王天石，李曉明，劉旸，趙威

（1 中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)設(shè)計(jì)院有限公司河北分公司，石家莊，050021；2 中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)河北有限公司，石家莊 050021)

1 引言

中國(guó)移動(dòng)經(jīng)過4G前三期工程的建設(shè)，已基本實(shí)現(xiàn)了市區(qū)、縣城、鄉(xiāng)鎮(zhèn)室外的連續(xù)覆蓋以及農(nóng)村的熱點(diǎn)覆蓋，隨著4G用戶量的不斷提高，4G業(yè)務(wù)的不斷普及，用戶對(duì)于4G網(wǎng)絡(luò)室內(nèi)深度覆蓋提出了更高的要求。單一的TD-LTE室內(nèi)覆蓋規(guī)劃方案難以適應(yīng)各種復(fù)雜室內(nèi)場(chǎng)景。TD-LTE 室內(nèi)覆蓋規(guī)劃需要根據(jù)各種場(chǎng)景的網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀和建設(shè)條件，因地制宜地進(jìn)行方案規(guī)劃。根據(jù)覆蓋方式和信號(hào)來源的不同，可以將室內(nèi)覆蓋分為3種方式：第一種是通過設(shè)置室外基站對(duì)室內(nèi)進(jìn)行覆蓋；第二種是通過RRU作為信號(hào)源，采用有源電子器件或無源電子器件進(jìn)行信號(hào)發(fā)射的電子系統(tǒng)進(jìn)行室內(nèi)覆蓋；第3種是安裝室內(nèi)微基站進(jìn)行室內(nèi)覆蓋[1]。

傳統(tǒng)宏站覆蓋室內(nèi)的方案對(duì)于30m以上的高層建筑的高層部分無法實(shí)現(xiàn)有效覆蓋，而采用室外微基站覆蓋室內(nèi)方案，雖然可以通過小區(qū)合并技術(shù)覆蓋連片居民小區(qū)，但對(duì)于連片高層小區(qū)也無法實(shí)現(xiàn)覆蓋；采用分布系統(tǒng)方案進(jìn)行覆蓋，對(duì)于系統(tǒng)容量和峰值傳輸速率都可得到提高，但是存在施工難度大、物業(yè)難協(xié)調(diào)和投資成本高的問題；而安裝室內(nèi)微基站可快速建網(wǎng)，但有緣設(shè)備增多，增加了后期維護(hù)工作量。3 種室內(nèi)覆蓋方案在工程技術(shù)應(yīng)用特點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)景方面各有優(yōu)勢(shì)，各方面的綜合比較如表1所示[2]。層層通解決方案針對(duì)高層室內(nèi)深度覆蓋問題，定制解決方案，可以有效的改善高層覆蓋水平，并且相對(duì)于雙路室分系統(tǒng)，可節(jié)約投資40%左右。也可作為高層深度覆蓋臨時(shí)解決方案，適用于對(duì)LTE有迫切需求的物業(yè)點(diǎn)。本方案建設(shè)周期短，能夠快速部署，可迅速提升用戶感知[3]。

2 層層通高層覆蓋解決方案

層層通高層覆蓋解決方案適用部署場(chǎng)景為：第一，待覆蓋物業(yè)點(diǎn)為高層板樓，針對(duì)由于周邊宏站無法覆蓋高層室內(nèi)所形成的弱覆蓋問題。第二，可作為高層深度覆蓋臨時(shí)解決方案，適用于對(duì)LTE有迫切需求的物業(yè)點(diǎn)。本方案建設(shè)周期短，能夠快速部署，可迅速提升用戶感知。

表1 3種室內(nèi)覆蓋方案比較

適用站址選取建議：建議優(yōu)先選擇一個(gè)典型場(chǎng)景作為示范點(diǎn)進(jìn)行應(yīng)用，后期逐步推廣重點(diǎn)選取高層建筑作為覆蓋對(duì)象，若樓體很寬，需根據(jù)實(shí)際情況劃分為多個(gè)小區(qū)覆蓋，合理選擇天線的安裝位置，避免阻擋，從控制干擾和覆蓋能力考慮，天線的位置距離覆蓋樓宇的距離建議40～80 m；從控制干擾考慮，層層通覆蓋方案可選擇低站上打覆蓋樓宇和平層樓頂下打覆蓋樓宇，并合理調(diào)試波形。

層層通高層覆蓋解決方案不單純是依靠主設(shè)備能力對(duì)特定場(chǎng)景進(jìn)行有效覆蓋，其實(shí)施方案包括前期需求分析、需覆蓋站址摸底排查、前期網(wǎng)絡(luò)測(cè)試、解決方案制定和后期優(yōu)化服務(wù)的綜合解決方案。

3 實(shí)施案例

對(duì)待覆蓋物業(yè)點(diǎn)進(jìn)行了前期測(cè)試，確定本次覆蓋主要解決樓宇高層弱覆蓋問題。如圖1所示。

圖1 擬定覆蓋住宅樓

測(cè)試場(chǎng)景基礎(chǔ)信息：覆蓋樓宇樓高85 m；測(cè)試天線安裝位置為售樓處4層天臺(tái)，掛高10 m；天線距離覆蓋大樓中心位置60 m；與大樓法線夾角20°。本次測(cè)試樓宇公共區(qū)域的2、7、14、21和28層，以及10層入戶測(cè)試。

