众所周知,丰富多彩的数据业务和多媒体业务将是3G业务的重点。根据用户的生活习惯和数据业务的行为分析,绝大多数的数据和多媒体业务将会发生在室内。由目前2G/2.5G网络的运营经验可知,移动用户的60%也分布在室内。NTTDoCoMo的统计数据也表明,3G室内业务量占到网络总业务量的69.7%,主要原因在于室内提供舒适的环境,用户的等候时间也大多在室内消磨,他们也更喜欢在室内使用视频电话、游戏等高速数据业务。所以就以上几方面而言,室内覆盖对3G来讲有着更多的重要性,而且在现有网络覆盖情况已经比较完善的情况下,用户会要求3G有更完善的网络覆盖,这样用户才会考虑使用3G网络。因此,提高室内覆盖能力,不仅可以给用户带来更好的业务使用体验,还可以分散用户过于密集地区的网络压力,更可以与其他运营商的网络争夺室内话务量。可以肯定的是,室内覆盖的完善是3G取得成功的关键因素之一。
目前,TD-SCDMA试验网的建设正在如火如荼地进行中。但是由于我国目前还没有真正意义上的TD商用网络,在TD-SCDMA室内覆盖方面也尚处于探索阶段,因此在这种形势下,研究如何协调室内外站点的信号、平衡室内外覆盖,使网络性能更加优化的问题,对提高TD-SCDMA网络质量有着至关重要的作用。本文从介绍TD-SCDMA室内覆盖系统组成、特点及典型场景入手,分析了TD-SCDMA系统室内外站点协同覆盖应把握的关键问题,给出了室内外站点协同优化的策略。
由于TD-SCDMA网络处在较高的频段范围(2000MHz),不可避免存在TD-SCDMA网络覆盖损耗较GSM大的问题,考虑到目前TD-SCDMA网络室内分布系统改造是在GSM网的基础上增加功放设备来实现,因此有效规划和优化好TD-SCDMA室内分布系统网络质量变得非常重要。
加强工程网络测试评估,及时发现工程设计及优化中存在的问题,制定出详细的覆盖预测和设计规划,是TD-SCDMA室内网络优化工作的关键。
室内场景下的TD-SCDMA信号衰耗
笔者针对写字楼、酒店、居民楼三类主要室内场景对TD-SCDMA信号的衰耗情况进行了测试和汇总,得出以下结论:
TD-SCDMA信号穿透1cm玻璃衰减7~9dBm;
TD-SCDMA信号穿透24cm水泥墙体衰减14~16.61dBm;
TD-SCDMA信号穿透48cm水泥墙体衰减22~25dBm;
TD-SCDMA信号穿透钢质大门衰减8~10dBm;
TD-SCDMA信号在室内分布系统2/1馈线中传播100m大约衰耗11dBm,在7/8馈线中传播100m大约衰耗7dBm。
信号强度直接影响各项业务
为了解TD-SCDMA网络AMR语音、VP视频和数据三项业务的实现与信号电平之间的联系,笔者对室内主要场景的各项业务进行了测试,并对三项业务实现和不能实现时的信号强度值进行了分析,得出以下结论:
AMR语音信号强度优于-95dBm时可保持正常通话;
AMR语音信号强度在-95dBm至-100dBm之间时可正常接通,但话音质量较差;
AMR语音信号强度低于-100dBm时,基本不能正常通话;
VP64K视频电话信号强度优于-85dBm时可保持正常通话;
VP64K视频电话信号强度在-85dBm至-95dBm时可正常接通,但会出现大量马赛克;
VP64视频电话信号强度在低于-95dBm时已不能正常接通;
PS数据信号强度优于-85dBm时速率能基本保持在1Mbit/s以上;
PS数据信号强度在-85dBm至-95dBm时速率只能保持在500kbit/s左右;
PS数据信号强度低于-95dBm时已基本不能正常接通,或者速率很低。
TD-SCDMA室内网络质量评估方法
根据以上两项TD-SCDMA信号传播特性的测试结果,笔者对TD-SCDMA室内分布系统网络质量提出了与GSM网络不同的评估方法,测试评估内容包括室内覆盖测试、信号外泄测试、室内业务测试、切换测试等项目。
1 室内覆盖测试
(1)测试方法
地下停车库、垂直电梯以及涉及到的主要公共场所如:大堂、会议中心、商场、餐厅、娱乐、健身中心等热点公共区域应为重要测试地点。
