室分優化分析系統建設研究

肖 斌

（湖南省郵電規劃設計院有限公司，湖南 長沙 410000）

1 室內分布系統的組成及現狀

1.1 室內分布系統的組成

室內分布系統是利用室內天線將信號均勻分布在室內各個區域，保證室內擁有理想的信號覆蓋，從而較為全面地改善建筑物內部的通信質量，建立高質量的室內移動通信區域[1]。室內覆蓋系統主要由信號源和分布系統組成，如圖1所示。隨著室分網絡的建設，室分網絡的優化任務開始產生。

圖1 室內覆蓋系統的組成

1.2 室分優化現狀

室分優化著重于網絡數據感知與分析。目前，室分優化工作一般通過如下途徑發現和解決網絡問題：系統基礎數據采集及分析、網絡運行/測試數據采集及分析、綜合分析及優化。室分網絡優化模型如圖2所示。

2 站點內小區信號優化

2.1 問題分析

平層面積大的站點，如商業區和地下室，常常劃分為多個小區。不同小區之間的干擾，通常出現在高層信號泄露至低層公共區域（如圖3中的地上一層公共區域區域1和區域2來自3F和4F的信號泄露），或同一樓層不同小區之間公共區域（如圖4中的區域1和切換帶），此類區域內的終端同時接收到來自不同樓層、不同小區的信號，出現切換頻繁、掉話等情況。

圖2 室分網絡優化模型

圖3 不同樓層室內小區之間干擾情況示意圖

圖4 相同樓層室內小區之間干擾情況示意圖

2.2 優化小區覆蓋

降低主服務小區之外信號場強，避免越區覆蓋（圖4的區域1），保證主服務小區場強的主導地位。對于圖3情形，3層以上邊緣區域的天線應選擇定向天線，定向天線盡量背靠建筑物墻壁柱子安裝，遮擋天線后瓣信號。對于圖4情形，其中一個小區邊緣采用定向天線向本小區內覆蓋，另一個小區用全向天線來覆蓋。以“小功率、多天線”為原則，邊緣區域的天線調低天線口功率，適當縮短覆蓋半徑。

2.2.1 優化小區切換關系

添加室內相鄰小區的鄰區關系，漏配鄰區時終端不能及時切換到質量更好的小區，也會導致干擾。鄰區關系在室分系統開啟之前已確定，但往往存在不必要的鄰區關系，經嚴格測試后過濾或添加鄰區。定期核查鄰區關系，分布系統開啟后，發生網絡調整（如搬遷站）而影響到鄰區關系的，及時進行處理。

2.2.2 優化切換帶

優化切換帶，讓切換帶盡量狹窄，避免乒乓切換。可采取增大切換時滯和調整切換門限解決切換頻繁等問題。

3 站點內電梯信號優化

3.1 問題分析

電梯對信號屏蔽大，容易發生切換不及時而掉話的情況。該情況導致的投訴量大，是室分優化的重要情況之一。

3.2 分區調整

電梯內的人員流動基本是由首層進入電梯到達各平層，將電梯、地下室與首層劃分到同一個小區，可以有效減少站點內小區切換，如果地下室單獨成小區，則考慮低層與電梯設置為同一個小區。通過分區調整，提高站點切換性能。

3.3 電梯切換區優化

如果電梯和平層為不同小區，出入電梯的切換帶設置在電梯等候廳內；同一電梯分成多個小區的，考慮到完成一次正常切換約2 s，電梯運行速度約為3.5 m/s，則切換帶長度為7 m左右，如圖5所示。

圖5 電梯切換優化

4 低層窗邊信號優化

4.1 問題分析

低層多玻璃窗戶的站點，對室外宏站信號屏蔽小，對于窗邊切換優化，可以通過調整室分天線電平值將切換區域控制在窗邊附近，保證后期通過優化參數后發生在室內的通信業務基本由室分小區解決。圖6為窗邊信號優化示意圖。

4.2 窗邊信號工程優化

調整優化天饋系統主干是通過調整主干器件類型、更換主干耦合器型號。當站點發生室分信號整體泄露時，應采用調整主干的方式進行優化。在信號源或者合路器端進行工程調整可解決整體或者局部信號泄露問題。

圖6 窗邊信號優化示意圖

站點發生室分信號局部泄露時，可采取更換個別天線類型或調整天線安裝位置的方式解決，更換調整天線數量不宜過多，否則不考慮使用。調整天線安裝位置，將天線位置調整到建筑物的承重墻、磚墻隔離裝修或金屬裝飾區域附近，進行信號隔離，依靠這些區域的信號屏蔽阻擋，減少泄漏范圍，采用該方式前提條件是不影響現有室內覆蓋。

