原创 3G基站与覆盖增强技术

     覆盖是移动通信网络的首要目标，对于3G建设来说，覆盖增强技术的作用是解决投资与覆盖容量的矛盾。在激烈的市场竞争环境下，运营商需要提高覆盖的广度和深度，而要改善覆盖就要增加投资。覆盖增强技术似乎在一定程度上缓解了广覆盖与大量投资之间的矛盾，它不仅能够扩大覆盖范围，还能加快网络的建设速度，与此同时降低运营商的投资。

 

     目前，我们能利用的覆盖技术有OT－SR、射频拉远、直放站、塔放、电调天线、大功率基站、室内分布系统等，它们各有特点，在不同的应用场景能够发挥作用。

 

OTSR技术

 

     相对于STSR来说，两者在下行天线口的导频信道发射功率相同情况下，无论导频测试还是业务测试，两者上下行覆盖基本相同，保证相同覆盖情况下，OTSR相对STSR容量有40%到50%的缩减。它所适用的场合，一个是有明确覆盖需求、覆盖范围广、话务量低、话务量增长缓慢的地方，比如位于经济发展水平相对较低的农村或交通干道。OTSR升级为STSR时需要增加两个功放，要考虑信道功率配比、切换门限、无线下倾角等。

 

射频拉远技术

 

      射频拉远技术主要有以下特点，即主基站射频远端模块，通过光纤与主基站连接，与主基站共享基带处理。在容量上如果是3dB，10W的RRU和20W的STSR容量没有区别。在功控方面相当，光纤时延对功率控制没有明显影响，切换时延和STSR相当。我们在射频拉远时也面临一些问题，比如普遍不配备电池或电池放电时间短，因此在市区内不宜作大面积连续覆盖。RRU主要使用交流电进行供电，扩容可以增加收发模块或增加RRU进行捆绑实现。RRU操作维护信息要求可通过光纤进行传送，并于主基站、近端维护台、远端维护台对RRU进行维护和升级。RRU一般安装在室外，机柜必须为密封结构，并要求具有防水、防尘、防霉菌/盐雾以及抗高温、低温等功能，而且安装中必须接地并采用防雷措施。

 

     由于RRU体积小，可以解决馈缆长距离传输损耗问题，提高规划与建设的灵活性，可以在市区补盲，作为室内分布系统的信号源采用“RRU+室内分布系统”实现室内覆盖。在话务量低、具有光纤资源、建网效率低的地区，可以用RRU解决覆盖问题，可以通过现状组网实现交通干线等线性区域的覆盖。

 

直放站技术

 

     直放站技术采用同频放大设备，射频信号功率增强，这在2G系统里应用很多。新近提出的光纤直放站可以应用于密集市区、地下停车场、隧道等无线覆盖盲区，以小功率直放站为主，优先考虑光纤直放站，避免污染。另外，直放站还可以解决郊区、农村以及公路、铁路等低话务地区的覆盖和补盲，作为室内和室外分布系统信号源解决室内、室外弱覆盖区的覆盖问题，恢复主导导频，在业务量稀疏、缺少光纤资源的农村和交通干道可以采用。

 

塔放

 

     塔放的方式通过提高上行接受灵敏度，可以增强上行覆盖。方式是在扩展线上把塔放信号接进天线信号的放置，采用低噪声放大器。塔放在上行链路能够提供2~3dB的增益，本身引入1dB左右的插损，影响下行链路覆盖和容量。塔放主要应用于郊区、农村等较为开阔的地区，主要是广覆盖而且上行覆盖受限的场景。上行链路增益随馈缆长度而变化，在馈缆比较长的场景下，这一改善尤为明显。

 

室内分布系统

 

     室内分布系统要考虑多系统共用，通过干放，让多个信号吸收室内的话务，较大程度地提高室内覆盖的效果。目前，室内外、电梯口切换成功率较高（97％以上），室内外异频硬切换成功率相对较低。由于室内分布系统无接收分集，上、下行对称业务表现为上行受限，上下行非对称业务表现为码资源受限。

 

     在使用室内分布系统时，我们应该注意，一要选择合理的建设物类型，提高设备利用率，避免投资的浪费；二要在方案设计前进行模拟的测试和调研，提高设计方案的合理性和实用性，因为这是针对某一个产品设计的，不是一个通用的标准。在方案实施前必须进行严格审核，发现问题，减少后期工作量，提高设计质量，控制建设成本。

 

电调下倾天线

 

     其特点是通过改变共线阵天线振子的相位，从而使天线的垂直方向性图下倾。由于天线各方向的场强强度同时增大和减小，保证在改变倾角后天线方向性图变化不大，使主瓣方向覆盖距离缩短，同时又使整个方向性图在扇区内减小覆盖面积但又不产生干扰。

 

    电调下顷天线能够实现以下性能：小区径向近处覆盖强度，电调天线大于机械下倾天线；电调天线相对机械下倾天线同站邻区干扰减少，Ec/Io明显改善；小区正对方向电调天线的场强大于机械天线，小区侧面电调天线的场强小于机械天线，方向图畸变在测试结果中表现的较为明显。电调下顷天线拥有很多的应用场景，比如在密集市区我们认为可以使用电调天线，在环境比较复杂、天线下倾角经常需要调整的城市区域，使用电调天线可以使维护操作工作变得便捷高效。

 

大功率基站

 

    目前有很多基站产品下行链路采用大功率功放，采用17dB的定向天线，覆盖范围可达70公里。对于地域辽阔话务量很小的草原和半沙漠地区，可以利用最少的站址实现无缝覆盖。在海岸线，提供近海海面连续覆盖。可以对离陆地较远的海岛进行覆盖，为当地生活的居民及游客提供廉价的通信手段。

 

    为保证大功率基站的覆盖范围，基站选址应选择在目标覆盖区内地势较高的山峰或丘陵之上，当自然高度不足时，可通过铁塔增高天线挂高，尽量保证视距传播。由于大功率基站覆盖距离远所引起的无线空间传播时延，必须合理设置小区半径参数。另外，大功率基站可结合塔放、四天线接收分集等设备同时使用，以提高上行接收灵敏度，保证上行覆盖。