小區(qū)網(wǎng)絡深度覆蓋探析范文

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《電信工程技術(shù)與標準化雜志》2016年第9期

摘要：

高價值小區(qū)深度覆蓋問題始終困擾著運營商，目前行之有效的方法就是構(gòu)建一套深度覆蓋方案。此方案首先去發(fā)現(xiàn)小區(qū)深度覆蓋中存在的問題和建設難點，為方案的提出夯實基礎；其次，提出室內(nèi)深度覆蓋思路，在傳統(tǒng)的覆蓋方案的基礎上進一步改進小區(qū)室內(nèi)深度覆蓋方式；再次，根據(jù)小區(qū)的建筑特點，構(gòu)建出5種不同深度覆蓋互打方案；最后，進行小區(qū)網(wǎng)絡優(yōu)化，并將研究成果應用到小區(qū)實際建設中去，為后期小區(qū)網(wǎng)絡設計優(yōu)化提供寶貴思路。

關(guān)鍵詞：

深度覆蓋；覆蓋方案；網(wǎng)絡優(yōu)化

1概述

伴隨我國國民經(jīng)濟的快速發(fā)展及城鎮(zhèn)化居民小區(qū)的不斷推進，人口數(shù)量密集，所需的業(yè)務量增加，因此需要進行小區(qū)網(wǎng)絡深度覆蓋，提升移動網(wǎng)絡的通信質(zhì)量及用戶感知。弱覆蓋和室內(nèi)盲區(qū)是提升網(wǎng)絡質(zhì)量面臨的主要挑戰(zhàn)[1]。由于外在因素小區(qū)網(wǎng)絡覆蓋的復雜性，需要創(chuàng)新新技術(shù)、新方法，總結(jié)實際網(wǎng)絡建設的經(jīng)驗和網(wǎng)絡優(yōu)化的基礎上，提出適合高價值小區(qū)網(wǎng)絡深度覆蓋及干擾控制的解決方案，打造精品網(wǎng)絡[2～4]。

2高價值小區(qū)覆蓋現(xiàn)狀

2.1高價值小區(qū)覆蓋存在的問題

高低層樓宇密布分布縱深且錯落無序，地理環(huán)境復雜多變導致網(wǎng)絡覆蓋不均，小區(qū)中樓層信號強度變化不大且不隨樓層的增加而變化，但在實際的通話過程中卻是隨樓層的增加信號不斷惡化[5]。而且室內(nèi)信源復雜多變不可控，能夠同時接到多個基站小區(qū)的信號，切換頻繁，造成信號極為不穩(wěn)定同頻、鄰頻干擾嚴重，信號強度水平相當沒有主導小區(qū)，并且信號可通過不同途徑進入室內(nèi)（折射、反射、繞射等），時而出現(xiàn)乒乓效應或孤島效應，造成語音電話、接通率低、持續(xù)脫網(wǎng)等差網(wǎng)服務，使用戶感知率降低，其上所述都是小區(qū)覆蓋中存在的問題，因此加快小區(qū)的深度覆蓋勢在必行。

2.2高價值小區(qū)覆蓋建設難點及注意事項

2.2.1高價值小區(qū)覆蓋建設難點

(1)覆蓋復雜的影響：高價值小區(qū)地理因素復雜導致建筑物對樓區(qū)信號遮擋，影響通話質(zhì)量，并且高價值小區(qū)的綠化對電磁信號有一定的吸收作用。高層信號存在乒乓效應或孤島效應，因此對信源提出了較高的要求；樓宇數(shù)目多，分布不規(guī)范，使覆蓋目標分散，嚴重影響覆蓋的效果[6]。

(2)物業(yè)方面的影響：業(yè)主對電磁信號的敏感度銳利阻礙網(wǎng)絡系統(tǒng)建設，設備及天線的安裝與業(yè)主協(xié)調(diào)難度大，覆蓋項目的實施過程中人為因素大于技術(shù)因素。

