典型区域UMTS无线网络的多种覆盖方案分析

来源：作者：出处：巧巧读书 2007-10-28 进入讨论组

在充分分析了隧道的特点后，可以考虑作如下覆盖。

1.直放站

直放站是一个很好的解决方案，由室外施主宏蜂窝基站提供容量，重庆市区的隧道出口大都不在密集街区，因而施主宏蜂窝基站富余容量可以有所保障。视具体情况，光纤和射频直放站均可考虑。如条件许可，光纤直放站效果更佳。如难以拉光纤，也可选射频直放站。在这种情况下，需选择正确的宏蜂窝作施主站，该站与射频直放站的接收天线间在视距上无遮挡，施主站在满足隧道外话务量要求的同时，有一定的容量余量。

射频直放站通过从远处的宏蜂窝收到无线信号对隧道内进行覆盖，直放站对施主基站的接受天线通常是高增益（>= 20 dBi）窄波瓣，安装在接收主信号强，来自其他室外站信号少的位置。主信号RSCP 的典型值是–70 到 –80 dBm或更好，Ec/Io 值–7到–9 dB或更好。

直放站的覆盖天线或分布系统需要通过光纤来传入隧道，也可使用用同轴电缆。同轴电缆传输损耗大，不便于弯曲，安装难度大，如果覆盖短隧道，或覆盖距离较短（通常小于五十米的传输距离），可考虑使用一到两个八木天线，提供覆盖。在传输损耗小的情况下，还可以考虑低增益甚至无源系统做覆盖。

与同轴电缆相比，光纤传输更适用于长距离的传输要求。光纤所许可的输入功率通常很小，传输距离长传输损耗小，需要在远端对信号进行放大，光纤便于弯曲，安装难度小。对于长隧道，分布系统跨度大，光纤传输更适合。

2.泄漏电缆

泄漏电缆是隧道覆盖的另一种解决方案，其结构与普通的同轴电缆基本一致，由内导体、绝缘介质和开有周期性槽孔的外导体三部分组成。电磁波在泄漏电缆中纵向传输的同时通过槽孔向外界辐射电磁波，外界的电磁场也可通过槽孔感应到泄漏电缆内部并传送到接收端。泄漏电缆的传输损耗大，仅适用于覆盖要求高而均匀的场景。由于线性损耗对馈线首末段的信号强度影响很大，耦合损耗导致在距离电缆起始处较近的区域有良好的覆盖，但在超过50m的区域里几乎没有覆盖。

泄漏电缆的解决方案与分布天线系统解决方案各有利弊，泄漏电缆通过信号泄漏方式实现对室内的良好覆盖。与天线相比，它提供的是一种功率较低，但辐射均匀的“雾状”覆盖。

因为采用同频进行隧道内外的覆盖，就需要认真设计隧道进出口处与室外宏蜂窝的软切换。隧道进出口处最好处于一个宏基站的主服务区内，这样切换关系必将简单。

　　五、山区公路的覆盖方案分析

　　山区公路无线覆盖的挑战性较大，其特点可概括如下：

　　·山区公路及沿路居民点有全覆盖要求，但话务量低；

　　·信号传播受山区地形阻挡，覆盖的盲区多，覆盖难度增大，普通的基于基站的线性覆盖方案难以达到经济有效的全覆盖目标；

　　·WCDMA容量颗粒度较大，难以象G网一样灵活配置；

　　·传输配套条件一般。

　　根据山区公路的地形地貌特点及其对无线环境的特殊要求，有效地解决山区公路及沿路居民点的盲点覆盖是无线设计的关键，一般有以下三种解决方案：

　　1.基于增加基站覆盖山区盲点的方案

　　此方案是依靠增加站点，达到盲点覆盖的效果，其优缺点如下：

　　优点

　　·基站可良好地控制信号；

　　·基站可通过网管系统进行远端管理。

　　缺点

　　·因为迂回山路及地形的阻挡，需要较多的基站覆盖盲点；

　　·每基站需要机房，馈线和传输等设备的投资；

　　·WCDMA容量颗粒度较大，并且，许多盲点没有容量需求，用于盲点覆盖的基站容量往往大于实际需求，难以有效利用。

　　2.高点设置基站覆盖山区盲点的方案

　　此方案是根据沿路地形在制高点设置基站，或用高塔增高天线配以TMA，以增强覆盖，同时配合无线直放站，尽可能补充盲点覆盖，减小盲区，其优缺点如下：

　　优点

　　·大大地减小基站数目，机房，馈线和传输等设备的投资；

　　·有效地利用WCDMA宽带技术的容量。

　　缺点

　　·效果受地形环境影响很大;

　　·必须考虑部署无线直放站隔离问题；

　　·无线直放站不能透过网管系统远端管理。

　　2.利用基站配合射频拉远覆盖山区盲点的方案

　　此方案是通过光纤，伸延射频模块，代替基站或无线直放站，进行沿路扩展覆盖，其优缺点如下：

　　优点

　　·良好地控制信号；

　　·射频模块可挂在塔顶，无需机房；

　　·基站通过光纤直连射频模块，无须馈线，提高灵敏度；

　　·共享基站信道版和传输等资源，并支持网管功能。

　　缺点

　　·沿路需要铺设光纤。

　　六、山区和丘陵地区的覆盖方案分析

　　山区和丘陵地区的无线环境的特点可概括如下：

　　·居民点有覆盖要求，但话务量低；

　　·信号传播受山区地形阻挡，覆盖的盲区多，同时信号隔离差。

　　根据山地、丘陵的特点，可以采用以紧凑型宏蜂窝为主站，配合射频拉远模块、光直放站、或无线直放站，进行盲点补充覆盖。如有条件拉光纤，采用射频拉远模块或光直放站；如无条件，可采用无线直放站。

　　如需扩大覆盖，也可采用特殊天线改善覆盖，特殊天线的要求如下：

　　·增益：山区覆盖的天线增益应尽可能的大，Gain≥19dBi；

　　·水平波瓣：山区建站难度较大，通常要求一个扇区的覆盖范围比较宽广，如盘山公路，波瓣角≥100°；但是某些区域也可能需要窄波束天线；

　　·极化方式可选用垂直极化天线；

　　·下倾角：部分天线是从高处朝下覆盖，因此对于下倾角的调节范围要大，通常考虑内置固定电子下倾角和电子可调下倾角。