小區(qū)網(wǎng)絡(luò)深度覆蓋探析范文
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《電信工程技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化雜志》2016年第9期
摘要：
高價(jià)值小區(qū)深度覆蓋問(wèn)題始終困擾著運(yùn)營(yíng)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(wèn)題和建設(shè)難點(diǎn)，為方案的提出夯實(shí)基礎(chǔ)；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(chǔ)上進(jìn)一步改進(jìn)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(diǎn)，構(gòu)建出5種不同深度覆蓋互打方案；最后，進(jìn)行小區(qū)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，并將研究成果應(yīng)用到小區(qū)實(shí)際建設(shè)中去，為后期小區(qū)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)優(yōu)化提供寶貴思路。
關(guān)鍵詞：
深度覆蓋；覆蓋方案；網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化
1概述
伴隨我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展及城鎮(zhèn)化居民小區(qū)的不斷推進(jìn)，人口數(shù)量密集，所需的業(yè)務(wù)量增加，因此需要進(jìn)行小區(qū)網(wǎng)絡(luò)深度覆蓋，提升移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的通信質(zhì)量及用戶(hù)感知。弱覆蓋和室內(nèi)盲區(qū)是提升網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量面臨的主要挑戰(zhàn)[1]。由于外在因素小區(qū)網(wǎng)絡(luò)覆蓋的復(fù)雜性，需要?jiǎng)?chuàng)新新技術(shù)、新方法，總結(jié)實(shí)際網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的基礎(chǔ)上，提出適合高價(jià)值小區(qū)網(wǎng)絡(luò)深度覆蓋及干擾控制的解決方案，打造精品網(wǎng)絡(luò)[2～4]。
2高價(jià)值小區(qū)覆蓋現(xiàn)狀
2.1高價(jià)值小區(qū)覆蓋存在的問(wèn)題
高低層樓宇密布分布縱深且錯(cuò)落無(wú)序，地理環(huán)境復(fù)雜多變導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)覆蓋不均，小區(qū)中樓層信號(hào)強(qiáng)度變化不大且不隨樓層的增加而變化，但在實(shí)際的通話(huà)過(guò)程中卻是隨樓層的增加信號(hào)不斷惡化[5]。而且室內(nèi)信源復(fù)雜多變不可控，能夠同時(shí)接到多個(gè)基站小區(qū)的信號(hào)，切換頻繁，造成信號(hào)極為不穩(wěn)定同頻、鄰頻干擾嚴(yán)重，信號(hào)強(qiáng)度水平相當(dāng)沒(méi)有主導(dǎo)小區(qū)，并且信號(hào)可通過(guò)不同途徑進(jìn)入室內(nèi)（折射、反射、繞射等），時(shí)而出現(xiàn)乒乓效應(yīng)或孤島效應(yīng)，造成語(yǔ)音電話(huà)、接通率低、持續(xù)脫網(wǎng)等差網(wǎng)服務(wù)，使用戶(hù)感知率降低，其上所述都是小區(qū)覆蓋中存在的問(wèn)題，因此加快小區(qū)的深度覆蓋勢(shì)在必行。
2.2高價(jià)值小區(qū)覆蓋建設(shè)難點(diǎn)及注意事項(xiàng)
2.2.1高價(jià)值小區(qū)覆蓋建設(shè)難點(diǎn)
(1)覆蓋復(fù)雜的影響：高價(jià)值小區(qū)地理因素復(fù)雜導(dǎo)致建筑物對(duì)樓區(qū)信號(hào)遮擋，影響通話(huà)質(zhì)量，并且高價(jià)值小區(qū)的綠化對(duì)電磁信號(hào)有一定的吸收作用。高層信號(hào)存在乒乓效應(yīng)或孤島效應(yīng)，因此對(duì)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(biāo)分散，嚴(yán)重影響覆蓋的效果[6]。
