[转帖]经济的3G 覆盖解决方案

1997deman

【威尼斯人】随着3G脚步的日益临近，各大运营商都进入了积极的实战准备，异常激烈的竞争正是箭在弦上。无线网络的覆盖程度始终是无线网络运营商制胜的基础。

　　　　　
　　??对诺基亚WCDMA MetroSite 50基站的分析
　　
　　随着3G脚步的日益临近，各大运营商都进入了积极的实战准备，异常激烈的竞争正是箭在弦上。无线网络的覆盖程度始终是无线网络运营商制胜的基础。然而中国幅员辽阔，人口分布极不均匀，即便是东部沿海地区，也存在着城市人口高度密集，农村地区地广人稀的现象。怎样利用有限的资金，建设一张覆盖良好的3G网络，是运营商部署3G网络时关注的焦点之一。为适应这种需求，诺基亚推出了MetroSite 50这款基站，并已从今年6月开始在全国范围内展开商用试验。

　　本文将从无线性能、应用场景、成本分析等几个方面对这款基站进行综合的分析与评价。

　　性能特点

　　MetroSite 50(简称MS50)长宽高分别为:1100×400×420cm。空载时仅35kg，满载时也只有65kg重量。MS50的体积和重量接近普通微蜂窝基站，但与普通微蜂窝不同的是，在如此之小的基站内部容纳了50W的功率放大器，配合不同的天线滤波模块能够实现三扇区1+1+1配置、二扇区1+1配置、单载频或双载频的全向站。

　　三扇区的1+1+1的配置能力是该款机站最重要的特点之一，50W的功率放大器，全向发射分扇区接收的工作原理，使其成为目前市场上体积最小的一款宏蜂窝基站。WCDMA基站是基于功率控制的系统，功率放大器是WCDMA基站中较为重要也是较为昂贵的部分。全向发送分扇区接收的工作原理是在下行发射部分使用单一的载频，功率放大器，将信号放大后经过分路分别输入到三个扇区化天线中。上行链路的无线信号经过6根天线(每个扇区两路分集)同时接收。这种工作方式充分利用了扇区化天线增益高，导向性好和分集接收的增益，又减少了功率放大器个数，在保证覆盖的情况下降低了基站的成本。

　　此外MS50还可以室外安装，与MS50不同配置能力相配合，它可以应用在不同的场合之中。下面将就不同的应用场合进行分析。

　　应用场合

　　郊区提供覆盖

　　中国的郊区需要覆盖面大，话务量较少。天线通常安装在40米至50米的高塔上，MS50基站根据天线塔的情况置于塔顶或塔底。

　　在这种场合下使用配置为1+1+1的Ms50扇区化全向站十分经济。上行方面，不同扇区信号的独立处理，使用高增益天线，使覆盖方面获得保证。如果需要进一步提高覆盖，还可引入塔顶放大器。在下行方面，每ROC扇区平均有12.5W的输出功率，一般而言空中接口可提供大约40个话音的容量。在郊区和乡村或偏远地方，可谓绰绰有余。

　　公路的应用

　　MS50的公路应用与上述郊区应用相近似，仍然使用单路下行，分扇区接收的工作原理，但一般采用1+1的两个扇区配置。MS50特别设计的一个内置的2功分器，把插入损耗降至最低，使MS50的1+1配置中每个扇区有18.5W的输出功率。通过链路预算，空中接口能提供大约452.2kb/s的话音容量。

　　无站址情况下提供城区覆盖

　　在城市中部署3G网络，运营商遇到的最大难题是找不到合适的站址。在符合无线特性的地点往往找不到合适的机房，即便找到了机房，机房的租赁费用也十分昂贵，谈判的过程很艰巨，耗时很长，拖累了网络建设的速度。MS50凭借其全天候的环境适应能力，小巧的体形，安装起来不需要机房，也很容易隐蔽，既可以包干悬挂，也可以壁挂安装，使更多的地点适合基站的安装条件。所以MS50是城市中覆盖补充的理想方案。

