室內外協同精細化建設4G網絡

江蘇省郵電規劃設計院有限責任公司 李榮

室內外協同精細化建設4G網絡

江蘇省郵電規劃設計院有限責任公司 李榮

摘要：提出室內外協同精細化建設4G網絡，從而達到有限的投資進行優化的覆蓋，有效緩解室外宏站超負荷，并且解決室內載頻利用率低的問題。

關鍵詞：室內外協同；精細化；建設

1　室內外協同規劃建設的必要性

隨著通信網絡日趨復雜，如何確保“精確建設”已成為各個運營商亟待解決的難題之一，當前城市環境飛速變化，網絡規模日益增長，系統日漸復雜。特別是4G時代的對室內分布系統來說，“室內外協同”的思路要求顯得尤為重要。

當前室內外覆蓋設計現狀：

1）測試不能覆蓋全面，局部無法路測，如酒店等場所，只能在走廊中間進行測試；

2）設計通過簡單的“模測”來確定天線點位，通過經驗進行方案設計，人為因素較大，實際覆蓋與經驗值往往有一定偏差，考慮問題不全面，只是追求信號強度而忽略了泄漏及干擾外網等情況，數據業務、數據速率不能得到保證；

3）深度覆蓋存在問題，由于對覆蓋沒有進行全面精確的預測，往往一些拐角區域信號不能覆蓋到位。

4）室內、室外的規劃及優化各自獨立，在信號泄漏和信號漂移方面不能結合分析。

為了盡量減少上述現象的發生，移動網絡室內分布系統應與室外基站協同規劃，必須將離散的室內覆蓋與室外網絡特定的環境結合起來，打造真正的室內外協同的覆蓋。協同規劃建設可以減少能源和資源的重復利用和不必要的消耗。相反，如何對選擇的站點不慎重規劃，不做精細化建設，不僅無法解決需求，還可能帶來負面影響，低投資回報，甚至負回報。

2　室內外協同的具體方法

室內外協同，精細化建設4G網絡，存在下述3種場景。

2.1利用室外宏蜂窩基站覆蓋室內

這是傳統的解決方式，但是如果宏蜂窩在解決局部室內覆蓋問題的同時，給室外宏蜂窩網絡的優化帶來無窮的壓力，將會根本性地改變無線網絡的基礎結構，導致網絡中出現無法通過網絡優化解決的問題。特別是要兼顧覆蓋和不同應用的容量需求外，還需要與室外相關宏蜂窩基站相互協調，從而獲得合理、高質量的整網性能，這種方式愈發顯露出其局限性。

2.2分布系統覆蓋室內宏蜂窩覆蓋室外

在這種建設方式中，室內信號泄露和室外信號入侵是室內外協同組網的關注點。建筑物高層室內信號主要從窗戶泄漏出去。如周圍較為開闊，則影響較小；如周圍建筑物密集，則必須嚴格控制高層信號的泄露強度。建筑物低層室內信號主要從大廳、窗戶等地方泄漏出去，必須嚴格控制信號泄露，減少對室外信號的干擾。室外信號容易對室內靠窗區域形成較強的覆蓋干擾。

確定室外信號入侵的程度和區域，并根據入侵發生的原因，采取相應措施：

1）若因室內信號弱造成的，就適當調大室內信號源的功率；

2）若因室內天線點過少引起的問題，那么就應當在信號比較弱的區域適當增加天線點；

3）若因室外信號過覆蓋造成，則按照過覆蓋的情況處理，適當調小室外小區基站的發射功率、增大天線的下傾角或者調整天線的方位角。

如果發生室內信號泄漏優化，優化思路為：

1）若因天線發射功率過大引起的問題，優化時可更換為增益小一些的室內天線或者適當減小信號源的發射功率。

2）若因室內天線位置不當引起的問題，優化時需更換天線位置。一般情況下，應避免在窗戶附近使用全向天線；在窗戶附近，可以使用定向天線，并且方向指向室內。

3）對容易發生信號泄漏的場景，建議增加天線點，減小每個天線點的輸出功率，使信號比較均勻地限制在室內。

2.3室內分布系統外引

采用室內分布系統外引，或射燈天線互打等立體化覆蓋方式，對室內和室外盲區、弱區進行覆蓋。見圖1。這種方式可以利用有限的投資進行優化的覆蓋，有效緩解室外宏站超負荷，同時解決室內載頻利用率低的問題，提高投資回報率。

3　室內分布系統外引的效益分析

以某地市電信運營商為例，2013年室分工程單面積投資為4.49元/m2，比2012年室分工程的大概節省0.69元/m2。其中采用純射燈天線互打覆蓋方式的單面積投資可比傳統室分系統覆蓋的大概節省3.01元/m2，采用傳統分布系統與天線互打相結合的覆蓋方式的比傳統覆蓋的大概節省1.59/m2。采用室分外引與傳統分布系統覆蓋投資對比分析見表1。

2013年，采用室分外引的站點，在2013年7月，日均產生話務量52.6 Erl/站，及流量2 513 MB/站。相比傳統室分覆蓋站點，單站話務量提升44.3 Erl/站，流量提升2 101 MB/站；采用射燈天線互打的站點，話務量日均產生27.1 Erl/站，流量產生1 278.7 MB/站，相比傳統室分覆蓋站點，單站話務量提升18.8 Erl/站，而流量提升866.7 MB/站。見表2。

4　結論

遵循室內外協同規劃建設思路，特別是利用室內分布系統外引或天線互打，可以提高現有天線系統的數據吞吐量，避免出現新的干擾區域，在有限的區域里面達到了理想的速率。一方面可以充分吸收室內話務，有效分擔全網特別是室外網絡的話務負荷，同時達到宏蜂窩和室內分布系統的目的，保證室內外的平滑過渡。從而讓運營商進而獲得合理、高質量的整網性能。◆