張 磊，付 康，王清府

（中國移動通信集團新疆有限公司 哈密市分公司，新疆 哈密 839000）

0 引 言

隨著LTE網(wǎng)絡的不斷發(fā)展，人們對通信質量的要求越來越高，室內用戶的業(yè)務需求持續(xù)增加，室內深度覆蓋的要求日益提升。同時，新型的室內覆蓋建設方式不斷涌現(xiàn)，室內深度覆蓋建設不再局限于傳統(tǒng)室內分布系統(tǒng)的方式（Distribute Antenna System，DAS），如分布式皮基站、一體化皮基站、微站等。對于各種不同類型的樓宇，需要根據(jù)場景特點、業(yè)務需求等，有針對性地選擇合理的建設方式，積極推進適合不同場景的新型室內覆蓋建設方式的應用[1]。

在4G 網(wǎng)絡建設中，多層居民區(qū)及地下室網(wǎng)絡覆蓋是薄弱環(huán)節(jié)，LTE 的空間和穿透損耗更大。由于各種建筑物阻擋無法通過室外宏站進行覆蓋，特別是在地下室更容易形成各種信號覆蓋盲區(qū)，需要建設分布系統(tǒng)。而這相對投入的巨大網(wǎng)絡資源來說，產生的效益低下。對于多層居民區(qū)，用戶量大、宏站建設困難，需要建設小微站解決，因此實現(xiàn)多層居民區(qū)與地下室的深度覆蓋勢在必行。本文介紹針對3 種不同場景的經(jīng)濟、實用、高效性覆蓋方案來解決弱覆蓋問題。

1 LTE 多場景覆蓋分類

從建筑物的結構和面積來劃分，可以將室內覆蓋場景分為兩類。一類是簡單結構樓宇，主要特征是內部縱深較小、結構較為簡單、單層面積較小的建筑，常見的有普通居民小區(qū)、中高層居民小區(qū)、別墅區(qū)以及回字形布局的建筑物等。另一類是復雜結構樓宇，主要特點是內部縱深較大、結構復雜、單層面積較大的建筑物，如大型單體建筑、大型高層建筑、大型交通樞紐以及大型娛樂場所等。

從建筑物所在的不同區(qū)域的業(yè)務需求分布來劃分，可以將室內覆蓋場景分為高業(yè)務需求區(qū)域、基本業(yè)務需求區(qū)域、低業(yè)務需求區(qū)域以及臨時性和過渡性需求區(qū)域。高業(yè)務需求區(qū)域主要是用戶駐留多且產生大量話音和數(shù)據(jù)業(yè)務的區(qū)域?；緲I(yè)務需求區(qū)域主要是指地下停車場等區(qū)域。低業(yè)務需求區(qū)域主要是指在建大樓、尚未出租的寫字樓或者樓層以及未有或者少量住戶入住的居民小區(qū)等，這些樓宇或者局部區(qū)域在短期內基本沒有業(yè)務需求。臨時性和過渡性需求區(qū)域是指用戶少量入住，建筑物局部存在業(yè)務需求的區(qū)域或者用戶在建筑物某處短期集中導致的業(yè)務突發(fā)區(qū)域。針對不同的建筑物特點和業(yè)務需求發(fā)展階段，可以因地制宜地選擇最優(yōu)室內覆蓋解決方案。

根據(jù)覆蓋技術特點、設備類型、設備形態(tài)、場景應用等不同，室內覆蓋方案典型分類如圖1 所示。

圖1 室內覆蓋方案典型分類

室外宏站覆蓋是指通過室外宏蜂窩基站覆蓋解決室內覆蓋問題，可以滿足室內淺層覆蓋的需求。宏基站具有覆蓋能力強、容量高的優(yōu)點，應用最為廣泛。在墻體損耗較小、建筑物多為淺層的情況下，應優(yōu)先采用室外宏蜂窩基站[2]。

微站覆蓋是指通過室外小站覆蓋解決室內覆蓋問題，可以滿足縱深覆蓋不大的場景基本需求，對天面要求較低，物業(yè)協(xié)調難度低，易于安裝部署。微站主要用于建筑物結構相對簡單、易于穿透的室外、補盲補熱及室外打室內的場景[3]。

2 LTE 多場景覆蓋解決方案

LTE 室內覆蓋解決方案需要結合場景特點，綜合考慮覆蓋面積、建筑結構以及容量等幾個維度因素，還應分析成本，選擇最適合的解決方案。由于物業(yè)或施工條件等原因，某些場景采用單一覆蓋方案可能無法做到有效覆蓋，如超大樓盤或建筑群、設備安裝或走線受限的工廠、室分建設困難的城中村、大型場館或交通樞紐等。針對這類場景，可采用多方案組合進行覆蓋。比如，采用室外微站覆蓋臨窗區(qū)域，同時采用新型室分設備進行室內覆蓋，以室內外協(xié)同的方案解決面積較大的建筑物覆蓋問題[4]。

