工作,就必须重点做好高话务地区的优化工作。通过增加网络性能分析和网络监控,结合当前热点区域的用户投诉情况,重点做好热点区域和高话务区域的优化工作,对于一般区域要求做到全面覆盖。在选用基站时,主要以大基站(500mW)为主,小基站(200mW、20mW)为辅的方针来覆盖,高话务量区对基站进行捆绑(1C15T)增加话务信道。在有必要进行室内覆盖的地方(大型地下商场,超市等)进行室内覆盖。乌鲁木齐现在有基站6000余个,虽然基站数目很多,但有很多问题,因为小灵通基站的发射功率相对来讲比较弱,加上小灵通的频段为1900-1920MHz,这虽然使小灵通成为真正意义上的环保手机,但也因信号穿透力弱而带来了一系列问题。最主要的表现就是覆盖半径小,信号抖动大,切换频繁且时间较长;小区规划难,轻易受到干扰;其次,小灵通采用时分双工的方式进行通信,对同步要求高,从而对线路质量要求较高;再者;小灵通基站采用本地交流供电,轻易受到停电的影响;此外;小灵通基站的安装位置点多,受业主干扰的因素多。而安装位置的挪动对信号覆盖有一定的影响。上述问题大致可以归为几类,即覆盖问题、同步问题、干扰问题、切换问题、基站线路超长问题、停电问题、小区规划问题和基站的安装问题。下面主要以乌鲁木齐为例,就覆盖问题、同步问题、干扰问题和小区规划等技术问题的解决思路进行探讨。
一、覆盖问题:分为室外覆盖和市内覆盖
从技术角度而言,室外覆盖主要考虑的是天线角度、安装方位和天线距楼顶地面的高度。其中,安装方位和天线距楼顶地面的高度完全根据建筑物的高度、楼顶是否有“女儿墙”、楼间间距等环境因素及经验来确定,一般是固定不变的;但天线角度在建网初期主要满足覆盖,在网络基站数量达到一定程度的时候,通过专门的仪表(如PHS35C)测试到某些地段覆盖层数过多,或者某些基站覆盖半径过大,就可有针对性地对一些基站增大天线的下倾角度,从而缩小这些基站的覆盖范围,在一定程度上降低可能发生的带内干扰的概率,对于均衡基站吸收话务量方面也有好处。乌鲁木齐小灵通采用的是中兴公司的系统,在室外全部采用500mW大功率基站(CS28/CS28A)。目前室外覆盖难以解决的地方为尖顶楼群、高层建筑以及间距极密的楼群。尖顶楼群的安装方式往往需要用到定向天线,从一边打向高楼的一侧或是通过在尖顶楼群四周的建筑上安装基站来达到部分的覆盖,但目前来看这样的覆盖效果并不是很理想。对于高层建筑而言,一般采用室外定向或者室内布线的方式加以解决。室外定向需要找到合理的位置并进行双面定向才能达到较好的效果,对于楼层结构复杂的建筑,室外定向的方法一般效果不佳。室内覆盖根据不同的场合采取不同的解决方案。对于人流密集的商场、大型超市和非高层酒店,通常采取智能型基站(CSL)结合吸顶式天线远拉的方式(即纯无源方式的室内分布系统),这种方式有时因覆盖需要,当天线设置个数不是4的整数倍时,要用到功分器或耦合器等无源器件。采用智能型基站主要是用以平衡各天线的发送和接受信号强度,同时保证各个天线具有全发全收功能,从而达到较好的效果。对于大型茶座等娱乐场所,通常可以采取20mW基站的方式来解决;而对于小型酒吧、饭馆及其包间,直接利用四周室外的基站信道,将小基站通常放置在窗口或拐角处,达到覆盖效果。但小基站的布放要考虑干扰(即隔离度)的问题,不宜放置过密,在保证信号场强的情况下越稀疏越好(比如在一个走廊里只考虑放一个)。对于高层建筑,除了采取多方位定向覆盖的方式外,大多数则采取有源方式的室内布线方案,即在室内根据话务量情况放置1个或2个20mW小基站(当然根据需要也可以选用大基站),根据建筑物的特点将基站功率放大后再分配,利用吸顶天线将信号送达建筑物的各角落。有源方式的室内布线系统到达天线的场强,可通过以下方法来进行施工前的模拟估算:由空间自由衰减计算公式Ls(dB)=32.45+20Lgf(MHz)+20Lgd(Km)可计算得到1900MHz信号在空间的衰减值。有源方式的室内布线需要注重的问题有功率放大器和分配器等器件的适用频率范围、插入损耗、驻波比和隔离度,其中对于功率放大器的要求最高,非凡在带宽、自动增益控制范围、带内平坦度等方面都有较高的指标要求。此外,室内布线在馈线的材料选择上也有区别,布线系统在设计时还需考虑干扰保护比、无线覆盖区可接通率、无线覆盖边缘场强(避免与室外“乒乓”切换效应)、上行噪声电平、误码率等级、天线输出功率的上限等问题。需要非凡指出的是,为了保证上行信号的电平和稳定性,通常要在近天线端(或距天线最近的分配器端)增加延伸放大器,在设计时还须考虑到分布系统中无源器件和馈线能够为3G移动通信所利用。不过,目前小灵通室内布线系统还没有严格的标准出台,大多都在试验阶段,最终总体效果需要工程竣工后拨叫测试来验证。
二、同步问题
