基于5G直放站的老舊多層居民區(qū)覆蓋組網(wǎng)方案探討

基于5G直放站的老舊多層居民區(qū)覆蓋組網(wǎng)方案探討網(wǎng)絡(luò)建設(shè)NetworkConstruction基于5G直放站的老舊多層居民區(qū)覆蓋組網(wǎng)方案探討NetworkSchemeBasedon5GRepeaterStation2（1.福建省大數(shù)據(jù)集團(tuán)龍巖有限公司，福建龍巖364000；2.中訊郵電咨詢設(shè)計(jì)院有限公司上海分公司，上海200082）HeGuidong1，ChenYiwen2，LiZhi2，ZhangPing2，YanQin2（1.FujianBigDateGroupLongyanCo.，Ltd.，Longyan364000，China；2.ChinaInformationTechnologyDesigning&ConsultingInstituteCo.，Ltd.ShanghaiBranch，Shanghai200082，China）深度覆蓋作為5G移動通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的重要組成部分一直備受業(yè)界關(guān)注，居民區(qū)是深度覆蓋薄弱且影響用戶感知的主要場景，其中老舊多層居民區(qū)樓宇結(jié)構(gòu)多樣，覆蓋場景復(fù)雜，一直是無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的難點(diǎn)。通過創(chuàng)新引入5G數(shù)字微分布式光纖直放站，成功解決老舊多層居民區(qū)選點(diǎn)建站的難題，在有效提升5G深度覆蓋水平的同時(shí)，大規(guī)模減少信源設(shè)備的投資，實(shí)現(xiàn)低成本建設(shè)，精細(xì)化覆蓋，形成一整套老舊多層居民區(qū)需求解決方案。關(guān)鍵詞：Keywords：1概述居民區(qū)是發(fā)展用戶及存量經(jīng)營的價(jià)值高地，其深度覆蓋和體驗(yàn)感知是用戶滿意度提升的難點(diǎn)。以某城市為例，從用戶感知角度分析，在近2年的用戶投訴中，居民區(qū)投訴約占74%，75%以上為覆蓋問題。從業(yè)務(wù)發(fā)展角度分析，2022年4月份居民區(qū)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)提升收稿日期：2023-12-225.5%。從場景覆蓋角度分析，與商圈、園區(qū)等場景相比，居民區(qū)規(guī)模大，覆蓋不達(dá)標(biāo)比例相對高，深度弱覆蓋是重點(diǎn)。某省聯(lián)通居民區(qū)覆蓋方案堅(jiān)持低成本建設(shè)原則，綜合考慮小區(qū)場景、設(shè)備造價(jià)、落地協(xié)調(diào)難度等多方面因素，制定菜單化差異化解決方案。根據(jù)場景的特點(diǎn)對居民區(qū)的建筑類型及場景進(jìn)行分類，如超高層樓車庫等多種場景，并分類匹配樓間大張角天線對打覆郵電設(shè)計(jì)技術(shù)/2024/0129網(wǎng)絡(luò)建設(shè)NetworkConstruction基于5G直放站的老舊多層居民區(qū)覆蓋組網(wǎng)方案探討蓋、RRU+美化天線覆蓋、BOOKRRU壁掛覆蓋、小區(qū)燈桿、光纖直放站和數(shù)字微分布式光纖直放站覆蓋、Femto等多種覆蓋方式，形成菜單化建設(shè)解決方案，提升用戶感知，提升居民區(qū)5G覆蓋能力。其中老舊多層居民區(qū)入住率高，用戶數(shù)量較多，一般樓宇低于7層，公共綠化面積小，無電梯及地下停車場，由于樓間距小，小區(qū)內(nèi)電磁傳播環(huán)境差，低層信號覆蓋容易受到周圍建筑阻擋而出現(xiàn)弱覆蓋，且樓面是坡頂，采用BOOKRRU或RRU+小板狀天線壁掛的方式成本太高。