(3)環(huán)境方面的影響：高價值小區(qū)自然環(huán)境優(yōu)美，在施工過程中難免破壞環(huán)境，因此施工布線困難。

(4)基站選址及頻率規(guī)劃難：基站建設密度加強，站址選取困難，頻率資源的有限性不能滿足無線的容量需要，頻率劃分配置有一定難度。

2.2.2高價值小區(qū)覆蓋建設注意事項

(1)防止信號泄露：目標站盡量避免覆蓋出目標區(qū)域外的其他區(qū)域，特別周邊主干路線。

(2)高層站址選擇：高層選址應遵循板面厚且建筑物低的底層建筑物為上層建站站址。

(3)天線安裝位置：天線在安裝過程中保持遠離天面邊緣，安放在天面的中間地帶，以防信號泄漏到周邊小區(qū)及道路上。

(4)天線安裝高度：天線高度安裝原則應遵循與樓面的墻齊平或是略低，這樣可以通過墻面吸收信號來消除拉低垂直波瓣旁瓣的信號強度，最大限度的降低對周邊無線環(huán)境的影響。

3高價值小區(qū)室內(nèi)覆蓋改進方案

3.1高價值小區(qū)室內(nèi)覆蓋改進思路

室內(nèi)覆蓋效果直接影響到用戶感知。首先，在室內(nèi)覆蓋改進中注重增強高層室內(nèi)邊緣場強，并且充分考慮通過室內(nèi)外結(jié)合的方式來解決存在的弱覆蓋及干擾；其次，在激活狀態(tài)下進行參數(shù)動態(tài)實時調(diào)整，有效的對高層覆蓋小區(qū)傾斜，由此重點調(diào)整高層覆蓋天線結(jié)構(gòu)解決小區(qū)熱點地域投訴；再次，利用有限資源提供出專用的頻率優(yōu)化，配置純凈的頻點；最后采用多種覆蓋方式結(jié)合形式來解決高層干擾問題[7]。通過改進思路進行室內(nèi)覆蓋優(yōu)化性能指標是重要依據(jù)，首先優(yōu)化后場強滿足基本要求，優(yōu)化覆蓋前此區(qū)域多為弱覆蓋或是盲區(qū)，優(yōu)化后此區(qū)域應滿足基本場強大于-83dBm；其次，室內(nèi)外場強協(xié)調(diào)互補配合，所屬區(qū)域邊緣的場強保持和室外基站足夠的C/I，控制范圍在-70～-65dBm；再次，存在窗邊室內(nèi)信號強度與室外基站信號強度存在明顯差距時，為使窗邊信號質(zhì)量得到保證，適當優(yōu)化參數(shù)及時提高室內(nèi)窗邊區(qū)域信號強度；最后，適當調(diào)整天線功率使其保持在最佳狀態(tài)值，因為增加天線功率就會增加成本投入，此外電梯間區(qū)域的信號強度應保持在-85dBm左右，多余的功率值也是一種資源的變相浪費。

3.2高價值小區(qū)室內(nèi)傳統(tǒng)覆蓋方式

傳統(tǒng)的室內(nèi)覆蓋方式采用全向的吸頂天線，布放在信號質(zhì)量較差的區(qū)域如走廊、電梯附近、地下室等區(qū)域，這樣的布置方式不能有效的進行室內(nèi)的深度覆蓋，覆蓋效果不夠理想，導致室內(nèi)窗邊分布信號強度時常低于室外信號強度，因此窗邊附近位置不夠占用相應的室內(nèi)信號，接收到室外信號并且沒有主導小區(qū)控制，所以存在切換頻繁、通話質(zhì)量差、掉話率高及網(wǎng)絡拖死現(xiàn)象[8～9]。傳統(tǒng)的室內(nèi)覆蓋方式如下圖1中(a)所示。

3.3高價值小區(qū)室內(nèi)改進覆蓋方式

(1)改進的室內(nèi)覆蓋方式

借鑒室內(nèi)獨立分層組網(wǎng)模式，首先室內(nèi)覆蓋可以劃分為高層覆蓋小區(qū)與低層切換引導小區(qū)；其次，在高層小區(qū)實現(xiàn)室內(nèi)全方位多角度的覆蓋，不與室外基站建立鄰區(qū)關(guān)系，只與低層小區(qū)建立相應的鄰區(qū)切換關(guān)系；最后，保證低層小區(qū)與周邊相鄰基站建立起對應的鄰區(qū)關(guān)系。

