城市住宅小區(qū)無線網信號覆蓋方案淺析

1、城市住宅小區(qū)無線網信號覆蓋方案淺析福建省郵電規(guī)劃設計院 馬超崗【摘 要】本文以GSM網為例，針對城市住宅小區(qū)進行了場景分類、梳理，對各場景提出了具體解決方案，對運營商的網絡建設有一定的參考意義。【關鍵詞】住宅小區(qū)；覆蓋；BBU；RRU；天線1、概述居民住宅小區(qū)作為一個城市人口特定時段最集中的區(qū)域之一，其深入覆蓋已經成為當前網絡建設工作的重點。住宅小區(qū)建筑環(huán)境及無線環(huán)境均較復雜，工程安裝要求高。其覆蓋問題，直接影響到網絡質量和服務質量。2、住宅小區(qū)的場景分類 住宅小區(qū)本身有自己的場景特點，在本文中先對住宅小區(qū)按照不同的場景梳理分類，并給出相應的解決方案。目前城市中比較典型的住宅小區(qū)可以分為以下四

2、種：2.1 別墅小區(qū) 別墅周圍綠化面積大，樓宇之間間距寬闊，樓層低，一般少于4層。高端用戶多，用戶對網絡質量要求高。2.2 小高層住宅小區(qū) 建筑物高度一般在7層以內，一般為板狀結構，無電梯，無地下停車場；建筑之間一般有綠化帶，樓宇之間的間距約等于樓高，及3040米。中高端用戶居多。2.3 高層住宅小區(qū)位于密集市區(qū)，樓層高，一般在20層以上，樓板厚，有電梯；建筑物縱向較深；有相當面積的地下停車場。高端用戶多，話務密度高，對通信的質量要求比較高。2.4 老式住宅小區(qū)建筑物高度一般68層，采用磚墻結構，一般無電梯；建筑間距不是很大，一般在10米20米。中低端用戶居多。3、住宅小區(qū)覆蓋解決方案3.1

3、住宅小區(qū)覆蓋分析 在小區(qū)內部，除了基本家家戶戶都安裝防盜鐵門外，同時還有很多承重墻和磚墻的阻擋，電磁波受到這些材質阻擋時，損耗很大，因此，從內部安裝天線進行覆蓋，效果往往很差，且投資大。在外部，也就是住宅小區(qū)的外墻和窗戶，考慮到采光性，大多都是玻璃窗甚至玻璃幕墻，電磁波穿過玻璃時，損耗很小，因此，從外部進行覆蓋效果更好，且投資更低。所以，住宅小區(qū)的覆蓋，從外往內覆蓋比從內往外覆蓋效果更好、成本更低，是住宅小區(qū)覆蓋的首選覆蓋方式。采用小區(qū)外宏站結合小區(qū)內外掛天線，室內外協(xié)同實現(xiàn)低成本、廣覆蓋。 在天線選型和天線安裝位置方面，要充分考慮覆蓋、干擾（外泄）控制和工程可實施性，同時做好容量規(guī)劃、小區(qū)規(guī)

4、劃、傳輸規(guī)劃、擴容演進及2G/3G互操作。3.3 別墅小區(qū)覆蓋解決方案 3.3.1 覆蓋區(qū)場景特點需要重點覆蓋區(qū)域主要是住宅內部，而且由于別墅一般采用磚墻，樓層一般不超過4層，樓宇之間的間隔比較寬，因此，信號在傳播過程中損耗比較小。3.3.2 解決方案（1）BBU+RRU+美化天線采用BBU+RRU+全向美化天線方式，以室外分布系統(tǒng)的方式進行覆蓋。由于BBU、RRU之間采用光纖連接，可以將RRU盡量靠近天線端口，天線單元采用全向美化天線，一般高度為2米左右，也可以充分利用路燈桿進行天線安裝。天線可以安裝在需要覆蓋的建筑中間，這樣可以對周圍的多套別墅進行覆蓋。BBU、RRU之間采用串行級聯(lián)，可以

5、減少線路鋪設的難度。目前通信美化天線廠家比較多，大多產品種類繁多，能較好的滿足業(yè)主的要求。3.3.3 解決方案（2）BBU+RRU+定向天線根據別墅區(qū)占地面積的大小，以及別墅區(qū)周圍的環(huán)境，也可以采用BBU+RRU+美化定向小板狀天線，以類似宏基站的方式，對別墅區(qū)進行覆蓋。3.3.4 解決方案（3）新增宏基站覆蓋對于大型高檔別墅小區(qū)，由于進場較難。除了考慮解決方案（1）（2）外，還可以參考現(xiàn)有宏站建設分布情況，增加基站，優(yōu)先選用路燈站。舉例： 3.4 小高層住宅小區(qū)解決方案 3.4.1 覆蓋區(qū)場景特點小高層建筑在新建的城市建筑中占據了很大的比重，建筑一般 下降，這時很可能由于不能及時地正常切換而

6、掉話，所以隧道出口增加洞頂天線，延伸隧道內信號至隧道外，保證切換。設備安裝示意圖5.4其他附屬系統(tǒng)設計由于鐵路系統(tǒng)的特殊性，傳輸接入段、供電、防雷接地系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)以及建成后的維護成本等方面都是覆蓋系統(tǒng)設計時必須注意的重要方面，應充分考慮工程的合理性和可行性。根據實地查勘情況，選擇光纜或無線微波等適合當?shù)氐膫鬏斀尤攵畏桨?；由于鐵路沿線供電系統(tǒng)較為特殊，在電力引入較為困難區(qū)域，可以考慮選擇太陽能或風力供電設備；由于鐵路沿線有高壓電網和高山阻擋，同時本身的避雷系統(tǒng)設計也比較好，對避雷系統(tǒng)可根據實際情況靈活設計，適當放寬；由于建設方案組網方式相對復雜，設備種類多，位置條件復雜，因此對于各個網元的監(jiān)控

