無線網絡高層建筑覆蓋策略與應用研究

梁琦

摘 要：針對無線網絡覆蓋高層建筑，在簡單介紹其重要性與基本意義的基礎上，提出以智能天線與RRU相結合為核心的覆蓋技術方案，并結合實例對技術方案的可行性與有效性進行了驗證，為方案的推廣應用提供參考依據。

關鍵詞：無線網絡覆蓋；高層建筑

中圖分類號：TN929.5 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）20-0301-02

前 言

如今，我國各地區無線網絡覆蓋水平均有所提高，在一定程度上迎合了用戶實際需求，但在高層建筑中，無線網絡覆蓋情況還無法達到需求，需要現有的覆蓋技術方案進行優化改善，在保證覆蓋效果的同時，降低造價。

1 無線網絡覆蓋高層建筑基本意義

我國城市化進程快速推進，很多城區陸續出現以高層建筑為主要組成部分的住宅與商業區，傳統移動通信網絡已經無法有效覆蓋，大多采用在室內加裝分布系統的方式來滿足需求，然而這種方法的造價較高，具體實施時必須得到業主的允許與配合，實施難度偏大，經常有由于業主不允許而難以施工的問題發生。此外，還有利用宏站實現室內覆蓋的情況，其覆蓋范圍相對較小，尤其是高層建筑，其實際覆蓋情況難以達到預期，對用戶的使用和體驗造成一定程度的影響[1]。

就目前來看，“提網速與降網費”的政策已經深得人心，必須盡快完成信息基礎設備完善，增大網絡帶寬。我國很多地區在這一方面是存在很大空間與潛力的。從我國工信部正式開始發放4G到現在，社會表現出旺盛的移動寬帶期望及要求，人們的日常生活及學習工作都因移動互聯網發生巨大改變。但當前依然有很多高層建筑并不能享受到這種體驗和便利。

從LTE工程開始到現在，很多地區的室內分布系統都快速建成，新建部分的占比可以達到一成以上，總投資超過億萬元。由此可見，無論是用戶還是網絡建設，都有進一步覆蓋的實際需求；從室內分布建設角度講，其建設量較大，并且物業協調處理困難，必須制定成本合理且易于調控的綜合方案，并予以嚴格執行。

2 無線網絡高層建筑覆蓋技術方案

無線網絡高層建筑覆蓋技術方案的主要內容在于以設計院現有工作為基礎，對服務進行進一步的延伸，對某些疑難的站點，提出可提供下列服務的方案：前期勘察服務、可行性研究、相關設計文件資料、專用天線、安裝施工協助、測量作業協助[2]。

這一技術方案提出了高層建筑全覆蓋，將現有平面覆蓋轉變成建筑與小區覆蓋。在待覆蓋建筑對面加裝智能天線，以此實現整個建筑的全覆蓋。這項成果在實際應用中能充分利用所有現有資源，在充分利用現有RRU與抱桿等的基礎上，結合新型天線，使一幅天線與RRU即可覆蓋整個高層建筑。針對那些無法進入的物業點，包括進入難度較大的小區與黨政辦公樓等，對鄰近現有宏站址加以利用，能實現室外覆蓋室內的LTE覆蓋。

這一系統的主要參數包括：①可支持的系統既有TD-SCDMA，又有TD-LTE。②支持三種不同的頻段，即F頻段，其頻率為1880～1920MHz；A頻段，其頻率為2010～2025MHz；D頻段，其頻率為2500～2690MHz。③新型天線接口和宏站有完全相同的要求。

這一系統主要在以下方面做出了創新：①對覆蓋方式進行優化；②由于采用智能天線，所以工作模式發生本質上的變化；③高層建筑各個樓層之間可以實現隔離；④所用智能天線的結構有所創新；⑤所用智能天線的尺寸有所創新；⑥智能天線整體美觀，是傳統天線不具備的；⑦制定層層相通的覆蓋技術方案，使“10步法”得到快速推廣應用。

以上成果目前在很多地區得到理想成效。經實測可以看出，這一方案的覆蓋情況良好，能有效節省投資，而更為重要的是可以減小物業管理部門的協調處理難度。由此可見，這一方案是切實可行的，能作為高層建筑專用無線網絡覆蓋措施，提供技術上的可靠支撐與借鑒。

