關(guān)于LTE深度覆蓋優(yōu)化的思考

張石巖 河南省信息咨詢設(shè)計(jì)研究有限公司

1、居民區(qū)基站建設(shè)的難度問題

高層居民小區(qū)樓宇以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為主，移動信號穿透損耗大。對于樓宇數(shù)較少的居民小區(qū)以宏站覆蓋為主；對于樓宇數(shù)較多的高層居民小區(qū)，由于樓宇密集，樓宇建筑對于無線信號的遮擋嚴(yán)重，現(xiàn)有宏基站無法對小區(qū)內(nèi)部樓宇進(jìn)行良好的深度覆蓋，即使小區(qū)內(nèi)部建設(shè)宏站，也容易因?yàn)闃怯钫趽?，無法全面覆蓋。

首先，基站選址的科學(xué)性、合理性對基站的投資和運(yùn)營成本有著非常大的影響。在進(jìn)行無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時(shí)要了解地形地貌環(huán)境、人口分布、收集網(wǎng)絡(luò)類投訴，有現(xiàn)場測試資料，結(jié)合現(xiàn)網(wǎng)已有站點(diǎn)信息，利用軟件進(jìn)行模擬的同時(shí)，通過現(xiàn)場勘查，確定最佳的站址位置和初步的建設(shè)方案。在選址，切忌盲目追求高，只要能解決目標(biāo)區(qū)域覆蓋即可。在選址還有考慮地質(zhì)情況，如塌方的可能性，以及與供電主干線路的距離等多種因素；最后，建設(shè)一個(gè)室內(nèi)分布系統(tǒng)的成本比較大，傳統(tǒng)室內(nèi)分布系統(tǒng)需要在住宅建筑中進(jìn)行分配和走線，布放天線時(shí)一般遵照小功率、多覆蓋的原則，且設(shè)備的功耗大。因此在增加系統(tǒng)設(shè)備數(shù)量的同時(shí)，也增加了無線及傳輸?shù)耐顿Y成本，使得運(yùn)營商不愿意進(jìn)入居民區(qū)建設(shè)室內(nèi)分布系統(tǒng)。

2、居民區(qū)深度覆蓋建設(shè)方式

2.1 基站調(diào)整

既往工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)中表明，在WCDMA網(wǎng)絡(luò)密集區(qū)覆蓋過程中，一些導(dǎo)頻污染區(qū)域產(chǎn)生的最根本原因在于周邊范圍內(nèi)缺乏可形成有效覆蓋的基站，也可能是因?yàn)榛驹O(shè)置過于密集。若調(diào)整天線方位或傾角無法解決導(dǎo)頻污染問題，就需要視情況調(diào)增或減少基站，并對天線安裝位置或型號進(jìn)行調(diào)整，在滿足擴(kuò)容要求的前提下實(shí)現(xiàn)優(yōu)化導(dǎo)頻污染問題的目的。

2.2 LTE新型產(chǎn)品覆蓋方案

近年來隨著LTE網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，各設(shè)備供應(yīng)商相繼研發(fā)了一系列的新型產(chǎn)品投入到LTE網(wǎng)絡(luò)的覆蓋建設(shè)當(dāng)中。下面以PADRRU設(shè)備為例，探索新型產(chǎn)品在居民小區(qū)深度覆蓋中的應(yīng)用。PADRRU設(shè)備主要把RRU設(shè)備與天線集成到一起并作了美化處理，設(shè)備大小如同平板電腦，大大降低了施工協(xié)調(diào)難度。居民小區(qū)采用PADRRU設(shè)備室外安裝達(dá)到覆蓋住戶室內(nèi)的目的，通過安裝在住宅樓外墻壁實(shí)現(xiàn)對其他樓宇的覆蓋。優(yōu)點(diǎn)：在物業(yè)點(diǎn)通過光纖或網(wǎng)線傳輸，覆蓋效果好。施工簡單，協(xié)調(diào)容易；監(jiān)控網(wǎng)管方面有優(yōu)勢，可以做到末端全網(wǎng)監(jiān)控。缺點(diǎn)：室外樓宇對打，上下行平衡難控制，設(shè)備分區(qū)較多，需要合理規(guī)劃小區(qū)、盡量減少切換；電梯和地下室無法使用本方案解決。本方案可適用上述全部多層多棟居民小區(qū)場景。

