?摘要　在3G網(wǎng)絡建設初期，覆蓋是運營商首要關注的問題，合理利用覆蓋技術將大量節(jié)約建設成本。本文從增加信道功率、改變系統(tǒng)參數(shù)和改變天線的配置等方面提出了增強覆蓋的方法，旨在為WCDMA無線網(wǎng)絡建設提供借鑒。

1、引言

　　在設計WCDMA網(wǎng)絡時，必須首先確定基站的覆蓋范圍?；镜母采w范圍直接決定著網(wǎng)絡的投資，從而影響到整個網(wǎng)絡的規(guī)劃。因此有必要研究WCDMA如何以較小的代價提高基站的覆蓋。

　　本文提出了增強基站覆蓋的幾種方案，它們不僅易于操作而且性能較好，可以作為WCDMA系統(tǒng)建設推廣和運營時通信運營工程師的參考。

2、增強覆蓋的方法

　　增強覆蓋的主要方法包括：（1）增加公共導頻信道（CPICH）的功率；（2）增加專用信道（DCH）的功率；（3）改變其他系統(tǒng)參數(shù)，如切換參數(shù)和誤塊率門限；（4）改變天線的設置。

　　2.1　增加公共導頻信道（CPICH）的功率

　　增加公共導頻信道的功率可以提高WCDMA系統(tǒng)下行鏈路的覆蓋，具體可以采用以下兩種辦法。

　　2.1.1　增加所有公共信道的功率

　　將公共信道的功率與公共導頻信道的功率相關聯(lián)；通過增加公共導頻信道的功率，相應改變所有公共信道的功率。這種方法的優(yōu)點是易于實施，只需要調整一個參數(shù)即主導頻率發(fā)射功率，其他功率都以主導頻功率為參考，相應增加。

　　2.1.2　只增加公共導頻信道的功率

　　當增加公共導頻信道功率時，并不改變其他公共信道的功率值。即其他公共信道的下列值保持不變：

　?。?）BCH的發(fā)射功率；
　　（2）P-SCH的發(fā)射功率；
　?。?）S-SCH的發(fā)射功率；
　?。?）當FACH承載BCCH，CCCH及DCCH時其最大的發(fā)射功率；
　?。?）當FACH承載DTCH時其最大的發(fā)射功率；
　　（6）CCPCH的發(fā)射功率；
　?。?）CPICH的發(fā)射功率。

　　這種方法的優(yōu)點是留給業(yè)務信道更多的功率。

　　這里需要說明的是，公共導頻信道的覆蓋增益并不一定和功率的增加完全匹配；因為公共導頻信道功率的增加，會導致下行鏈路的噪聲也隨之增加，噪聲增加量的多少取決于公共信道的配置和系統(tǒng)負荷。在一個干擾有限的區(qū)域，當只有公共導頻信道的功率增加時，覆蓋會隨著公共導頻信道功率增加而增強。

　　公共導頻信道功率的下行鏈路噪聲及覆蓋增益隨公共導頻信道功率的變換關系如圖1所示。其中，無線基站RBS的機頂輸出功率大約為17W，并假設系統(tǒng)無負荷。?

圖1　下行鏈路噪聲及覆蓋增益隨參數(shù)主導頻率發(fā)射功率的變換關系圖

　　從圖1可以看出，下行鏈路的噪聲隨著公共導頻信道功率的增強而增加。如當公共導頻信道功率從30.3dBm增加到34dBm時，噪聲從0.7dB增加到了1.1dB；覆蓋增強了3.3dB即：3.7-（1.1-0.7）=3.3dB

　　從圖1還可以看出，公共導頻信道功率的增加會引起系統(tǒng)容量的減少。如當公共導頻信道功率從30.3dBm增加到34dBm時，在其他公共信道的功率值保持不變的情況下，預留給業(yè)務信道的功率從84%減小到76%。

