室內(nèi)外協(xié)同精細(xì)化建設(shè)4G網(wǎng)絡(luò)

江蘇省郵電規(guī)劃設(shè)計院有限責(zé)任公司 李榮

室內(nèi)外協(xié)同精細(xì)化建設(shè)4G網(wǎng)絡(luò)

江蘇省郵電規(guī)劃設(shè)計院有限責(zé)任公司 李榮

摘要：提出室內(nèi)外協(xié)同精細(xì)化建設(shè)4G網(wǎng)絡(luò)，從而達(dá)到有限的投資進(jìn)行優(yōu)化的覆蓋，有效緩解室外宏站超負(fù)荷，并且解決室內(nèi)載頻利用率低的問題。

關(guān)鍵詞：室內(nèi)外協(xié)同；精細(xì)化；建設(shè)

1　室內(nèi)外協(xié)同規(guī)劃建設(shè)的必要性

隨著通信網(wǎng)絡(luò)日趨復(fù)雜，如何確保“精確建設(shè)”已成為各個運營商亟待解決的難題之一，當(dāng)前城市環(huán)境飛速變化，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模日益增長，系統(tǒng)日漸復(fù)雜。特別是4G時代的對室內(nèi)分布系統(tǒng)來說，“室內(nèi)外協(xié)同”的思路要求顯得尤為重要。

當(dāng)前室內(nèi)外覆蓋設(shè)計現(xiàn)狀：

1）測試不能覆蓋全面，局部無法路測，如酒店等場所，只能在走廊中間進(jìn)行測試；

2）設(shè)計通過簡單的“模測”來確定天線點位，通過經(jīng)驗進(jìn)行方案設(shè)計，人為因素較大，實際覆蓋與經(jīng)驗值往往有一定偏差，考慮問題不全面，只是追求信號強(qiáng)度而忽略了泄漏及干擾外網(wǎng)等情況，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)速率不能得到保證；

3）深度覆蓋存在問題，由于對覆蓋沒有進(jìn)行全面精確的預(yù)測，往往一些拐角區(qū)域信號不能覆蓋到位。

4）室內(nèi)、室外的規(guī)劃及優(yōu)化各自獨立，在信號泄漏和信號漂移方面不能結(jié)合分析。

為了盡量減少上述現(xiàn)象的發(fā)生，移動網(wǎng)絡(luò)室內(nèi)分布系統(tǒng)應(yīng)與室外基站協(xié)同規(guī)劃，必須將離散的室內(nèi)覆蓋與室外網(wǎng)絡(luò)特定的環(huán)境結(jié)合起來，打造真正的室內(nèi)外協(xié)同的覆蓋。協(xié)同規(guī)劃建設(shè)可以減少能源和資源的重復(fù)利用和不必要的消耗。相反，如何對選擇的站點不慎重規(guī)劃，不做精細(xì)化建設(shè)，不僅無法解決需求，還可能帶來負(fù)面影響，低投資回報，甚至負(fù)回報。

2　室內(nèi)外協(xié)同的具體方法

室內(nèi)外協(xié)同，精細(xì)化建設(shè)4G網(wǎng)絡(luò)，存在下述3種場景。

2.1利用室外宏蜂窩基站覆蓋室內(nèi)

這是傳統(tǒng)的解決方式，但是如果宏蜂窩在解決局部室內(nèi)覆蓋問題的同時，給室外宏蜂窩網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化帶來無窮的壓力，將會根本性地改變無線網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)無法通過網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化解決的問題。特別是要兼顧覆蓋和不同應(yīng)用的容量需求外，還需要與室外相關(guān)宏蜂窩基站相互協(xié)調(diào)，從而獲得合理、高質(zhì)量的整網(wǎng)性能，這種方式愈發(fā)顯露出其局限性。

2.2分布系統(tǒng)覆蓋室內(nèi)宏蜂窩覆蓋室外

在這種建設(shè)方式中，室內(nèi)信號泄露和室外信號入侵是室內(nèi)外協(xié)同組網(wǎng)的關(guān)注點。建筑物高層室內(nèi)信號主要從窗戶泄漏出去。如周圍較為開闊，則影響較小；如周圍建筑物密集，則必須嚴(yán)格控制高層信號的泄露強(qiáng)度。建筑物低層室內(nèi)信號主要從大廳、窗戶等地方泄漏出去，必須嚴(yán)格控制信號泄露，減少對室外信號的干擾。室外信號容易對室內(nèi)靠窗區(qū)域形成較強(qiáng)的覆蓋干擾。

