賈文俊,霍軍立(中國移動集團山西有限公司運城分公司,山西運城044000)
在運城TD三期分布系統(tǒng)建設,特別是在TD-SCDMA與GSM分布系統(tǒng)共用改造中,曾出現(xiàn)很多有關室分系統(tǒng)TD信號不能滿足用戶通信需求的問題。對此筆者根據(jù)2G 900 MHz及TD 2 000 MHz頻段的無線傳播特性等,對共分布系統(tǒng)的質量保障問題進行了深入研究,并在實際工程中取得了良好效果。
a)普通建筑物。主公共控制物理信道(PCCPCH)接收信號碼功率(RSCP)≥-80 dBm,C/I≥0 dB。
b)地下室、電梯等封閉場景。PCCPCH RSCP≥-85 dBm,C/I≥-3 dB。
2G 900 MHz和3G 2000 MHz頻段在空間傳播損耗及饋線損耗上存在著明顯差異。
a)A類區(qū)域,指近似于直射環(huán)境的區(qū)域。3G與2G自由空間損耗相差約7 dB。
b)O類區(qū)域,指一般建筑物(以磚墻為例)。因穿透和繞射,3G與2G損耗相差約5 dB。
3G與2G饋線損耗比較見表1。
目前,運城TD與2G共分布系統(tǒng)覆蓋最常見的問題是電平達不到相關要求。由于目前TD話務量還不夠大,C/I問題還不太嚴重,所出現(xiàn)的質量問題一般都可通過修改頻點及碼字等方式來解決。而對于TD與GSM共用分布系統(tǒng)的質量問題,則需通過采取以下“1個原則”、“4項措施”及考慮“5種因素”的方式來保障。
表1 3G與2G饋線損耗比較
所謂1個原則即就近接入RRU原則。由表1可知,3G和2G頻段相同饋線的損耗是不相同的,其中:7/8″饋線3G 2 000 MHz頻段的百米損耗較 2G 900 MHz大2.2 dB,而1/2″饋線則大3.8 dB,因此在實際工程中饋線損耗是不容忽視的因素。另外,在有些室分工程中,RRU接入分布系統(tǒng)的位置距天線較遠時也會導致出現(xiàn)天線輸出電平較低的問題,所以也需就近接入RRU以減少饋線損耗。就近接入RRU是TD與2G共分布系統(tǒng)工程設計與實施的1個很重要的原則。例如,禹香苑小區(qū)TD與G網(wǎng)室分合路后室內信號很弱 (電平約為-90 dBm),檢查發(fā)現(xiàn)是施工時將RRU接在距天線較遠(約200 m(見圖1))的地方造成的。經(jīng)RRU就近接入(見圖2)后,由于減少了饋線及接頭損耗,使室內信號電平提高至約-76 dBm,從而滿足了用戶通信需求。由圖1和圖2可知,A1天線口功率前后比較提高了28.08-14.08=14(dB)。此后,在其他室分系統(tǒng)優(yōu)化中采用了“RRU就近接入”這一基本原則,也都取得了良好效果。
3.2.1 適當增加RRU
在運城TD三期建設中,對于分布系統(tǒng),一般是在原有干線放大器的地方增裝RRU。由于2G干放輸出功率一般為5 W (個別為2 W或10 W),而目前大唐RRU在小區(qū)覆蓋中設定的輸出功率為3.2 W,加之3G頻段特點,空間損耗及饋線損耗都較大,故在2G干放與RRU數(shù)量相同的情況下,天線輸出的3G電平必將低于2G,且室內3G電平較2G相差約15 dB,從而導致很多區(qū)域的室內信號較弱,不能滿足用戶通信需求。針對這一問題,經(jīng)我們合理計算,采取了適當增加RRU的措施來解決。例如,禹香苑5期工程的TD室分開通后,經(jīng)測試小區(qū)室內電平約-95 dBm(見圖3),適當增加RRU后室內電平均達-75 dBm(見圖4)。由圖3及圖4可知, 增加RRU3后,A1天線口功率增加了 20.53-(-162)=22.15(dB),效果良好。
圖1 禹香苑更改RRU2位置前示意
圖2 禹香苑更改RRU2位置后示意
圖3 禹香苑增加RRU前示意
圖4 禹香苑增加RRU后示意
3.2.2 適當增加分布天線
由于3G頻段空間損耗較大,TD信號合路后個別區(qū)域會出現(xiàn)信號較弱的問題。例如,萬家福超市TD信號合路后大部分區(qū)域信號電平約-60 dBm,部分區(qū)域僅約-90 dBm(見圖3)。在原分布系統(tǒng)基礎上增加3個吸頂天線措施后,整體信號都達約-60 dBm(見圖4)。該措施較適合于超市及汽車站等較空曠區(qū)域及在小區(qū)覆蓋中個別點信號不好的情況。但究竟是采取增加RRU的措施還是采取增加天線的措施來解決室內信號覆蓋問題,應綜合考慮成本及施工難度并在其間找到1個適宜的平衡點。
