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小区网络深度覆盖探析

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《电信工程技术与标准化杂志》2016年第9期

摘要:

高价值小区深度覆盖问题始终困扰着运营商,目前行之有效的方法就是构建一套深度覆盖方案。此方案首先去发现小区深度覆盖中存在的问题和建设难点,为方案的提出夯实基础;其次,提出室内深度覆盖思路,在传统的覆盖方案的基础上进一步改进小区室内深度覆盖方式;再次,根据小区的建筑特点,构建出5种不同深度覆盖互打方案;最后,进行小区网络优化,并将研究成果应用到小区实际建设中去,为后期小区网络设计优化提供宝贵思路。

关键词:

深度覆盖;覆盖方案;网络优化

1概述

伴随我国国民经济的快速发展及城镇化居民小区的不断推进,人口数量密集,所需的业务量增加,因此需要进行小区网络深度覆盖,提升移动网络的通信质量及用户感知。弱覆盖和室内盲区是提升网络质量面临的主要挑战[1]。由于外在因素小区网络覆盖的复杂性,需要创新新技术、新方法,总结实际网络建设的经验和网络优化的基础上,提出适合高价值小区网络深度覆盖及干扰控制的解决方案,打造精品网络[2~4]。

2高价值小区覆盖现状

2.1高价值小区覆盖存在的问题

高低层楼宇密布分布纵深且错落无序,地理环境复杂多变导致网络覆盖不均,小区中楼层信号强度变化不大且不随楼层的增加而变化,但在实际的通话过程中却是随楼层的增加信号不断恶化[5]。而且室内信源复杂多变不可控,能够同时接到多个基站小区的信号,切换频繁,造成信号极为不稳定同频、邻频干扰严重,信号强度水平相当没有主导小区,并且信号可通过不同途径进入室内(折射、反射、绕射等),时而出现乒乓效应或孤岛效应,造成语音电话、接通率低、持续脱网等差网服务,使用户感知率降低,其上所述都是小区覆盖中存在的问题,因此加快小区的深度覆盖势在必行。

2.2高价值小区覆盖建设难点及注意事项

2.2.1高价值小区覆盖建设难点

(1)覆盖复杂的影响:高价值小区地理因素复杂导致建筑物对楼区信号遮挡,影响通话质量,并且高价值小区的绿化对电磁信号有一定的吸收作用。高层信号存在乒乓效应或孤岛效应,因此对信源提出了较高的要求;楼宇数目多,分布不规范,使覆盖目标分散,严重影响覆盖的效果[6]。

(2)物业方面的影响:业主对电磁信号的敏感度锐利阻碍网络系统建设,设备及天线的安装与业主协调难度大,覆盖项目的实施过程中人为因素大于技术因素。

(3)环境方面的影响:高价值小区自然环境优美,在施工过程中难免破坏环境,因此施工布线困难。

(4)基站选址及频率规划难:基站建设密度加强,站址选取困难,频率资源的有限性不能满足无线的容量需要,频率划分配置有一定难度。

2.2.2高价值小区覆盖建设注意事项

(1)防止信号泄露:目标站尽量避免覆盖出目标区域外的其他区域,特别周边主干路线。

(2)高层站址选择:高层选址应遵循板面厚且建筑物低的底层建筑物为上层建站站址。

(3)天线安装位置:天线在安装过程中保持远离天面边缘,安放在天面的中间地带,以防信号泄漏到周边小区及道路上。

(4)天线安装高度:天线高度安装原则应遵循与楼面的墙齐平或是略低,这样可以通过墙面吸收信号来消除拉低垂直波瓣旁瓣的信号强度,最大限度的降低对周边无线环境的影响。

3高价值小区室内覆盖改进方案

3.1高价值小区室内覆盖改进思路

室内覆盖效果直接影响到用户感知。首先,在室内覆盖改进中注重增强高层室内边缘场强,并且充分考虑通过室内外结合的方式来解决存在的弱覆盖及干扰;其次,在激活状态下进行参数动态实时调整,有效的对高层覆盖小区倾斜,由此重点调整高层覆盖天线结构解决小区热点地域投诉;再次,利用有限资源提供出专用的频率优化,配置纯净的频点;最后采用多种覆盖方式结合形式来解决高层干扰问题[7]。通过改进思路进行室内覆盖优化性能指标是重要依据,首先优化后场强满足基本要求,优化覆盖前此区域多为弱覆盖或是盲区,优化后此区域应满足基本场强大于-83dBm;其次,室内外场强协调互补配合,所属区域边缘的场强保持和室外基站足够的C/I,控制范围在-70~-65dBm;再次,存在窗边室内信号强度与室外基站信号强度存在明显差距时,为使窗边信号质量得到保证,适当优化参数及时提高室内窗边区域信号强度;最后,适当调整天线功率使其保持在最佳状态值,因为增加天线功率就会增加成本投入,此外电梯间区域的信号强度应保持在-85dBm左右,多余的功率值也是一种资源的变相浪费。

