魏運(yùn)鋒，李鑫玉，賀洋

（中國聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信大慶市分公司， 大慶 163318）

基于優(yōu)化高價(jià)值小區(qū)深度覆蓋分析

魏運(yùn)鋒，李鑫玉，賀洋

（中國聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信大慶市分公司， 大慶 163318）

高價(jià)值小區(qū)深度覆蓋問題始終困擾著運(yùn)營商，目前行之有效的方法就是構(gòu)建一套深度覆蓋方案。此方案首先去發(fā)現(xiàn)小區(qū)深度覆蓋中存在的問題和建設(shè)難點(diǎn)，為方案的提出夯實(shí)基礎(chǔ)；其次，提出室內(nèi)深度覆蓋思路，在傳統(tǒng)的覆蓋方案的基礎(chǔ)上進(jìn)一步改進(jìn)小區(qū)室內(nèi)深度覆蓋方式；再次，根據(jù)小區(qū)的建筑特點(diǎn)，構(gòu)建出5種不同深度覆蓋互打方案；最后，進(jìn)行小區(qū)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，并將研究成果應(yīng)用到小區(qū)實(shí)際建設(shè)中去，為后期小區(qū)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)優(yōu)化提供寶貴思路。

深度覆蓋；覆蓋方案；網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化

1 概述

伴隨我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展及城鎮(zhèn)化居民小區(qū)的不斷推進(jìn)，人口數(shù)量密集，所需的業(yè)務(wù)量增加，因此需要進(jìn)行小區(qū)網(wǎng)絡(luò)深度覆蓋，提升移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的通信質(zhì)量及用戶感知。弱覆蓋和室內(nèi)盲區(qū)是提升網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量面臨的主要挑戰(zhàn)［1］。由于外在因素小區(qū)網(wǎng)絡(luò)覆蓋的復(fù)雜性，需要?jiǎng)?chuàng)新新技術(shù)、新方法，總結(jié)實(shí)際網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的基礎(chǔ)上，提出適合高價(jià)值小區(qū)網(wǎng)絡(luò)深度覆蓋及干擾控制的解決方案，打造精品網(wǎng)絡(luò)［2～4］。

2 高價(jià)值小區(qū)覆蓋現(xiàn)狀

2.1高價(jià)值小區(qū)覆蓋存在的問題

高低層樓宇密布分布縱深且錯(cuò)落無序，地理環(huán)境復(fù)雜多變導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)覆蓋不均，小區(qū)中樓層信號(hào)強(qiáng)度變化不大且不隨樓層的增加而變化，但在實(shí)際的通話過程中卻是隨樓層的增加信號(hào)不斷惡化［5］。而且室內(nèi)信源復(fù)雜多變不可控，能夠同時(shí)接到多個(gè)基站小區(qū)的信號(hào)，切換頻繁，造成信號(hào)極為不穩(wěn)定同頻、鄰頻干擾嚴(yán)重，信號(hào)強(qiáng)度水平相當(dāng)沒有主導(dǎo)小區(qū)，并且信號(hào)可通過不同途徑進(jìn)入室內(nèi)（折射、反射、繞射等），時(shí)而出現(xiàn)乒乓效應(yīng)或孤島效應(yīng)，造成語音電話、接通率低、持續(xù)脫網(wǎng)等差網(wǎng)服務(wù)，使用戶感知率降低，其上所述都是小區(qū)覆蓋中存在的問題，因此加快小區(qū)的深度覆蓋勢在必行。

2.2高價(jià)值小區(qū)覆蓋建設(shè)難點(diǎn)及注意事項(xiàng)

2.2.1高價(jià)值小區(qū)覆蓋建設(shè)難點(diǎn)

（1） 覆蓋復(fù)雜的影響：高價(jià)值小區(qū)地理因素復(fù)雜導(dǎo)致建筑物對樓區(qū)信號(hào)遮擋，影響通話質(zhì)量，并且高價(jià)值小區(qū)的綠化對電磁信號(hào)有一定的吸收作用。高層信號(hào)存在乒乓效應(yīng)或孤島效應(yīng)，因此對信源提出了較高的要求；樓宇數(shù)目多，分布不規(guī)范，使覆蓋目標(biāo)分散，嚴(yán)重影響覆蓋的效果［6］。