工程優化的優點是能夠徹底地解決室分信號泄露問題，缺點為受物業協調能力等干擾因素影響，解決速度較慢。

4.3 窗邊信號參數優化

如果物業協調難度大，可采用參數優化法來處理該類問題。要解決在室外占用泄露室分小區的問題，可采用配置室分小區與附近室外宏站的單向鄰區或者不配置鄰區的方式。同時，在不影響室分小區整體性能的情況下適當降低室內小區有源設備輸出功率。

室分系統利用速度判決算法判斷快速移動用戶切入門限值的次數，超過設定次數門限才啟動切換，能降低誤切入率。

參數優化的優點是不受物業等因素干擾，解決速度快，缺點為對室外網絡仍然存在一定程度的影響，無法根治室分信號外泄。

5 室分小區容量優化問題

5.1 問題分析

站點用戶數量多，對于業務需求量大，容易發生擁塞等問題。高話務和高擁塞率小區需要進行擴容。當室分系統存在故障或參數配置問題導致覆蓋不足或話務吸收不足而影響資源利用率時，便需要排查室分網絡問題。

5.2 調整室分系統

控制室分小區的覆蓋范圍，當站點話務量或流量不足時，核查室分站點的覆蓋情況，排查室分系統故障；當系統話務量或流量過高時，通過減小室分信號覆蓋范圍，調整室分系統主干，優化室分站點的容量情況。

5.3 載頻擴容

載頻擴容方式適用于話務量高和擁塞率高的小區，通過現場話務需求再次建模來精確計算站點實際容量需求，通過增加載頻資源擴容來提升小區容量。LTE系統則可以通過建設MIMO雙路系統實現擴容。

5.4 小區分裂

該方式通過把原有單個小區裂向為多個小區進行擴容。

6 車庫出入口信號優化

6.1 問題分析

地下車庫出入口通道一般較狹長，多數存在拐彎，車輛進出時，因切換不及時常常導致掉話。

6.2 車庫出入口信號優化

為保證用戶終端在出入車庫時正常切換，室分系統需在車庫出入口轉彎處布放天線，同時控制好天線出口功率。考慮到完成一次正常切換需要2 s，車庫出入口處最快行車速度為6 m/s，則切換帶長度需12 m。

圖7為地下車庫出入口切換優化示意圖，其中“室內外信號切換帶”長度建議為12 m左右。

圖7 地下車庫出入口切換優化

7 外部干擾源優化

7.1 問題分析

干擾問題一直是影響無線網絡品質的頑疾，干擾類問題的分析、干擾源的排查與定位更是無線網絡優化的難點。

7.2 有源設備干擾

根據測試數據，對設備、硬件、后臺參數等進行排查，如果未發現異常，則考慮可能存在上行干擾，可以考慮重新規劃頻點。如果出現上下行鏈路不平，核實上下行增益設置是否合理，上行增益過大則調整上行增益。上行增益正常，核查有源設備輸出功率是否過強，如果輸入功率過高則降低功率，使有源設備工作在線性工作狀態。

7.3 外部干擾源

在排除有源設備問題后，先關閉有源設備，如果干擾仍然存在，可基本判斷存在外部干擾源。通過FFT頻譜掃描，對干擾信號的頻譜特性進行分析，對周邊現場進行干擾排查，通過掃頻尋找干擾源。當掃頻天線正對干擾源方向時，頻譜與FFT頻譜掃頻結果基本一致。通過掃頻儀結合干擾多點定位方法，確定干擾源位置，根據干擾源形式調整干擾源參數，或者移除干擾源。

8 優化系統設計

章節2～章節7討論了各個場景常見的問題和優化方法。本章基于室分網絡優化模型設計一套用于收集室分優化工作中產生的案例和方法的系統。

系統實現功能原理如圖8所示。

圖8 室分優化系統

9 結 論

本文主要討論了常見的室內分布系統中優化問題與對應策略，并以實際經驗方法為基礎，構建了一個室分優化系統。

經過長期的實踐，網絡優化工作中又出現很多本文未涉及的問題，這些問題均錄入室分優化系統，使得原來需要很長時間積累的經驗可以普及。網優工程師亦可依據室分網絡優化模型，更好地了解優化流程，豐富自身技能，提升工作效率和優化成果，提升用戶的感知度和運營商的競爭力。