TD-HSDPA室內(nèi)覆蓋策略和干擾分析

概述

為了進(jìn)一步提高系統(tǒng)高速數(shù)據(jù)接入業(yè)務(wù)的能力，TD-SCDMA系統(tǒng)引入了HSDPA技術(shù)，以下簡(jiǎn)稱TD-HSDPA。TD-HSDPA引入了16QAM高階調(diào)制、AMC、HARQ、NodeB快速調(diào)度等關(guān)鍵技術(shù)，有效地提高了下行數(shù)據(jù)速率和系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)接入的能力。根據(jù)目前國(guó)際上商用的3G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)計(jì)，3G的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求80%來(lái)自室內(nèi)。所以，良好的室內(nèi)覆蓋策略和規(guī)劃，對(duì)TD-HSDPA系統(tǒng)組網(wǎng)是至關(guān)重要的。為分析室內(nèi)覆蓋的策略和干擾，可以根據(jù)建筑物在小區(qū)中的位置，大致分三種典型場(chǎng)景。

【場(chǎng)景1】建筑物位于小區(qū)邊緣，室外基站在室內(nèi)覆蓋電平小于-95dBm，室外小區(qū)在室內(nèi)的覆蓋電平不能保證室內(nèi)業(yè)務(wù)正常接入；

【場(chǎng)景2】建筑物位于小區(qū)中部，室外基站在室內(nèi)覆蓋電平介于-85dBm到-95dBm，室外小區(qū)在室內(nèi)的覆蓋電平能夠保證低速和R4業(yè)務(wù)接入；

【場(chǎng)景3】建筑物位于小區(qū)中心，室外基站在室內(nèi)覆蓋電平大于-85dBm，室外小區(qū)在室內(nèi)有良好的覆蓋。

室內(nèi)覆蓋策略和室外干擾分析

【場(chǎng)景1】對(duì)于TD-SCDMA系統(tǒng)，如果室外小區(qū)在室內(nèi)的覆蓋電平低于-95dBm，通常認(rèn)為在室內(nèi)沒(méi)有覆蓋。由于室內(nèi)組網(wǎng)的覆蓋電平通常在-85dBm以上，在這種場(chǎng)景下，室內(nèi)小區(qū)可以和室外小區(qū)采用相同的頻點(diǎn)組網(wǎng)。為了保證HSDPA能夠得到較好的性能，建議HS-DSCH信道覆蓋電平能夠達(dá)到-80dBm以上，則能夠有效抵抗來(lái)自室外的同頻干擾。

當(dāng)室內(nèi)業(yè)務(wù)量很大，需要更多的載波資源時(shí)，可以繼續(xù)增加和室外不同的更多頻點(diǎn)組網(wǎng)。此時(shí)，以室外同頻資源接納R4和低速業(yè)務(wù)為主，異頻部分以接納HSDPA為主。例如，假設(shè)系統(tǒng)組網(wǎng)可以采用6個(gè)載波{F1、F2、F3、F4、F5、F6}，室外宏區(qū)采用{F1、F2、F3}組網(wǎng)，室內(nèi)則可以采用{F1、F2、F3、F4、F5、F6}共6個(gè)頻點(diǎn)組網(wǎng)。此時(shí)，在{F1、F2、F3}上存在一定的室外干擾，特別是建筑物邊緣和窗口，但是由于室內(nèi)通常有更高的覆蓋電平，所以可以接入信噪比要求不太高的R4以及低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。

【場(chǎng)景2】如果室外小區(qū)在室內(nèi)的覆蓋電平在-85dBm到-95dBm范圍內(nèi)，則室外基站能夠保證室內(nèi)R4業(yè)務(wù)的覆蓋，而HSDPA則不能達(dá)到很好的速率。R4業(yè)務(wù)可以優(yōu)先考慮通過(guò)室內(nèi)覆蓋，當(dāng)室內(nèi)負(fù)荷滿時(shí)，可以適當(dāng)考慮接入到室外。例如，假設(shè)系統(tǒng)組網(wǎng)可以采用6個(gè)載波為{F1、F2、F3、F4、F5、F6}，室外宏區(qū)采用{F1、F2、F3}組網(wǎng)，室內(nèi)則可以采用{F4、F5、F6}共3個(gè)頻點(diǎn)組網(wǎng)。此時(shí)，室內(nèi)的HSDPA業(yè)務(wù)選擇室內(nèi)載波接入，而傳統(tǒng)R4業(yè)務(wù)優(yōu)先選擇室內(nèi)覆蓋的載波接入，當(dāng)室內(nèi)負(fù)荷超過(guò)一定的門限時(shí)，可以通過(guò)室外基站{F1、F2、F3}接入，特別是建筑物邊緣和窗口，但是由于室內(nèi)通常有更高的覆蓋電平，所以可以接入信噪比要求不太高的R4以及低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。

