城市化進程中高層小區信號深度覆蓋分析

【摘要】 本文對目前高層小區美化天線覆蓋方案進行了理論分析和研究，發現原覆蓋方案存在盲區，然后對原方案中的不足進行了補充，提出了高層小區深度覆蓋的改善方案。

【關鍵詞】 高層小區 美化天線 深度覆蓋

ABSTRACT：This paper analyzed embellished antenna coverage scheme of the high-rise residential and the original coverage project had the blind spot which had been corrected ，and then proposed a improved depth coverage project of the high-rise residential.

KEY WORDS： high-rise residential；embellished antenna；depth coverage

一、引言

在無線網絡基站規劃建設中，合理的基站布局對信號的有效覆蓋和用戶使用感知起著非常重要的作用，而且科學合理的基站網絡布局對全網資源有效利用和運營商的長遠發展都十分關鍵。

以2100MHZ高頻段信號為例，其穿透密集市區、普通市區和市郊建筑物所產生的損耗大概是20dB、15dB和10dB[2]，因此網絡優化人員在規劃基站位置時，應盡量遵循以下原則：基站位置應盡量定在熱點話務地區；切換或軟切換的區域話務應盡量控制得低。但是傳統型基站不可能建設到小區樓宇內部，規劃站點與站點實際位置周邊建筑環境相沖突導致現有網絡基站規劃與城市化進程之間的矛盾已成為網絡優化的突出矛盾之一，所以如何協調彼此間的矛盾已成為現階段網絡優化的重點，而利用小區自身條件建設美化天線進行深度覆蓋逐漸成為一種有效的信號覆蓋方式。

目前高層小區覆蓋大多采用樓頂美化天線進行覆蓋，但沒有一個統一的參照標準，都是憑經驗設置天線位置，方位角，俯仰角，使得這些方案并不十分完善。本文經過信號覆蓋模型分析，得出對不同小區應合理設計天線位置、方位角和俯仰角，這樣才能提升深度覆蓋效果。

二、高層小區美化天線設計

2.1天線覆蓋縱向模型

基站天線覆蓋范圍的遠近主要是通過調整天線下傾角來實現，而天線下傾角調整與覆蓋范圍之間的關系可以從以下模擬分析得到，如圖1所示：

圖1 天線下傾角調整示意圖

天線下傾角與天線水平輻射距離之間的計算公式為：，其中為天線的垂直半功率角，為天線下傾角，為天線掛高，為近點水平距離。

由此公式，可以根據基站到覆蓋位置之間的距離來預估天線下傾角，進而可以用來預判基站天線設計以及處在周圍基站信號覆蓋邊緣地區的信號覆蓋調整，且對后期實地信號測試及天線調整也可以提供理論參考。

2.2高層小區覆蓋模型

樓頂美化天線進行高層小區內部覆蓋時，主要依靠小區內樓宇之間樓頂天線對打實現，如下圖所示：

圖2 樓頂美化天線覆蓋示意圖

圖中天線主瓣可以覆蓋的最低層高，中間層高和最高層高其中為天線掛高，為樓間距，為樓層高度。所以在相同條件下垂直方向波束寬度較寬的美化天線能夠覆蓋更多層用戶，可以滿足小區內部深度覆蓋要求。

2.3超高層小區補充覆蓋模型

如果小區是超高樓層，樓頂天線無法覆蓋全部樓層，這種情況下可以采取地面安裝美化天線進行補盲覆蓋，如圖3所示。

圖3中地面美化天線主瓣覆蓋的最低樓層高度，中間層高和最高層高。其中為天線掛高，D為樓間距，H為樓層高度。這種方式針對超高層小區內部樓頂美化天線無法覆蓋的低層盲區用戶進行補盲覆蓋。

2.4天線橫向覆蓋模型

圖4中樓頂天線主瓣覆蓋樓層寬度為其中是樓層寬度，是樓間距，是天線水平波束寬度。由此可以計算出不同樓間距和樓層寬度對應的天線水平波瓣角，并可推出對于寬樓層小區需要選取水平波束寬度較寬的天線；對于窄樓層小區可以選用水平波束較窄的天線。這樣可以避免小區內部信號泄漏到小區外面，對室外基站覆蓋形成干擾。

三、結論

本文研究分析了高層小區深度覆蓋模型，得出應根據小區樓宇環境來進行天線選型，設計天線位置、天線方位角和俯仰角，比如對于高層小區樓宇，其樓寬度屬于正常范圍內，應采用垂直波束寬度較寬、水平波束寬度合適的美化天線正面進行覆蓋；對于超高樓層，應采用樓頂射燈和地上美化天線結合覆蓋的方式進行正面覆蓋，所以合理的基站天線布局是提升小區深度覆蓋質量的重點。

作者簡介：鄒志強（1985），男，漢族，江蘇蘇州，南京郵電大學碩士研究生，無線網優工程師， 主要從事無線網絡規劃工作，電話15651101789，郵箱15651101789@wo.com.cn，郵編215021，郵寄地址：蘇州園區白榆路48號蘇州聯通。

參 考 文 獻

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