(2)室內(nèi)改進覆蓋方式

采用定向天線靠墻的內(nèi)側(cè)安裝，目的為覆蓋所需覆蓋區(qū)域，并且窗邊邊緣到走廊之間可以形成信號輻射波浪區(qū)域，信號強度隨時間空間位置逐層遞減，充分保證窗邊信號強度在最佳值。與此可以實時通過調(diào)整室內(nèi)天線結(jié)構(gòu)解決窗邊干擾問題，進而改善信號質(zhì)量，有效的降低投訴率。天線在安裝過程中應注意設計建筑的結(jié)構(gòu)特點，選取合適的安裝點，避開裝修的天花板及影響天線輻射效果的裝置，確保工作區(qū)域的信號強度在-85dBm以上。采用由外向內(nèi)的覆蓋模式，樓層應在10層以上，避免外泄對低層信號干擾。改進的室內(nèi)覆蓋方式如圖1中(b)所示。

4高價值小區(qū)5種深度覆蓋方案

4.1高層在外圍覆蓋方式

高層覆蓋在高層上安裝傾角下傾的定向天線向下對低層樓宇及建筑進行信號的深度覆蓋。而低層對高層的覆蓋采用的是低層樓頂安裝傾角上傾的定向天線向上覆蓋。電梯井道覆蓋則采用安裝板狀天線進行深度覆蓋。覆蓋的方式結(jié)合覆蓋效果進行闡述，此方式在改善窗邊效果比較明顯，但是不能根本上對大面積戶型進行深度覆蓋，此方式配合圖1室內(nèi)覆蓋方式效果非常明顯，室內(nèi)外互補覆蓋解決高價值小區(qū)信號強度問題[10]。高層在外覆蓋方式如圖2所示。

4.2一邊高一邊低覆蓋方式

高層覆蓋在高層上安裝傾角下傾的定向天線向下對低層樓宇及建筑進行信號的深度覆蓋。如果高層覆蓋無法實施，可以采用在小區(qū)近處高樓（或樓房+抱桿）上架設天線對該區(qū)域進行專項覆蓋。而低層對高層的覆蓋采用的是低層樓頂安裝傾角上傾的定向天線向上覆蓋，但是盡量避免高層信號外泄的情況。電梯井道覆蓋則采用安裝板狀天線進行深度覆蓋。高低層結(jié)合分布的區(qū)域控制信號外泄，高層安裝時充分考慮到信號越界覆蓋。一邊高一邊低覆蓋方式如圖3所示。

4.3中間高兩邊低覆蓋方式

高層覆蓋在高層上安裝傾角下傾的定向天線向下對低層樓宇及建筑進行信號的深度覆蓋。如果高層覆蓋無法實施，可以采用在小區(qū)近處高樓（或樓房+抱桿）上架設天線對該區(qū)域進行專項覆蓋。低層覆蓋是通過饋線橋梁將定向天線與主設備連接，定向天線置放在室外，上傾一定的角度，使定向天線發(fā)射面上傾相應角度，從而使定向天線主波瓣直接對高層建筑的高層區(qū)域進行信號覆蓋，解決高層樓宇的覆蓋問題。電梯井道覆蓋則采用安裝板狀天線進行深度覆蓋。高低層結(jié)合分布的區(qū)域控制信號外泄，高層安裝時充分考慮到信號越界覆蓋。中間高兩邊低覆蓋方式如圖4所示。

4.4外低中高內(nèi)闊覆蓋方式

高中低層覆蓋方式可以在高層安裝傾角下傾的定向天線對中低層進行覆蓋，而低層安裝傾角上傾的定向天線對高層進行覆蓋，形成高低對打的形式。發(fā)揮射燈定向天線的作用。電梯井道覆蓋則采用安裝板狀天線進行深度覆蓋。并且在廣闊的區(qū)域安裝全向天線對低層樓宇進行全面覆蓋，并結(jié)合室內(nèi)改進覆蓋方式進行深度精品覆蓋。外低中高內(nèi)闊覆蓋方式如圖5所示。