確定室外信號入侵的程度和區(qū)域，并根據(jù)入侵發(fā)生的原因，采取相應(yīng)措施：

1）若因室內(nèi)信號弱造成的，就適當(dāng)調(diào)大室內(nèi)信號源的功率；

2）若因室內(nèi)天線點過少引起的問題，那么就應(yīng)當(dāng)在信號比較弱的區(qū)域適當(dāng)增加天線點；

3）若因室外信號過覆蓋造成，則按照過覆蓋的情況處理，適當(dāng)調(diào)小室外小區(qū)基站的發(fā)射功率、增大天線的下傾角或者調(diào)整天線的方位角。

如果發(fā)生室內(nèi)信號泄漏優(yōu)化，優(yōu)化思路為：

1）若因天線發(fā)射功率過大引起的問題，優(yōu)化時可更換為增益小一些的室內(nèi)天線或者適當(dāng)減小信號源的發(fā)射功率。

2）若因室內(nèi)天線位置不當(dāng)引起的問題，優(yōu)化時需更換天線位置。一般情況下，應(yīng)避免在窗戶附近使用全向天線；在窗戶附近，可以使用定向天線，并且方向指向室內(nèi)。

3）對容易發(fā)生信號泄漏的場景，建議增加天線點，減小每個天線點的輸出功率，使信號比較均勻地限制在室內(nèi)。

2.3室內(nèi)分布系統(tǒng)外引

采用室內(nèi)分布系統(tǒng)外引，或射燈天線互打等立體化覆蓋方式，對室內(nèi)和室外盲區(qū)、弱區(qū)進(jìn)行覆蓋。見圖1。這種方式可以利用有限的投資進(jìn)行優(yōu)化的覆蓋，有效緩解室外宏站超負(fù)荷，同時解決室內(nèi)載頻利用率低的問題，提高投資回報率。

3　室內(nèi)分布系統(tǒng)外引的效益分析

以某地市電信運營商為例，2013年室分工程單面積投資為4.49元/m2，比2012年室分工程的大概節(jié)省0.69元/m2。其中采用純射燈天線互打覆蓋方式的單面積投資可比傳統(tǒng)室分系統(tǒng)覆蓋的大概節(jié)省3.01元/m2，采用傳統(tǒng)分布系統(tǒng)與天線互打相結(jié)合的覆蓋方式的比傳統(tǒng)覆蓋的大概節(jié)省1.59/m2。采用室分外引與傳統(tǒng)分布系統(tǒng)覆蓋投資對比分析見表1。

2013年，采用室分外引的站點，在2013年7月，日均產(chǎn)生話務(wù)量52.6 Erl/站，及流量2 513 MB/站。相比傳統(tǒng)室分覆蓋站點，單站話務(wù)量提升44.3 Erl/站，流量提升2 101 MB/站；采用射燈天線互打的站點，話務(wù)量日均產(chǎn)生27.1 Erl/站，流量產(chǎn)生1 278.7 MB/站，相比傳統(tǒng)室分覆蓋站點，單站話務(wù)量提升18.8 Erl/站，而流量提升866.7 MB/站。見表2。

4　結(jié)論

遵循室內(nèi)外協(xié)同規(guī)劃建設(shè)思路，特別是利用室內(nèi)分布系統(tǒng)外引或天線互打，可以提高現(xiàn)有天線系統(tǒng)的數(shù)據(jù)吞吐量，避免出現(xiàn)新的干擾區(qū)域，在有限的區(qū)域里面達(dá)到了理想的速率。一方面可以充分吸收室內(nèi)話務(wù)，有效分擔(dān)全網(wǎng)特別是室外網(wǎng)絡(luò)的話務(wù)負(fù)荷，同時達(dá)到宏蜂窩和室內(nèi)分布系統(tǒng)的目的，保證室內(nèi)外的平滑過渡。從而讓運營商進(jìn)而獲得合理、高質(zhì)量的整網(wǎng)性能。◆