關于LTE深度覆蓋優化的思考

張石巖 河南省信息咨詢設計研究有限公司

1、居民區基站建設的難度問題

高層居民小區樓宇以鋼筋混凝土結構為主，移動信號穿透損耗大。對于樓宇數較少的居民小區以宏站覆蓋為主；對于樓宇數較多的高層居民小區，由于樓宇密集，樓宇建筑對于無線信號的遮擋嚴重，現有宏基站無法對小區內部樓宇進行良好的深度覆蓋，即使小區內部建設宏站，也容易因為樓宇遮擋，無法全面覆蓋。

首先，基站選址的科學性、合理性對基站的投資和運營成本有著非常大的影響。在進行無線網絡規劃時要了解地形地貌環境、人口分布、收集網絡類投訴，有現場測試資料，結合現網已有站點信息，利用軟件進行模擬的同時，通過現場勘查，確定最佳的站址位置和初步的建設方案。在選址，切忌盲目追求高，只要能解決目標區域覆蓋即可。在選址還有考慮地質情況，如塌方的可能性，以及與供電主干線路的距離等多種因素；最后，建設一個室內分布系統的成本比較大，傳統室內分布系統需要在住宅建筑中進行分配和走線，布放天線時一般遵照小功率、多覆蓋的原則，且設備的功耗大。因此在增加系統設備數量的同時，也增加了無線及傳輸的投資成本，使得運營商不愿意進入居民區建設室內分布系統。

2、居民區深度覆蓋建設方式

2.1 基站調整

既往工程實踐經驗中表明，在WCDMA網絡密集區覆蓋過程中，一些導頻污染區域產生的最根本原因在于周邊范圍內缺乏可形成有效覆蓋的基站，也可能是因為基站設置過于密集。若調整天線方位或傾角無法解決導頻污染問題，就需要視情況調增或減少基站，并對天線安裝位置或型號進行調整，在滿足擴容要求的前提下實現優化導頻污染問題的目的。

2.2 LTE新型產品覆蓋方案

近年來隨著LTE網絡的發展，各設備供應商相繼研發了一系列的新型產品投入到LTE網絡的覆蓋建設當中。下面以PADRRU設備為例，探索新型產品在居民小區深度覆蓋中的應用。PADRRU設備主要把RRU設備與天線集成到一起并作了美化處理，設備大小如同平板電腦，大大降低了施工協調難度。居民小區采用PADRRU設備室外安裝達到覆蓋住戶室內的目的，通過安裝在住宅樓外墻壁實現對其他樓宇的覆蓋。優點：在物業點通過光纖或網線傳輸，覆蓋效果好。施工簡單，協調容易；監控網管方面有優勢，可以做到末端全網監控。缺點：室外樓宇對打，上下行平衡難控制，設備分區較多，需要合理規劃小區、盡量減少切換；電梯和地下室無法使用本方案解決。本方案可適用上述全部多層多棟居民小區場景。

對上述3種覆蓋方案進行造價對比分析：以一個12棟樓宇（4排、每排3棟）的小區為例。樓宇最外側為3座小高層，內部為9座多層的復合型小區。針對此小區分別采用上述3種覆蓋方式估列設備物料并進行投資預算結果如表1所示。

表1 3種覆蓋方案造價分析對比表

2.3 方案規劃設計及驗證

2.3.1 方案規劃設計

首先，需要規劃出覆蓋區域：先確定需要覆蓋的居民小區，使用專用的手機路測軟件測試；導出測試的LOG場強圖并進行分析；按照現網終端場強要求的最低門限-105 dBm考慮，室外信號需要穿越一層居民外墻到達居民室內；按照墻體損耗15 dB計算，樓間室外覆蓋門限值可設定為-90 dBm，樓間路測場強低于此門限值的部分居民樓宇需要作覆蓋。

確定了需要覆蓋的樓宇，下面進行方案設計，按照設備的覆蓋能力進行合理的布放。PADRRU設備的水平半功率角為65°，垂直半功率角為30°。對于樓間距為20 m左右的住宅樓，垂直方向可覆蓋15層左右，水平方向可覆蓋1~2個單元；對于樓間距在30 m以上的住宅樓，如果把設備橫置放置可覆蓋25層左右，水平方向一樣可以覆蓋1~2個單元。對于25層以上的樓宇，樓間距又不夠大的場景，只能采用設備垂直疊放的方式來進行覆蓋。考慮施工的可操作性，推薦設備安裝位置為單元門的雨搭上方樓外墻壁，需要垂直疊放的第2臺設備建議安裝在樓頂女兒墻。對于無公共區域的別墅居民小區可采用利用合適位置的燈桿、監控桿上安裝設備的方法進行覆蓋。

2.3.2 方案驗證

以第一個PADRRU新型產品深度覆蓋居民小區商都花園為例，本站點采用1臺BBU，7臺PADRRU均安裝于單元門口雨搭上方覆蓋對向樓宇。覆蓋方案如圖1所示。覆蓋前后場強對比明顯，速率提升顯著。PADRRU產品開通后，如圖2所示，居民小區內場強均在-80 dBm以上，SINR均在25 dB以上，達到了極好的覆蓋效果；速率相比于覆蓋前提升大約3倍。

圖2 商都花園小區覆蓋前后場強對比圖

結束語：隨著LTE業務的推進和高層住宅社區的數量和范圍不斷的增加，高層住宅建筑對LTE深度覆蓋的需求也將增加，為了解決高層住宅小區的深度覆蓋，已經成為目前最主要的問題了，同時也是提高用戶認知度的有效途徑。 通過對高層社區網絡覆蓋的細化，大大提高了搞成住宅社區的網絡信號，所以該方案的快速實施，對LTE網絡的良好建設具有重要的指導作用。