卿敏,何鑫,劉未曉,張彤
(中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)湖南有限公司,長(zhǎng)沙 410011)
中國(guó)移動(dòng)TD-LTE經(jīng)過(guò)兩期工程的建設(shè)和優(yōu)化,已經(jīng)在覆蓋范圍和網(wǎng)絡(luò)能力上有了較大的提升,但是隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展,用戶對(duì)信號(hào)覆蓋和上網(wǎng)速度方面提出了更高的要求。LTE網(wǎng)絡(luò)的下一步建設(shè)優(yōu)化重點(diǎn)將由室外信號(hào)覆蓋轉(zhuǎn)向室內(nèi)外的深度覆蓋,完成從“廣”到“深”的推進(jìn)。在這種情況下,采樣分析各種場(chǎng)景下室內(nèi)外深度覆蓋效果并采用多種技術(shù)手段解決深度覆蓋問(wèn)題,為后期室內(nèi)外協(xié)同建設(shè)優(yōu)化提供理論和實(shí)踐依據(jù)具有現(xiàn)實(shí)意義。
在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期,仿真可用于評(píng)估網(wǎng)絡(luò)整體的覆蓋情況,較粗地挖掘大面積的弱覆蓋區(qū)域,但當(dāng)前在城區(qū)深度覆蓋場(chǎng)景,仿真難以精準(zhǔn)識(shí)別弱覆蓋區(qū)域。實(shí)際中可以優(yōu)先考慮參考測(cè)試及MR數(shù)據(jù),結(jié)合投訴進(jìn)行弱覆蓋區(qū)域識(shí)別。對(duì)于TD-LTE弱覆蓋評(píng)估可按如下步驟:
(1) 解析原始MR數(shù)據(jù),并進(jìn)行弱覆蓋柵格級(jí)地理化顯示,生成可視化的弱覆蓋分布。
(2) 弱覆蓋區(qū)域選擇與場(chǎng)景劃分?;诘乩砘@示結(jié)果,對(duì)柵格進(jìn)行區(qū)域劃分。
(3) 在弱覆蓋區(qū)域初步圈定后,需要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行勘測(cè),進(jìn)一步確定場(chǎng)景。目前深度覆蓋當(dāng)前重點(diǎn)解決場(chǎng)景主要包括8大類:多棟高層居民區(qū)、多棟中低層居民區(qū)、獨(dú)棟高層、城中村、商業(yè)樓宇、辦公樓宇、大型場(chǎng)館、街道步行街。
(4) 在確定覆蓋目標(biāo)并進(jìn)行場(chǎng)景劃分后,為使覆蓋更具有針對(duì)性,還需要對(duì)該區(qū)域進(jìn)行測(cè)試驗(yàn)證。詳細(xì)、準(zhǔn)確、有效的測(cè)試,即弱覆蓋區(qū)域確認(rèn),是覆蓋方案設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)及重要前提。
弱覆蓋場(chǎng)景多樣化、落地美化要求高,要遵循 “利舊、挖潛、隱形”的原則,總體解決思路如下。
(1) 夯實(shí)面覆蓋,最大限度挖掘已有宏基站站址的覆蓋潛力。
1) 充分發(fā)揮現(xiàn)網(wǎng)宏站資源,優(yōu)先利用宏站覆蓋小區(qū)外圍樓宇低層。對(duì)于連片大面積弱覆蓋優(yōu)先考慮新加宏站(或美化型宏站)方式進(jìn)行覆蓋。
2) 在規(guī)劃選站址時(shí),優(yōu)先考慮利用現(xiàn)有2G/3G宏站站點(diǎn),降低成本和減少站點(diǎn)協(xié)調(diào)難度。
3) 對(duì)小面積弱覆蓋,可優(yōu)先考慮采用優(yōu)化方式解決弱覆蓋區(qū)域,如調(diào)整方位角、下傾角、架高桅桿等方式,前提是不影響原覆蓋區(qū)域覆蓋質(zhì)量和整體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
(2) 在宏站覆蓋基礎(chǔ)上,對(duì)識(shí)別并確認(rèn)后的弱覆蓋區(qū)域進(jìn)行基于當(dāng)前產(chǎn)品形態(tài)的場(chǎng)景化方案設(shè)計(jì),對(duì)弱覆蓋區(qū)域進(jìn)行補(bǔ)盲,覆蓋思路可按照如下4個(gè)步驟進(jìn)行:
1) 遠(yuǎn)處打。充分利用現(xiàn)有宏站站址資源(鐵塔、市政燈桿、樓頂、公共平臺(tái)等)或新建天面資源,通過(guò)選擇合適參數(shù)的天線進(jìn)行下傾或上揚(yáng)的方式對(duì)覆蓋區(qū)域進(jìn)行定向覆蓋。
