多層居民小區(qū)4G LTE網(wǎng)絡(luò)覆蓋系統(tǒng)及其實(shí)現(xiàn)方案

張繼東 蔡文科

中國(guó)電信股份有限公司淮安分公司

0 引言

居民小區(qū)是移動(dòng)用戶語(yǔ)音和流量產(chǎn)生的熱點(diǎn)區(qū)域。當(dāng)前移動(dòng)網(wǎng)覆蓋的現(xiàn)狀是，在城區(qū)室外區(qū)域的基站密度較大，所以路面的覆蓋一般沒(méi)有什么問(wèn)題，但是在一些居民小區(qū)建筑物內(nèi)，覆蓋情況卻不是很好。與此同時(shí)，在一些區(qū)域特別是在居民小區(qū)的建筑中，由于能收到多個(gè)室外基站的信號(hào)且這些信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度相差不多，導(dǎo)致在測(cè)試的時(shí)候會(huì)發(fā)現(xiàn)雖然手機(jī)的RSRP（Reference Signal Receiving Power，參考信號(hào)接收功率）較高，但是SINR（Signal to Interference plus Noise Ratio，信號(hào)與干擾加噪聲比）很差，嚴(yán)重影響用戶的使用感知。此外，當(dāng)前中國(guó)電信等基礎(chǔ)運(yùn)營(yíng)商已全面推出“流量暢享”等大流量套餐，引發(fā)用戶數(shù)、日均流量以及用戶行為等變化，這對(duì)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)覆蓋又提出了更高要求，給運(yùn)營(yíng)商帶來(lái)前所未有挑戰(zhàn)。在這樣的情況下，結(jié)合通信新技術(shù)的發(fā)展，開(kāi)展居民小區(qū)深度覆蓋提升顯得十分必要。

根據(jù)樓層數(shù)，可以將居民小區(qū)分為多層、小高層、高層，其中，多層居民小區(qū)一般為6層，結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，無(wú)電梯，樓宇間距一般在20米以內(nèi)。多層居民小區(qū)樓宇密集，入住率高，是用戶使用和投訴集中的熱點(diǎn)區(qū)域之一，本文主要針對(duì)多層居民小區(qū)如何進(jìn)一步做好優(yōu)化覆蓋進(jìn)行探討。與其合路。針對(duì)居民小區(qū)實(shí)際情況，可以采用全向天線和定向天線兩種方式進(jìn)行覆蓋。

圖2所示為采用全向天線的覆蓋形式，因?yàn)槿蛱炀€可以往各個(gè)方向發(fā)射無(wú)線信號(hào)，與定向天線相比，垂直波瓣寬度相對(duì)較小，一般樓層越低覆蓋效果越好，所以建議該方式主要應(yīng)用于6層左右的多層樓宇覆蓋。

1 多層居民小區(qū)室內(nèi)覆蓋解決方案

傳統(tǒng)多層居民小區(qū)覆蓋主要是通過(guò)周邊建設(shè)宏基站，結(jié)合樓頂微基站輔以特殊天線的使用，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)信號(hào)的有效覆蓋。主要存在站址獲取困難、成本較高等問(wèn)題，小區(qū)居民對(duì)通信、環(huán)保知識(shí)缺乏了解，過(guò)度夸大基站輻射，甚至?xí)茐幕A(chǔ)通信設(shè)施，常規(guī)基站建設(shè)難度很大。為此，結(jié)合新產(chǎn)品與工程應(yīng)用實(shí)踐總結(jié)出如下兩種方法，可以較好地解決上述問(wèn)題。

圖2 采用全向天線進(jìn)行小區(qū)覆蓋

1.1 采用LTE分布系統(tǒng)提升居民區(qū)深度覆蓋

居民小區(qū)LTE分布系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示，通過(guò)在小區(qū)內(nèi)部不同點(diǎn)位布放小功率美化天線，能夠?qū)崿F(xiàn)室內(nèi)4G信號(hào)深度覆蓋并有效控制信號(hào)外泄。為了能夠讓通信分布系統(tǒng)與居民區(qū)整體環(huán)境更加協(xié)調(diào)，減少普通居民對(duì)通信基站輻射不必要的擔(dān)憂，居民區(qū)分布系統(tǒng)應(yīng)優(yōu)先選用草坪燈、廣告牌等美化天線形態(tài)。