3 無線網絡高層建筑覆蓋技術方案實際應用效果

以某30層高層建筑為例進行分析，該高層建筑在采用這套技術方案以后，真正實現了各樓層所有住戶無線覆蓋。在高層建筑中，地上9層住戶平均速率可以達到40Mbps，地上30層住戶平均速率為12Mbps，地上1層至地上3層住戶平均速度為27Mbps。據此可推斷，與天線方向相距相近的用戶，其實際體驗情況將略優于實測結果，可達到方案的預期設想。

從以上結果可知，在高層建筑中，采用上述技術方案是可行的。其中，新型智能天線的安裝使用能提供水平與垂直兩個方向上寬度都很大的波形，并且建筑中的電磁環境往往互為獨立，能形成RSRP較大的整體覆蓋場強，同時SINER實際效果也較好，能使接入速率始終處在理想的水平[3]。

該技術方案無論是對智能天線的具體安裝位置，還是網絡環境，以及安裝完成后的實測及參數調整，都有十分明確和嚴格的要求，所以不可將其視作簡單的天線，在采購完成后自行安裝，這樣是無法達到預期效果的。為切實保證網絡效果，方案的指定與確認、場景分析判斷及站點的優化選擇，都要得到相關專業服務。前期勘察分析、技術方案可研、工程設計、安裝施工、裝后驗收及測試都是需要認真完成的，應引起相關人員的高度重視[4]。

另外一個方面就是要考慮投資，一套良好的技術方案應能降低造價、節約投資。技術所能創造的經濟效益和其使用規模存在一定相互關系，以下給出一個小區的投資對比分析與項目評估使用規模下的經濟效益。以某新城3#地為例，當采用全新的宏站+天線覆蓋方案時，需要分別安裝15個宏站與智能天線，由此傳輸至5棟建筑的頂部，考慮工程設計與調試優化等方面的投資，共計85萬元左右。與傳統的無線網路覆蓋技術方案相比較，室內分布系統的數量為10個，需要近130萬元的投資，僅這一項就能節省35%的投資。因此，無論是經濟性、可靠性，還是便于維護等方面，新技術方案都具有突出的優勢[5]。

該技術方案主要具有以下優勢特點：①安裝地點的選擇十分靈活，只需要1副智能天線即可對1棟高層建筑進行覆蓋；②能與特性化需求相匹配，對于從地上18層到地上33層的不同高層建筑，通過對技術方案的科學制定，并配置相應的技術參數，能在保證覆蓋效果的同時對干擾進行嚴格控制；③能與很多宏站廠家提供的RRU相兼容，和目前宏站具體安裝方式相兼容，能為后續的應用與推廣創造便利；④整體尺寸較小，固定安裝難度低，視覺效果良好，且風阻較小；⑤能提供很多必需且優質的服務[6]。

在技術方案的推廣過程中，應先選擇合適的試點，在積累相關經驗后再予以積極推廣；確定合適的智能天線安裝位置，由此獲得良好指標；充分考慮技術方案的覆蓋能力與抗干擾能力，智能天線和建筑之間的距離應保持在50～80m范圍內；切實做好干擾控制，在條件允許的情況下，采用異頻；在技術方案的覆蓋能力方面，應有效考慮F頻段，即頻率為1880～1920MHz。

4 結束語

綜上所述，面對急劇增長的網絡建設與用戶需求，提出一套RRU與新型智能天線相結合的技術方案，在只使用一套RRU和一幅智能天線的情況下，對整個高層建筑進行覆蓋。通過實踐可知，該技術方案不僅合理可行，各樓層住戶接入速率均能達到要求，而且還能有效節省投資，便于推廣應用，進而在后續網絡建設中發揮應有的作用與效果。

參考文獻

[1]吳 崑.淺論無線城市戰略下無線寬帶在高層建筑的網絡優化[J].現代物業（上旬刊），2011（12）：112～114.

[2]竇中兆，關建明.CDMA20001xEV-DO網絡高層建筑室內外協同優化策略分析[J].移動通信，2011，35（18）：8～12.

[3]李曉明.TD-LTE無線網絡高層建筑覆蓋技術研究與應用[J].移動通信，2015（17）：22～23.

[4]王天石，李曉明，劉 旸，等.層層通智能天線解決TD-LTE無線網絡高層建筑覆蓋[J].電信工程技術與標準化，2015（9）：36～40.

[5]謝榕國.高層建筑CDMA網絡質量提升優化策略探討[J].廣東通信技術，2010，30（5）：33～36.

[6]方俊利，張 帆，李富新.城市新區無線網絡規劃方法探討[J].郵電設計技術，2011（10）：77～80.

收稿日期：2018-6-11

作者簡介：梁 琦（1977-），女，工程師，本科，主要從事通信工程工作。