基于WLAN設(shè)施實現(xiàn)居民區(qū)LTE深度覆蓋的方案

蘇雷

（中國移動通信集團設(shè)計院有限公司山東分公司，濟南 250101）

基于WLAN設(shè)施實現(xiàn)居民區(qū)LTE深度覆蓋的方案

蘇雷

（中國移動通信集團設(shè)計院有限公司山東分公司，濟南 250101）

通過對國內(nèi)某運營商的LTE網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進行分析研究，發(fā)現(xiàn)LTE深度覆蓋問題主要集中在住宅小區(qū)。根據(jù)對WLAN建設(shè)情況的調(diào)查，大量住宅小區(qū)已部署WLAN網(wǎng)絡(luò)，從而使利舊并改造WLAN基礎(chǔ)設(shè)施，快速、低成本、差異化的解決LTE深度覆蓋方案具備可行性。

LTE；WLAN；深度覆蓋；網(wǎng)絡(luò)測試

1 引言

4G時代，覆蓋是競爭關(guān)鍵，室內(nèi)覆蓋優(yōu)劣成競爭關(guān)鍵因素。根據(jù)國內(nèi)某運營商的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，LTE商用至今，在4.49億4G用戶中，室內(nèi)用戶達1.9億，約80%的價值用戶集中在室內(nèi)，70%的業(yè)務(wù)量產(chǎn)生于室內(nèi)，90%的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)產(chǎn)生于室內(nèi)，室內(nèi)業(yè)務(wù)貢獻了運營商80%的收益。良好的深度覆蓋能切實吸納室內(nèi)業(yè)務(wù)量，保證室內(nèi)用戶業(yè)務(wù)體驗，有助于提高全網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。保持深度覆蓋的絕對領(lǐng)先，是各運營商確保4G網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)先的重要目標(biāo)之一。

但鐵塔公司的成立帶來網(wǎng)絡(luò)同質(zhì)化，對各運營商的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)及網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量產(chǎn)生一定不利影響。受限于鐵塔的統(tǒng)一建設(shè)，新建站很難超越競爭對手獲取先發(fā)優(yōu)勢，最大化利用已建網(wǎng)絡(luò)、充分發(fā)揮已建網(wǎng)絡(luò)能力是鞏固網(wǎng)絡(luò)競爭優(yōu)勢的重要手段，如WLAN網(wǎng)絡(luò)。

2012年前后，國內(nèi)運營商的WLAN網(wǎng)絡(luò)建設(shè)經(jīng)歷了井噴式發(fā)展，以某運營商為例，3年時間在全國完成了約400萬WLAN熱點的建設(shè)。2013年之前，WLAN網(wǎng)絡(luò)對蜂窩網(wǎng)絡(luò)發(fā)揮了較好的分流作用；隨著4G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的逐步完善，4G資費持續(xù)下降，WLAN網(wǎng)絡(luò)對蜂窩網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量的分流作用逐年弱化，分流比逐年下滑。以某運營商為例，截至2015年底WLAN網(wǎng)絡(luò)流量在四網(wǎng)中占比為33.4%，；其中手機使用WLAN網(wǎng)絡(luò)的流量占手機使用總流量的22.7%。全網(wǎng)WLAN站點中，建設(shè)在住宅小區(qū)的站點占43%；而住宅區(qū)用戶使用WLAN的流量占比僅為26%。由此可見，大量建設(shè)在住宅小區(qū)內(nèi)的WLAN網(wǎng)絡(luò)的傳輸、電源等基礎(chǔ)設(shè)施未能充分利用。

2 LTE深度覆蓋主要問題場景

LTE網(wǎng)絡(luò)建設(shè)至今，現(xiàn)網(wǎng)深度弱覆蓋問題仍然嚴(yán)重，主要有以下四大場景：

（1）校園：校園內(nèi)建筑物分布相對不規(guī)則，尤其是一些高校的老校區(qū)，環(huán)境復(fù)雜，但是業(yè)務(wù)需求較大。此類場景是各大運營商競爭的焦點，需要重點保證網(wǎng)絡(luò)覆蓋及速率需求。由于學(xué)校、物業(yè)或運營商間的排他性競爭問題，室分建設(shè)相對困難。

（2）高層樓宇：此類場景的室內(nèi)深度覆蓋較差，高層區(qū)域信號復(fù)雜，干擾嚴(yán)重?；驹O(shè)備安裝困難，需要隱蔽偽裝。

（3）住宅小區(qū)：居民樓內(nèi)覆蓋較差，低層區(qū)域尤為嚴(yán)重，投訴較高。小區(qū)內(nèi)的室外區(qū)域缺少主服務(wù)區(qū)，乒乓效應(yīng)現(xiàn)象相對嚴(yán)重。此類場景宏站選址建設(shè)困難，室分建設(shè)受制于破土走線等施工問題，實施困難大，投資高。

（4）單點補盲區(qū)域：如街角盲區(qū)、小型廣場等。此類區(qū)域網(wǎng)絡(luò)覆蓋差，通過宏站優(yōu)化無法解決覆蓋問題。業(yè)務(wù)需求呈現(xiàn)潮汐效應(yīng)，個別時段話務(wù)較忙，周邊無合適的機房建設(shè)條件。