4.5高度呈階梯型覆蓋方式

中高層覆蓋采用的是低層樓宇安裝定向射燈天線對中高層樓宇進行全面覆蓋。高層覆蓋在高層上安裝傾角下傾的定向天線向下對低層樓宇及建筑進行信號的深度覆蓋。如果高層覆蓋無法實施，可以采用在小區(qū)近處高樓（或樓房+抱桿）上架設天線對該區(qū)域進行專項覆蓋。電梯井道覆蓋則采用安裝板狀天線進行深度覆蓋。并且在廣闊的區(qū)域安裝全向天線對低層樓宇進行全面覆蓋，并結(jié)合室內(nèi)改進覆蓋方式進行深度精品覆蓋。高度呈階梯型覆蓋方式如圖6所示。

5高價值小區(qū)室內(nèi)外協(xié)同覆蓋方案

室內(nèi)外協(xié)同方式是小區(qū)深度覆蓋優(yōu)化重要的手段，中間高層樓頂架設天線覆蓋高層區(qū)域，并且此天線和高層部分的室內(nèi)分布系統(tǒng)使用同一信源。而低層部分采用的是路燈天線覆蓋低層建筑及相應的道路，低層可以方便的達到室內(nèi)外協(xié)同覆蓋。室內(nèi)外協(xié)同覆蓋可以有效的加強室內(nèi)窗邊邊緣的信號強度，彌補室內(nèi)覆蓋不足的缺點。還可以利用室內(nèi)外信號泄露的特點增強對整個區(qū)域的整體覆蓋，使信號強度達到最佳值。

6實施網(wǎng)絡優(yōu)化

（1）頻率優(yōu)化：采用室內(nèi)外頻點分開規(guī)劃的原則，也可以采用專用的頻點進行單獨規(guī)劃，室內(nèi)專用頻點有效的避免室內(nèi)外信號之間的相互干擾。高層樓宇區(qū)域盡量采用室內(nèi)專用干凈頻點，低層使用室內(nèi)站剩余專用頻點或者和復用室外頻點。但是室外頻點盡量避免使用室內(nèi)小區(qū)所屬頻點。

（2）參數(shù)優(yōu)化：室內(nèi)小區(qū)區(qū)域參數(shù)優(yōu)化調(diào)整是參數(shù)優(yōu)化的主要組成部分，參數(shù)優(yōu)化的宗旨在于保持手機不論在空閑模式還是在激活狀態(tài)下都在使用室內(nèi)信號，有效避免高層窗邊收到室外信號導致切換頻繁、掉話現(xiàn)象發(fā)生。

(3)天線優(yōu)化：高層覆蓋選取天線水平及垂直波瓣不能窄于15°，也不能大于65°，保持在水平30°～45°之間最優(yōu)；天線的放置位置根據(jù)建筑本身情況而定，當覆蓋樓宇較寬時，保持天線在突出的底層樓宇向上打覆蓋高層，并采取橫向向上覆蓋，當樓宇較窄時，并采取縱向向上覆蓋；室外的新增天線為倡導和諧工程，應配合天線美化致使達到隱蔽的效果。

(4)切換優(yōu)化：高價值地帶根據(jù)不同的小區(qū)或區(qū)域設置不同的切換控制策略，高層小區(qū)與宏站之間設置單方向切換，而低層小區(qū)與宏站之間設置雙向切換，并保證切換的可靠性。

(5)控制外泄優(yōu)化：高價值小區(qū)的室內(nèi)系統(tǒng)采用小功率多天線的覆蓋方式，天線功率較小相對外泄到室外的信號相對較弱，干擾小，并且此方式的天線覆蓋半徑有限，遮擋損耗小，覆蓋效果更佳明顯。

7結(jié)論

本文對小區(qū)深度覆蓋現(xiàn)存的問題及建設難點進行有效的分析，與傳統(tǒng)的覆蓋方案對比總結(jié)出適合高價值小區(qū)深度覆蓋的改進方案，驗證改進方案的正確性。在現(xiàn)有建筑結(jié)構(gòu)的基礎上，總結(jié)出5種深度覆蓋方式，進行論述，驗證其有效性。并把有效的覆蓋策略有效結(jié)合，為后續(xù)的工作提供寶貴思路。

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作者:魏運鋒 李鑫玉 賀洋 單位:中國聯(lián)合網(wǎng)絡通信大慶市分公司