同步问题在小灵通网络中至关重要,基站不同步时,即使场强很高也无法保证网络正常工作,这是由小灵通采用时分双工的原理决定的。同步状态在基站治理终端可直接看出来,也可通过远程登陆到该基站查看,还可以通过专门的路测仪表(如PHS35C),选择一个同步基站作为基准,现场查看(当某基站的同步时延>31.25μs时,可认为该基站不同步)。不同步的原因主要有交换、传输侧时钟板件故障(如停电造成的)、GPS同步基站停电或UPS电源设备损坏、GPS同步基站线路故障和非GPS同步基站线路质量差。
三、干扰问题
干扰问题分为带内干扰和带外干扰。带内干扰是来自小灵通网络系统内部的干扰,又可分为同频干扰和邻频干扰,一般通过PHS35C可以直观地测试出来。当基站过密时,最有可能引起控制信道SCCH频率(26频点)相互间的干扰,也可能引起邻频干扰。带内干扰的另一个来源是小灵通网络系统内部大功率基站对小功率基站的干扰,为了避免这种情况,通常将小功率基站用于室内覆盖(即室外信号难以到达的地方)。带外干扰是来自外系统的超强功率信号,这包括来自900MHzGSM系统边缘频率的信号干扰,也包括来自1800MHz系统GSM边缘频率的信号干扰。根据经验,当小灵通基站正好对着GSM基站主瓣辐射方向时,小灵通基站与GSM1800MHz基站间隔最好在50m以上,与GSM900MHz基站间隔最好在20m以上;不在GSM基站主瓣辐射方向时,最好相隔10m以上。
四、切换问题
切换问题分基站间的切换和本基站各信道间的切换。基站间的切换主要与信道是否忙、切换门限电平的设置有关;本基站各信道间的切换主要与误码率、信道是否忙有关。切换门限电平的设置与基站的类型和分布密度有关。一般而言,智能型基站(如CS28基站)的切换门限电平设为23dB左右,而非智能型基站切换门限电平则稍高一些;基站分布很密的地区较之于基站分布很稀的地区,切换门限电平最好高出2-3dB.(比如乌鲁木齐市的大西门)以达到切换频率和切换时语音效果的相对齐佳的综合效果。
五、小区规划
小区规划也是一个比较重要而且实现起来比较难的问题,非凡是在现有小区划分的基础上重新“裂变”或者规划,所要做的工作量就更大了。小区规划之所以重要,是因为小区的规划影响手机越区注册和越区切换,非凡是小区的边界选择极其重要。小区规划之所以难,主要需要同时考虑以下几个原因:小区边界要尽量避开话务高的地段和顺沿主干道的情况,如十字路口。同一小区内的基站数的设置主要考虑小区内寻呼数的上限和越区切换次数是否过频,因此其数量不可过多,也不可太少。一方面,同一小区内的基站数过多可能导致寻呼数的增加,影响到该寻呼区各基站的效率(即寻呼成功率),一般来说,忙时寻呼数以不超过8000次为宜。另一方面,同一小区内的基站数过多,在该小区人口、建筑稠密,面积又小的情况下,也可能导致带内同频干扰和邻频干扰,同时也可能带来频率拒绝次数的增加。由于小灵通可用载频为76个,而TCH可用载频仅有59个(18-77),因此根据经验,同一小区内的基站数的设置一般不应超过80个。同一小区内的基站数设置又不能过少,这是因为在话务中高密区(如市区中心范围)若基站数设置过少,无形中增加了越区切换概率,也增加了小区规划的复杂性。根据经验,同一小区内的基站数以40-80个为宜。小区边界线闭合外形要尽量避免狭长型和不规则凹状多边形。在小区边界要适当增加基站的覆盖层数。
在小区规划时要兼顾考虑以上几点,但在实际运用中,往往因为受道路、基站线路所在模块(或控制器)的影响,要兼顾以上几点其实并不轻易,只能具体情况具体分析,舍轻取重。在基站小区存在的问题中,还有一个可能产生小区“孤岛”的问题,即在某一小区范围内较靠近中心的位置存在个别或少数基站的小区编号与该小区绝大多数的基站编号不一致。这种问题的产生往往是因为在基站建设过程中基站位置的经纬度和实际不符,或者基站挪动了地址却未改基站数据所造成的,所以要不定期地借助电子地图和辅助手段进行观察,一旦发现,应立即改正。
六、话务分析
比如选取最近的两周来考察,当某个1C3T基站的忙时话务量有连续7天以上达到1.5Erl,同时基站时隙忙拒绝率较高(如高于30%)的时候,再关联调查该基站周边100m以内的基站话务情况,基本可得出该基站是否要增加信道了。当然,假如关联考察某几个相邻近位置的基站,发现其中四周几个基站话务繁忙且拒绝率高,而位于中心位置的基站话务量和拒绝率都很低,基本上就可以判定该中心位置基站安装的方位角度不理想,应设法调整。解决话务忙的一个中心思路是将在网现有基站中的超忙基站更换或捆绑成更大容量的基站,被更换下来的小容量基站可用于解决城市边缘的覆盖问题。
七、小结
小灵通网络的优化工作是一项长期、复杂、反复的过程,在实际的网络优化中,应该具体问题具体分析,正确定位问题并采取正确的解决方法,总结经验,相互交流经验,才能使网络性能和质量不断得到提高。(宁一编辑)
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