高档小区TD-SCDMA室内覆盖解决方案

付航 黄曜明

（1 中国移动通信集团重庆有限公司 重庆 401121）

（2 中国移动通信集团设计院有限公司 北京 100080）

随着移动通信的普及，室内吸收了大部分的话务量。根据NTT DoCoMo的最新统计，室内场所吸收了将近70%的话务量，这些场所主要是办公楼、车站和家庭等。从目前的2G/2.5G网络运营经验可知，移动用户的60%也分布在室内。因此为了更好的满足用户体验，树立良好的形象，运营商对3G的室内覆盖建设也应足够重视。

高档住宅小区集中了城市中大量高端优质客户，他们对于无线上网、视频业务、移动股市等多种3G特色业务有着较高的需求，也是未来3G各大运营商市场竞争的焦点。因此，如何做好高档小区TD-SCDMA室内覆盖，如何通过各种优化手段提高高档小区室内覆盖质量，是当前TDSCDMA研究的焦点之一。

1 高档小区覆盖解决方案

1.1 高档小区场景分类及业务特点

1.1.1 别墅小区

别墅型小区一般居住的是高收入阶层，居住人群富含优质客户。其场景特点如下。

（1）建筑遵循一定的规律规则排列；

（2）小区绿化装饰较好，树木茂盛，一般含有一定面积的水体，对信号传播有一定影响；

（3）每栋建筑规模很小，只容纳一两户人家，用户密度较低；

（4）建筑密度低，属于低密度小区，楼间距一般20m以上，无线传播环境较好；

（5）楼层高度低，一般在4层以下；

（6）建筑多为砖混或混凝土框架结构，一般进行了优质装修，穿透损耗较大。

1.1.2 高层住宅小区

由于地形因素，重庆小区一般以高层住宅小区为主，重庆高层住宅小区的建筑一般有以下特点。

（1）高层住宅小区多为混凝土框架结构的塔楼，建筑高度一般在12～35层，并且20～30层左右居多；

（2）若干户，一般多于4、5户共同围绕或者环绕一组公共竖向交通形成的楼房平面；

（3）建筑规模较大，每层容纳的用户较多，小区整体用户密度大；

（4）建筑物单体较大，分布比较规则，建筑物背后易形成阴影衰落；

（5）建筑物接近方形，截面小，厚度大，穿透损耗比较高。

1.1.3 多层住宅小区

多层住宅小区的建筑一般有以下特点。

（1）多层小区建筑基本为砖混或混凝土框架结构，建筑高度一般在12层以下；

（2）板楼的长度明显大于宽度，基本为条形结构，但有可能会根据地形建设成弧形或“L”型建筑；（3）由于建筑高度较矮，建筑密度相对较高；（4）建筑规模较大，每层容纳的住户比较多；

（5）建筑分布相对较规则，一般成长条形分布，易形成信号传播的街道效益；

（6）建筑宽度较窄，信号穿透的损耗相对比较小。

1.1.4 混合型住宅小区

混合型高档住宅小区，一般既有别墅区，又有6层左右的多层住宅小区，还有高层住宅小区，其信号覆盖特性，传播特性，用户分布特性兼有这3种小区的特性，总体情况比较复杂。

1.2 高档小区覆盖及容量规划要求

1.2.1 覆盖规划

（1）无线信道呼损：无线信道呼损不高于2%。

（2）无线覆盖区域内可接通率：要求在无线覆盖区内的90%的位置，99%的时间移动台可接入网络。

（3）无线覆盖区内覆盖率：到达现网覆盖的95%。

（4）室内分布无线覆盖边缘信号要求：普通建筑物：PCCPCH RSCP≥-80dBm，C/I≥0dB；地下室、电梯等封闭场景：PCCPCH RSCP≥-85dBm，C/I≥-3dB。

（5） 室内信号的外泄要求：在室外10m处应满足PCCPCH RSCP≤-95dBm或室内分布外泄的PCCPCH RSCP比室外宏站最强PCCPCH RSCP低10dB。

（6） 块差错率目标值（BLERTarget）：话音 1%，CS64k0.1～1%，PS数据5～10%。

1.2.2 容量规划

根据小区用户数，3G渗透率以及集团给定的TD业务模型，依据图1流程可以计算覆盖目标的载频需求与站型配置。

将TD用户分为手持终端用户和HSDPA卡用户。其中手持终端用户中CS域业务渗透率100%，CS域单机忙时话务量为0.02Erl(其中话音业务单机忙时话务量为0.019Erl、可视电话忙时单机话务量为0.001Erl)，PS (R4)数据业务激活率25%，忙时每用户数据流量为900kbit@BH（250bit/s），上下行数据量比例为1∶4，PS 64/128/384k承载速率比例为60%/30%/10%；HSDPA数据卡每用户忙时数据流量为36Mbit/hour（10kbit/s），上下行数据量比例为1∶9。建议采用2∶4（上行∶下行）时隙配置，3载频配置小区开启2个载频的HSDPA功能，最大可支持3.2Mbit/s小区吞吐率，每个客户最高下载速率可达到1.6Mbit/s。