對上述3種覆蓋方案進(jìn)行造價(jià)對比分析：以一個(gè)12棟樓宇（4排、每排3棟）的小區(qū)為例。樓宇最外側(cè)為3座小高層，內(nèi)部為9座多層的復(fù)合型小區(qū)。針對此小區(qū)分別采用上述3種覆蓋方式估列設(shè)備物料并進(jìn)行投資預(yù)算結(jié)果如表1所示。

表1 3種覆蓋方案造價(jià)分析對比表

2.3 方案規(guī)劃設(shè)計(jì)及驗(yàn)證

2.3.1 方案規(guī)劃設(shè)計(jì)

首先，需要規(guī)劃出覆蓋區(qū)域：先確定需要覆蓋的居民小區(qū)，使用專用的手機(jī)路測軟件測試；導(dǎo)出測試的LOG場強(qiáng)圖并進(jìn)行分析；按照現(xiàn)網(wǎng)終端場強(qiáng)要求的最低門限-105 dBm考慮，室外信號需要穿越一層居民外墻到達(dá)居民室內(nèi)；按照墻體損耗15 dB計(jì)算，樓間室外覆蓋門限值可設(shè)定為-90 dBm，樓間路測場強(qiáng)低于此門限值的部分居民樓宇需要作覆蓋。

確定了需要覆蓋的樓宇，下面進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，按照設(shè)備的覆蓋能力進(jìn)行合理的布放。PADRRU設(shè)備的水平半功率角為65°，垂直半功率角為30°。對于樓間距為20 m左右的住宅樓，垂直方向可覆蓋15層左右，水平方向可覆蓋1~2個(gè)單元；對于樓間距在30 m以上的住宅樓，如果把設(shè)備橫置放置可覆蓋25層左右，水平方向一樣可以覆蓋1~2個(gè)單元。對于25層以上的樓宇，樓間距又不夠大的場景，只能采用設(shè)備垂直疊放的方式來進(jìn)行覆蓋?？紤]施工的可操作性，推薦設(shè)備安裝位置為單元門的雨搭上方樓外墻壁，需要垂直疊放的第2臺設(shè)備建議安裝在樓頂女兒墻。對于無公共區(qū)域的別墅居民小區(qū)可采用利用合適位置的燈桿、監(jiān)控桿上安裝設(shè)備的方法進(jìn)行覆蓋。

2.3.2 方案驗(yàn)證

以第一個(gè)PADRRU新型產(chǎn)品深度覆蓋居民小區(qū)商都花園為例，本站點(diǎn)采用1臺BBU，7臺PADRRU均安裝于單元門口雨搭上方覆蓋對向樓宇。覆蓋方案如圖1所示。覆蓋前后場強(qiáng)對比明顯，速率提升顯著。PADRRU產(chǎn)品開通后，如圖2所示，居民小區(qū)內(nèi)場強(qiáng)均在-80 dBm以上，SINR均在25 dB以上，達(dá)到了極好的覆蓋效果；速率相比于覆蓋前提升大約3倍。

圖2 商都花園小區(qū)覆蓋前后場強(qiáng)對比圖

結(jié)束語：隨著LTE業(yè)務(wù)的推進(jìn)和高層住宅社區(qū)的數(shù)量和范圍不斷的增加，高層住宅建筑對LTE深度覆蓋的需求也將增加，為了解決高層住宅小區(qū)的深度覆蓋，已經(jīng)成為目前最主要的問題了，同時(shí)也是提高用戶認(rèn)知度的有效途徑。 通過對高層社區(qū)網(wǎng)絡(luò)覆蓋的細(xì)化，大大提高了搞成住宅社區(qū)的網(wǎng)絡(luò)信號，所以該方案的快速實(shí)施，對LTE網(wǎng)絡(luò)的良好建設(shè)具有重要的指導(dǎo)作用。