（2） 物業(yè)方面的影響：業(yè)主對電磁信號(hào)的敏感度銳利阻礙網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建設(shè)，設(shè)備及天線的安裝與業(yè)主協(xié)調(diào)難度大，覆蓋項(xiàng)目的實(shí)施過程中人為因素大于技術(shù)因素。

（3） 環(huán)境方面的影響：高價(jià)值小區(qū)自然環(huán)境優(yōu)美，在施工過程中難免破壞環(huán)境，因此施工布線困難。

（4） 基站選址及頻率規(guī)劃難：基站建設(shè)密度加強(qiáng)，站址選取困難，頻率資源的有限性不能滿足無線的容量需要，頻率劃分配置有一定難度。

2.2.2高價(jià)值小區(qū)覆蓋建設(shè)注意事項(xiàng)

（1） 防止信號(hào)泄露：目標(biāo)站盡量避免覆蓋出目標(biāo)區(qū)域外的其他區(qū)域，特別周邊主干路線。

（2） 高層站址選擇：高層選址應(yīng)遵循板面厚且建筑物低的底層建筑物為上層建站站址。

（3） 天線安裝位置：天線在安裝過程中保持遠(yuǎn)離天面邊緣，安放在天面的中間地帶，以防信號(hào)泄漏到周邊小區(qū)及道路上。

（4） 天線安裝高度：天線高度安裝原則應(yīng)遵循與樓面的墻齊平或是略低，這樣可以通過墻面吸收信號(hào)來消除拉低垂直波瓣旁瓣的信號(hào)強(qiáng)度，最大限度的降低對周邊無線環(huán)境的影響。

3 高價(jià)值小區(qū)室內(nèi)覆蓋改進(jìn)方案

3.1高價(jià)值小區(qū)室內(nèi)覆蓋改進(jìn)思路

室內(nèi)覆蓋效果直接影響到用戶感知。首先，在室內(nèi)覆蓋改進(jìn)中注重增強(qiáng)高層室內(nèi)邊緣場強(qiáng)，并且充分考慮通過室內(nèi)外結(jié)合的方式來解決存在的弱覆蓋及干擾；其次，在激活狀態(tài)下進(jìn)行參數(shù)動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)調(diào)整，有效的對高層覆蓋小區(qū)傾斜，由此重點(diǎn)調(diào)整高層覆蓋天線結(jié)構(gòu)解決小區(qū)熱點(diǎn)地域投訴；再次，利用有限資源提供出專用的頻率優(yōu)化，配置純凈的頻點(diǎn)；最后采用多種覆蓋方式結(jié)合形式來解決高層干擾問題［7］。

通過改進(jìn)思路進(jìn)行室內(nèi)覆蓋優(yōu)化性能指標(biāo)是重要依據(jù)，首先優(yōu)化后場強(qiáng)滿足基本要求，優(yōu)化覆蓋前此區(qū)域多為弱覆蓋或是盲區(qū)，優(yōu)化后此區(qū)域應(yīng)滿足基本場強(qiáng)大于-83 dBm；其次，室內(nèi)外場強(qiáng)協(xié)調(diào)互補(bǔ)配合，所屬區(qū)域邊緣的場強(qiáng)保持和室外基站足夠的C/I，控制范圍在-70 ～-65 dBm；再次，存在窗邊室內(nèi)信號(hào)強(qiáng)度與室外基站信號(hào)強(qiáng)度存在明顯差距時(shí)，為使窗邊信號(hào)質(zhì)量得到保證，適當(dāng)優(yōu)化參數(shù)及時(shí)提高室內(nèi)窗邊區(qū)域信號(hào)強(qiáng)度；最后，適當(dāng)調(diào)整天線功率使其保持在最佳狀態(tài)值，因?yàn)樵黾犹炀€功率就會(huì)增加成本投入，此外電梯間區(qū)域的信號(hào)強(qiáng)度應(yīng)保持在-85 dBm左右，多余的功率值也是一種資源的變相浪費(fèi)。