以上四類問題場景中，住宅小區(qū)的深度覆蓋問題約占80%。住宅小區(qū)居民區(qū)場景復(fù)雜多樣，站點規(guī)劃要求高，信號泄露難控制，需要樓頂對打、燈桿站等綜合性解決方案。同時，由于業(yè)主維權(quán)意識強，物業(yè)協(xié)調(diào)困難，不易獲取站址。即使協(xié)調(diào)成功，對于設(shè)備美觀要求高，傳統(tǒng)宏站站點無法進小區(qū)，且小區(qū)內(nèi)難以破土走線，傳輸、電源配套等建設(shè)困難，導(dǎo)致配套資源部署成本高。如果能充分利用已經(jīng)部署的WLAN網(wǎng)絡(luò)，通過簡單的改造實現(xiàn)LTE的深度覆蓋，以上問題便可迎刃而解。

3 利舊住宅小區(qū)WLAN解決LTE深度覆蓋方案實例

以A市RHST小區(qū)為例，該小區(qū)樓宇分布情況如圖1所示，通過在小區(qū)內(nèi)的打點測試發(fā)現(xiàn)，1、2、11、16、17號樓靠近現(xiàn)網(wǎng)基站，覆蓋良好；3號樓西側(cè)單元低層存在部分弱覆蓋，其余單元覆蓋良好；4號樓正在建設(shè)；5、6、15號樓存在部分弱覆蓋區(qū)域；7至10、13、14號樓存在嚴(yán)重室內(nèi)弱覆蓋情況。小區(qū)中間樓宇頂部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，已布滿業(yè)主的太陽能，且業(yè)主對于通信基站比較敏感，站址獲取極其困難。

圖1 RHST小區(qū)分布

該小區(qū)已建設(shè)WLAN，室外AP和天線安裝在樓頂電梯間的女兒墻上，ONU、POE和光纖終端盒均安裝在樓頂設(shè)備箱內(nèi)，組網(wǎng)示意如圖2所示。根據(jù)網(wǎng)管數(shù)據(jù)統(tǒng)計，該小區(qū)內(nèi)WLAN活躍用戶較少，大量室外AP長期處于“零流量”狀態(tài)。

根據(jù)以上初步分析，本小區(qū)具備改造條件。本次LTE深度覆蓋改造方案使用某公司的RRU3235E產(chǎn)品，該產(chǎn)品體積較小，比現(xiàn)網(wǎng)安裝的室外AP及外接天線的尺寸都小。近看與WLAN無異，替換實施毫無阻礙；遠看設(shè)備小巧隱形，幾乎無法察覺；可以在樓頂電梯機房就近取電。設(shè)備詳細(xì)參數(shù)如圖3所示。

圖2 RHST小區(qū)WLAN建設(shè)情況示意

圖3 設(shè)備參數(shù)介紹

網(wǎng)絡(luò)改造相對簡單，改造前后的組網(wǎng)對比情況如圖4所示。改造過程主要為以下3個步驟：

（1）機房內(nèi)改造：僅需新增僅需新增兩芯光纖連接BBU和ODF；2分鐘即完成機房的光纖連接；與光交箱間的光纖利舊現(xiàn)有的主光纖。

（2）光交箱改造：僅需新增2芯跳線；2 min即完成光交箱的光纖連接；與樓頂末端光纖箱利舊現(xiàn)有的主光纖。

（3）末端工程改造：末端新增兩芯野戰(zhàn)光纜連接光纖箱與RRU3235E；電源復(fù)用原WLAN的空開；拆除原有室外AP和天線，利舊抱桿或掛件安裝設(shè)備。

通過對2、5、6、9、13、14樓號頂?shù)牟糠諻LAN設(shè)備進行改造替換，小區(qū)內(nèi)覆蓋和體驗效果提升明顯，以8、9號樓內(nèi)實測數(shù)據(jù)為例，改造前后的RSRP和SINR對比情況如圖5所示。

4 結(jié)論

圖4 改造前后組網(wǎng)架構(gòu)對比示意

圖5 改造前后覆蓋效果對比圖

利用WLAN站點進小區(qū)的物業(yè)關(guān)系，可以在很大程度上減少物業(yè)協(xié)調(diào)阻力。同時，現(xiàn)網(wǎng)WLAN的電源以及傳輸資源均可為LTE所用，從而大大節(jié)省傳輸配套投資，施工及開通周期大幅縮短。通過LTE深度覆蓋的總體改善，可以有效遷移WLAN低價值用戶，提升用戶ARPU值。運營商可以充分利用現(xiàn)網(wǎng)大量的WLAN站點及基礎(chǔ)設(shè)施資源，實現(xiàn)快速、差異化的LTE深度覆蓋解決方案，鞏固自己的競爭優(yōu)勢。

[1] 郭寶，張陽，李冶文. TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化與應(yīng)用[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2016：127-152.

[2] 何劍，楊哲，等. TD-LTE網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃原理與應(yīng)用[M]. 北京：人民郵電出版社，2013：57-87.

Research on the scheme of LTE deep coverage in residential area based on WLAN

SU Lei
(China Mobile Group Design Institute Co., Ltd.Shandong Branch, Jinan 250101, China)

Through the analysis of the LTE network data of a communicationoperator, the problem of LTE depth coverage is found mainly in the residential area. According to the investigation of the construction of WLAN, a large number of residential areas have been deployed WLAN network, so that the old and the transformation of WLAN infrastructure, fast, low cost, differentiated solutions LTE depth coverage of the program is feasible.

LTE; WLAN; depth coverage; network test

TN929.5

A

1008-5599（2017）11-0059-04

2017-02-09