由于3G的技术特性,其无线网络的部署必须考虑容量和覆盖的平衡,以及不同QoS的多业务环境下的覆盖等特殊要求。因此无论是初期建网还是后期扩容,3G都与2G差异很大。根据国外3G商用网络建设经验,无线网络投资占全网投资的70%左右,因此制定科学的3G无线网络建设策略,合理地部署3G基站,对于节约建设成本,加快建设速度将起到至关重要的作用。
室外基站建设策略
城区和郊区的用户密度、用户行为差异明显,因此对于不同的环境需要采用不同的基站部署策略实现覆盖。
对于城区,如果初期形成的是一个简单的网络,随着话务量的增长,呼吸效应会导致基站间出现“空洞”。这时如果新建基站以弥补空洞,则会引入新的干扰影响周围基站,导致网络整体性能下降。因此,初期建网就应根据“一步规划、分步实施”的原则,以较高的基站负荷(40%-60%,密集城区可按照70%)设计站间距,以单载波三扇区宏蜂窝基站为主要站型,基本做到一步到位,使站点布局在较长时间内保持相对稳定。在室外覆盖完善的过程中也要充分考虑特定地区的室内覆盖。容量不足时增加第二载波,并不断加强微蜂窝和室内覆盖在网络中的作用。后续的扩容仍然以增加载波的方式为主。基站部署演进示意如图所示。
对于郊区,用户密度远低于城区,话务增长也比较缓慢,因此网络建设以解决覆盖为主,可以较低的系统负荷(25%-30%)进行初始设计,当特殊区域的容量上升时,基站调整也比较容易。
目前城区内站址选择的难度越来越大,因此,基站共享显得尤为重要。在北京地区3G试验网的规划建设过程中,通过对现网站址的抽样考察,2G与3G基站可共享的比例非常高,估计在70%-85%之间。基站不能共享主要是由于传输、电源、机房面积、机房承重等。一般来说,传输和电源可以通过设备扩容、更换新型产品等手段解决,机房承重可以采用局部加固等方式解决,但是机房面积等问题往往难以克服,是导致现有2G基站不能与3G共享的主要原因。
基站共享包括机房共享、管井共享、塔桅共享、天面共享四个方面:
* 机房共享:机房的传输、电源等设施可以共享。传输设施原则上自建,可共享的设备包括传输综合架等。电源设施以共享为主,对于机房空间大、新增电源许可的情况下自建电源。其他可共享的配套设施包括空调、消防等。
* 管井共享:共享传输线路管井等设施。
* 塔桅共享:共享楼顶塔、落地塔、单管塔、增高架等。
* 天面共享:天面是稀缺资源,其共享是基站共享的重点。但是不同系统的相互干扰可能会对整体性能造成很大的影响,怎样规避也就成为天面共享必须解决的一个问题。最常用也最重要的干扰隔离方式是合理设置天线间隔离距离。不同系统天线间隔离距离与多种因素有关,主要包括隔离度、天线方向图、位置关系三个方面。隔离度要求与技术体制有关,是由接收机和发射机射频特性共同决定的,又受到灵敏度等一些预先设定的性能指标的影响。最终不同天线位置关系下的隔离距离还需要结合实测结果确定。
室内覆盖系统建设
与目前2G网络中来自室外的业务占多数不同,3G网络中主要的业务量来自于室内。根据NTT DoCoMo的3G商用网络用户分布统计数据,大约70%的业务量来自于室内。
目前国内2G网络中的室内覆盖主要是通过室外宏蜂窝基站实现的。由于3G工作在超短波频段,电波绕射能力差,穿透损耗大,网络的深层次覆盖存在缺陷。韩国最大的移动通信运营商SKT的网管数据和每年进行的两次全国性的用户问卷调查以及处理用户投诉结果显示,大部分服务质量差的位置都在室内,且往往是由于宏蜂窝基站覆盖不到位造成的。不仅如此,吸收室内业务量将大量消耗室外宏蜂窝资源,导致室外基站的站距减小,数量增加,给难度越来越大的城区基站选址带来更大的压力。因此,3G基站部署的重点之一就是合理建设室内分布系统吸收室内话务量,提高用户满意度,提升无线网络整体性能。