【場(chǎng)景3】如果室外小區(qū)在室內(nèi)的覆蓋電平超過(guò)-85dBm，則認(rèn)為室外小區(qū)在室內(nèi)有良好的室內(nèi)覆蓋。當(dāng)然，由于室外到室內(nèi)的傳播環(huán)境相對(duì)復(fù)雜，同時(shí)存在穿透損耗的原因，這種場(chǎng)景很少出現(xiàn)。此時(shí)，如果室外小區(qū)足以吸收室內(nèi)業(yè)務(wù)量，則無(wú)需室內(nèi)覆蓋。當(dāng)室外小區(qū)不足以吸收室內(nèi)業(yè)務(wù)時(shí)，需要考慮異頻的室內(nèi)覆蓋，覆蓋電平-85dBm以上。這種場(chǎng)景下，如果室內(nèi)某些地方的室外覆蓋電平超過(guò)了-60dBm，即使存在32.6dB的鄰頻干擾抑制，也有可能存在室外對(duì)室內(nèi)的干擾，應(yīng)該盡量規(guī)避室外的干擾。例如，室外分配頻率{F1、F2、F3}，室內(nèi)分配頻率{F4、F5、F6}。

室內(nèi)對(duì)室外的干擾分析

為了更好地支持高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，室內(nèi)通常分配更多的下行時(shí)隙。此時(shí)，室內(nèi)和室外的交叉時(shí)隙上，存在室內(nèi)基站到室外基站的干擾。特別是當(dāng)室內(nèi)交叉時(shí)隙上為HSDPA時(shí)，由于HSDPA的HS-DSCH信道通常滿功率發(fā)射，對(duì)室外干擾更加明顯。室內(nèi)基站對(duì)室外基站的干擾因素取決于室外到室內(nèi)的路損以及頻率的分配。對(duì)于室外基站，對(duì)TDSCDMA系統(tǒng)，為了不對(duì)基站上行造成干擾，通常要求額外干擾功率低于噪聲功率3dB以上，也就是-110dBm。基于這個(gè)準(zhǔn)則，如果小區(qū)覆蓋范圍內(nèi)有M個(gè)建筑物，每一建筑物共有Nm個(gè)天線出口，每個(gè)天線出口的功率為Pmn，到室外基站的總損耗為L(zhǎng)mn，則要求滿足：

下面，基于前文的各種典型場(chǎng)景，分析同頻和異頻時(shí)，室內(nèi)對(duì)室外的干擾。

【場(chǎng)景1】該場(chǎng)景下，室內(nèi)覆蓋電平低于-95dBm，也就是室內(nèi)到室外基站的總損耗超過(guò)95+33（通�；�站發(fā)射功率33dBm）=128dB。假設(shè)天線口處的路損和這個(gè)路損相當(dāng)，每個(gè)天線口的功率為5dBm，建筑物共有10個(gè)天線口。經(jīng)計(jì)算，該場(chǎng)景下，同頻組網(wǎng)和異頻組網(wǎng)都可以滿足對(duì)室外干擾低于-110dBm。

【場(chǎng)景2】該場(chǎng)景下，室內(nèi)覆蓋電平-85～95dBm，也就是室內(nèi)到室外基站的總損耗128dB～118dB。假設(shè)天線口處的路損和這個(gè)路損相當(dāng)，每個(gè)天線口的功率為5dBm，建筑物共有10個(gè)天線口。經(jīng)計(jì)算，該場(chǎng)景下，異頻組網(wǎng)完全可以滿足對(duì)室外干擾低于-110dBm。同頻組網(wǎng)通過(guò)優(yōu)化天線口的位置、方向圖等，可能滿足干擾需求。

【場(chǎng)景3】該場(chǎng)景下，室內(nèi)覆蓋電平超過(guò)-85dBm，也就是室內(nèi)到室外基站的總損耗低于118dB。假設(shè)天線口處的路損和這個(gè)路損相當(dāng)，每個(gè)天線口功率為5dBm，建筑物共有10個(gè)天線口。經(jīng)計(jì)算，該場(chǎng)景下，同頻組網(wǎng)相對(duì)室外的干擾比較嚴(yán)重。異頻組網(wǎng)，需要考察室外到室內(nèi)的覆蓋電平，如果覆蓋電平超過(guò)了-60dBm，也就是總損耗低于了93dB，此時(shí)異頻組網(wǎng)也需要適當(dāng)?shù)膬?yōu)化。當(dāng)室內(nèi)有更高的電平時(shí)，則需要增加保護(hù)頻帶。

結(jié)論

綜合以上分析，如何更好地實(shí)現(xiàn)室內(nèi)覆蓋，取決于建筑物和室外基站之間的位置關(guān)系。根據(jù)上面的分析，本文劃分的各場(chǎng)景下的覆蓋特性，覆蓋組網(wǎng)策略總結(jié)如表所示。

關(guān)于頻率的選擇，在建網(wǎng)初期，在沒(méi)有進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化之前，為了保證室內(nèi)達(dá)到良好的性能，建議各種場(chǎng)景統(tǒng)一采用異頻組網(wǎng)。并優(yōu)先選擇和室外載波隔離更大的載波作為HSDPA業(yè)務(wù)載波。后期容量逐漸增加，可適當(dāng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化等手段，根據(jù)建筑物所在位置的室外覆蓋電平，選擇合適的同頻載波和業(yè)務(wù)接入方案。