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精细化无线网络覆盖趋势探讨  

2009-02-28 11:16:27|  分类: IT |  标签: |举报 |字号 订阅

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                         周双阳  喻健勇        精细化无线网络覆盖趋势探讨 - 周双阳 - 周双阳的博客

移动通信的发展使得用户对于覆盖深度、广度的要求越来越高,与此同时,室内区域的移动通信质量也越来越为运营商和用户所关注。特别是随着移动通信应用和业务的发展,使得室内发生业务的概率进一步增加,室内覆盖已经成为运营商提高服务质量、增加业务量的重要方式。传统的室内分布系统都是解决大面积的室内信号盲区和信号微弱的区域,对于一百平方米以下的小的信号微弱区域,传统的室内分布系统却是无法彻底解决。这是因为,一是运营商没有那么多资源到达任何区域,一是要使受到成本及工程等多方面因素的影响。所以,这些小块的信号微弱区域就成为移动通信系统的最后盲点。随着网络覆盖的进一步深入,运营商就应该着手为这些微小区域信号盲点寻找解决方案。

由于电波传播的特性,使得电波穿透墙体的损耗较大,一般都超过10dB以上,如果是频率较高的系统电波穿透建筑物的损耗可在20dB以上。根据这样电波传播的特性,我们可以得知,即使在室外覆盖良好的区域,在室内,由于建筑物的遮挡,使得信号微弱的小块区域仍然会广泛的存在。

如何来解决这个问题呢,做室内分布系统来解决,但由于资源、成本、干扰、系统及工程等各方面条件限制,用此方案来解决微小区域的室内覆盖并不可能解决所有的问题。另一种方案就是增加基站数目,或是增加基站的覆盖,用增加室外覆盖来解决这部分小块区域的室内信号微弱区域。这种方案一是成本巨大,一是仍然不会完全达到效果,而且过密的基站除了站址问题难以解决,这种方式还会给系统的网络带来更多干扰。这里应该指出的是单单只增加基站的发射功率,并不能解决这个问题,因为这种方法不能解决上行链路的覆盖,要解决覆盖必须是上下行链路同时解决才行。

那么如何来解决小块区域的覆盖呢,在系统设备方面有小功率的家庭基站(如100mw级别的飞蜂窝femtocell),这种基站既可以解决微小区域的覆盖,而且可以解决用户的大数据业务的需求。由于受成本、传输及各方面条件的因素制约,小功率的家庭基站还只能解决部分小区域的室内覆盖问题。由此,一种以解决微小区覆盖的应用就显现出来,这种设备应该具有不需要传输资源,同时具有小功率、低增益、低成本、智能保护、反向关断、自激检测和便于安装等的功能,这就是解决微小区域覆盖盲区或信号微弱区域的微功率移动通信无线信号增强系统。

由上,可得此类设备的一些基本指标,微小区的覆盖所需要的功率该类信号增强器的下行射频功率一般可在10mw10dBm)级别,因此设备增益可控制在50dB左右,因此该类设备成本较低,由于系统需要过载保护和防止自激,因此设备还应该有智能保护、反向关断、自激检测功能。

考虑一下此类设备对于移动网络的影响,由于设备增益及功率较低,特别是其上行功率可控制在1mw0dBm)以下,这已经远小于普通移动终端手机的最大发射功率200 mw20dBm),由此可得设备对系统的上行干扰很小。这样此类无线信号增强器就可以视为普通终端的干扰数量级,如果能控制好自激,该类设备对网络的影响,基本等同于普通移动终端的干扰量。

由上面的分析,可得微小区域覆盖的典型应用场景类型:

1、               无线公话信号增强器,主要用于无线公话的话吧等,适用于使用无线公话较为频繁的区域,可进一步促进无线公话业务的发展,此方案可在应用区域大大增加系统的话务量;

2、               手机伴侣,主要用于密集建筑物低层的室内和一些城中村的个人应用,该方案以个人应用为主;

3、               小场所、高话务室内区域的应用,如小型会议室、服务员休息室、小型电梯等人员密度大,又有迫切使用通信业务需求的区域,使用信号增强器可以吸收更多的移动通信业务量;