图1 容量估算流程

1.3 各种覆盖策略综合对比（如表1所示）

2 高档小区优化方案

2.1 室内室外协同优化

2.1.1 频率规划

TD-SCDMA室内覆盖和室外宏蜂窝覆盖一样，都采用N频点技术组网。一般，通过给室内覆盖预留一个频点作为主载频频点，保证室内覆盖的主频点与室外小区主频点异频组网。重庆移动将F1、F2、F3用作室内频点，F4固定用作HSDPA频点，余下F5、F6、F7、F8、F9用作室外频点，这样有效地将室内外相互的频率干扰降到最低。如图2所示。

图2 TD室内外频率规划

2.1.2 干扰控制

如何控制室内外小区的相互干扰，也是室内外协同覆盖的一个重要方面，包括控制室外对室内的干扰和室内对室外的干扰两个方面。

2.1.2.1 室外对室内的干扰

室外小区对室内小区的干扰主要集中在靠近窗户的区域，特别是楼宇的高层，室外的信号更多、更强，可能会引起通话质量下降，乒乓切换等问题。目前主要有调整宏站的覆盖、增强室内信号强度、频率规划和室内外同一小区覆盖等方式来控制室外对室内的干扰。

表1 各种覆盖策略综合对比

调整室外站点的覆盖：通过合理的调整室外宏站的天线下倾角，方向角，发射功率等参数，减弱一些室外小区在室内的信号强度，从而达到降低室外干扰的目的。

增强室内小区的覆盖：通过增强室内信号的强度，使室内小区成为主导小区，一般会通过增加信源功率或者调整天馈系统，增加天线密度等方式来增强室内小区的覆盖，通常室内信号电平高于室外信号电平10dB左右就可以有效控制相互干扰。

2.1.2.2 室内对室外的干扰

室内对室外的干扰控制，主要是降低室内小区在室外泄漏的信号强度。TD-SCDMA系统对室内天线的要求是：以“多天线、小功率”为原则；天线入口功率要小于15dB/载波；在要求室内覆盖边缘场强较高时，小功率天线靠近窗户进行室内覆盖，可满足边缘场强要求，同时外泄功率反而比大功率天线远离边缘区域的覆盖小。还可以利用定向天线方向性好，前后比抑制度高的特点，在楼层边上，或靠近窗户的区域，用定向天线向内打的方式来抑制室内小区信号的外泄。通常，室外10m处室内信号电平低于室外信号电平5dB以上就可以有效控制外泄干扰。

2.1.3 切换与重选优化

室内环境下主要发生切换的区域主要有楼层的窗边，大楼的出入口，车库的出入口以及电梯口等。

2.1.3.1 窗口切换设计

在室内分布中，会尽量让室内的用户接入到室内的小区，室内外信号只在一楼进行切换。一般常用以下集中手段：

（1）天线靠近窗边，使得窗口处室内信号最强，避免室内外信号的切换；

（2）调整小区选择和重选参数，使用户容易选到室内小区；

（3）一般，高层室内小区和室外小区不配置邻区关系，或采用单向邻区策略。

2.1.3.2 室内出入口切换设计

室内和室外在一楼大厅邻接，用户在室外和大厅间频繁移动，出入口切换区域一般向室外延伸一定的距离（比如在室外距离门口5～7m的范围内），以减少室外小区的负荷。为了保障在进入室内前进行切换，一般会在出入口位置安置一个天线。

但对于靠近马路的建筑要注意，切换区不能离马路太近以防在马路上形成固定的切换区域，导致来往车辆上的用户频繁切换，影响网络性能。

2.1.3.3 电梯切换设计

电梯的切换一般分为电梯运行期间的切换和进出电梯的切换，其切换策略与楼层数和室内覆盖的小区数相关。

一般来说，可以考虑在电梯井顶端设置定向吸顶天线垂直向下覆盖，或电梯井内装定向天线垂直覆盖，进入电梯后信号来自同一小区，无切换；或者采用与多小区分段方式覆盖，在电梯运行过程中完成切换，要考虑切换速度和运行速度的关系。

对于进出电梯的切换，条件允许的话，建议将电梯内和电梯厅设成同一个小区，若条件不允许，那么也尽量将切换区域设在电梯厅，让用户进入电梯前完成切换。如果楼宇由两个小区覆盖，建议采用低楼层小区信号覆盖电梯井的方法，在低楼层及一楼电梯出口处，手机处在同一小区，不发生切换。

2.2 室内TD-HSDPA优化

TD-HSDPA室内网络优化的前提是做好室内外的协同优化，在此基础上通过HSDPA业务的参数优化来提升网络质量。参数优化如下。

（1）HS-PDSCH信道的功率调整；（2）HS-SCCH信道的功率调整；

（3）HS-SICH信道的SIR目标值调整；（4）调整CQI；

（5）调整上行控制信道位置；

（6）调整调度终端的扩频增益支持范围。

通过调整以上参数，可以使TD-HSDPA业务速率提高到1.1Mbit/s以上，提高客户感知。

3 结语

本文总结对比了各种TD-SCDMA高档小区覆盖策略，并提出了室内TD-HSDPA网络优化方案，为运营商改善TD网络室内覆盖质量提供了参考。