3.1 4G覆蓋測(cè)試

本測(cè)試對(duì)比閉站、層層通覆蓋方案和普通天線覆蓋方案3種情況下的RSRP和SINR兩個(gè)參數(shù)。為更好的說明高層的覆蓋能力，數(shù)據(jù)選取28層覆蓋情況如圖2和圖3所示。

分析：從數(shù)據(jù)表征可以知曉，未覆蓋前測(cè)試場(chǎng)景無法接入4G網(wǎng)絡(luò)。針對(duì)高層深度覆蓋場(chǎng)景，覆蓋指標(biāo)上，普通天線覆蓋方案不如層層通覆蓋方案，在最高樓層，雖然普通天線覆蓋方案本身增益上有6dB的優(yōu)勢(shì)，但還是無法實(shí)現(xiàn)對(duì)覆蓋樓宇一側(cè)房間的覆蓋目標(biāo)，主要原因是普通天線不是為解決高層覆蓋設(shè)計(jì)的，在高層出現(xiàn)弱覆蓋區(qū)域。特別是SINR指標(biāo)層層通覆蓋方案相比普通天線明顯有提升。

3.2 4G入戶測(cè)試

圖2 RSRP對(duì)比

本測(cè)試對(duì)比閉站、層層通覆蓋方案覆蓋和普通天線覆蓋3種情況下的RSRP和SINR兩個(gè)參數(shù)。通過入戶測(cè)試更好的體現(xiàn)用戶感知，覆蓋情況如圖4和圖5所示。

分析：10層未覆蓋前，覆蓋指標(biāo)差，干擾較強(qiáng)。兩種天線覆蓋后網(wǎng)絡(luò)性能有提升。兩種天線覆蓋后發(fā)現(xiàn)在南北通透的戶型可以實(shí)現(xiàn)完全覆蓋，并且干擾參數(shù)優(yōu)越。主要原因是用戶家中的窗口比公共走廊要大很多，穿損小，且多徑效應(yīng)較好。

3.3 層層通覆蓋方案與普通天線覆蓋方案4G DT測(cè)試

本測(cè)試對(duì)比層層通覆蓋方案覆蓋和普通天線覆蓋兩種情況下的SINR參數(shù)。測(cè)試路線詳見圖6所示。

由于本次DT測(cè)試目的在于看對(duì)高層樓宇覆蓋后對(duì)周邊道路的干擾問題，對(duì)比發(fā)現(xiàn)層層通覆蓋方案干擾控制遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于普通天線覆蓋方案，分析原因是由于普通天線水平波瓣較寬，覆蓋大樓很難遮擋天線電磁場(chǎng)外泄，對(duì)道路形成干擾。

層層通覆蓋方案SINR-3 dB指標(biāo)：95%；普通天線覆蓋方案SINR-3 dB指標(biāo)：90%。

4 4G數(shù)據(jù)對(duì)比分析總結(jié)

影響4G覆蓋的主要因素為：天線安裝位置、天線口功率、天線掛高和使用頻段、不但關(guān)心RSRP參數(shù)還要關(guān)心SINR指標(biāo)等設(shè)計(jì)因素，以及樓體內(nèi)的戶型結(jié)構(gòu)公共空間材質(zhì)、木門數(shù)量和窗口尺寸等損耗因素，因此本方案測(cè)試結(jié)果可以客觀反映針對(duì)本場(chǎng)景的性能提升，可以實(shí)現(xiàn)臨窗一側(cè)房間覆蓋。對(duì)于背離天線側(cè)的住戶建議采用正反對(duì)打覆蓋。而普通天線覆蓋方案無法實(shí)現(xiàn)高層的覆蓋要求，且普通天線覆蓋方案對(duì)周邊道路的SINR指標(biāo)影響較大。層層通覆蓋方案同時(shí)具備2G/3G/4G功能，傳統(tǒng)FAD天線只具備4G功能，因此在目前移動(dòng)天面緊張、四網(wǎng)協(xié)同情況下，更具優(yōu)勢(shì)。

圖3 SINR對(duì)比

圖4 RSRP對(duì)比

圖5 SINR對(duì)比

圖6 SINR對(duì)比

5 結(jié)論

層層通解決方案針對(duì)高層室內(nèi)深度覆蓋問題，定制解決方案，可以有效的改善高層覆蓋水平，并且相對(duì)于雙路室分系統(tǒng)，可節(jié)約投資40%左右。也可作為高層深度覆蓋臨時(shí)解決方案，適用于對(duì)LTE有迫切需求的物業(yè)點(diǎn)。本方案建設(shè)周期短，能夠快速部署，可迅速提升用戶感知。

[1]周宏成.TD-LTE室內(nèi)覆蓋規(guī)劃方案[J].電子設(shè)計(jì)工程，2015（5):P158-160.

[2]汪穎，程日濤，湯利民，TD-LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)性能與建設(shè)策略研究[J]，移動(dòng)通信，2011:P17-21.

[3]李曉明，董健，劉暢，李卓，一種適合高層建筑密集區(qū)域覆蓋的智能天線[J]，電信工程技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化，2012,5:P79-83.