某省聯(lián)通采用數(shù)字微分布式光纖直放站作為老舊多層居民區(qū)的創(chuàng)新建設(shè)手段，旨在助力老舊居民區(qū)場景的建設(shè)，激發(fā)當(dāng)前用戶壓抑流量和業(yè)務(wù)需求，打造中國聯(lián)通居民區(qū)品牌形象，拓展市場用2直放站簡介5G光纖直放站主要分為2類：光纖直放站和數(shù)字微分布式光纖直放站。光纖直放站可用于室分、地下停車場等場景；數(shù)字微分布式光纖直放站的室外型可用于多層老舊居民小區(qū)、沿街商鋪及菜場等小微場景的補(bǔ)充覆蓋；室內(nèi)型可用于小體量室分場景及區(qū)域補(bǔ)盲等場景。5G光纖直放站主要由3個部分構(gòu)成：光近端、光遠(yuǎn)端和天線。光近端和光遠(yuǎn)端通過光纜相連，以室外型數(shù)字微分布式光纖直放站為例，需要進(jìn)行如下改造：在老式多層居民區(qū)單元門頂部署天線，對居民樓內(nèi)進(jìn)行覆蓋；需在小區(qū)內(nèi)布放光纜和光電混合纜；安裝RHUB和MU的位置需要引電。RHUB到PRRU、MU到MRU均由光電混合纜連接；PRRU到MU、MRU到天線均由射頻電纜連接（見圖2）。3直放站部署方案3.1試點(diǎn)居民區(qū)簡介某小區(qū)是20世紀(jì)80年代末建設(shè)的老舊公房，共同樣以老舊公房為主，東側(cè)為XX路200弄小區(qū)，南面為XXX小區(qū)、北側(cè)為XX新村，僅西面XX公寓為小高層（12層）。另小區(qū)周邊100m以外分散著部分高層。3.2現(xiàn)網(wǎng)及競對分析小區(qū)周邊現(xiàn)網(wǎng)站點(diǎn)數(shù)量、距離分布均較合理（見塔無法使用僅能覆蓋XX新村一條路；楊鐵飛許站：4G/5G，位于12層樓頂，35m高，位于居民區(qū)西南100位于居民區(qū)東北150m，2個主覆蓋小區(qū)之一；楊鐵雙覆蓋小區(qū)內(nèi)；楊鐵雙村桿站站高7m，高度受限。因此小區(qū)深度覆蓋問題突出，良好覆蓋率僅25%，2022年至今有多起投訴。覆蓋指標(biāo)：小區(qū)內(nèi)道路4G/5G≥-95dBm的比例均不足80%，而運(yùn)營商A的覆蓋指標(biāo)在90%以上；樓內(nèi)抽測差距更為明顯，4G與運(yùn)營商A相差35dBm，5G相差3.35G直放站設(shè)計(jì)方案采用PRRU作為信源，通過數(shù)字微分布式光纖直放站近端+遠(yuǎn)端的方式進(jìn)行覆蓋。結(jié)合小區(qū)規(guī)模、直放站設(shè)備性能等因素，在小區(qū)內(nèi)共設(shè)置3臺綜合柜，23個覆蓋點(diǎn)位，配置3臺近端+23個遠(yuǎn)端（1拖8每個遠(yuǎn)端接一個兩端口小板狀天線，實(shí)現(xiàn)NR2.1+L1.8雙網(wǎng)覆LTE基站有線耦合NR基站MRU1MRU2MU光電復(fù)合纜MRU3MRU430圖1數(shù)字微分布式光纖直放站2024/01/DTPT基于5G直放站的老舊多層居民區(qū)覆蓋組網(wǎng)方案探討網(wǎng)絡(luò)建設(shè)NetworkConstruction14號樓MU1光電14號樓射頻上聯(lián)機(jī)房BBU上聯(lián)機(jī)房BBU跳線傳輸1ODFMU9跳線141號樓MU11130號樓MU10HUB1光電復(fù)合纜PRRU1-2F14號樓2F9號樓射頻MU8跳線20號樓MU14126號樓MU3119號樓MU29號樓2F116號樓射頻MU5跳線96號樓MU193號樓MU6104號樓MU7116號樓2F光電復(fù)合纜5M150M100M100M光電復(fù)合纜5M110