“小靈通”網絡優化中若干問題的探討
2019-11-05 02:41:40
供稿：網友
１ 問題的提出
近兩年來，“小靈通”業務在我國得以迅猛發展，究其原因主要有兩個：其一，迎合了市場需求非凡是中低端客戶的需求，這不僅因為“小靈通”在價格上便宜，而且在終端款式和功能方面也日漸多樣化，業務日趨豐富（如短信、上網、定位等）；其二，“小靈通”技術更加成熟，主要表現在基站發射功率絕大多數為５００ ｍＷ，逐步淘汰了２００ ｍＷ、３００ ｍＷ的基站，基站容量由最初的３信道向７信道乃至捆綁１５信道發展。
盡管如此，“小靈通”基站的發射功率相對來講還是比較弱的，加上“小靈通”的頻段為１ ９００～１ ９２０ ＭＨｚ，這雖然使“小靈通”成為真正意義上的環保手機，但也因信號穿透力弱而帶來了一系列問題。最主要的表現就是覆蓋半徑小，信號抖動大，切換頻繁且時間較長，小區規劃難，輕易受到干擾；其次，“小靈通”采用時分雙工的方式進行通信，對同步要求高，從而對線路質量要求較高；再者，“小靈通”基站采用本地交流供電，輕易受到停電的影響；此外，“小靈通”基站的安裝位置點多，受業主干擾的因素多，而安裝位置的挪動對信號覆蓋有一定的影響。
上述問題大致可以歸為幾類，即覆蓋問題、同步問題、干擾問題、切換問題、基站線路超長問題、停電問題、小區規劃問題和基站的安裝問題。下面主要以南昌為例，就覆蓋問題、同步問題、干擾問題和小區規劃等技術問題的解決思路進行探討。
２ 問題的分析與解決
?。ǎ保?覆蓋問題
“小靈通”覆蓋分為室外覆蓋和室內覆蓋。
從技術角度而言，室外覆蓋主要考慮的是天線角度、安裝方位和天線距樓頂地面的高度。其中，安裝方位和天線距樓頂地面的高度完全根據建筑物的高度、樓頂是否有“女兒墻”、樓間間距等環境因素及經驗來確定，一般是固定不變的；但天線角度在建網初期主要滿足覆蓋，在網絡基站數量達到一定程度的時候，通過專門的儀表（如ＰＨＳ３５Ｃ／Ｌ）測試到某些地段覆蓋層數過多，或者某些基站覆蓋半徑過大，就可有針對性地對一些基站增大天線的下傾角度，從而縮小這些基站的覆蓋范圍，在一定程度上降低可能發生的帶內干擾的概率，對于均衡基站吸收話務量方面也有好處。南昌市“小靈通”采用的是朗訊公司的系統，在室外全部采用５００ ｍＷ大功率基站（包括日立１Ｃ３Ｔ、日立１Ｃ７Ｔ、京瓷１Ｃ３ＴＴ、三洋１Ｃ７Ｔ等類型）。目前室外覆蓋難以解決的地方為尖頂樓群、高層建筑以及間距極密的樓群。尖頂樓群的安裝方式往往需要在業主的樓頂墻面打洞，或是通過在尖頂樓群四周的建筑上安裝基站來達到部分的覆蓋，但能否通過對這些周邊基站增加專門的功率放大器提高或自動調整其發射功率，同時提高上行接收的靈敏度并抑制住其對四周５００ ｍＷ基站覆蓋區的干擾影響呢？目前還沒有成熟的結論。對于高層建筑而言，一般采用室外定向或者室內布線的方式加以解決。室外定向需要找到合理的位置并進行雙面定向才能達到較好的效果，對于樓層結構復雜的建筑，室外定向的方法一般效果不佳。還有一種安裝在路燈桿上的基站，目的不是為了解決覆蓋而是分流路面繁忙的話務量，當然，這無形中也增加了所在路段的覆蓋層數，對路邊某些店面或酒樓底層的信號也有改善。間距極密的樓群往往需要更多的基站來保證覆蓋，即使如此，有時也難以保證樓內１～２層的信號的穩定性。
室內覆蓋根據不同的場合采取不同的解決方案。對于人流密集的商場、大型超市和非高層酒店，通常采取京瓷智能型基站結合吸頂式天線遠拉的方式（即純無源方式的室內分布系統），這種方式有時因覆蓋需要，當天線設置個數不是４的整數倍時，要用到功分器或耦合器等無源器件。采用京瓷智能型基站主要是用以平衡各天線的發送和接受信號強度，同時保證各個天線具有全發全收功能，從而達到較好的效果。對于大型茶座等娛樂場所，通常可以采?。玻?ｍＷ基站結合直放站的方式來解決；而對于小型酒吧、飯館及其包間，直接利用四周室外的基站信道，將直放站通常放置在窗口或拐角處，用直放站將信號場強提升，達到覆蓋效果。但直放站的布放要考慮干擾（即隔離度）的問題，不宜放置過密，在保證信號場強的情況下越稀疏越好（比如在一個走廊里最多考慮一個）。對于高層建筑，除了采取多方位定向覆蓋的方式外，大多數則采取有源方式的室內布線方案，即在室內根據話務量情況放置１個或２個２０ ｍＷ小基站，根據建筑物的特點將基站功率放大后再分配，利用吸頂天線將信號送達建筑物的各角落。
有源方式的室內布線系統到達天線的場強，可通過以下方法來進行施工前的模擬估算：
由空間自由衰減計算公式Ｌｓ（ｄＢ）＝３２.４５＋２０ｌｇｆ（ＭＨｚ）＋２０ｌｇｄ（ｋｍ）可計算得到１ ９００ ＭＨｚ信號在空間的衰減值。