除以上地点,一般商务楼层和住宅的楼层随机抽查,即测试地点应包括顶楼、底楼和中间楼面。
对于采用异频方案的楼宇,测试层面必须包括各个不同载波小区所覆盖的范围。
手机设置为空闲模式,遍历测试层面。
(2)评估标准
要求室内移动台天线端下行导频信道C/I应大于-3dBm,RSCP应大于-95dBm。
采用同频方案的楼宇,如果没有或仅有1或2个室外宏小区导频信号较强(1或2个宏小区的导频信号电平均超过-80dBm,且C/I大于-3dB),要求室内95%的区域导频信道RSCP不低于-85dBm;封闭区域和室内纵深区域导频信道RSCP不低于-95dBm;窗口边缘区域导频信道RSCP不高于-80dBm。
采用同频方案的楼宇,如果至少有3个室外宏小区导频信号较强且杂乱(至少有3个宏小区导频信号电平均超过-80dBm,且相差小于5dB),要求室内覆盖边缘场强(RSCP)大于室外信号(RSCP)5dB以上。
采用异频方案的楼宇,要求室内95%的区域导频信道RSCP不低于-85dBm;封闭区域和室内纵深区域导频信道RSCP不低于-95dBm。
2 信号外泄测试
(1)测试方法
手机设置为空闲模式,对室内小区信号进行测试;在建造物外一定区域(10m左右)进行测试,即沿大楼周边道路移动,与建筑物保持10m左右距离,遍历测试路线。
(2)评估标准
对于采用异频方案和室外信号较好的同频方案,建筑物周围10m处室内覆盖系统导频信号(RSCP)<-85dBm;对于采用同频方案的室内小区,在建筑物周围10m处室内覆盖系统导频信道RSCP要比室外信号(RSCP)低10dB以上。
3 室内业务测试
(1)测试方法
地下停车库、垂直电梯以及涉及到的主要公共场所如大堂、会议中心、商场、餐厅、娱乐、健身中心等热点公共区域应为重要测试地点。
除以上地点,一般商务楼层和住宅的楼层随机抽查,即测试地点应包括顶楼、底楼和中间楼面。
手机设置为CS64k话音业务连接短呼模式,每个测试层面要求进行定点CQT,测试人员对东、南、西、北、中5个方向都要进行测试。
手机设置为PS64/384k模式,每个测试层面进行定点CQT,测试人员根据需要完成PS附着(attach)、PDP激活、PS64/384FTP测试。
手机设置为PS64/64k模式,每个测试层面进行定点CQT,测试人员根据需要完成PS64/64FTP测试、FTP上传测试。
在每个测试层面,使用一部UE向另一部UE发送短信,根据测试需要完成。
手机设置为AMR12.2k话音业务连接短呼模式,每个测试层面进行DT,遍历整个测试层面。
(2)评估标准
手工记录测试中未发生未接通、掉话、话音断续、背景噪音、单方通话、回声、串话等现象才算达到测试要求。
4 切换测试
(1)测试方法
对于采用分区方式覆盖的楼宇,对出入口、连接不同分区的电梯井道、主要通道和公共区域进行切换测试。
未采用分区方式覆盖的楼宇,对出入口进行切换测试。
切换测试以该区域用户的平均移动速度进行。
切换测试手机设置为AMR12.2k话音业务连接模式进行,在每个地点进行多次出入切换测试。
在进行室内业务测试时须对靠近外墙和窗口区域进行切换情况测试。
(2)评估标准
同异频切换/重选成功率>95%、时长≤6s。
室内靠近建筑物外墙、窗口处不应发生切换。
5 结束语
通过以上分析可以看出,TD-SCDMA系统室内、外是相互作用和相互干扰的整体,室内、外站点必须综合考虑,合理利用建筑物的遮挡,并采用合适的协调优化策略,才能达到协同覆盖的效果。而更加详细的优化参数调整方案,需在实际的网络测试中根据工程经验分析总结。
TD-SCDMA室内覆盖网络质量的好坏一定程度上决定了中国移动下一步的业务发展,在高频信号衰耗较大和频率资源紧张的情况下,如何能规划和优化好TD-SCDMA室内覆盖将是重点探索的方向。
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