关于高增益抛物面天线对WCDMA网深度覆盖能力的研究

文章主要是针对部分场景WCDMA网深度覆盖较差而采用创新性的优化手段，通过选择特型天线以及合理的施主站点架设天线入手，较好地解决了WCDMA网深度覆盖的难题。

由于采用了2.1GHz频段的原因，中国联通WCDMA网络的深度覆盖能力较其他网络差，现网深度覆盖不足也是用户主要的投诉原因。在密集的城区，WCDMA网基站的覆盖半径很小，覆盖空洞大量存在，若通过增加基站等手段来覆盖，从成本上考虑无法实施或者效果不好，不解决又会引起用户投诉。本项目采用了特型天线新增一个同小区的方式，较完美地解决了问题，并且投入不大，施工方便，效果明显。

1 研究背景

现网解决的方法如下：

（1）高密度建设基站；

（2）建设室内分布系统；

（3）采用一些微型设备进行近距离覆盖；

（4）劝用户锁到其他网络如联通的GSM网上使用。

采用方法（1）来解决深度覆盖效果尚可，但是存在成本高、维护工作量成倍增加，即便是如此，也往往不能实施。在城区加站越来越困难的情况下，此方法不易推广。

采用方法（2）效果最佳，但是对一些高密度的覆盖区成本会极高，维护十分困难，而且大多数的小区都不具备施工条件。

采用方法（3）效果一般，但是实施起来受信源、传输、供电和安装地点的限制较大，而且监控较难。

方法（4）其实也不能称为一种方法，是在回避问题。

本项目为解决WCDMA网的深度覆盖提供了另外一种思路，具体方法是：在距目标深度覆盖区域不远的地方（约200～600米）找到一个较高的基站，新增加一个RRU拉远端安装在本站，与原同方向的小区做成OTSR小区（即同小区），输出端接一面高增益的抛物面天线，该天线的主轴对准目标区域进行覆盖。

2 项目实现原理

大凡深度覆盖差的场景都有一个共性，即建筑物密集，信号穿透损耗较大。本项目的实质是通过一种特殊的天线，在目标区域的产生一个强的信号电平，当信号经过透射或反射达到目标区域时，经衰耗后仍能达到通信所需的电平值。之所以要选用抛物面天线，主要是由于这种天线有一个很好的特性，其主瓣的半功率角很小，信号离开天线后在空间传输时空间损耗比一般的基站天线要小，可以实现电磁波的远程传输。抛物面天线覆盖图

3 项目具体实施方法

实际施工的现场图及地图上展示

可以看出，这是一个很具有代表性的无线传输环境恶劣的深度场景，目标区域相对较封闭。本项目选取这样一个覆盖较为困难的试点，是为了了解这种特型天线在现网中的实用性。

4 项目效果验证

验证方式：采用室内DT测试的方式，主要比较在新增天线前后的RSCP及Ec/No等关键覆盖指标的对比。测试过程中除了新增一面天线及一个RRU以外，其他参量保持不变化。

测试仪表：TEMS路测仪（配K800终端）

测试结果：

（1）覆盖电平RSCP在项目前后的对比

北市场RSCP前后对比如图4所示（沿市场底层周边环回一圈室内DT测试）。

由图4可以看出，改造后DT轨迹信号覆盖电平明显得到了提升，平均覆盖电平由改造前的—87.05dBm提升到改造后的—79.06dBm，最低电平由原来的—97dBm提升到了—93dBm，最高电平由原来的—76dBm提升到了—65dBm，达到了室内覆盖的电平要求

（2）覆盖Ec/No在项目前后的对比（沿市场底层周边环回一圈室内DT测试）

测试结论分析：

从上述测试数据的分析可以看出，此类抛物面天线对于比较封闭的室内深度覆盖能够起到明显的改善作用，如本例中平均覆盖电平的提升，对处于覆盖边沿的场景有推广的价值。此方案适用于满足以下条件的场景：

（1）该弱区场景区域范围不太大，以300～500平方米范围为宜。

（2）该场景不能是完全封闭的，如地下车库、地下商场等场景此方案不能取得效果，要求必须有电磁信号的入射条件。若信号入射条件优良时，对电平的提升相当明显。

（3）该弱区附近200～500米范围内必须要有一个位置较高的基站，作为馈源。

对于一些由于业主协调困难，长期无法加站解决的深度覆盖问题点，建议推广此方案，以缓解用户对网络深度覆盖不足的不满。

5 项目效益分析

本项目产生效果相当于新设立了一个单扇区的WCDMA网基站

采用本项目方案可以解决一些由于建站困难长期无法覆盖的WCDMA网深度覆盖漏洞，按以往的增加基站或室内分布的方法，均需要巨大的投资，且日后的维护成本也远高于本方案。本方案作为3G网络覆盖手段的一个有益的补充，具有推广的价值。

参考文献：

[1] 姜波. WCDMA关键技术详解[M]. 北京： 人民邮电出版社， 2008.