3.2高价值小区室内传统覆盖方式

传统的室内覆盖方式采用全向的吸顶天线,布放在信号质量较差的区域如走廊、电梯附近、地下室等区域,这样的布置方式不能有效的进行室内的深度覆盖,覆盖效果不够理想,导致室内窗边分布信号强度时常低于室外信号强度,因此窗边附近位置不够占用相应的室内信号,接收到室外信号并且没有主导小区控制,所以存在切换频繁、通话质量差、掉话率高及网络拖死现象[8~9]。传统的室内覆盖方式如下图1中(a)所示。

3.3高价值小区室内改进覆盖方式

(1)改进的室内覆盖方式

借鉴室内独立分层组网模式,首先室内覆盖可以划分为高层覆盖小区与低层切换引导小区;其次,在高层小区实现室内全方位多角度的覆盖,不与室外基站建立邻区关系,只与低层小区建立相应的邻区切换关系;最后,保证低层小区与周边相邻基站建立起对应的邻区关系。

(2)室内改进覆盖方式

采用定向天线靠墙的内侧安装,目的为覆盖所需覆盖区域,并且窗边边缘到走廊之间可以形成信号辐射波浪区域,信号强度随时间空间位置逐层递减,充分保证窗边信号强度在最佳值。与此可以实时通过调整室内天线结构解决窗边干扰问题,进而改善信号质量,有效的降低投诉率。天线在安装过程中应注意设计建筑的结构特点,选取合适的安装点,避开装修的天花板及影响天线辐射效果的装置,确保工作区域的信号强度在-85dBm以上。采用由外向内的覆盖模式,楼层应在10层以上,避免外泄对低层信号干扰。改进的室内覆盖方式如图1中(b)所示。

4高价值小区5种深度覆盖方案

4.1高层在外围覆盖方式

高层覆盖在高层上安装倾角下倾的定向天线向下对低层楼宇及建筑进行信号的深度覆盖。而低层对高层的覆盖采用的是低层楼顶安装倾角上倾的定向天线向上覆盖。电梯井道覆盖则采用安装板状天线进行深度覆盖。覆盖的方式结合覆盖效果进行阐述,此方式在改善窗边效果比较明显,但是不能根本上对大面积户型进行深度覆盖,此方式配合图1室内覆盖方式效果非常明显,室内外互补覆盖解决高价值小区信号强度问题[10]。高层在外覆盖方式如图2所示。

4.2一边高一边低覆盖方式

高层覆盖在高层上安装倾角下倾的定向天线向下对低层楼宇及建筑进行信号的深度覆盖。如果高层覆盖无法实施,可以采用在小区近处高楼(或楼房+抱杆)上架设天线对该区域进行专项覆盖。而低层对高层的覆盖采用的是低层楼顶安装倾角上倾的定向天线向上覆盖,但是尽量避免高层信号外泄的情况。电梯井道覆盖则采用安装板状天线进行深度覆盖。高低层结合分布的区域控制信号外泄,高层安装时充分考虑到信号越界覆盖。一边高一边低覆盖方式如图3所示。

4.3中间高两边低覆盖方式

高层覆盖在高层上安装倾角下倾的定向天线向下对低层楼宇及建筑进行信号的深度覆盖。如果高层覆盖无法实施,可以采用在小区近处高楼(或楼房+抱杆)上架设天线对该区域进行专项覆盖。低层覆盖是通过馈线桥梁将定向天线与主设备连接,定向天线置放在室外,上倾一定的角度,使定向天线发射面上倾相应角度,从而使定向天线主波瓣直接对高层建筑的高层区域进行信号覆盖,解决高层楼宇的覆盖问题。电梯井道覆盖则采用安装板状天线进行深度覆盖。高低层结合分布的区域控制信号外泄,高层安装时充分考虑到信号越界覆盖。中间高两边低覆盖方式如图4所示。

4.4外低中高内阔覆盖方式

高中低层覆盖方式可以在高层安装倾角下倾的定向天线对中低层进行覆盖,而低层安装倾角上倾的定向天线对高层进行覆盖,形成高低对打的形式。发挥射灯定向天线的作用。电梯井道覆盖则采用安装板状天线进行深度覆盖。并且在广阔的区域安装全向天线对低层楼宇进行全面覆盖,并结合室内改进覆盖方式进行深度精品覆盖。外低中高内阔覆盖方式如图5所示。