在方案選擇上，遵循如下思路。

（1）對于大型會展中心、大型場館、交通樞紐、商場等容量需求較高的場景，應優(yōu)選傳統(tǒng)DAS及分布式皮基站解決方案。

（2）對于面積中等、業(yè)務量中等的場景，可優(yōu)選傳統(tǒng)DAS 及擴展型一體化皮基站解決方案。

（3）對于面積較小、隔斷較少、結構開闊的場景，可優(yōu)先“RRU+平板”及一體化皮基站解決方案。

（4）對于大中型居民小區(qū)，應選擇小區(qū)內抱桿微站或樓間對打解決方案。

（5）對于單點補盲補熱的場景，室內覆蓋可選擇微站或一體化皮基站解決。

3 LTE 多場景覆蓋應用案例

3.1 低層居民區(qū)場景覆蓋

3.1.1 低層居民區(qū)概述

本地蘭溪谷小區(qū)采用普通磚混結構，共計14 棟6 層居民樓，占地面積8.5×104m2，居民近3 000 人。由于環(huán)境封閉，周圍建筑阻擋，宏站無法穿透，導致小區(qū)內道路及室內整體區(qū)域嚴重弱覆蓋，用戶上網(wǎng)質量差并產生投訴。經(jīng)過實地勘察后，采用“RRU（E 頻段）+平板天線”的方案加強深度覆蓋解決。

3.1.2 低層居民區(qū)方案設計

本住宅小區(qū)采用4 個獨立的9 m 桿，安裝E 頻段RRU、15 dB 高增益平板天線來覆蓋。根據(jù)現(xiàn)場勘查，選擇合適的天線掛高、俯仰角及方位角來提升室外道路及室內深度信號覆蓋質量，共安裝1 臺BBU，4 臺RRU（E 頻段），8 副平板天線[5]。

“RRU+平板”解決方案選取了4 個點位，設計4 臺RRU+8 面平板天線，如圖2 所示。“RRU+平板天線”現(xiàn)場安裝情況，如圖3 所示。

3.1.3 低層居民區(qū)“RRU+平板天線”開通前后效果驗證

在該小區(qū)安裝“RRU（E 頻段）+平板天線”建設完成后驗證，可見利用E 頻段有效提升了小區(qū)室外整體道路及室內深度覆蓋，避免了于周圍宏站F 頻段及D 頻段的干擾[6]。

圖2 “RRU+平板天線”方案設計

圖3 “RRU+平板天線”現(xiàn)場安裝情況

開通后，小區(qū)整體室外RSRP 由-104.36 dBm 提升到-80.23 dBm，提升了24 dBm；SINR 由7.15 dB提升至16.29 dB；下載速率由11.37 Mb/s 提升至28.46 Mb/s。4G 信號覆蓋提升效果非常明顯，對比圖如圖4 所示，具體指標如表1 所示。

圖4 低層居民區(qū)“RRU+平板天線”開通前后RSRP 強度對比

表1 蘭溪谷小區(qū)“RRU+平板天線”開通前后指標對比

3.2 地下室負一層商業(yè)娛樂場景覆蓋

3.2.1 地下室負一層商業(yè)娛樂概述

匯景苑游泳健身館是集游泳健身于一體的大型娛樂場所，位于匯景苑高層地下室，面積為5 000 m2。由于環(huán)境封閉，地下室整體區(qū)域嚴重弱覆蓋，用戶無法上網(wǎng)并產生投訴。利用傳統(tǒng)室分安裝存在物業(yè)協(xié)調困難、施工困難、建設成本高、施工周期長、維護困難等難點。為滿足覆蓋要求，現(xiàn)利用RU 增加平板天線覆蓋方案來解決此類型場景[7]。

3.2.2 地下室負一層商業(yè)娛樂方案設計

本地下室負一層采用掛墻“RRU+平板天線”來覆蓋，通過采用平板天線覆蓋提升室外道路及室內深度覆蓋質量，共計安裝3臺RRU，4副平板天線，利舊BBU。

“RRU+平板”解決方案選取3 個點位，設計3 臺RRU+4 面平板天線，如圖5 所示。地下室負一層商業(yè)娛樂“RRU+平板天線”現(xiàn)場安裝情況，如圖6 所示。

圖5 地下室商業(yè)娛樂“RRU+平板天線”方案設計

圖6 現(xiàn)場安裝情況

3.2.3 地下室負一層商業(yè)娛樂“RRU+平板天線”開通前后效果驗證

通過在該地下室墻體安裝“RRU+平板天線”建設完成后驗證，有效提升了室內深度覆蓋。室內RSRP 由-113.64 dBm 提升到-88.48 dBm，提升了25.16 dBm；SINR 由8.73 dB 提升至25.63 dB；下載速率由8.65 Mb/s 提升至34.47 Mb/s。4G 信號覆蓋提升效果非常明顯，對比圖如圖7 所示，具體指標如表2 所示[8]。