小區(qū)分布系統(tǒng)主要采用LTE-RRU射頻拉遠(yuǎn)單元作為信號(hào)源輸入，若同時(shí)也有語(yǔ)音覆蓋需求，可通過(guò)合路器將CDMA信源

圖3所示為采用定向天線的覆蓋方式，定向天線可覆蓋8-10層高的小高層樓宇。

圖3 采用定向天線進(jìn)行小區(qū)覆蓋

1.2 采用多業(yè)務(wù)分布系統(tǒng)進(jìn)行居民區(qū)覆蓋

多業(yè)務(wù)分布系統(tǒng)是近年來(lái)出現(xiàn)的新型覆蓋方式，主要特點(diǎn)是天線易于偽裝，可在居民小區(qū)樓道內(nèi)進(jìn)行天線安裝，且可采用網(wǎng)線作為傳輸線，不會(huì)引起居民的過(guò)度阻撓，深度覆蓋效果好。

多業(yè)務(wù)分布系統(tǒng)一般由數(shù)字接入單元（MAU）、數(shù)字?jǐn)U展單元（MEU）和數(shù)字遠(yuǎn)端單元（MRU）組成。MAU主要實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)的接入、數(shù)字信號(hào)處理及光電轉(zhuǎn)換功能。MEU完成光電轉(zhuǎn)換、對(duì)下行信號(hào)功分和對(duì)上行信號(hào)合路的功能。MRU實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)和數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換處理功能，將擴(kuò)展單元的信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行解壓、解調(diào)并放大，通過(guò)內(nèi)置或者外接天線實(shí)現(xiàn)CDMA、LTE信號(hào)的覆蓋。

圖4 多業(yè)務(wù)分布系統(tǒng)各單元功能介紹

表 系統(tǒng)開(kāi)通前后DT/CQT指標(biāo)對(duì)比

2 兩種居民小區(qū)覆蓋系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)注意的若干問(wèn)題

從投資保護(hù)的角度來(lái)看，首先應(yīng)盡可能采用宏基站進(jìn)行覆蓋，對(duì)于樓宇較多、用戶密集、基站選址困難的高價(jià)值居民小區(qū)才考慮上述覆蓋系統(tǒng)建設(shè)。即使在這些小區(qū)，電信運(yùn)營(yíng)商也應(yīng)選取用戶相對(duì)更多、流量需求更大的樓棟優(yōu)先進(jìn)行工程建設(shè)，提升站點(diǎn)投資效益。

對(duì)于采用小區(qū)分布系統(tǒng)進(jìn)行居民區(qū)覆蓋的，由于各種饋線、光纖、功分器等無(wú)源和有源器件一般都布放于室外環(huán)境或地下管道預(yù)埋，這對(duì)防水提出了更高的要求。此外，還應(yīng)充分考慮后期網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作，天線盡量布放于優(yōu)化人員可及范圍，饋線、功分器等要考慮障礙處理人員檢修所謂便利性。應(yīng)當(dāng)在對(duì)小區(qū)環(huán)境影響盡可能小的情況下進(jìn)行維護(hù)工作。對(duì)于采用多業(yè)務(wù)分布系統(tǒng)在小區(qū)樓道中進(jìn)行覆蓋的，一定要注意線路走線規(guī)范、美觀，避免引起用戶投訴。

無(wú)論是小區(qū)分布系統(tǒng)還是多業(yè)務(wù)覆蓋系統(tǒng)建設(shè)，都要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況與實(shí)際覆蓋需求，科學(xué)做好鏈路預(yù)算，合理決定所帶天線的數(shù)量和增益。與此同時(shí)，還要對(duì)使用的實(shí)際線路損耗和天線增益進(jìn)行精確測(cè)試，確保相關(guān)信號(hào)達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。

3 總結(jié)

針對(duì)居民小區(qū)信號(hào)覆蓋存在的問(wèn)題，本文分析了兩種有效覆蓋方式，既可以有效實(shí)現(xiàn)小區(qū)內(nèi)移動(dòng)信號(hào)的有效覆蓋，又可以減少因建設(shè)施工引起的糾紛，實(shí)現(xiàn)居民小區(qū)4G信號(hào)的有效覆蓋。