諾基亞為運營商建立高質(zhì)量的移動覆蓋(下)

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  不同的環(huán)境,不同的方法

  在一個新建的移動網(wǎng)絡中,無線網(wǎng)絡投資大約占到全部成本的85%。典型情況下,通;驹O備占到站址總成本的20-35%,而其它投資例如站址的獲得和準備、天線塔、可靠的傳輸線路以及其它的站址單元等所占總投資的比例同樣相當可觀。因此,當運營商在鄉(xiāng)村環(huán)境中或者在城市室內(nèi)地點采用宏蜂窩BTS解決方案建設網(wǎng)絡時,選用經(jīng)濟高效的小區(qū)覆蓋增強方法對于運營商而言至關重要。

  經(jīng)濟高效的網(wǎng)絡擴容的關鍵在于所采用的實施方案,這些方案應當滿足在增加覆蓋的同時保證所需新增站址的數(shù)量最小。在實現(xiàn)對人口稀少的鄉(xiāng)村地區(qū)的覆蓋時,與傳統(tǒng)的站點方案相比,增大小區(qū)的覆蓋面積就成為惟一可接受的方法。

  傳統(tǒng)上,當運營商努力在一個特定區(qū)域?qū)崿F(xiàn)最大覆蓋時,BTS被配置工作在旁路模式下,每一個載頻都被連接到天線上。不會把多個載頻合并到一個天線上,這樣運營商就能夠避免每一合并步驟所導致的3dB的合路器損耗。

  在這些情況下,GSM網(wǎng)絡一般會受到上行鏈路性能的限制。利用新的增強方法增強上行鏈路方向的性能能夠確實地提高小區(qū)覆蓋面積。

  一些傳統(tǒng)的方法只對下行鏈路產(chǎn)生作用,而對實際的覆蓋范圍沒有影響,或影響有限。隨著自適應編碼速率(AMR)手機在市場上的日益普及,AMR正在成為一種不僅效率最高而且也最經(jīng)濟的覆蓋增強方法。然而,在一些覆蓋難度較大的環(huán)境中,就必須使用更加復雜的方法。

  先進的增強覆蓋的方法

  在考慮每個區(qū)域的獨特性的基礎之上,運營商能夠從幾種用于增強無線覆蓋的先進方法中進行選擇。在覆蓋受限的環(huán)境中實現(xiàn)覆蓋面積加倍并且提高覆蓋質(zhì)量。諾基亞于2002年推出了一項獨特的覆蓋增強方法,稱為NokiaSmartRadio(SRC)。

  對于GSM/EDGE網(wǎng)絡,NOKIASRC同時擴展下行與上行鏈路的RF性能,從而使小區(qū)覆蓋面積加倍。對比傳統(tǒng)的上用于鄉(xiāng)村地區(qū)的合路器旁路(combiner bypass)方法,在某一給定地區(qū)以及適合的條件下,NOKIA SRC所需BTS站址數(shù)量僅為前一種方法的50%。

  NOKIASRC通過對智能下行鏈路分集與4路上行鏈路分集的合并增強了上行與下行鏈路信號。在基站上,通過合并兩個收發(fā)機的性能實現(xiàn)這一特性,經(jīng)由兩個天線進行發(fā)射,4路天線進行接收(在兩個交叉極化天線上)。

  智能下行鏈路分集(IntelligentDownlinkDiversity)提供了無線信道分集,使信號的發(fā)射功率加倍,從而將BTS的下行鏈路性能提高了3-5dB。通過兩個天線進行發(fā)射引入了空間分集,增加了2-3dB的分集增益。為了與性能增強后的下行鏈路相匹配,也需要提升上行鏈路的性能,4路上行鏈路分集特性提高了BTS接收機的靈敏度,這樣它就能夠接收到距離更遠的手機所發(fā)射的信號。由于接收到的信號功率增強了一倍,4UD最大能夠獲得比2路接收高出3dB的接收機靈敏度增益。再加上額外的1-2dB分集增益,這一特性所實現(xiàn)的分集增益比傳統(tǒng)的2路分集接收總體高出4-5dB。另外,MHA能夠用于補償上行鏈路的電纜損耗。

  與旁路合路器的配置相比,利用NOKIASRC能夠產(chǎn)生5dB的增益,或者增加最高50%的覆蓋面積。在鄉(xiāng)村地區(qū)適宜的條件下,增益可達到8-9dB。如今,NOKIA SRC的卓越表現(xiàn)已經(jīng)在全球各地眾多的網(wǎng)絡中得到了驗證。

  干擾受限環(huán)境中的信號處理方法

  其他方法,能夠提升BTS上行鏈路的性能。例如(分集式天線,最大比合并(MRC)以及抗干擾合并(IRC))。當使用分集式天線時,兩個天線(或者一個交叉極化天線)同時接收無線信號,將較好的信號傳送到BTS接收機單元。這一方法能帶來2-2.5dB的分集增益。

  MRC在與分集式天線同時應用時,能夠?qū)⒔邮盏降男盘柤釉谝黄穑瑢⒎旨教炀的性能提高3-4dBm。分集式天線和MRC面臨的主要問題是BTS會接收到所有無用的干擾信號。當話務量與相關的干擾增加時,就需要采用更高級的方法,如IRC,消除干擾信號。