有源方式的室內布線需要注重的問題有功率放大器和分配器等器件的適用頻率范圍、插入損耗、駐波比和隔離度，其中對于功率放大器的要求最高，非凡在帶寬、自動增益控制范圍、帶內平坦度等方面都有較高的指標要求。此外，室內布線在饋線的材料選擇上也有區別，布線系統在設計時還需考慮干擾保護比、無線覆蓋區可接通率、無線覆蓋邊緣場強（避免與室外“乒乓”切換效應）、上行噪聲電平、誤碼率等級、天線輸出功率的上限等問題。
需要非凡指出的是，為了保證上行信號的電平和穩定性，通常要在近天線端（或距天線最近的分配器端）增加延伸放大器，在設計時還須考慮到分布系統中無源器件和饋線能夠為３Ｇ移動通信所利用。不過，目前“小靈通”室內布線系統還沒有標準出臺，大多都在試驗階段，最終總體效果需要工程竣工后撥叫測試來驗證。
這里需要指出的是，對于覆蓋門限電平，朗訊、ＵＴ－Ｓｔａｒｃｏｍ、中興３個廠商的系統略有區別，不過，由于“小靈通”信號的抖動比較嚴重，根據經驗，４０ ｄＢμＶ以上的場強才能保證比較有效地起呼和通話（通話保持電平可以略低于１０ ｄＢμＶ）。
?。ǎ玻?同步問題
同步問題在“小靈通”網絡中至關重要，基站不同步時，即使場強很高也無法保證網絡正常工作，這是由“小靈通”采用時分雙工的原理決定的。同步狀態在基站治理終端可直接看出來，也可通過遠程登陸到該基站查看，還可以通過專門的路測儀表（如ＰＨＳ３５Ｃ／Ｌ），選擇一個同步基站作為基準，現場查看（當某基站的同步時延＞０?郾０３２ μｓ時，可認為該基站不同步）。不同步的原因主要有交換、傳輸側時鐘板件故障（如停電造成的）、ＧＰＳ同步基站停電或ＵＰＳ電源設備損壞、ＧＰＳ同步基站線路故障和非ＧＰＳ同步基站線路質量差。
（３） 干擾問題
干擾問題分為帶內干擾和帶外干擾。帶內干擾是來自“小靈通”網絡系統內部的干擾，又可分為同頻干擾和鄰頻干擾，一般通過ＰＨＳ３５Ｃ／Ｌ可以直觀地測試出來。當基站過密時，最有可能引起控制信道ＳＣＣＨ頻率（２６頻點）相互間的干擾，也可能引起鄰頻干擾。帶內干擾的另一個來源是“小靈通”網絡系統內部大功率基站對小功率基站的干擾，為了避免這種情況，通常將小功率基站用于室內覆蓋（即室外信號難以到達的地方）。帶外干擾是來自外系統的超強功率信號，這包括來自９００ ＭＨｚ ＧＳＭ系統邊緣頻率的信號干擾，也包括來自１８００ ＭＨｚ系統ＧＳＭ邊緣頻率的信號干擾。根據經驗，當“小靈通”基站正好對著ＧＳＭ基站主瓣輻射方向時，“小靈通”基站與ＧＳＭ １８００ ＭＨｚ基站間隔最好在５０ ｍ以上，與ＧＳＭ ９００ ＭＨｚ基站間隔最好在２０ ｍ以上；不在ＧＳＭ基站主瓣輻射方向時，最好相隔１０ ｍ以上。
（４） 切換問題
切換問題分基站間的切換和本基站各信道間的切換。基站間的切換主要與信道是否忙、切換門限電平的設置有關； 本基站各信道間的切換主要與誤碼率、信道是否忙有關。切換門限電平的設置與基站的類型和分布密度有關。一般而言，智能型基站（如京瓷基站）的切換門限電平設為２３ ｄＢ左右，而非智能型基站切換門限電平則稍高一些；基站分布很密的地區較之于基站分布很稀的地區，切換門限電平最好高出２～３ ｄＢ（比如南昌市的八一大道），以達到切換頻率和切換時語音效果的相對齊佳的綜合效果。
?。ǎ担?小區規劃
小區規劃也是一個比較重要而且實現起來比較難的問題，非凡是在現有小區劃分的基礎上重新“裂變”或者規劃，所要做的工作量就更大了。小區規劃之所以重要，是因為小區的規劃影響手機越區注冊和越區切換，非凡是小區的邊界選擇極其重要。小區規劃之所以難，主要需要同時考慮以下幾個原因：
小區邊界要盡量避開話務高的地段和順沿主干道的情況，如十字路口。
同一小區內的基站數的設置主要考慮小區內尋呼數的上限和越區切換次數是否過頻，因此其數量不可過多，也不可太少。一方面，同一小區內的基站數過多可能導致尋呼數的增加，影響到該尋呼區各基站的效率（即尋呼成功率），一般來說，忙時尋呼數以不超過６ ５００次為宜。另一方面，同一小區內的基站數過多，在該小區人口、建筑稠密，面積又小的情況下，也可能導致帶內同頻干擾和鄰頻干擾，同時也可能帶來頻率拒絕次數的增加。由于“小靈通”可用載頻為７６個，而ＴＣＨ可用載頻僅有５９個（１８～７７），因此根據經驗，同一小區內的基站數的設置一般不應超過８０個（朗訊系統本身自動限制在１００個以內）。同一小區內的基站數設置又不能過少，這是因為在話務中高密區（如市區中心范圍）若基站數設置過少，無形中增加了越區切換概率，也增加了小區規劃的復雜性。根據經驗，同一小區內的基站數以４０～８０個為宜。
小區邊界線閉合外形要盡量避免狹長型和不規則凹狀多邊形。
在小區邊界要適當增加基站的覆蓋層數。
