海面覆盖 有“沃”更精彩——中兴通讯UMTS网络海面覆盖解决方案

海面覆盖  巧化挑战为机遇

    2008年11月初，海协会与海基会签署了《海峡两岸海运协议》等四项协议，与台湾一水相隔的福建有8个港口列入两岸直航对港区。

    随着两岸“大三通”的到来，福建沿海区域的近远海无线通信需求增长明显，各运营商均采取了多项措施全力打造两岸海运直航良好的通信环境，而新生的3G网络更是争夺高端用户的主战场。作为全球运用最广泛的3G制式——UMTS网络的运营商，中国联通福建分公司正面临着巨大的挑战。中兴通讯作为业界领先的UMTS主设备供应商，精诚合作，及时提供了海面覆盖完善解决方案，成功协助福建联通化挑战为机遇，打造经济高效的海面超远覆盖UMTS网络。

场景分析  基站高度是关键

    面对挑战，中兴通讯凭借多年在无线网络规划和建设方面积累的丰富经验，针对福建海面覆盖场景进行了细致研究。根据分析，UMTS网络的海面超远覆盖场景主要有以下特征：

    ● 基站高度影响传播路径
    根据对海面无线传播环境的分析，海面无线传播距离包括了三个部分，分别为从基站到基站可视距离点、从基站可视距离点到基站和终端合并可视距离点以及超过基站和终端合并可视距离点的地球阴影区域的距离。由于超远覆盖主要的传播路径还是在视距范围内，而视距受到基站高度的影响最大，因此提高基站高度对于海面覆盖距离至关重要。

    ● 上行链路路损大，下行覆盖能力要求高
    UMTS网络在覆盖方面主要是上行受限，且随着距离的增加视距下信号强度的衰减要比非视距的情况下慢。而通过链路预算，空间损耗的关联因素主要为基站灵敏度、基站天线增益、天馈线损耗、终端发射功率和正态衰落余量等。因此，在提高基站高度的前提下，根据超远距离覆盖的需要，对各个指标进行优化、调整，使之发挥出最有效的性能，成为海面覆盖规划的重中之重。

    ● 小区搜索能力限制，需解决小区前导检测难题
    目前UMTS 无线产品大部分针对常规覆盖需求，3GPP R6以前的版本对于随机接入信道传播时延（PRACH Propagation delay）字段的取值范围在60km之内，因此其对小区前导检测的设计能力往往考虑60km以下的搜索需求。但是超远覆盖的距离需求往往超过了60km，导致小区搜索半径和相应的随机接入信道传播时延大大增加，原有的基带单元处理能力必须进行针对性优化，以解决海面覆盖超远小区的前导检测难题。

    ● 网络优化难度更大
    UMTS海面覆盖的优化工作相比常规覆盖更具挑战性，相关信息的获取也更加困难。具体的优化工作要综合相应的业务要求，结合用户活动范围。此外，由于海面超远覆盖小区站点高、覆盖跨度大，与一些常规小区可能会有重叠，网络优化还需要考虑协同覆盖和“塔下黑”等覆盖问题。

创新技术  超远覆盖梦成真

    通过对UMTS海面覆盖场景的分析，下行高功率发射和上行高路损担当成为网络建设的难点。中兴通讯完善的海面覆盖解决方案融合了众多创新技术，有效解决了以上两大难题，使得UMTS网络的海面超远覆盖美梦成真。

    ● RRU功放叠加技术
    RRU功放叠加是最具中兴通讯特色的创新技术，该技术方案结合中兴通讯长期在C网和G网进行超远覆盖实践的经验，将两个功放叠加，并运用先进的功放并联技术来解决超远覆盖中下行链路覆盖问题，实际产生的增益达到或接近两个功放功率之和。在实际应用中可以根据需求使用两到三个40W或者60W功放叠加，达到2dB以上的下行链路增益，有效提升下行覆盖。

