蘇雷

（中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)設(shè)計(jì)院有限公司山東分公司，濟(jì)南 250101）

基于WLAN設(shè)施實(shí)現(xiàn)居民區(qū)LTE深度覆蓋的方案

蘇雷

（中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)設(shè)計(jì)院有限公司山東分公司，濟(jì)南 250101）

通過對(duì)國(guó)內(nèi)某運(yùn)營(yíng)商的LTE網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究，發(fā)現(xiàn)LTE深度覆蓋問題主要集中在住宅小區(qū)。根據(jù)對(duì)WLAN建設(shè)情況的調(diào)查，大量住宅小區(qū)已部署WLAN網(wǎng)絡(luò)，從而使利舊并改造WLAN基礎(chǔ)設(shè)施，快速、低成本、差異化的解決LTE深度覆蓋方案具備可行性。

LTE；WLAN；深度覆蓋；網(wǎng)絡(luò)測(cè)試

1 引言

4G時(shí)代，覆蓋是競(jìng)爭(zhēng)關(guān)鍵，室內(nèi)覆蓋優(yōu)劣成競(jìng)爭(zhēng)關(guān)鍵因素。根據(jù)國(guó)內(nèi)某運(yùn)營(yíng)商的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，LTE商用至今，在4.49億4G用戶中，室內(nèi)用戶達(dá)1.9億，約80%的價(jià)值用戶集中在室內(nèi)，70%的業(yè)務(wù)量產(chǎn)生于室內(nèi)，90%的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)產(chǎn)生于室內(nèi)，室內(nèi)業(yè)務(wù)貢獻(xiàn)了運(yùn)營(yíng)商80%的收益。良好的深度覆蓋能切實(shí)吸納室內(nèi)業(yè)務(wù)量，保證室內(nèi)用戶業(yè)務(wù)體驗(yàn)，有助于提高全網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。保持深度覆蓋的絕對(duì)領(lǐng)先，是各運(yùn)營(yíng)商確保4G網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)先的重要目標(biāo)之一。

但鐵塔公司的成立帶來網(wǎng)絡(luò)同質(zhì)化，對(duì)各運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)及網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量產(chǎn)生一定不利影響。受限于鐵塔的統(tǒng)一建設(shè)，新建站很難超越競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手獲取先發(fā)優(yōu)勢(shì)，最大化利用已建網(wǎng)絡(luò)、充分發(fā)揮已建網(wǎng)絡(luò)能力是鞏固網(wǎng)絡(luò)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的重要手段，如WLAN網(wǎng)絡(luò)。

2012年前后，國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)商的WLAN網(wǎng)絡(luò)建設(shè)經(jīng)歷了井噴式發(fā)展，以某運(yùn)營(yíng)商為例，3年時(shí)間在全國(guó)完成了約400萬WLAN熱點(diǎn)的建設(shè)。2013年之前，WLAN網(wǎng)絡(luò)對(duì)蜂窩網(wǎng)絡(luò)發(fā)揮了較好的分流作用；隨著4G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的逐步完善，4G資費(fèi)持續(xù)下降，WLAN網(wǎng)絡(luò)對(duì)蜂窩網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量的分流作用逐年弱化，分流比逐年下滑。以某運(yùn)營(yíng)商為例，截至2015年底WLAN網(wǎng)絡(luò)流量在四網(wǎng)中占比為33.4%，；其中手機(jī)使用WLAN網(wǎng)絡(luò)的流量占手機(jī)使用總流量的22.7%。全網(wǎng)WLAN站點(diǎn)中，建設(shè)在住宅小區(qū)的站點(diǎn)占43%；而住宅區(qū)用戶使用WLAN的流量占比僅為26%。由此可見，大量建設(shè)在住宅小區(qū)內(nèi)的WLAN網(wǎng)絡(luò)的傳輸、電源等基礎(chǔ)設(shè)施未能充分利用。