  IRC是一種分集合并方法,能夠消除干擾。與能夠?qū)λ行盘栠M行加總的采用了MRC的分集式天線相比,采用IRC的分集式天線能夠消除干擾信號,只選擇“好的”信號進行接收。在干擾受限的區(qū)域,與MRC相比,IRC能產(chǎn)生將近7dB的增益。這一增益能夠帶來網(wǎng)絡質(zhì)量的提高和更好的室內(nèi)覆蓋。

  諾基亞所有的基站采用IRC作為信號接收技術已經(jīng)有很多年。

  在城市環(huán)境中增加室內(nèi)覆蓋

  SAIC4)(單天線干擾消除)是一種新的與容量相關的功能,已經(jīng)在先進的手機型號中得到采用,能夠提高手機的靈敏度。SAIC顯著地降低了話務熱點地區(qū)的干擾,提升了網(wǎng)絡容量。要想在覆蓋受限的條件下采用SAIC,必須增強上行鏈路的性能。目前,一部SAIC手機接收BTS信號的能力強于BTS接收手機信號的能力,結果導致下行鏈路的性能強于上行鏈路。

  空間時間抗干擾合并(STIRC)是一項BTS功能,在喧鬧的環(huán)境中,STIRC能夠?qū)崿F(xiàn)高于IRC5-15dBm的上行鏈路性能。STIRC,再加上手機的SAIC特性,能夠增強網(wǎng)絡對干擾的復原能力,并且為網(wǎng)絡覆蓋區(qū)域提供最佳的覆蓋質(zhì)量。

  STIRC的應用與具備SAIC特性的手機一起形成了一個均衡的鏈路,擴大了它們的覆蓋區(qū)域。以類似的方式能夠提高不具備SAIC特性的手機的上行鏈路性能。這些改進對于室內(nèi)地點尤其重要,在室內(nèi)地點中,性能增強的上行鏈路將補償墻壁和其它障礙物所造成的信號損耗。

  IRC與STIRC之間的主要區(qū)別在于它們處理多個接收到的信號的方式。對于STIRC,接收到的兩路信號的干擾能夠在相同的地點和時間被消除。而對于IRC,兩路天線的信號被分別處理。

  這里描述的所有增強上行鏈路性能的方法并不能夠提高BTS接收機的靈敏度,但是針對干擾電平,它們能夠提供更強的健壯性(robustness)。

  SAIC目前已經(jīng)被引入到3GPP的DARP(下行鏈路高級接收機性能)相關標準中。

  結論:實現(xiàn)均衡的無線網(wǎng)絡性能,建立高質(zhì)量的無線網(wǎng)絡覆蓋

  基站發(fā)射機的高輸出功率只是決定覆蓋區(qū)域的因素之一。手機的無線性能特點以及基站接收機的靈敏度才是實現(xiàn)鏈路平衡以及可持續(xù)的、高質(zhì)量的網(wǎng)絡覆蓋的更關鍵的因素。

  要獲得高質(zhì)量的無線網(wǎng)絡覆蓋要考慮以下幾個主要因素。

  1)終端用戶體驗

  a.好的覆蓋,即下行與上行鏈路性能平衡的覆蓋,能夠使用戶感受到良好的網(wǎng)絡質(zhì)量(上行與下行鏈路中良好的信號強度非常關鍵)。

  b.延長手機電池壽命,提升用戶滿意度。BTS中卓越的接收機靈敏度降低了手機的輸出功率,延長了手機的電池壽命。

  2)成本效率

  a.針對多種不同的站址要求,選用最佳的BTS對整個網(wǎng)絡的投資具有重要影響。在人口稠密的城市環(huán)境中需要高容量的室內(nèi)與室外基站。相反,鄉(xiāng)村環(huán)境需要能夠最大化小區(qū)覆蓋面積的BTS解決方案。另外,建立良好的室內(nèi)覆蓋可能需要專用的解決方案。

  b.對現(xiàn)有BTS的最大化利用確保了商業(yè)上的可持續(xù)性發(fā)展。用于增強無線網(wǎng)絡覆蓋的先進的軟件與硬件方案在減少了用于建設昂貴的新站址投資的同時,確保了更好的網(wǎng)絡質(zhì)量。

  諾基亞是移動通信市場(包括手機、網(wǎng)絡設備和服務)的領導者,同時也是通用行業(yè)標準的積極的貢獻者,其技術人員在規(guī)范、實施和測試工作方面具有強大的競爭力。

  諾基亞利用自身的優(yōu)勢,開發(fā)出了處于市場領先地位的基站產(chǎn)品系列,這些產(chǎn)品能夠?qū)崿F(xiàn)高輸出功率、出色的接收機靈敏度以及各種先進的覆蓋增強方案。諾基亞還提供一系列服務—包括網(wǎng)絡規(guī)劃和優(yōu)化—幫助運營商為他們的用戶提供最佳的網(wǎng)絡覆蓋和網(wǎng)絡質(zhì)量。


----《通信世界》

   

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