一種增強高層樓宇4G/5G 深度覆蓋綜合解決方案

［古秋錦］

1 問題背景

結(jié)合樓宇MDT 統(tǒng)計和5G 柵格覆蓋分析得出，現(xiàn)有2.6G 小區(qū)及周邊室外站點700M 小區(qū)無法較好的對“華潤潤府”住宅區(qū)高層樓宇進行深度覆蓋，同時4G 覆蓋方面也比較弱，無法滿足用戶感知需求，如圖1 所示。

圖1 華潤潤府信號覆蓋情況

結(jié)合以上相關(guān)問題，本文根據(jù)700M 頻段覆蓋及設(shè)備天線的特性，提出在深度覆蓋不足的高層樓宇中開展避難層700M 頻段的宏站建設(shè)，“以點到面”同步解決5G 和4G 在高層密集樓宇場景的深度覆蓋問題。

（1）700M 頻段覆蓋特性

一方面，700M 頻段對樓宇的深度（廣）覆蓋效果最好，傳播損耗小，覆蓋能力非常強大[1]。自由空間傳播模型下，700M 頻段小區(qū)的頻譜存在天然的傳播優(yōu)勢，它比1.9G 頻段小區(qū)傳播路損少8.5 dB，比2.6G 頻段小區(qū)傳播路損少11.3 dB，深度（廣）覆蓋特性是所有4G/5G 頻段中比較優(yōu)秀的，如圖2、圖3 所示。

圖2 700M 頻譜傳播優(yōu)勢

圖3 700M 適用基礎(chǔ)覆蓋場景

（2）700M 多頻天線特性

另一方面，700M 頻段使用444 的天線，同時支持700M、900M、1 800M 頻段資源。綜上，在開通5G 700M頻段資源的同時，可以同步利舊同站4G 主控/基帶資源，同步開通4G 深度覆蓋（900M/1 800M）小區(qū)，“以點到面”解決相關(guān)區(qū)域深度覆蓋問題，如圖4 所示。

圖4 三大類天線參數(shù)對比

為了驗證方案的可行性，本文選擇“華潤潤府”高層住宅區(qū)作為試點，當(dāng)?shù)厝A潤城潤府建有潤府二、三期,其中二期D/E/F 棟設(shè)有7F/17F/33F 共3 個避難層，本次選取F 棟17F 安裝天線。

2 解決方案

2.1 現(xiàn)場勘查

潤 府 樓 高36～56 層，垂 直 高 度120～180 m，D/E/F 棟設(shè)有7F、17F、33F共3 個避難層，東南方向建有大沖城市花園,樓高21～40F 層，垂直高度60～125 m，西南方向大沖都市花園,樓高31～55 層，垂直高度90～165 m，現(xiàn)場勘察周邊小區(qū)樓宇高度均遠(yuǎn)低于“華潤潤府”，現(xiàn)網(wǎng)站點即使增強外放天線均無法滿足其中高層樓宇的覆蓋，故制定優(yōu)化方案：選取本身小區(qū)樓宇的避難層安裝基站，覆蓋周邊樓宇，提升覆蓋，如圖5 所示。

2.2 詳細(xì)方案及實施

結(jié)合以上分析，選擇華潤城潤府建有潤府二、三期,二期D/E/F 棟設(shè)有7F/17F/33F 共3 個避難層,選取F 棟17F安裝天線。同步開通700M 頻段的5G 小區(qū)，4G 的DC1 800、DC900 小區(qū)，綜合改善高層小區(qū)深度覆蓋，同步提升4G/5G 弱覆蓋用戶感知。

通過硬件設(shè)備申領(lǐng)、設(shè)備/天線等安裝、站點開通、測試驗證等流程，將對應(yīng)站點開通。

2.3 天線覆蓋方向

為滿足大戶型室內(nèi)深度覆蓋場景，本次建設(shè)頻段為700M/FDD900/FDD1 800，3 個頻段用444 天線合路建設(shè)，盡量在滿足覆蓋和容量的需求下，減少物業(yè)溝通和現(xiàn)場建設(shè)的困難。本次使用的天線水平波瓣，垂直波瓣14°（-15 db 旁瓣約，100 m 距離主瓣覆蓋范圍約為25 m，旁瓣覆蓋范圍約為150 m），如圖6、圖7 所示。