圖7 地下室商業(yè)娛樂“RRU+平板天線”開通前后RSRP 強度對比

表2 地下室商業(yè)娛樂 RRU+平板天線開通前后指標對比

3.2.4 地下室商業(yè)娛樂“RRU+平板天線”創(chuàng)新覆蓋相比傳統(tǒng)DAS 優(yōu)勢對比

地下室商業(yè)娛樂“RRU+平板天線”（如圖8所示）與傳統(tǒng)DAS 覆蓋（如圖9 所示）進行對比設計。從設計圖可以看出，傳統(tǒng)DAS 需要耦合器、功分器、饋線接頭、饋線、吸頂天線等很多無源器件，設計和施工較復雜，而地下室商業(yè)娛樂“RRU+平板天線”結構簡單明了。地下室商業(yè)娛樂“RRU+平板天線”創(chuàng)新覆蓋相比傳統(tǒng)DAS，優(yōu)勢包括施工周期短、容易施工、費用低、設備維護方便、優(yōu)化方便等[9]。

圖8 “RRU+平板天線”覆蓋設計

圖9 傳統(tǒng)DAS 覆蓋設計

表3 地下室商業(yè)娛樂“RRU+平板天線”創(chuàng)新覆蓋相比傳統(tǒng)DAS 優(yōu)勢對比

3.3 地下室負一層物聯(lián)網(wǎng)場景覆蓋

3.3.1 地下室負一層物聯(lián)網(wǎng)場景概述

新城小區(qū)居民住宅小區(qū)負一層安裝有國家電網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)設備，需要通過LTE 網(wǎng)絡實時上報設備運行狀態(tài)到機房服務器，便于監(jiān)控人員實時掌握設備運行狀態(tài)。由于環(huán)境封閉，負一層及車庫整體盲區(qū)，導致物聯(lián)網(wǎng)設備及車庫用戶無法上網(wǎng)，而利用傳統(tǒng)室分安裝存在安裝建設困難。為滿足地下車庫補盲，根據(jù)地下車庫空曠結構情況及容量需求等，現(xiàn)利用“RRU+平板天線”覆蓋方案來解決此類型場景。

3.3.2 地下室負一層物聯(lián)網(wǎng)場景方案設計

本地下室負一層采用掛墻“RRU+平板天線”來覆蓋，主要覆蓋物聯(lián)網(wǎng)設備配電室及地下車庫整體區(qū)域，共計安裝1 臺RRU，1 副平板天線，利舊BBU。

“RRU+平板天線”解決方案選取1 個點位，設計1 臺RRU+1 面平板天線，如圖10 所示[10]。

圖10 地下室負一層物聯(lián)網(wǎng)場景“RRU+平板天線”方案設計

地下室負一層物聯(lián)網(wǎng)場景“RRU+平板天線”現(xiàn)場安裝圖及物聯(lián)網(wǎng)設備，如圖11 和圖12 所示。

圖11 物聯(lián)網(wǎng)電力設備

3.3.3 地下室負一層物聯(lián)網(wǎng)場景“RRU+平板天線”開通前后效果驗證

通過在該地下室墻體安裝“RRU+平板天線”建設完成后驗證，有效提升了室內深度覆蓋。室內RSRP 由-115.34 dBm 提升到-85.38 dBm，提升了30 dBm；SINR 由6.74 dB 提升至26.63 dB；下載速率由5.65 Mb/s 提升至35.49 Mb/s。4G 信號覆蓋提升效果非常明顯，對比圖如圖13 所示，具體指標如表4 所示。

圖12 物聯(lián)網(wǎng)電力設備

圖13 地下室物聯(lián)網(wǎng)“RRU+平板天線”開通前后RSRP 強度對比

表4 地下室物聯(lián)網(wǎng)場景“RRU+平板天線”開通前后指標對比

3.3.4 RRU+平板天線創(chuàng)新覆蓋相比傳統(tǒng)DAS 優(yōu)勢對比

通過地下室物聯(lián)網(wǎng)“RRU+平板天線”開通結果及覆蓋效果，此場景解決方案有極高的實用性。作為一種快速補盲有較高的價值，與傳統(tǒng)DAS 對比，具有施工維護簡單、優(yōu)化方便、成本低等優(yōu)點，如表5 所示。

表5 地下室物聯(lián)網(wǎng)場景“RRU+平板天線”創(chuàng)新覆蓋相比傳統(tǒng)DAS 優(yōu)勢對比

4 結 語

我國正處于加速城市化進程的中期，隨著LTE網(wǎng)絡的迅速建設和4G 用戶業(yè)務的迅猛增長，LTE室內覆蓋在4G 無線網(wǎng)絡中的地位越來越重要，投資占比越來越高。

對于多層居民區(qū)及地下室兩種場景，從開通覆蓋測試結果來看，LTE 開通后信號覆蓋完全滿足客戶需求。特別對于地下室這類場景來說，只需解決覆蓋，對容量要求不高，完全可以用“RRU+平板”解決方案高效解決客戶之所急。從施工難度、施工周期、后期維護、投資費用等多方面分析，“RRU+平板天線”創(chuàng)新解決方案比傳統(tǒng)DAS 都具有較高的價值。對于密集居民區(qū)和高用戶區(qū)域，可以采用E 頻段室外微站解決深度覆蓋，提升覆蓋質量的同時，進一步控制和降低造價。