    ● 上行链路优化技术
    为解决海面覆盖超远小区上行链路路损大的问题，中兴通讯凭借多年研发成果，通过业界首创的BBU+RRU分布式基站和成熟商用的多天线接收分集技术的完美结合，大大提升上行接收增益，有效优化上行链路，完善解决这一难题。

    通过业界首创的BBU+RRU分布式基站的运用，RRU可以近天面安装，有效避免馈缆损耗，实现上行覆盖半径改善16.59%。而成熟商用的多天线接收分集的使用，又可以有效提高上行接收灵敏度，增加覆盖距离。以四天线接收分集为例，上行灵敏度比双天线接收分集提高约3dB，对应单站覆盖半径可以扩大13%。

    ● 专用基带算法优化
    针对海面超远覆盖小区对于搜索半径的限制问题，中兴通讯结合3GPP协议规范，在不改变原有系统体系结构的前提下，仅通过软件升级的方式有效优化相关基带算法，成功实现小区搜索半径提升至120km。

    同时，考虑海面覆盖小区以语音为主的业务特征，中兴通讯UMTS海面覆盖解决方案还可选用自适应多速率技术AMR（Adaptive Multi-Rate compression），通过降低语音数据的速率，提升1~2.4dB的增益，有效提高小区边缘地区的覆盖距离和通话质量，打造精品网络。

完善测试  细致入微现成效

    目前，中兴通讯UMTS无线网络海面覆盖解决方案已经在福建联通漳州海域成功商用。中兴通讯UMTS网络海面覆盖测试团队凭借多年积累的丰富经验，合理规划、细致入微，取得了令人满意的良好测试效果。

    ● 合理规划 完善测试
    为了完善显示海面覆盖的整体效果，中兴通讯海面覆盖测试团队规划了单站验证和业务测试两部分测试内容。其中单站验证主要包括RNC和基站版本确认、设备天馈工程核查和业务验证三个方面，而业务测试则是出海对各项业务的实际覆盖距离和效果进行详细评估。

    为了更好地测试各项业务指标和性能，中兴通讯测试团队根据CS12.2K、CS64K和HSPA等业务的不同特性合理规划了测试路线（如图1所示），并在测试中不断调整优化测试方法，使之能够最大程度反映各项业务的覆盖情况，获得全面详实的测试数据。

    图1  海面覆盖各业务测试路线规划

    ● 细致入微 数据分析
    针对测试中获取的前后台详实数据，中兴通讯海面覆盖测试团队又进行了细致入微的数据分析，分别对CS12.2K语音长短呼业务的性能、CS64K视频电话长短呼业务性能和HSDPA/HSUPA业务的吞吐量进行了数据统计和分析。通过对所有UE进行信令跟踪，分析了各UE的下行TCP、上行SIR及SIR TARGET、在线用户数等各项指标，总结汇总了海面覆盖站点各业务的RSCP、Ec/Io等关键指标数值，有效评估了测试站点整体覆盖效果。

    经评估，测试站点各业务覆盖范围汇总如表1所示。

  表1 测试站点各业务覆盖范围

    上述测试结果显示，中兴通讯UMTS网络海面覆盖各项测试业务指标正常，覆盖距离已经接近120km的理论极限距离，必将成为UMTS网络海面超远覆盖的应用典范。

海面覆盖  有“沃”更精彩

    中兴通讯作为业界领先的UMTS设备供应商，在UMTS网络规划、建设、优化以及运维方面积累了丰富的经验。2000年以来，中兴通讯致力于海面超远覆盖的研究，并获取了大量的实际海测数据，对海洋覆盖模型进行了修正，建立了自己的海洋覆盖模型库，积累了丰富的规划优化经验。此番漳州海域UMTS海面覆盖商用测试的良好效果，则进一步体现了中兴通讯在海面超远覆盖方面的持续技术创新和网络规划能力。
海面覆盖，有“沃”更精彩！

[关键词] UMTS