(2)物業(yè)方面的影響：業(yè)主對(duì)電磁信號(hào)的敏感度銳利阻礙網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建設(shè)，設(shè)備及天線(xiàn)的安裝與業(yè)主協(xié)調(diào)難度大，覆蓋項(xiàng)目的實(shí)施過(guò)程中人為因素大于技術(shù)因素。
(3)環(huán)境方面的影響：高價(jià)值小區(qū)自然環(huán)境優(yōu)美，在施工過(guò)程中難免破壞環(huán)境，因此施工布線(xiàn)困難。
(4)基站選址及頻率規(guī)劃難：基站建設(shè)密度加強(qiáng)，站址選取困難，頻率資源的有限性不能滿(mǎn)足無(wú)線(xiàn)的容量需要，頻率劃分配置有一定難度。
2.2.2高價(jià)值小區(qū)覆蓋建設(shè)注意事項(xiàng)
(1)防止信號(hào)泄露：目標(biāo)站盡量避免覆蓋出目標(biāo)區(qū)域外的其他區(qū)域，特別周邊主干路線(xiàn)。
(2)高層站址選擇：高層選址應(yīng)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(xiàn)安裝位置：天線(xiàn)在安裝過(guò)程中保持遠(yuǎn)離天面邊緣，安放在天面的中間地帶，以防信號(hào)泄漏到周邊小區(qū)及道路上。
(4)天線(xiàn)安裝高度：天線(xiàn)高度安裝原則應(yīng)遵循與樓面的墻齊平或是略低，這樣可以通過(guò)墻面吸收信號(hào)來(lái)消除拉低垂直波瓣旁瓣的信號(hào)強(qiáng)度，最大限度的降低對(duì)周邊無(wú)線(xiàn)環(huán)境的影響。
3高價(jià)值小區(qū)室內(nèi)覆蓋改進(jìn)方案
3.1高價(jià)值小區(qū)室內(nèi)覆蓋改進(jìn)思路
室內(nèi)覆蓋效果直接影響到用戶(hù)感知。首先，在室內(nèi)覆蓋改進(jìn)中注重增強(qiáng)高層室內(nèi)邊緣場(chǎng)強(qiáng)，并且充分考慮通過(guò)室內(nèi)外結(jié)合的方式來(lái)解決存在的弱覆蓋及干擾；其次，在激活狀態(tài)下進(jìn)行參數(shù)動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)調(diào)整，有效的對(duì)高層覆蓋小區(qū)傾斜，由此重點(diǎn)調(diào)整高層覆蓋天線(xiàn)結(jié)構(gòu)解決小區(qū)熱點(diǎn)地域投訴；再次，利用有限資源提供出專(zhuān)用的頻率優(yōu)化，配置純凈的頻點(diǎn)；最后采用多種覆蓋方式結(jié)合形式來(lái)解決高層干擾問(wèn)題[7]。通過(guò)改進(jìn)思路進(jìn)行室內(nèi)覆蓋優(yōu)化性能指標(biāo)是重要依據(jù)，首先優(yōu)化后場(chǎng)強(qiáng)滿(mǎn)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(yīng)滿(mǎn)足基本場(chǎng)強(qiáng)大于-83dBm；其次，室內(nèi)外場(chǎng)強(qiáng)協(xié)調(diào)互補(bǔ)配合，所屬區(qū)域邊緣的場(chǎng)強(qiáng)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(hào)強(qiáng)度與室外基站信號(hào)強(qiáng)度存在明顯差距時(shí)，為使窗邊信號(hào)質(zhì)量得到保證，適當(dāng)優(yōu)化參數(shù)及時(shí)提高室內(nèi)窗邊區(qū)域信號(hào)強(qiáng)度；最后，適當(dāng)調(diào)整天線(xiàn)功率使其保持在最佳狀態(tài)值，因?yàn)樵黾犹炀€(xiàn)功率就會(huì)增加成本投入，此外電梯間區(qū)域的信號(hào)強(qiáng)度應(yīng)保持在-85dBm左右，多余的功率值也是一種資源的變相浪費(fèi)。
3.2高價(jià)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(xiàn)，布放在信號(hào)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(jìn)行室內(nèi)的深度覆蓋，覆蓋效果不夠理想，導(dǎo)致室內(nèi)窗邊分布信號(hào)強(qiáng)度時(shí)常低于室外信號(hào)強(qiáng)度，因此窗邊附近位置不夠占用相應(yīng)的室內(nèi)信號(hào)，接收到室外信號(hào)并且沒(méi)有主導(dǎo)小區(qū)控制，所以存在切換頻繁、通話(huà)質(zhì)量差、掉話(huà)率高及網(wǎng)絡(luò)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(jià)值小區(qū)室內(nèi)改進(jìn)覆蓋方式
(1)改進(jìn)的室內(nèi)覆蓋方式