7、及后期維護在建設之初就必須考慮充分。6、系統(tǒng)網絡優(yōu)化鐵路覆蓋系統(tǒng)完成后，原有網絡結構發(fā)生改變，因此需要對整個系統(tǒng)網絡進行優(yōu)化。系統(tǒng)網絡優(yōu)化是一個復雜的過程,網絡優(yōu)化的關鍵是進行網絡分析與問題定位，現(xiàn)行GSM網絡存在問題主要從干擾、掉話、話務分布的均衡與流向和切換等方面進行分析，分析依據是得到可靠的網絡數(shù)據，依據網絡數(shù)據分析工程問題。簡化網絡架構，集中調整覆蓋區(qū)域內站點的BSC及LAC劃分，提升快速移動場景中用戶切換成功率；在對新增加站點進行頻率規(guī)劃的同時，優(yōu)化已有頻點，減少干擾；優(yōu)化鄰區(qū)關系，應盡量減少相鄰小區(qū)數(shù)目，減少網絡開銷。7、結論鐵路特殊的無線傳輸環(huán)境以及山區(qū)復雜地形決定了GSM鐵路覆

8、蓋網絡的特殊性。根據滬昆鐵路（云南段）特殊的實際，本文提出了場景復雜、組網方式多樣的建設思路，為復雜地形區(qū)域鐵路GSM覆蓋工程設計提供了有益的經驗。參考文獻1韓斌杰.GSM原理及其網絡優(yōu)化M.北京:機械工業(yè)出版社,2004.2高速鐵路設計規(guī)范（試行）.中華人民共和國行業(yè)標準TB10020-2009.為7層，采用混凝土或者磚混結構。建筑物一般為板狀結構，可以通過外部信號照射實現(xiàn)建筑物內部的覆蓋。小高層建筑的高層信號質量一般比低層要好。3.4.2 解決方案：BBU+ RRU一般來說，在小高層建筑內部建立室內分布系統(tǒng)的難度比較大，投資也比較高，所以建議考慮在小區(qū)的公用地面建立室外分布系統(tǒng)。這時，如果

9、采用傳統(tǒng)的微蜂窩信源+射頻饋纜分布系統(tǒng)，則會由于小區(qū)之間的建筑間隔大，造成饋纜損耗過大，并且小區(qū)間切換頻繁，造成系統(tǒng)設計實現(xiàn)困難。一般推薦采用光纖分布系統(tǒng)。小高層住宅小區(qū)覆蓋，建議采用BBU+ RRU+美化天線解決方案。對于小高層的住宅小區(qū)，首先需要測試確定目標覆蓋區(qū)域。如果只是住宅小區(qū)的低樓層信號不好，一般采用燈桿型美化天線的方式實現(xiàn)低層信號覆蓋。如果低層和住宅樓的高層信號都不好，可以采用安裝在地面的定向天線，從地面往樓層方向照射，或者將天線安裝在樓頂，由上而下進行覆蓋。光纖分布系統(tǒng)解決各樓層之間距離過大的問題，避免過多的饋線損耗。目前大多主設備廠家的的基帶處理部分一般都支持多RRU合并小區(qū)

10、，在組網時，可以將多個RRU合并為一個小區(qū)，這樣既可以減少小區(qū)間的干擾和切換，又能夠節(jié)省基帶資源。天線的選擇根據實際情況也有常規(guī)天線、常規(guī)小增益板狀天線及美化天線等，安裝位置視實際環(huán)境要求來確定。3.5 高層住宅小區(qū)解決方案 3.5.1 覆蓋區(qū)場景特點高層住宅小區(qū)高端用戶相對比較集中，用戶對于服務質量要求更高，從投資收益角度考慮，一般推薦需要覆蓋建筑物內部全部區(qū)域。高層住宅小區(qū)現(xiàn)在所面臨的問題就是高層導頻污染現(xiàn)象。3.5.2 解決方案BBU+RRU+美化天線對于高層住宅小區(qū)，當住宅小區(qū)規(guī)模較大，可以采用BBU+RRU+美化天線/定向小板狀天線，從室外往室內覆蓋的方式進行覆蓋。天線選型以安裝方便

11、、隱蔽、美觀為主，天線水平波半角盡量小，垂直波半角盡量大；可以考慮將天線安裝在樓梯間和電梯間的外墻或者內墻穿過玻璃后朝對面樓宇覆蓋。同時根據容量的需求，將多個RRU覆蓋的目標區(qū)域合成為一個小區(qū)，盡量減少覆蓋目標區(qū)域的切換。3.6 老式住宅小區(qū)解決方案 3.6.1 覆蓋區(qū)場景特點由于老式住宅小區(qū)建筑物的穿透損耗較小，而且建筑物的高度一般也不會很高，同時往往缺乏管道資源，走線比較困難，新建覆蓋系統(tǒng)難度比較大，所以一般情況下老式住宅小區(qū)盡量通過宏站信號穿透覆蓋。3.6.2 解決方案：BBU+RRU對于一些老式的住宅小區(qū)使用周圍的宏基站進行覆蓋，如個別地方存在覆蓋死角，可以采用光纖拉遠RRU，類似于使用直放站的方式對部