4、               小型移动交通工具内的应用,如近海和内陆河流内的小型船只内和移动的车辆内,有很多的业务应用需求,需要无线信号覆盖。应用信号增强器,对环境要求低,不仅可以解决语音业务的需求,而且可以解决这些场所许多的数据业务,特别是高速数据业务的需求;

5、               3G高数据业务的应用,由于一些3G网络设计的室外连续覆盖的业务速率并最高的速率,如WCDMA有设计成64K数据业务连续覆盖,所以在小区边缘,用户是无法使用到最高速率的业务。而没有室内覆盖的室内区域,无法享受最高速业务的区域将会更大(30%以上),这种情况将会一定程度的影响用户对3G业务的感知度。3G系统的小功率信号增强器就可以改善这种局面。

应用微功率无线信号增强器的好处:提高了网络的无线覆盖率,基本解决了网络覆盖最后的盲点,同时具有投资少、见效快、便于安装等特点;本系列解决方案对目标用户针对性强,小块热点区域的覆盖可大大提高业务量,为运营商增加收入;进一步提高用户对运营商网络及品牌的认知度;对于3G系统一般是以64K384K做连续覆盖目标,由于CDMA系统的特性,更高速率业务覆盖则会出现较大的空洞,因此本系统可以解决一些用户的连续使用高速业务问题。如果能较好的控制干扰,这种微功率的信号增强系统一定会给运营商和用户提供更多帮助。此类产品的应用,还有一个对使用者的好处就是由于无线覆盖增强,使得移动终端的上行功率大幅度的降低了,手机对人体的辐射也就大幅度降低了。

技术应用的原动力来自于市场的需求,而市场需求来源于用户对业务的需求。由于对业务应用的迫切需求,一些用户也已经自发使用了类似小区域覆盖的设备。随着运营商之间的相互竞争将更进白热化,网络覆盖的好坏将直接影响用户对运营商的感知度,而随着运营商网络建设的进一步深入,微小区域的覆盖问题已成为移动通信无线网络最后的未开发的区域。特别是当进入3G时代以后,对更高速率应用的区域和保证手段也将会随着竞争的加剧而逐步提高,一种解决方案不可能解决所有问题,多种解决方案才能使网络更具生命力。移动通信技术的发展是全面的,一种技术的突破必然带动其它网络技术的发展,多技术的多种解决方案也是网络技术发展的趋势。微小区域覆盖解决方案一定会和其它技术手段一起全方位服务于广大用户。

移动通信网络永远是各种因素的权衡,只有更好没有最好。微小区域覆盖解决方案给运营商带来了很多好处,对网络的影响也是可以控制在一个很小的范围内。就像直放站和室内分布一样,由于用户最初使用移动通信业务的迫切性,最初直放站和室内分布都是由用户自发的建设的,但这种建设方式却影响了整个移动通信网络的性能。到了后来转为由运营商建设,整个网络水平才得到提高和保证。无线信号增强器目前也是由一些用户自发的使用,没有得到很好的规范,如果放任自流将有可能影响到网络,由此,运营商及相关部门也应该对此加以研究和管理,变阻塞为疏导,由被动变主动,从对网络有害变为帮助网络形成精细化覆盖,使微功率微小区域覆盖解决方案真正得到良好的应用,起到正面积极的效果。

目前,通信市场已经由粗放式管理,转变为精细化营销。运营商对用户体验也更加重视了,对用户的服务管理,已从单纯的关注ARPU值到精细化、全方位的关注用户的各方面信息。由此,精细化的网络布局,精细化的网络覆盖已成为网络发展的必然,微功率微小区域的覆盖解决方案帮助网络可实现更精细化的覆盖,势必引起各方面的重视。微功率微小区域覆盖解决方案将成为移动通信网络精细化、全覆盖必不可少的有效手段。可以预见,类似这样的微功率微小区域覆盖解决方案,将有可能在未来移动通信网络中占有一席之地,并起到不可取代的作用。

(通信世界周刊)

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