3.2.3 合理選擇不同類型的饋線
由表1可知,由于3G頻段7/8″與1/2″百米饋線損耗相差4.6 dB,故為提高3G天線輸出電平,有些區(qū)域可選用7/8″饋線。例如,天泰文化園小區(qū)原室內信號電平約-88 dBm(見圖5),分布系統(tǒng)支線為200 m的1/2″饋線,在更換為7/8″饋線后室內信號電平達約-80 dBm(見圖6),效果良好。由圖5及圖6可知,A1天線口功率增加了 8.25-0.25=8.0(dB)。
3.2.4 電梯覆蓋問題
TD室分共用2G室分時普遍存在著電梯覆蓋問題。因3G頻段電梯損耗較2G頻段高約10 dB,故很多電梯的TD信號電平都難以達到集團要求的-85 dBm。對該問題我們采取2種措施來解決:一是每3層樓增加1根定向板狀天線。例如,柏森大酒店等采用該措施后電平由低于-90 dBm提高至高于-85 dBm,效果較好;二是在電梯井布天線,用板狀或錐狀天線直接覆蓋電梯。例如,運城大酒店TD信號經(jīng)常脫網(wǎng),在電梯井布板狀天線直接覆蓋電梯后,信號達約-82 dBm。
3.3.1 器件不支持3G問題
在TD合路2G時,要特別關注有的早期室分系統(tǒng)器件是不支持3G的,即系統(tǒng)雖無故障,但就是無3G輸出信號。對于該問題,如施工方便應盡量采用更換支持2/3G器件的方式來解決;如果施工難度較大或原2G分布系統(tǒng)信號也不太好,考慮到合路后對原2G系統(tǒng)會有影響,可采用重建3G分布系統(tǒng)的方式來解決。例如:市賓館分布系統(tǒng)采用更換支持2/3G器件后問題就得到了解決;而由于凱越商場室分系統(tǒng)施工難度較大,特別是白天不讓施工,若進行器件更換可能會影響2G系統(tǒng),所以就采用了重建分布系統(tǒng)的方式來解決。
圖5 天泰文化園更改饋線前示意
圖6 天泰文化園更改饋線后示意
3.3.2 逆變器問題
在TD合路2G分布系統(tǒng)時,對于給干放和RRU供電的逆變器容量問題,設計時需進行仔細的測算,必要時應更換為大功率逆變器。例如,新新家園小區(qū)3G室分開通后,干放、RRU經(jīng)常出現(xiàn)掉電、有時2G干放無輸出信號現(xiàn)象。測算后發(fā)現(xiàn),這是由3G開通后增加了逆變器給RRU供電使其負荷較重造成的。在逆變器由2 000 W更換為3 000 W后,上述現(xiàn)象隨即消除。所以在設計干放及RRU較多的大型分布系統(tǒng)時,應認真考慮原逆變器及蓄電池的容量問題。
3.3.3 電源線問題
TD合路2G分布系統(tǒng)的另一個不可忽視的問題是,在測算逆變器容量時還需對為干放及RRU供電的電源線進行測算,以避免增加RRU后因原電源線電阻較大而導致出現(xiàn)干放及RRU的輸入電壓不足的問題。例如,薈萃小區(qū)TD合路后,由于增加RRU使干放的輸入電壓降低,導致其無輸出信號。經(jīng)測算發(fā)現(xiàn),盡管逆變器容量可滿足目前干放及RRU需求,但因電源線徑較細而不能滿足干放及RRU的輸入電壓要求。在將原3×2.5 mm2電源線更換為3×6 mm2后,干放及RRU的輸入電壓就轉入正常。
3.3.4 故障問題
TD合路2G分布系統(tǒng)后,有些系統(tǒng)雖無上述問題,卻仍會出現(xiàn)無信號或信號很弱的問題。該問題通常是由器件故障引起的,需認真予以研究:若是區(qū)域信號弱,一般是由RRU與干放合路器問題造成的;若是單根天線,則一般是由耦合器或天線問題造成的。
3.3.5 對2G分布系統(tǒng)的影響問題
3G與2G室分合路后,有時會出現(xiàn)2G通話斷續(xù)或2G信號變弱的問題。該問題通常是由合路器或其安裝造成的。按相關規(guī)范要求,重新安裝或更換合路器后上述問題就會得以解決。
在TD及WLAN建網(wǎng)初期,為提高TD用戶感知,據(jù)TD網(wǎng)絡特點并結合2G網(wǎng)絡實際情況,在網(wǎng)絡規(guī)劃設計及優(yōu)化階段,應充分利用各種手段,切實提高網(wǎng)絡覆蓋,以滿足用戶通信需求,提高用戶滿意度。
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