M200M200M覆蓋天線覆蓋天線覆蓋天線覆蓋天線覆蓋天線覆蓋天線覆蓋天線覆蓋天線復(fù)合纜5M150M150M覆蓋天線覆蓋天線覆蓋天線HUB2光電復(fù)合纜HUB3光電復(fù)合纜傳輸12芯光纜116號樓MU39號樓MU212芯OOB12芯OOB12芯OOB射頻跳線射頻跳線射頻跳線PRRU1-2FPRRU1-2F跳纖跳纖跳纖圖2直放站組網(wǎng)方式示例圖3現(xiàn)網(wǎng)基站分布情況表1與運(yùn)營商A覆蓋對比分析區(qū)域運(yùn)營商4G覆蓋5G覆蓋dBmdBm比例/%dBm比例/%dBmdBm比例/%dBm比例/%小區(qū)內(nèi)部道路中國聯(lián)通運(yùn)營商A樓內(nèi)CQT抽測中國聯(lián)通運(yùn)營商A3.4效果評估開通后5G覆蓋效果達(dá)到預(yù)期：小區(qū)內(nèi)道路RSRP≥-95dBm的比例從61.23%提升至85.45%，與運(yùn)營商A（89.48%）覆蓋相當(dāng)，落后區(qū)域主要集中在25~33單元前道路（未布置點(diǎn)位）。樓內(nèi)抽測RSRP≥-105dBm的比例從28.69%提升至98.68%，領(lǐng)先運(yùn)營商A開通后4G覆蓋效果達(dá)到預(yù)期：小區(qū)內(nèi)道路RSRP≥-95dBm的比例從71.87%提升至97.45%；與運(yùn)營商A（99.40%）覆蓋相當(dāng)。樓內(nèi)抽測RSRP≥-112dBm的比例從52.70%提升至98.03%，與運(yùn)營商A（100%）覆蓋相當(dāng)。整體業(yè)務(wù)量變化：整體流量增幅為10%，其中4G增幅為38.1%；整體話務(wù)量增幅為8.6%，其中VoLTE增幅為77.29%。a）流量（含運(yùn)營商B5G日均流量從516GB提升至542GB，周邊宏站小區(qū)流量開通前后基本持平，直放站日均新增流量46GB。4G日均流量從709GB提升至806GB，中國聯(lián)通基站流量從336GB增至464GB，增幅達(dá)到38.10%，運(yùn)營商B基站流量下降8.39%；直放站日均流量為176GB。b）話務(wù)量（含運(yùn)營商B5G的日均話務(wù)量從24.5Erl增至27.3Erl，周邊宏站小區(qū)話務(wù)量開通前后基本持平，直放站日均新增話務(wù)量4Erl。4G日均話務(wù)量從郵電設(shè)計(jì)技術(shù)/2024/0131網(wǎng)絡(luò)建設(shè)NetworkConstruction基于5G直放站的老舊多層居民區(qū)覆蓋組網(wǎng)方案探討許昌路N建北N7F7F7F4443444342414050m幼兒園8050m幼兒園MRU233736MRU233736MRU227F7F393820m6FMRU202920m6FMRU2029282750mMRU2126256FMRU18MRU19343332313080mMRU162380mMRU162322110mMRU1470mMRU156F2120197FMRU177F6F333231302933323130292850m90m150m120m100m120m7FMRU87FMRU8MRU12MRU13200m7FMRU10987MRU6MRU77F2357F235200m30200m30m80m110m150m7FMRU1MRU2MRU37FMRU4MRU51MRU516雙遼支路圖4天饋系統(tǒng)安裝示意c）中國聯(lián)通RRC用戶數(shù)：5G日均用戶數(shù)從12945增至13170個，周邊宏站小區(qū)用戶數(shù)開通前后基本持平，直放站日均用戶數(shù)為461個；4G日均用戶數(shù)從7602增至15316個，5G用戶僅增長1.47%，但中國聯(lián)通4G基站用戶數(shù)從4669增至12099個，增幅為159.13%。