2) 近處打。充分利用小區(qū)周邊市政資源(燈桿、電線桿、監(jiān)控桿、水泥桿)或附近住宅樓宇樓頂天面,通過(guò)小型化天線或美化天線等形式的產(chǎn)品對(duì)小區(qū)內(nèi)弱覆蓋區(qū)域進(jìn)行覆蓋。
3) 進(jìn)小區(qū)。在高層住宅群,通過(guò)室外DAS進(jìn)行深度覆蓋并滿足容量需求,要實(shí)現(xiàn)小區(qū)的整體覆蓋,需要充分勘測(cè)小區(qū)內(nèi)可利用規(guī)劃點(diǎn)位,可考慮的天線安裝點(diǎn)位有:
a) 樓頂(可通過(guò)普通板狀天線定向覆蓋,物業(yè)有特殊要求時(shí)可考慮其美化形式,如美化射燈、排氣筒天線、煙囪型美化天線、EasyMacro等)。
b) 樓體中間層(如將美化天線置于外立面或在樓梯走道窗戶口固定小板狀天線懸掛后定向覆蓋對(duì)面樓宇,也可將分布式微站覆蓋對(duì)面樓宇)。
c) 小區(qū)內(nèi)部低層樓宇室內(nèi)覆蓋或者小區(qū)內(nèi)室外信號(hào)覆蓋主要可考慮在低層建筑、路燈桿或者綠化帶安裝小型化天線。
4) 進(jìn)樓宇。通過(guò)新建室分或?qū)σ延?G/3G室分進(jìn)行改造。對(duì)普通樓宇容量需求低的區(qū)域如電梯、地下停車場(chǎng)等區(qū)域,優(yōu)先對(duì)原有室分進(jìn)行改造,直接單路合路信源;對(duì)于容量需求高的室分場(chǎng)景,建議做雙路改造,即一路新建,一路合路。
商業(yè)樓宇、高層辦公寫字樓、大型場(chǎng)館、酒店、高端用戶會(huì)議場(chǎng)所等區(qū)域,也可考慮使用分布式皮基站覆蓋方案。
對(duì)于不具備傳輸或傳輸困難的室分場(chǎng)景,在容量要求不高的情況下,可引入無(wú)線Relay作為回傳,解決傳輸問(wèn)題。
杜甫江閣屬于園林仿古建筑,為紀(jì)念唐朝詩(shī)人杜甫所建,位于湖南長(zhǎng)沙河?xùn)|城區(qū)西湖橋,地處湘江路中段和西湖路交界處,臨湘江為湘江風(fēng)光帶的一部分,與橘子洲、岳麓山隔江相望,距天心閣不到1 km。 江閣園林區(qū)占地6 000 m2,建筑面積3 800 m2,主閣共分4層,高18 m,由于閣樓墻體比較嚴(yán)實(shí)。該區(qū)域信號(hào)覆蓋存在以下難點(diǎn):
遠(yuǎn)水解不了近渴:周邊宏站距離杜甫江閣較遠(yuǎn),無(wú)法覆蓋到目標(biāo)區(qū)域。
新建宏基站難度大:周邊建筑物距離目標(biāo)區(qū)域較遠(yuǎn),無(wú)法找到合適位置,且附近居民環(huán)保意識(shí)強(qiáng),屢屢出現(xiàn)集體阻工的顯現(xiàn),新建宏站難度極大;
室分系統(tǒng)建設(shè)困難:目標(biāo)區(qū)域?qū)儆诰皡^(qū),對(duì)于建筑物的室分系統(tǒng)改造難以實(shí)施。
通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè),發(fā)現(xiàn)目標(biāo)區(qū)域周邊有大量路燈桿可以選擇,且其高度和位置也剛好合適,可利用現(xiàn)有市政路燈桿架設(shè)3套小型分布式微站—EasyMacro(一種RRU與天線一體化的站型)的方式解決,同時(shí)可兼顧目標(biāo)區(qū)域周邊路面弱覆蓋問(wèn)題。采用分布式微站部署具有以下優(yōu)勢(shì):
方案靈活,無(wú)需大型機(jī)房,建設(shè)成本較低;輸出功率較小,便于覆蓋控制;
外形美觀,建設(shè)上不需要新增RRU偽裝盒即可降低公眾輻射擔(dān)憂;
設(shè)備支持3×20 MHz頻段以上的容量,可兼顧后期容量需求,擴(kuò)容簡(jiǎn)便、機(jī)房等資源,直接在燈桿上面架設(shè)設(shè)備,美觀和諧;
天線可采用遠(yuǎn)程電調(diào),后期優(yōu)化需要的方位角和下傾角調(diào)整方便。
采用分布式微站EasyMacro安裝調(diào)測(cè)后對(duì)覆蓋效果進(jìn)行了測(cè)試。圖1為 RSRP、SINR及下載速率在室內(nèi)測(cè)試對(duì)比圖。
從表1測(cè)試結(jié)果上看,弱覆蓋問(wèn)題得到有效解決,測(cè)試平均RSRP提升23.75 dB,SINR提升14.02 dB,下載速率提升44.16 Mbit/s。
圖1 RSRP、SINR及下載速率在室內(nèi)測(cè)試對(duì)比圖
表1 分布式微站安裝前后杜甫江閣測(cè)試指標(biāo)對(duì)比