　　2.2　增加專用信道功率

　　增加專用信道功率（DCH）也可以增強下行鏈路覆蓋。

　　每個無線承載鏈路都需要指定下行鏈路的最大功率值，可以通過下面的方法來配置這個參數(shù)，使所有的無線承載在小區(qū)邊界達到相同的覆蓋。一個理想的輸出功率可以通過載干比門限計算出來。

　　結合公共導頻信道和專用信道的理想輸出功率表達式，得到下面的關系式
　　　?。?）

　　其中：γDCH是專用信道的門限，γCPICH是公共導頻信道的門限，為-16dB

　　對不同的無線承載，通過式（1）可以得出與公共導頻信道功率對應的專用信道的功率參考值，如表1所示。為了便于比較，也給出了專用信道功率的默認配置。這些值沒有包括軟切換增益。

表1　門限和DCH功率示例?

　　對一個全負荷系統(tǒng)，當前的默認配置無法使所有無線承載在小區(qū)邊界都有覆蓋。以PS384k為例，為了使這個無線承載在小區(qū)邊界獲得覆蓋，和公共導頻信道相關的默認配置應該是+12.4dB。但這種配置需要消耗很大的能量。在一個無承載的系統(tǒng)中，如果能量消耗比較合理，這個默認功率配置可以給出滿意的覆蓋。

　　為了適應不同的覆蓋配置，對于不同的無線承載，每個無線鏈路的最大下行功率可以變化。為了使信道交換比較適當，建議PS384k的最大單業(yè)務承載功率配置超過PS128k的，PS128k的最大單業(yè)務承載功率配置超過PS64k的。

　　如果每個無線鏈路的功率配置過高，即使一個小區(qū)的用戶數(shù)量很少，也有引起擁塞的危險。建議專用信道單業(yè)務最大承載的功率少于或等于無線基站（RBS）最大輸出功率的20%；在無負荷系統(tǒng)中可以增加到30%～40%。

　　2.3　改變其他系統(tǒng)參數(shù)

　　對交互式類別的承載，無論是對上行鏈路還是下行鏈路，增加誤塊率門限都可以增強覆蓋。誤塊率門限的增加，可以提高上行鏈路和下行鏈路的信噪比（Eb/No），如表2所示。

　　增加信噪比（Eb/No），提高接收機靈敏度，鏈路預算后增強小區(qū)的覆蓋。

　　2.4　改變天線的配置

　　2.4.1　傾斜和改變天線的方位角

　　減少天線的下傾角，可以增大小區(qū)覆蓋。改變天線的方向可以增強小區(qū)重點覆蓋方向的覆蓋。然而，在其他區(qū)域方向上覆蓋就會減少。所以必須針對具體的情況進行合適的選擇，既能夠增強覆蓋又較少小區(qū)之間的混疊。

　　2.4.2　采用塔頂放大器

　　采用塔頂放大器提高上行接收靈增強敏度，解決基站上下行鏈路平衡問題，擴大基站的覆蓋區(qū)域。

　　2.4.3　采用高增益天線

　　WCDMA的單個宏小區(qū)天線具有15.2dBi到20.7dBi之間的變化增益。采用高增益的天線可以提高上行和下行鏈路的覆蓋，但要在天線增益和垂直射束寬度之間做好權衡。

　　2.4.4　增加天線的高度

　　增加基站天線的高度可以增強上行和下行鏈路局部區(qū)域的覆蓋。

　　2.4.5　改變饋線類型

　　采用低衰減的饋線可以提高上行鏈路和下行鏈路的覆蓋。

3、結論

　　本文針對WCDMA系統(tǒng)的多種覆蓋增強方法進行了分析和討論，提出了一些增強WCDMA網(wǎng)絡覆蓋的方法，重點分析了通過增加功率提高覆蓋的方法。在3G牌照將近發(fā)布之際，這對WCD MA的網(wǎng)絡優(yōu)化具有非常重要的現(xiàn)實意義。(馮慧娟　唐宏　張淼)