借鑒室內(nèi)獨(dú)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(dǎo)小區(qū)；其次，在高層小區(qū)實(shí)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(yīng)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(duì)應(yīng)的鄰區(qū)關(guān)系。
(2)室內(nèi)改進(jìn)覆蓋方式
采用定向天線(xiàn)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(hào)輻射波浪區(qū)域，信號(hào)強(qiáng)度隨時(shí)間空間位置逐層遞減，充分保證窗邊信號(hào)強(qiáng)度在最佳值。與此可以實(shí)時(shí)通過(guò)調(diào)整室內(nèi)天線(xiàn)結(jié)構(gòu)解決窗邊干擾問(wèn)題，進(jìn)而改善信號(hào)質(zhì)量，有效的降低投訴率。天線(xiàn)在安裝過(guò)程中應(yīng)注意設(shè)計(jì)建筑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，選取合適的安裝點(diǎn)，避開(kāi)裝修的天花板及影響天線(xiàn)輻射效果的裝置，確保工作區(qū)域的信號(hào)強(qiáng)度在-85dBm以上。采用由外向內(nèi)的覆蓋模式，樓層應(yīng)在10層以上，避免外泄對(duì)低層信號(hào)干擾。改進(jìn)的室內(nèi)覆蓋方式如圖1中(b)所示。
4高價(jià)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(xiàn)向下對(duì)低層樓宇及建筑進(jìn)行信號(hào)的深度覆蓋。而低層對(duì)高層的覆蓋采用的是低層樓頂安裝傾角上傾的定向天線(xiàn)向上覆蓋。電梯井道覆蓋則采用安裝板狀天線(xiàn)進(jìn)行深度覆蓋。覆蓋的方式結(jié)合覆蓋效果進(jìn)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(duì)大面積戶(hù)型進(jìn)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(bǔ)覆蓋解決高價(jià)值小區(qū)信號(hào)強(qiáng)度問(wèn)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(xiàn)向下對(duì)低層樓宇及建筑進(jìn)行信號(hào)的深度覆蓋。如果高層覆蓋無(wú)法實(shí)施，可以采用在小區(qū)近處高樓（或樓房+抱桿）上架設(shè)天線(xiàn)對(duì)該區(qū)域進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)覆蓋。而低層對(duì)高層的覆蓋采用的是低層樓頂安裝傾角上傾的定向天線(xiàn)向上覆蓋，但是盡量避免高層信號(hào)外泄的情況。電梯井道覆蓋則采用安裝板狀天線(xiàn)進(jìn)行深度覆蓋。高低層結(jié)合分布的區(qū)域控制信號(hào)外泄，高層安裝時(shí)充分考慮到信號(hào)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(xiàn)向下對(duì)低層樓宇及建筑進(jìn)行信號(hào)的深度覆蓋。如果高層覆蓋無(wú)法實(shí)施，可以采用在小區(qū)近處高樓（或樓房+抱桿）上架設(shè)天線(xiàn)對(duì)該區(qū)域進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)覆蓋。低層覆蓋是通過(guò)饋線(xiàn)橋梁將定向天線(xiàn)與主設(shè)備連接，定向天線(xiàn)置放在室外，上傾一定的角度，使定向天線(xiàn)發(fā)射面上傾相應(yīng)角度，從而使定向天線(xiàn)主波瓣直接對(duì)高層建筑的高層區(qū)域進(jìn)行信號(hào)覆蓋，解決高層樓宇的覆蓋問(wèn)題。電梯井道覆蓋則采用安裝板狀天線(xiàn)進(jìn)行深度覆蓋。高低層結(jié)合分布的區(qū)域控制信號(hào)外泄，高層安裝時(shí)充分考慮到信號(hào)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(xiàn)對(duì)中低層進(jìn)行覆蓋，而低層安裝傾角上傾的定向天線(xiàn)對(duì)高層進(jìn)行覆蓋，形成高低對(duì)打的形式。發(fā)揮射燈定向天線(xiàn)的作用。電梯井道覆蓋則采用安裝板狀天線(xiàn)進(jìn)行深度覆蓋。并且在廣闊的區(qū)域安裝全向天線(xiàn)對(duì)低層樓宇進(jìn)行全面覆蓋，并結(jié)合室內(nèi)改進(jìn)覆蓋方式進(jìn)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(xiàn)對(duì)中高層樓宇進(jìn)行全面覆蓋。