4.5高度呈阶梯型覆盖方式

中高层覆盖采用的是低层楼宇安装定向射灯天线对中高层楼宇进行全面覆盖。高层覆盖在高层上安装倾角下倾的定向天线向下对低层楼宇及建筑进行信号的深度覆盖。如果高层覆盖无法实施,可以采用在小区近处高楼(或楼房+抱杆)上架设天线对该区域进行专项覆盖。电梯井道覆盖则采用安装板状天线进行深度覆盖。并且在广阔的区域安装全向天线对低层楼宇进行全面覆盖,并结合室内改进覆盖方式进行深度精品覆盖。高度呈阶梯型覆盖方式如图6所示。

5高价值小区室内外协同覆盖方案

室内外协同方式是小区深度覆盖优化重要的手段,中间高层楼顶架设天线覆盖高层区域,并且此天线和高层部分的室内分布系统使用同一信源。而低层部分采用的是路灯天线覆盖低层建筑及相应的道路,低层可以方便的达到室内外协同覆盖。室内外协同覆盖可以有效的加强室内窗边边缘的信号强度,弥补室内覆盖不足的缺点。还可以利用室内外信号泄露的特点增强对整个区域的整体覆盖,使信号强度达到最佳值。

6实施网络优化

(1)频率优化:采用室内外频点分开规划的原则,也可以采用专用的频点进行单独规划,室内专用频点有效的避免室内外信号之间的相互干扰。高层楼宇区域尽量采用室内专用干净频点,低层使用室内站剩余专用频点或者和复用室外频点。但是室外频点尽量避免使用室内小区所属频点。

(2)参数优化:室内小区区域参数优化调整是参数优化的主要组成部分,参数优化的宗旨在于保持手机不论在空闲模式还是在激活状态下都在使用室内信号,有效避免高层窗边收到室外信号导致切换频繁、掉话现象发生。

(3)天线优化:高层覆盖选取天线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°之间最优;天线的放置位置根据建筑本身情况而定,当覆盖楼宇较宽时,保持天线在突出的底层楼宇向上打覆盖高层,并采取横向向上覆盖,当楼宇较窄时,并采取纵向向上覆盖;室外的新增天线为倡导和谐工程,应配合天线美化致使达到隐蔽的效果。

(4)切换优化:高价值地带根据不同的小区或区域设置不同的切换控制策略,高层小区与宏站之间设置单方向切换,而低层小区与宏站之间设置双向切换,并保证切换的可靠性。

(5)控制外泄优化:高价值小区的室内系统采用小功率多天线的覆盖方式,天线功率较小相对外泄到室外的信号相对较弱,干扰小,并且此方式的天线覆盖半径有限,遮挡损耗小,覆盖效果更佳明显。

7结论

本文对小区深度覆盖现存的问题及建设难点进行有效的分析,与传统的覆盖方案对比总结出适合高价值小区深度覆盖的改进方案,验证改进方案的正确性。在现有建筑结构的基础上,总结出5种深度覆盖方式,进行论述,验证其有效性。并把有效的覆盖策略有效结合,为后续的工作提供宝贵思路。

参考文献:

[1]钟期洪,杨太星.光纤-五类线分布系统在城中村深度覆盖优化的应用[J].移动通信,2012(16):5-9.

[2]薛楠,吴琼.LTE室内分布系统建设方案研究[J].邮电设计技术,2013(16):68-74.

[3]刘德全,何志勇.基于实测数据的TD-SCDMA无线网覆盖模型评估[J].电信工程技术与标准化:2013(7):17-22.

[4]戴源,朱晨鸣.TD-LTE无线网络规划与设计[M].北京:人民邮电出版社,2012.

[5]姜雨薇.WCDMA小区深度覆盖解决方案[J].黑龙江科技信息:2012,27(9):8-12.

[6]曹晓冬.WCDMA热点区域立体覆盖方案探讨[J].中国新通信,2012,33(3):19-23.

[7]朱佳佳.WCDMA深度覆盖场景2G/3G互操作参数优化探讨[J].邮电设计技术,2011,30(1):15-17.

[8]何英哲.通辽联通WCDMA无线网络分析与优化[D].北京:北京邮电大学,2012.

[9]罗崇光.移动网络分布式基站建设方案研究[J].通信技术,2012,25(2):19-22.

[10]赵明峰.TD-LTE网络规划与实测分析[J].电信工程技术与标准化,2015(5):21-24.

作者:魏运锋 李鑫玉 贺洋 单位:中国联合网络通信大庆市分公司

电信工程技术与标准化杂志责任编辑:冯紫嫣    阅读:人次
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