2 LTE深度覆蓋主要問題場(chǎng)景

LTE網(wǎng)絡(luò)建設(shè)至今，現(xiàn)網(wǎng)深度弱覆蓋問題仍然嚴(yán)重，主要有以下四大場(chǎng)景：

（1）校園：校園內(nèi)建筑物分布相對(duì)不規(guī)則，尤其是一些高校的老校區(qū)，環(huán)境復(fù)雜，但是業(yè)務(wù)需求較大。此類場(chǎng)景是各大運(yùn)營(yíng)商競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)，需要重點(diǎn)保證網(wǎng)絡(luò)覆蓋及速率需求。由于學(xué)校、物業(yè)或運(yùn)營(yíng)商間的排他性競(jìng)爭(zhēng)問題，室分建設(shè)相對(duì)困難。

（2）高層樓宇：此類場(chǎng)景的室內(nèi)深度覆蓋較差，高層區(qū)域信號(hào)復(fù)雜，干擾嚴(yán)重?；驹O(shè)備安裝困難，需要隱蔽偽裝。

（3）住宅小區(qū)：居民樓內(nèi)覆蓋較差，低層區(qū)域尤為嚴(yán)重，投訴較高。小區(qū)內(nèi)的室外區(qū)域缺少主服務(wù)區(qū)，乒乓效應(yīng)現(xiàn)象相對(duì)嚴(yán)重。此類場(chǎng)景宏站選址建設(shè)困難，室分建設(shè)受制于破土走線等施工問題，實(shí)施困難大，投資高。

（4）單點(diǎn)補(bǔ)盲區(qū)域：如街角盲區(qū)、小型廣場(chǎng)等。此類區(qū)域網(wǎng)絡(luò)覆蓋差，通過宏站優(yōu)化無法解決覆蓋問題。業(yè)務(wù)需求呈現(xiàn)潮汐效應(yīng)，個(gè)別時(shí)段話務(wù)較忙，周邊無合適的機(jī)房建設(shè)條件。

以上四類問題場(chǎng)景中，住宅小區(qū)的深度覆蓋問題約占80%。住宅小區(qū)居民區(qū)場(chǎng)景復(fù)雜多樣，站點(diǎn)規(guī)劃要求高，信號(hào)泄露難控制，需要樓頂對(duì)打、燈桿站等綜合性解決方案。同時(shí)，由于業(yè)主維權(quán)意識(shí)強(qiáng)，物業(yè)協(xié)調(diào)困難，不易獲取站址。即使協(xié)調(diào)成功，對(duì)于設(shè)備美觀要求高，傳統(tǒng)宏站站點(diǎn)無法進(jìn)小區(qū)，且小區(qū)內(nèi)難以破土走線，傳輸、電源配套等建設(shè)困難，導(dǎo)致配套資源部署成本高。如果能充分利用已經(jīng)部署的WLAN網(wǎng)絡(luò)，通過簡(jiǎn)單的改造實(shí)現(xiàn)LTE的深度覆蓋，以上問題便可迎刃而解。

3 利舊住宅小區(qū)WLAN解決LTE深度覆蓋方案實(shí)例

以A市RHST小區(qū)為例，該小區(qū)樓宇分布情況如圖1所示，通過在小區(qū)內(nèi)的打點(diǎn)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，1、2、11、16、17號(hào)樓靠近現(xiàn)網(wǎng)基站，覆蓋良好；3號(hào)樓西側(cè)單元低層存在部分弱覆蓋，其余單元覆蓋良好；4號(hào)樓正在建設(shè)；5、6、15號(hào)樓存在部分弱覆蓋區(qū)域；7至10、13、14號(hào)樓存在嚴(yán)重室內(nèi)弱覆蓋情況。小區(qū)中間樓宇頂部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，已布滿業(yè)主的太陽(yáng)能，且業(yè)主對(duì)于通信基站比較敏感，站址獲取極其困難。