3.5投資對比個近端機(jī)、23個遠(yuǎn)端機(jī)，造價(jià)32.9萬元，較BOOKRRU建設(shè)方式節(jié)省9.3%。根據(jù)開通后的效果評估，建議采用如下優(yōu)化方案（信源拉遠(yuǎn)，1拖4見圖519個天線點(diǎn)位（1副天線可覆蓋3~4個門洞）、4個近端機(jī)、16個遠(yuǎn)端機(jī)（3個樓棟使用功分器，減少3個遠(yuǎn)端機(jī)優(yōu)化方案造價(jià)28萬元，較BOOKRRU節(jié)省22.7%（見表2）。優(yōu)化方案原方案7F7F333231幼兒園36F34336302928272625247F444317F3938432313076F232297F7F424127F37367F403556F2928277F262587F7F7F57F9632圖5設(shè)備安裝示意2024/01/DTPT基于5G直放站的老舊多層居民區(qū)覆蓋組網(wǎng)方案探討網(wǎng)絡(luò)建設(shè)NetworkConstruction表2各方案投資對比分析建設(shè)方式投資造相比BOOKRRU節(jié)省投資比例/%設(shè)備數(shù)量個遠(yuǎn)端方案個遠(yuǎn)端BOOKRRU-11個BOOKRRU4后續(xù)部署建議4.1風(fēng)險(xiǎn)分析受現(xiàn)有設(shè)備支持能力、輔材備貨、試點(diǎn)進(jìn)度等因素影響，試點(diǎn)方案存在以下風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)。a）近遠(yuǎn)端機(jī)光纖傳輸距離受限（試點(diǎn)站2km近端機(jī)需在小區(qū)部署，需要在小區(qū)內(nèi)設(shè)立室外綜合柜。b）綜合柜中有源設(shè)備較多，散熱需求高；設(shè)備放置數(shù)量多，對柜體容量需求高，滿足需求柜體面積大，規(guī)格高，導(dǎo)致造價(jià)高，安裝后視覺沖擊大，易引起居民的反對。現(xiàn)有的室外綜合箱散熱效果不好，易引起設(shè)備告警甚至宕機(jī)。c）直放站接入網(wǎng)管功能，無法光纖拉遠(yuǎn)，故近端機(jī)需要與傳輸設(shè)備安裝在同一空間，最有效的方案為近端機(jī)安裝在上聯(lián)機(jī)房中。4.2老舊多層居民區(qū)低成本配置原則根據(jù)居民區(qū)場景特點(diǎn)，結(jié)合鏈路預(yù)測及效果評估，采用低成本、易維護(hù)建設(shè)手段，重點(diǎn)解決弱覆蓋問題。針對老舊多層小區(qū)的覆蓋方案初步制定以下原則。a）近端機(jī)設(shè)置建議。根據(jù)設(shè)備支持情況，優(yōu)先考慮采用波分、信源拉遠(yuǎn)方式，針對不支持波分的設(shè)備，在小區(qū)內(nèi)設(shè)置綜合柜放置信源、近端機(jī)；同時(shí)考慮遠(yuǎn)端機(jī)級聯(lián)，節(jié)省近端機(jī)到遠(yuǎn)端機(jī)的光路資源。b）遠(yuǎn)端機(jī)連接天線原則。根據(jù)試點(diǎn)效果分析，1臺遠(yuǎn)端機(jī)可連接2副天線，遠(yuǎn)端機(jī)和2副天線距離一致時(shí)建議使用二功分，距離相差較遠(yuǎn)時(shí)建議使用6dB耦合器分路；僅考慮同一物理樓棟上的分路連接，不考慮跨物理樓棟的分路連接。c）天線點(diǎn)位及功率建議。1副天線覆蓋30~40m的水平距離，結(jié)合老式居民區(qū)整體樓宇分布，建議3~4個門洞設(shè)置1副天線（在不同物理樓棟間需考慮過道距離5個及以上門洞設(shè)置2副天線；在7層以下老舊小區(qū)，優(yōu)先采用12dB增益的小板狀天線。d）