无线WiFi-16——WLAN室外基站共址智能覆盖

WLAN室外基站共址智能覆盖
需求
随着大规模3G网络建设的初步完成和大量3G业务的相继推出，我国通信业已经进入了数据业务高速发展的3G时代。

目前，移动数据业务的分布在时间、地域、基站以及用户之间的分布都是极不均衡的。

初步建成的3G网络无法满足在密集市区、发达市区、校园以及大型公共场所等数据热点区域的容量需求。

目前，各大运营商正引入WLAN技术以3G+WLAN 混合组网的方式解决热点3G网络容量不足和高速数据业务体验的问题，从而提升了网络质量，改善了用户体验。

3G网络覆盖广，以提供语音和普通数据业务为主，WLAN网络吞吐量大，以提供高速数据业务为主，并发挥疏导热点数据业务流量，改善无线数据业务的用户体验的作用。

各运营商3G+WLAN混合组网建设进展非常迅速，WLAN在重点地区的室内覆盖率已经非常高，热点地区室外覆盖成为下一阶段的重点之一。

数量纵多的各类移动通信室外基站站址为迅速完成WLAN室外覆盖提供了有利条件，充分利用站址及相关资源，可达到降低施工难度、降低成本的目的。

共址模式分析
为了最大限度地利用现有的室外基站资源和配套设施，以实现原有投资保护和盘活资源为目的的WLAN 无线宽带业务开展，是目前各运营商普遍关注的技术重点。

由于PHS 和TD 技术在室外覆盖上，和WLAN 技术相比都具备一定的相似性，同时TD 基站自身也采用了机房空间和相对成熟的上行链路，所以，我们以PHS+WLAN 共址为主要探究对象。

PHS 基站的典型安装场景
PHS 基站典型的安装方式包括抱杆和挂墙等，天线通常采用单层4天线或双层8天线形式，典型安装场景如下图所示
目前，室外PHS 基站分布主要有三种场景：楼顶屋面、街边IC 卡公话亭、电线杆；其中以楼顶屋面PHS 站点最多，也最为普遍，约占70%以上；街边IC 卡公话亭站点主要分布在市区较繁华的地段；电线杆站点主要分布在市区、郊区个别需要PHS 覆盖但周边无其它可用站址，及一些比较重要的公路、高速公路路段。

后两者约占30%。

楼顶屋面PHS 基站资源：
楼顶屋面PHS 基站资源包括：传输资源——小对数双绞线（10对双绞线较为普遍）、LAN
楼顶
电线杆
公话亭
或光纤；电源资源——AC220V或UPS后备电源；安装资源——安装支架（安装空间）以及接地点。

PHS基站通过一块固定衬板安装在天线支架基座上，就近接入AC220V电源或AC220V电源接入UPS后备电源后再接入基站，PHS基站直接与安装基座连接实现接地，基座在与大楼避雷带相连接实现防雷接地。

天线安装抱杆直径为60mm，抱杆顶部安装用4个或8个天线伸出臂，每个天线伸出臂安装有一根PHS全向天线。

街边IC卡公话亭PHS基站资源：
街边IC公话亭PHS基站资源包括：传输资源——20对双绞线及10对IC卡电话双绞线；电源资源——远供DC220V电源；安装资源——IC卡公话亭自身箱体（安装空间）。

PHS基站通过一块安装在电话亭内部的两个横梁上的安装板将PHS基站固定在安装板上，远供电源盒及数据线分线盒放置在电话亭内底部，没有安装固定。

PHS数据线和远供电源线共用一根20对双绞线，IC卡电话单独一根10对双绞线。

IC公话亭已实现简单的防水功能，下暴雨时，雨水有可能会从门与公话亭子的缝隙进水。

在IC卡公话亭顶部，根据周围环境的需要配以伪装的PHS天线。

电线杆上PHS基站资源：
电线杆上PHS基站资源包括：传输资源——10对双绞线、LAN或光纤；电源资源——远供电源或AC220V；安装资源——电线杆。

PHS基站通过自行设计的抱箍将基站安装在电线杆上端，电源采取远供方式或就近引AC220V接入分线盒；PHS基站通过连接依附在电线杆上的接地排实现接地效果；电线杆一般直径约为200mm，高约7m，电线杆顶端安装有天线架，天线架伸出4个天线伸出臂，每个天线伸出臂安装有一根PHS全向天线；PHS基站和远供电源盒安装在天线的下方。

共址关键点：
覆盖距离与覆盖密度：
●需要针对不同的覆盖需求进行合理设计，使WLAN的覆盖达到理想效果
●应根据不同的覆盖要求和典型场景选择近、中、远距离覆盖方案。