3.2高價(jià)值小區(qū)室內(nèi)傳統(tǒng)覆蓋方式

傳統(tǒng)的室內(nèi)覆蓋方式采用全向的吸頂天線，布放在信號(hào)質(zhì)量較差的區(qū)域如走廊、電梯附近、地下室等區(qū)域，這樣的布置方式不能有效的進(jìn)行室內(nèi)的深度覆蓋，覆蓋效果不夠理想，導(dǎo)致室內(nèi)窗邊分布信號(hào)強(qiáng)度時(shí)常低于室外信號(hào)強(qiáng)度，因此窗邊附近位置不夠占用相應(yīng)的室內(nèi)信號(hào)，接收到室外信號(hào)并且沒有主導(dǎo)小區(qū)控制，所以存在切換頻繁、通話質(zhì)量差、掉話率高及網(wǎng)絡(luò)拖死現(xiàn)象［8～9］。傳統(tǒng)的室內(nèi)覆蓋方式如下圖1中（a）所示。

3.3高價(jià)值小區(qū)室內(nèi)改進(jìn)覆蓋方式

（1）改進(jìn)的室內(nèi)覆蓋方式借鑒室內(nèi)獨(dú)立分層組網(wǎng)模式，首先室內(nèi)覆蓋可以劃分為高層覆蓋小區(qū)與低層切換引導(dǎo)小區(qū)；其次，在高層小區(qū)實(shí)現(xiàn)室內(nèi)全方位多角度的覆蓋，不與室外基站建立鄰區(qū)關(guān)系，只與低層小區(qū)建立相應(yīng)的鄰區(qū)切換關(guān)系；最后，保證低層小區(qū)與周邊相鄰基站建立起對應(yīng)的鄰區(qū)關(guān)系。

（2）室內(nèi)改進(jìn)覆蓋方式采用定向天線靠墻的內(nèi)側(cè)安裝，目的為覆蓋所需覆蓋區(qū)域，并且窗邊邊緣到走廊之間可以形成信號(hào)輻射波浪區(qū)域，信號(hào)強(qiáng)度隨時(shí)間空間位置逐層遞減，充分保證窗邊信號(hào)強(qiáng)度在最佳值。與此可以實(shí)時(shí)通過調(diào)整室內(nèi)天線結(jié)構(gòu)解決窗邊干擾問題，進(jìn)而改善信號(hào)質(zhì)量，有效的降低投訴率。天線在安裝過程中應(yīng)注意設(shè)計(jì)建筑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，選取合適的安裝點(diǎn)，避開裝修的天花板及影響天線輻射效果的裝置，確保工作區(qū)域的信號(hào)強(qiáng)度在-85 dBm以上。采用由外向內(nèi)的覆蓋模式，樓層應(yīng)在10層以上，避免外泄對低層信號(hào)干擾。改進(jìn)的室內(nèi)覆蓋方式如圖1中（b）所示。

圖1　傳統(tǒng)和改進(jìn)后的室內(nèi)覆蓋方式

4 高價(jià)值小區(qū)5種深度覆蓋方案

4.1高層在外圍覆蓋方式

高層覆蓋在高層上安裝傾角下傾的定向天線向下對低層樓宇及建筑進(jìn)行信號(hào)的深度覆蓋。而低層對高層的覆蓋采用的是低層樓頂安裝傾角上傾的定向天線向上覆蓋。電梯井道覆蓋則采用安裝板狀天線進(jìn)行深度覆蓋。覆蓋的方式結(jié)合覆蓋效果進(jìn)行闡述，此方式在改善窗邊效果比較明顯，但是不能根本上對大面積戶型進(jìn)行深度覆蓋，此方式配合圖1室內(nèi)覆蓋方式效果非常明顯，室內(nèi)外互補(bǔ)覆蓋解決高價(jià)值小區(qū)信號(hào)強(qiáng)度問題［10］。高層在外覆蓋方式如圖2所示。