圖7 天線垂直覆蓋目標(biāo)高度

2.4 天線安裝

避難層擬新建站點：潤府二期北：天線安裝位置:深圳市南山區(qū)粵海街道大沖六路和銅鼓路交界處潤府二期北區(qū)F 棟17 層避難層中間層，如圖8、圖9 所示。

圖8 新增基站安裝位置及覆蓋方向

圖9 站點開通前后4G MDT 對比

（1）1 小區(qū)：覆蓋華潤城潤府三期3、4棟中高層樓層，樓宇高度120～180 m，規(guī)劃目標(biāo)覆蓋距離75～155 m；

（2）2 小區(qū)：覆蓋華潤城潤府二期B 棟中高層樓層，樓宇高度120～180 m，覆蓋距離75～150 m；

（3）3 小區(qū)：覆蓋大沖都市花園H棟中高層樓層，樓宇高度90～165 m，覆蓋距離80～175 m

3 應(yīng)用效果

4G/5G 網(wǎng)絡(luò)高/中/低樓層的覆蓋指標(biāo)得到明顯改善，網(wǎng)絡(luò)RSRP 信號強度較優(yōu)化前提升了20 個dB 左右；4G 深度覆蓋率提升1.3～2.3%左右，5G 深度覆蓋率提升0.24～1.3%左右，VOLTE 話務(wù)量（ERL）提升了25.47%，4G 流量（G）提升36.25%，VoNR 語音話務(wù)量對比開通前增幅277.05%，樓宇MDT 和MR 柵格明顯改善。

（1）現(xiàn)場測試對比

潤府二期北站點開通后，分制式，現(xiàn)場每個扇區(qū)抽取遠(yuǎn)/中/近，高/中/低，3 棟樓宇測試情況，如表1 所示。

表1 潤府二期北開通前后測試對比

從總體數(shù)據(jù)上來看，在近端的信號是-70～-88 dBm之間，中端-86～-105 dBm 之間，遠(yuǎn)端-105～-130 dBm之間。

（2）性能提升對比

站點開通后周邊區(qū)域4G 覆蓋率對比開通前增幅1.08%，流量增長36%，同時，該區(qū)域原深度覆蓋小區(qū)的覆蓋率提升明顯。整體區(qū)域MR 覆蓋率提升情況，如表2 所示。

表2 站點開通前后4G 性能提升對比

4G 樓宇MDT 柵格圖

站點開通后，大數(shù)據(jù)樓宇覆蓋MDT 圖提升明顯，如圖9 所示。

（3）5G 性能提升和用戶話務(wù)吸收情況

站點開通后周邊區(qū)域5G 覆蓋率對比開通前增幅1.32%；VoNR 語音話務(wù)量天粒度對比開通前增幅175%，流量增長16%，如表3 所示。

表3 站點開通前后5G 性能提升對比

（4）5G 開通前后樓宇MDT 對比

采用華為云瞰系統(tǒng)進行覆蓋效果對比參考，站點開通后深綠色柵格增加，整體上有了一個明顯的改善和提升，如圖10 所示。

圖10 站點開通前后5G MDT 對比

4 經(jīng)驗總結(jié)

本文結(jié)合無線通信廣覆蓋和深度覆蓋中，高層樓宇覆蓋一直是現(xiàn)網(wǎng)優(yōu)化的痛點和難點。結(jié)合700M 頻段覆蓋和設(shè)備天線的特性，在深度覆蓋不足的高層樓宇進行避難層700M 宏站建設(shè)，“以點到面”的同步解決5G 和4G 網(wǎng)絡(luò)高層密集樓宇的深度覆蓋問題。并將相關(guān)方法應(yīng)用到片區(qū)干擾實踐場景中，達到預(yù)期效果。該方法可推廣性很強，具有很高的實用價值。