高層覆蓋在高層上安裝傾角下傾的定向天線(xiàn)向下對(duì)低層樓宇及建筑進(jìn)行信號(hào)的深度覆蓋。如果高層覆蓋無(wú)法實(shí)施，可以采用在小區(qū)近處高樓（或樓房+抱桿）上架設(shè)天線(xiàn)對(duì)該區(qū)域進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)覆蓋。電梯井道覆蓋則采用安裝板狀天線(xiàn)進(jìn)行深度覆蓋。并且在廣闊的區(qū)域安裝全向天線(xiàn)對(duì)低層樓宇進(jìn)行全面覆蓋，并結(jié)合室內(nèi)改進(jìn)覆蓋方式進(jìn)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(jià)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(shè)天線(xiàn)覆蓋高層區(qū)域，并且此天線(xiàn)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(xiàn)覆蓋低層建筑及相應(yīng)的道路，低層可以方便的達(dá)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(qiáng)室內(nèi)窗邊邊緣的信號(hào)強(qiáng)度，彌補(bǔ)室內(nèi)覆蓋不足的缺點(diǎn)。還可以利用室內(nèi)外信號(hào)泄露的特點(diǎn)增強(qiáng)對(duì)整個(gè)區(qū)域的整體覆蓋，使信號(hào)強(qiáng)度達(dá)到最佳值。
6實(shí)施網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化
（1）頻率優(yōu)化：采用室內(nèi)外頻點(diǎn)分開(kāi)規(guī)劃的原則，也可以采用專(zhuān)用的頻點(diǎn)進(jìn)行單獨(dú)規(guī)劃，室內(nèi)專(zhuān)用頻點(diǎn)有效的避免室內(nèi)外信號(hào)之間的相互干擾。高層樓宇區(qū)域盡量采用室內(nèi)專(zhuān)用干凈頻點(diǎn)，低層使用室內(nèi)站剩余專(zhuān)用頻點(diǎn)或者和復(fù)用室外頻點(diǎn)。但是室外頻點(diǎn)盡量避免使用室內(nèi)小區(qū)所屬頻點(diǎn)。
（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(jī)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(hào)，有效避免高層窗邊收到室外信號(hào)導(dǎo)致切換頻繁、掉話(huà)現(xiàn)象發(fā)生。
(3)天線(xiàn)優(yōu)化：高層覆蓋選取天線(xiàn)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(xiàn)的放置位置根據(jù)建筑本身情況而定，當(dāng)覆蓋樓宇較寬時(shí)，保持天線(xiàn)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(dāng)樓宇較窄時(shí)，并采取縱向向上覆蓋；室外的新增天線(xiàn)為倡導(dǎo)和諧工程，應(yīng)配合天線(xiàn)美化致使達(dá)到隱蔽的效果。
(4)切換優(yōu)化：高價(jià)值地帶根據(jù)不同的小區(qū)或區(qū)域設(shè)置不同的切換控制策略，高層小區(qū)與宏站之間設(shè)置單方向切換，而低層小區(qū)與宏站之間設(shè)置雙向切換，并保證切換的可靠性。
(5)控制外泄優(yōu)化：高價(jià)值小區(qū)的室內(nèi)系統(tǒng)采用小功率多天線(xiàn)的覆蓋方式，天線(xiàn)功率較小相對(duì)外泄到室外的信號(hào)相對(duì)較弱，干擾小，并且此方式的天線(xiàn)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(duì)小區(qū)深度覆蓋現(xiàn)存的問(wèn)題及建設(shè)難點(diǎn)進(jìn)行有效的分析，與傳統(tǒng)的覆蓋方案對(duì)比總結(jié)出適合高價(jià)值小區(qū)深度覆蓋的改進(jìn)方案，驗(yàn)證改進(jìn)方案的正確性。在現(xiàn)有建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，總結(jié)出5種深度覆蓋方式，進(jìn)行論述，驗(yàn)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(yùn)鋒 李鑫玉 賀洋 單位:中國(guó)聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信大慶市分公司