為確定弱覆蓋區(qū)域,基于MR、路測(cè)、話統(tǒng)及用戶量對(duì)長(zhǎng)沙全網(wǎng)覆蓋指標(biāo)完成一輪整體篩查,共挑選出1 273個(gè)居民區(qū),現(xiàn)場(chǎng)查勘核實(shí)實(shí)際弱覆蓋居民區(qū)有315個(gè),其中華盛世紀(jì)新城小區(qū)是比較典型的一個(gè),建筑年齡約10年,小區(qū)住宅樓棟超過(guò)30棟,樓間距在50~60 m,住宅小區(qū)內(nèi)雖然在電梯等室內(nèi)公共區(qū)域建有室內(nèi)分布系統(tǒng),但是住戶家中信號(hào)以及小區(qū)內(nèi)室外公共區(qū)域信號(hào)弱覆蓋嚴(yán)重。通過(guò)MR分析及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè),該小區(qū)場(chǎng)景屬于典型的住宅小區(qū)弱覆蓋場(chǎng)景,有以下特點(diǎn):
(1) 周邊宏站信號(hào)難以覆蓋:小區(qū)四周均建設(shè)有宏站,但信號(hào)無(wú)法達(dá)到小區(qū)內(nèi),造成小區(qū)內(nèi)用戶體驗(yàn)差且投訴頻繁。
(2) 樓高參差不齊:小區(qū)內(nèi)有18層樓宇,也有6層樓宇,高度不一,給規(guī)劃及優(yōu)化帶來(lái)一定困難。
(3)小區(qū)居民阻撓嚴(yán)重:小區(qū)內(nèi)居民環(huán)保意識(shí)極強(qiáng),前期主設(shè)備射頻單元安裝在周邊樓宇后電源線均被剪斷。
(4)傳統(tǒng)建站方式無(wú)法落地:傳統(tǒng)抱桿+天線建站方式在此小區(qū)完全無(wú)法施工,物業(yè)及居民非常抗拒。
(5)普通微站功率達(dá)不到覆蓋要求:初始規(guī)劃發(fā)射功率2×5 W的小站,但功率較小,僅能覆蓋小區(qū)道路,樓內(nèi)弱覆蓋問(wèn)題得不到解決。
由于該區(qū)域傳統(tǒng)建站方式落地困難,通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè),確定了4個(gè)可安裝位置,可利用現(xiàn)有居民樓梯墻外安裝小型分布式微站--BOOK RRU及EasyMacro的方式進(jìn)行解決。BOOK RRU具有體積小,發(fā)射功率較大(2×10 W),自帶天線,交流取電等特點(diǎn),安裝在墻外,美化效果較好。
采用分布式微站安裝調(diào)測(cè)后對(duì)周邊樓宇覆蓋效果進(jìn)行了測(cè)試。從表2測(cè)試結(jié)果上看,弱覆蓋問(wèn)題得到有效解決,室外周邊道路測(cè)試RSRP提升了12.91 dB,SINR提升了6.4 dB,下載速率提升了23.2 Mbit/s,投訴問(wèn)題也得到了解決。
圖2 分布式微站安裝前后小區(qū)RSRP對(duì)比
表2 分布式微站安裝前后小區(qū)關(guān)鍵測(cè)試指標(biāo)對(duì)比
如圖2所示,RSRP測(cè)試指標(biāo)對(duì)比說(shuō)明華盛世紀(jì)新城微站開(kāi)通后RSRP明顯改善,設(shè)備覆蓋區(qū)域信號(hào)強(qiáng)度大于-100 dBm百分比從68.99%提升至97.06%。
城市環(huán)境的發(fā)展往往給網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)了較大的覆蓋難題,通過(guò)常規(guī)的覆蓋手段可能無(wú)法滿足城市無(wú)線環(huán)境的發(fā)展及網(wǎng)絡(luò)通信的需求,適當(dāng)?shù)母鶕?jù)無(wú)線環(huán)境及通信需求,探索多樣化的產(chǎn)品解決方案,同時(shí)對(duì)于不同場(chǎng)景統(tǒng)籌制定整體設(shè)計(jì)方案。力爭(zhēng)能夠通過(guò)不斷突破固有設(shè)計(jì)思路和建設(shè)模式,不斷創(chuàng)新,不斷嘗試,建設(shè)一張精品網(wǎng)絡(luò)。
[1]王映民, 孫韶輝, 等.TD-LTE技術(shù)原理與系統(tǒng)設(shè)計(jì).北京:人民郵電出版社,2010.
[2]沈嘉, 索世強(qiáng), 全海洋, 等.3GPP長(zhǎng)期演進(jìn)(LTE)技術(shù)原理 和系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M].北京:人民郵電出版社, 2009.