圖2　高層在外覆蓋方式

4.2一邊高一邊低覆蓋方式

高層覆蓋在高層上安裝傾角下傾的定向天線向下對低層樓宇及建筑進(jìn)行信號(hào)的深度覆蓋。如果高層覆蓋無法實(shí)施，可以采用在小區(qū)近處高樓（或樓房+抱桿）上架設(shè)天線對該區(qū)域進(jìn)行專項(xiàng)覆蓋。而低層對高層的覆蓋采用的是低層樓頂安裝傾角上傾的定向天線向上覆蓋，但是盡量避免高層信號(hào)外泄的情況。電梯井道覆蓋則采用安裝板狀天線進(jìn)行深度覆蓋。高低層結(jié)合分布的區(qū)域控制信號(hào)外泄，高層安裝時(shí)充分考慮到信號(hào)越界覆蓋。一邊高一邊低覆蓋方式如圖3所示。

圖3　一邊高一邊低覆蓋方式

4.3中間高兩邊低覆蓋方式

高層覆蓋在高層上安裝傾角下傾的定向天線向下對低層樓宇及建筑進(jìn)行信號(hào)的深度覆蓋。如果高層覆蓋無法實(shí)施，可以采用在小區(qū)近處高樓（或樓房+抱桿）上架設(shè)天線對該區(qū)域進(jìn)行專項(xiàng)覆蓋。低層覆蓋是通過饋線橋梁將定向天線與主設(shè)備連接，定向天線置放在室外，上傾一定的角度，使定向天線發(fā)射面上傾相應(yīng)角度，從而使定向天線主波瓣直接對高層建筑的高層區(qū)域進(jìn)行信號(hào)覆蓋，解決高層樓宇的覆蓋問題。電梯井道覆蓋則采用安裝板狀天線進(jìn)行深度覆蓋。高低層結(jié)合分布的區(qū)域控制信號(hào)外泄，高層安裝時(shí)充分考慮到信號(hào)越界覆蓋。中間高兩邊低覆蓋方式如圖4所示。

圖4　中間高兩邊低覆蓋方式

4.4外低中高內(nèi)闊覆蓋方式

高中低層覆蓋方式可以在高層安裝傾角下傾的定向天線對中低層進(jìn)行覆蓋，而低層安裝傾角上傾的定向天線對高層進(jìn)行覆蓋，形成高低對打的形式。發(fā)揮射燈定向天線的作用。電梯井道覆蓋則采用安裝板狀天線進(jìn)行深度覆蓋。并且在廣闊的區(qū)域安裝全向天線對低層樓宇進(jìn)行全面覆蓋，并結(jié)合室內(nèi)改進(jìn)覆蓋方式進(jìn)行深度精品覆蓋。外低中高內(nèi)闊覆蓋方式如圖5所示。

圖5　外低中高內(nèi)闊覆蓋方式

4.5高度呈階梯型覆蓋方式

中高層覆蓋采用的是低層樓宇安裝定向射燈天線對中高層樓宇進(jìn)行全面覆蓋。高層覆蓋在高層上安裝傾角下傾的定向天線向下對低層樓宇及建筑進(jìn)行信號(hào)的深度覆蓋。如果高層覆蓋無法實(shí)施，可以采用在小區(qū)近處高樓（或樓房+抱桿）上架設(shè)天線對該區(qū)域進(jìn)行專項(xiàng)覆蓋。電梯井道覆蓋則采用安裝板狀天線進(jìn)行深度覆蓋。并且在廣闊的區(qū)域安裝全向天線對低層樓宇進(jìn)行全面覆蓋，并結(jié)合室內(nèi)改進(jìn)覆蓋方式進(jìn)行深度精品覆蓋。高度呈階梯型覆蓋方式如圖6所示。

圖6　高度呈階梯型覆蓋方式

5 高價(jià)值小區(qū)室內(nèi)外協(xié)同覆蓋方案

室內(nèi)外協(xié)同方式是小區(qū)深度覆蓋優(yōu)化重要的手段，中間高層樓頂架設(shè)天線覆蓋高層區(qū)域，并且此天線和高層部分的室內(nèi)分布系統(tǒng)使用同一信源。而低層部分采用的是路燈天線覆蓋低層建筑及相應(yīng)的道路，低層可以方便的達(dá)到室內(nèi)外協(xié)同覆蓋。室內(nèi)外協(xié)同覆蓋可以有效的加強(qiáng)室內(nèi)窗邊邊緣的信號(hào)強(qiáng)度，彌補(bǔ)室內(nèi)覆蓋不足的缺點(diǎn)。還可以利用室內(nèi)外信號(hào)泄露的特點(diǎn)增強(qiáng)對整個(gè)區(qū)域的整體覆蓋，使信號(hào)強(qiáng)度達(dá)到最佳值。