圖1 RHST小區(qū)分布

該小區(qū)已建設(shè)WLAN，室外AP和天線安裝在樓頂電梯間的女兒墻上，ONU、POE和光纖終端盒均安裝在樓頂設(shè)備箱內(nèi)，組網(wǎng)示意如圖2所示。根據(jù)網(wǎng)管數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，該小區(qū)內(nèi)WLAN活躍用戶較少，大量室外AP長(zhǎng)期處于“零流量”狀態(tài)。

根據(jù)以上初步分析，本小區(qū)具備改造條件。本次LTE深度覆蓋改造方案使用某公司的RRU3235E產(chǎn)品，該產(chǎn)品體積較小，比現(xiàn)網(wǎng)安裝的室外AP及外接天線的尺寸都小。近看與WLAN無異，替換實(shí)施毫無阻礙；遠(yuǎn)看設(shè)備小巧隱形，幾乎無法察覺；可以在樓頂電梯機(jī)房就近取電。設(shè)備詳細(xì)參數(shù)如圖3所示。

圖2 RHST小區(qū)WLAN建設(shè)情況示意

圖3 設(shè)備參數(shù)介紹

網(wǎng)絡(luò)改造相對(duì)簡(jiǎn)單，改造前后的組網(wǎng)對(duì)比情況如圖4所示。改造過程主要為以下3個(gè)步驟：

（1）機(jī)房?jī)?nèi)改造：僅需新增僅需新增兩芯光纖連接BBU和ODF；2分鐘即完成機(jī)房的光纖連接；與光交箱間的光纖利舊現(xiàn)有的主光纖。

（2）光交箱改造：僅需新增2芯跳線；2 min即完成光交箱的光纖連接；與樓頂末端光纖箱利舊現(xiàn)有的主光纖。

（3）末端工程改造：末端新增兩芯野戰(zhàn)光纜連接光纖箱與RRU3235E；電源復(fù)用原WLAN的空開；拆除原有室外AP和天線，利舊抱桿或掛件安裝設(shè)備。

通過對(duì)2、5、6、9、13、14樓號(hào)頂?shù)牟糠諻LAN設(shè)備進(jìn)行改造替換，小區(qū)內(nèi)覆蓋和體驗(yàn)效果提升明顯，以8、9號(hào)樓內(nèi)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)為例，改造前后的RSRP和SINR對(duì)比情況如圖5所示。

4 結(jié)論

圖4 改造前后組網(wǎng)架構(gòu)對(duì)比示意

圖5 改造前后覆蓋效果對(duì)比圖

利用WLAN站點(diǎn)進(jìn)小區(qū)的物業(yè)關(guān)系，可以在很大程度上減少物業(yè)協(xié)調(diào)阻力。同時(shí)，現(xiàn)網(wǎng)WLAN的電源以及傳輸資源均可為L(zhǎng)TE所用，從而大大節(jié)省傳輸配套投資，施工及開通周期大幅縮短。通過LTE深度覆蓋的總體改善，可以有效遷移WLAN低價(jià)值用戶，提升用戶ARPU值。運(yùn)營(yíng)商可以充分利用現(xiàn)網(wǎng)大量的WLAN站點(diǎn)及基礎(chǔ)設(shè)施資源，實(shí)現(xiàn)快速、差異化的LTE深度覆蓋解決方案，鞏固自己的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

[1] 郭寶，張陽(yáng)，李冶文. TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化與應(yīng)用[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2016：127-152.

[2] 何劍，楊哲，等. TD-LTE網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃原理與應(yīng)用[M]. 北京：人民郵電出版社，2013：57-87.

Research on the scheme of LTE deep coverage in residential area based on WLAN

SU Lei
(China Mobile Group Design Institute Co., Ltd.Shandong Branch, Jinan 250101, China)

Through the analysis of the LTE network data of a communicationoperator, the problem of LTE depth coverage is found mainly in the residential area. According to the investigation of the construction of WLAN, a large number of residential areas have been deployed WLAN network, so that the old and the transformation of WLAN infrastructure, fast, low cost, differentiated solutions LTE depth coverage of the program is feasible.

LTE; WLAN; depth coverage; network test

TN929.5

A

1008-5599（2017）11-0059-04

2017-02-09