●应根据目标覆盖范围和覆盖密度选择合适的天线和AP数量。

提升站址资源利用率：
●在PHS/TD站址上增加WLAN设备可资源共用的部分主要是上行回传链路、电源、防
水、防雷等。

总体拥有成本(TCO)：
●PHS/TD+WLAN共址要求实现WLAN网络的快速部署和WLAN无线宽带业务的开展，
终端带宽保证是可用性的重要标志。

●需要考虑综合部署成本，覆盖范围和终端带宽需要统一考虑。

协议内干扰：
●由于WLAN运行在开放频段且只有3个不重叠信道，WLAN的密集覆盖带来了不同程
度的干扰，影响了用户体验。

针对复杂的干扰环境，要求方案具备运营级水准：
●针对不同场景的干扰模式对速率进行适应性的自动调整；
●基于时间公平的用户带宽调整，避免低速用户占用过多时间；
●保证干净频段的优先接入，最大限度利用有限的空口带宽。

协议间干扰：
PHS和WLAN之间的干扰主要有三类：杂散干扰、阻塞干扰以及互调干扰。

●杂散干扰：发信机在进行变频处理过程中引起的互调、倍频、寄生辐射等现象，并由此
造成的信道标称带宽外的信号发射，对其他系统产生干扰。

●阻塞干扰：阻塞是指一个系统的接收机在接收端口接收到非本接收机频带的强信号，引
起接收机线性指标的恶化，导致接收信号能力的弱化。

●互调干扰：系统间干扰分析中互调指的是，多发信机共同工作时，其多路信号间互相调
制导致信号落在其他系统接收机带内引起干扰。

通过干扰分析和实验室的测试，可以得出如下结果：
●PHS对WLAN系统的杂散隔离度要求>39.02dB；
●WLAN对PHS系统的杂散隔离度要求>39.2dB；
●PHS对WLAN系统的阻塞隔离度要求>25dB；
●WLAN对PHS系统的阻塞隔离度要求>17dB；
在实际的共址工程建设中只要合理的选择WLAN天线的安装位置，就可以很好的规避WLAN与PHS/TD系统之间干扰。

天线的选择：
WLAN天线分智能型定向扇区天线和定向天线二类，根据实际应用场景选用相应的天线，天线选用建议如下：
●智能型定向扇区天线
在高校园区、工业园区、住宅小区（含别墅区）、步行街（城市街道）、重要交通枢纽等场景宜采用WLAN高增益智能型定向扇区天线进行覆盖。

但是，即便是采用了具备双向（上/下行）链路增益的智能天线，但随着天线增益的增加，天线的水平半功率角仍会越来越小，虽然主瓣方向上的覆盖深度增加，但在偏离主瓣方向的区域，信号质量就会迅速下降，为了达到良好的覆盖，需要减小站间距，增加AP的布放数量。

在城市街道覆盖中，同样要考虑垂直波瓣角宽度与街面宽度、天线挂高的关系。

在实际环境中，店铺的外墙的反射信号和街道的波导效应等会增强WLAN的覆盖效果，因此，采用定向天线的WLAN站间距建议不超过300米，且当街道宽度一定时，站间距越大定向天线的水平波瓣宽度也越大。

全向天线
在休闲广场、公园、风景区、高速公路服务区、火车站站前广场等空旷区域，可以采用WLAN 全向天线进行覆盖。

全向天线覆盖站间距取定与定向天线方案不同。

在休闲广场、公园、风景区、高速公路服务区、火车站站前广场等比较开阔的特定环境中，采用全向天线的WLAN布放方案，建议站间距不超过400米。

设备的参数选择：
基于802.11g协议的智能覆盖宏基站相关射频性能参数提供如下，仅供参考。

支持频段：
2.4~2.4835GHz
物理特性：
●支持IEEE 802.11a (回传)、支持SFP光口
●可配合LRE转换器实现远程双绞线传输
●<13W，支持802.3af(PoE)供电
●工作温度：-40℃~+65℃
●湿度：0% ~100%, 非冷凝
●防护等级：IP66
●集成智能基带射频处理模块
WLAN基站发射机参数：
最大发射功率：27±1dBm @all data rate
最小发射功率：15dBm
功率调整精度：1dBm
WLAN基站接收机参数：
表1-1 WLAN基站接收机参数表
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方案总结：
PHS/TD与WLAN共址解决方案逻辑模型：
PHS/TD共址解决方案的特点：
●支持丰富多彩的上行接口，满足多种场景的共址建设需求。

●支持高性能、高增益室外智能覆盖天线，满足室外覆盖要求。

●通过充分利用现有的基站资源，实现WLAN网络建设，降低建网综合成本，，以最小代
价解决无线宽带城市建设中WLAN室外覆盖问题。