6 實(shí)施網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化

（1）頻率優(yōu)化：采用室內(nèi)外頻點(diǎn)分開規(guī)劃的原則，也可以采用專用的頻點(diǎn)進(jìn)行單獨(dú)規(guī)劃，室內(nèi)專用頻點(diǎn)有效的避免室內(nèi)外信號(hào)之間的相互干擾。高層樓宇區(qū)域盡量采用室內(nèi)專用干凈頻點(diǎn)，低層使用室內(nèi)站剩余專用頻點(diǎn)或者和復(fù)用室外頻點(diǎn)。但是室外頻點(diǎn)盡量避免使用室內(nèi)小區(qū)所屬頻點(diǎn)。

（2）參數(shù)優(yōu)化：室內(nèi)小區(qū)區(qū)域參數(shù)優(yōu)化調(diào)整是參數(shù)優(yōu)化的主要組成部分，參數(shù)優(yōu)化的宗旨在于保持手機(jī)不論在空閑模式還是在激活狀態(tài)下都在使用室內(nèi)信號(hào)，有效避免高層窗邊收到室外信號(hào)導(dǎo)致切換頻繁、掉話現(xiàn)象發(fā)生。

（3） 天線優(yōu)化：高層覆蓋選取天線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°之間最優(yōu)；天線的放置位置根據(jù)建筑本身情況而定，當(dāng)覆蓋樓宇較寬時(shí)，保持天線在突出的底層樓宇向上打覆蓋高層，并采取橫向向上覆蓋，當(dāng)樓宇較窄時(shí)，并采取縱向向上覆蓋；室外的新增天線為倡導(dǎo)和諧工程，應(yīng)配合天線美化致使達(dá)到隱蔽的效果。

（4） 切換優(yōu)化：高價(jià)值地帶根據(jù)不同的小區(qū)或區(qū)域設(shè)置不同的切換控制策略，高層小區(qū)與宏站之間設(shè)置單方向切換，而低層小區(qū)與宏站之間設(shè)置雙向切換，并保證切換的可靠性。

（5） 控制外泄優(yōu)化：高價(jià)值小區(qū)的室內(nèi)系統(tǒng)采用小功率多天線的覆蓋方式，天線功率較小相對外泄到室外的信號(hào)相對較弱，干擾小，并且此方式的天線覆蓋半徑有限，遮擋損耗小，覆蓋效果更佳明顯。

7 結(jié)論

本文對小區(qū)深度覆蓋現(xiàn)存的問題及建設(shè)難點(diǎn)進(jìn)行有效的分析，與傳統(tǒng)的覆蓋方案對比總結(jié)出適合高價(jià)值小區(qū)深度覆蓋的改進(jìn)方案，驗(yàn)證改進(jìn)方案的正確性。在現(xiàn)有建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，總結(jié)出5種深度覆蓋方式，進(jìn)行論述，驗(yàn)證其有效性。并把有效的覆蓋策略有效結(jié)合，為后續(xù)的工作提供寶貴思路。

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Depth coverage analysis of high value area based on optimization

WEI Yun-feng， LI Xin-yu， HE Yang
（China United Network Communications Daqing Branch， Daqing 163318， China）

High value area depth coverage problem has always been plagued by the operators， the current effective way is to build a set of depth coverage. This scheme， to find the depth of coverage in the area of problems and diffi culties in the construction， scheme is proposed to lay a solid foundation. Secondly，it puts forward the depth of indoor coverage ideas， in the traditional coverage scheme based on further improvement of residential indoor depth coverage； secondly， according to the characteristics of the small area of building construct fi ve different depth coverage of each scheme； fi nally， to optimize the network cell. And the application of the results to the real estate construction， for the latter part of the local area network design optimization provide valuable ideas.

depth coverage； coverage scheme； network optimization

TN929.5

A

1008-5599（2016）09-0049-05

2016-08-01