　　在这种环境下使用配置为ROC 1+1+1的MS50基站每扇区的12.5W输出功率可提供大约53个话音的空中接口容量，这足可应付建网初期的业务需求。如话务量需求要进一步增加，MS50内配备双载频模块，可把MS50配置为双载频的全向站O2，可提高至大约114个话音容量。

　　室内馈线分布系统

　　提供室内覆盖有好几种方法，其中最常用的一种是通过馈线分布系统。MS50高功率、可配置多扇区的设计就最能适应这种应用。MS50的高功率有效地弥补馈线损耗带来下行容量损失。根据实际基站的安装位置和布线路线，MS50可设配置为Omni、ROC 1+1或ROC 1+1+1的配置。ROC多扇区的优势就是能独立地处理上行接受信号，从而降低上行干扰达2～3倍，增加室内覆盖和容量，亦可节省手机发射功率，延长手机电池的使用时间，进一步提升客户的满意程度。

　　成本分析

　　从上述的分析当中可以看出，MS50作为郊区覆盖有其特殊的优势，下面就这种应用从建网成本的角度与其它的网络建设方案，如普通宏站和光纤拉远两种进行比较。

　　成本分析的基础数据来自于现有2G网络普遍案例。因为3G的基站建设将大量参考现有2G网络。

　　为保证三种解决方案的可比性，在比较中都采用了50米的天线高度，1 5/8"的馈线。但由于射频拉远和MS50的设备体积小可以室外安装，所以可以直接安装在塔底，所以和普通宏站安装在天线塔边机房里的方式，馈线长度相应减少15m，下行馈线损耗少0.5dB。MS50和普通宏站采用扇区化的配置，采用65deg波瓣，增益为20dBi的X-pol双极化天线。而在射频拉远的方案中由于受设备限制采用的是全向站配置，采用增益为12dBi的天线。

　　3G网络在郊区将以提供12.2kb/s的语音业务为主。参考中国现有2G网络的郊区容量的负荷，在本成本分析中话务密度采用了每平方公里0.02～0.21Erlang，并按照年10%的增长率增长。同时语音业务的覆盖率逐年增长，每用户话务量为15mErl。

　　将以无线参数输入WCDMA网络预规划工具，同时预计网络用户的话务模型和逐年的发展趋势。就可以得出在相同的覆盖范围下不同的解决方案所需要的站点数。而站点数是继续计算网络成本最重要的数据。

　　根据网络预规划的结论，参考2G网络现有的建设成本的比例关系，可以得出各个方案的建设成本之间的比例关系。建设成本主要由设备成本、施工成本和管理成本组成。下面分别就本次成本分析中这三方面的具体组成进行详细的说明。

　　设备成本

　　其中包括基站设备、电源和备电设备、天线和馈线(接头和跳线)、塔顶放大器、传输设备。还包含站址建设成本。例如，天线塔(或挂杆)、机房和机房内的空调通风设备。

　　施工成本

　　其中包括站址建设工程费、基站设备建设和开通费用。

　　管理成本

　　其中包括站址租用费、各种耗电设备引起的电费、传输租用费，以及网络的维护支持费用，其中又包括软件维护费用、硬件维修费、备件的库存。

　　MS50的建网成本在很长一段时期内保持着低成本的优势，如果仔细分析可以找到以下原因:

　　MS50 1+1+1与普通基站相比

　　- MS50 1+1+1与普通基站相比由于减少了功率放大器和载频的数量，设备的成本低。

　　- MS50 1+1+1基站由于是室外站，无需机房。节省下了机房和建设或租赁的费用。

　　- MS50基站体积小，耗电量低，维护方便节省了运维成本。

　　MS50 1+1+1与光纤拉远基站相比

　　- MS50支持3扇区的配置，使其基站的覆盖范围大于光纤拉远Omni1设备。从而减少了站址，节约了相应的从机房到传输到运维的一系列的投资。

　　通过本文的分析，可以看到MetroSite 50由于体积小、配置灵活可以应用于WCDMA网络的各种场合。无论是从建网成本，还是从快速布网的角度看，低话务量地区的覆盖无疑是MetroSite 50最出色的亮点。