LTE網絡多場景深度覆蓋解決方案

袁 帥

（中國通信建設集團設計院有限公司，北京 100000）

1 引言

目前LTE網絡的建設日趨完善，網絡的廣覆蓋已基本實現，隨著一些重要場景數據業務需求的快速增長，如室內或繁華的街區等，深度覆蓋不足的問題已開始明顯顯現，嚴重影響了用戶感知，帶來了較差的用戶體驗。因此，深度覆蓋的提升成為了接下來需要面臨和亟待解決的重要難題。

2 深度覆蓋的重要性及解決思路

現階段隨著各種智能終端的層出不窮，LTE無線網絡的深度覆蓋便不僅僅局限于傳統的語音覆蓋，而是向數據業務方向轉變，智能化、流暢化已然成為LTE無線網絡的現實需求。目前雖已實現了LTE網絡的連續覆蓋，但是在一些如商務樓宇云集的核心商圈、居民樓密集的住宅區域等場景下依然存在信號覆蓋弱、甚至無信號的情況，這些區域特點顯著：用戶相對集中，業務需求量大，對容量提出較高要求；樓層高，樓宇密，樓間遮擋造成陰影盲區，對覆蓋造成很大影響。

縱觀整個LTE網絡都是以宏站建設為基礎，來快速解決連續覆蓋道路、樓宇外部等的淺層覆蓋問題。而對于覆蓋盲區和弱覆蓋區域，僅僅通過調整宏站的工參已經無法滿足覆蓋要求，因此采取“宏微協同、室內外協同”的措施就顯得尤為重要。

圖1 深度覆蓋解決思路

所謂“宏微協同、室內外協同”如圖1所示，就是對于室外區域，除正常進行宏站建設之外，還采用燈桿站、微站等一體化小基站的建設方式，對弱覆蓋區域、熱點區域近距離靈活部署，有針對性的解決深度覆蓋問題，同時降低對宏站的依賴，從而做到宏微協同。對于有核心價值的、業務需求較高的室內區域，可以一方面采用室外微站向室內輻射對打的方式進行網絡覆蓋，另一方面采用外表美觀、性能良好、維護便捷的新型室分如LampSite等進行室內覆蓋，從而做到室內外協同。

3 多場景深度覆蓋解決方案

3.1 多場景解決方法

3.1.1 高密度住宅小區

業務特點方面，高密度住宅小區的功能單一，人口密度高，流動人員少，數據業務以休閑娛樂為主。該場景具有明顯的潮汐效應，工作時段的業務量一般低于非工作時段的業務量，周末或節假日偶爾會出現業務量突發的情況，容易出現網絡擁塞問題。與普通住宅小區對比，高密度住宅小區的樓層高、樓宇多、用戶密度大、容積率高，只通過室外宏基站兼顧覆蓋的方式通常無法滿足用戶需求，尤其是語音業務，一旦出現掉話或者通話質量下降，便很容易引起用戶的投訴，嚴重影響運營商的品牌形象。

結構特點方面，高密度住宅小區多為高層小區、多層混合小區和復合型小區，這類場景的結構特征隨建筑特征的不同而不同，有些住宅小區樓體不通透，內部隔斷多，墻體也較厚，穿透損耗非常嚴重。

站址及天面選取方面，由于近年來居民對電磁輻射的抵觸心理非常嚴重，對小區及周邊的站址非常敏感，就給基站站址及天面的選擇增加了難度；同時，由于很多小區基礎設施已經實施完畢，居民已經入住，在小區內進行基站施工和傳輸布線等難度也非常高。如果繼續建設宏基站進行覆蓋，不但實施難度大，覆蓋效果也不理想，因此對于這種場景，可采用室外微基站的建設方式，室外微基站安裝方便，部署靈活，隱蔽性好，可通過設置天線工參，實現對住宅小區樓宇內部的定向穿透覆蓋，進而解決深度覆蓋問題；對于地下停車場或小區電梯部分，可采用無源室內分布系統或室內微基站解決。

3.1.2 高流量商務區

所謂高流量商務區，就是用戶人群分布集中，且多為商務人士，職業定位相對高端，對語音業務和數據業務需求較高，需要較高的數據業務體驗速率、較低的時延；語音通話要求清晰、流暢。通常此場景的語音話務量和數據業務量要高于周邊其他普通場景。高流量商務區多為高檔寫字樓、酒店，該場景的建筑結構特點是樓層較高（有些樓宇甚至為地區標志性建筑），隔斷較多，通常為鋼筋混凝土結構加玻璃外墻，辦公區房間大小不等，電梯較多，兼有地下室。對于大型商業場館雖然層高不高，但是結構復雜，平層占地面積較大，隔斷少，室內空曠封閉，建筑內空間跨度大。

上述場景由于樓體自身結構原因，以及樓宇建筑位置排布問題，建筑物內存在較明顯的弱覆蓋區域，同時電梯、地下停車場等區域一般為覆蓋盲區。針對于這種場景的無線網絡建設應采取如下方式：用戶集中、業務量需求大的室內區域采用新型有源室內分布系統解決深度覆蓋，如LampSite等；室外周邊區域采用一體化微基站覆蓋手段實現街道、底商等的覆蓋，用于吸收熱點區域的業務量，為宏基站分擔業務；用戶稀疏、業務需求一般的地下停車場、電梯等采用無源室分系統這種廣覆蓋、低容量的方式解決信號盲區問題。

5)進一步從3次大風過程來看,出現例如臺風、寒潮等過程性的大風過程時,浮標站與新沙島站有較好的擬合效果,而與國家站在陣風方面基本存在一個風力等級的差距。而出現類似強對流這種突發性大風過程時,浮標站的風力變化具有一定的偶然性。

3.1.3 高校

目前，大學生手機網絡的使用呈現“普及率高、依賴程度高”的兩高態勢，所以高校也是亟需解決深度覆蓋的一個重要場景。高校的用戶群體類型單一，共性鮮明，大學生使用最多的數據業務是社交類和娛樂類，手機網絡游戲、手機視頻、手機網絡新聞等手機互聯網娛樂已成為大學生活的重要組成部分。高校場景的數據業務需求非常高，且潮汐現象非常明顯，數據業務白天主要集中在教學區域，晚上則主要集中在宿舍區域。

高校類似一個綜合性的小社區，它包含多種功能性的建筑，有室內區域和室外區域，所以對高校進行覆蓋，最重要的就是做好室內外宏微協同覆蓋。室外區域面積大，比較開闊，穿透損耗低，通過室外宏基站和室外微站的建設基本能滿足覆蓋需求。室內區域就相對復雜一些，考慮到容量和施工協調難度，通常采用新型室分的建設方式，如LampSite等，同時輔以室外站向室內對打輻射的方式進行深度覆蓋，如BOOK RRU等。

3.2 解決案例及仿真分析

3.2.1 高密度住宅小區

選取北京某住宅集中區域為案例，該區域以居民住宅小區為主。圖2為該住宅區的三維地圖，可以看出建筑層數均為十層左右，樓宇為多行排列形式，居住密度較高。

圖2 北京某住宅集中區三維地圖

如圖3的仿真結果所示，該區域有部分住宅小區的RSRP已低于-115dBm，可見住宅樓內部存在深度覆蓋不足的現象，如不改善，將引發住戶的投訴。

圖3 北京某住宅集中區建設BOOK RRU前仿真圖

考慮到物業協調難度和民擾問題，本次采用相對隱蔽的BOOK RRU，隱藏于弱覆蓋區域居民樓單元門上或草坪中，通過對打輻射方式來解決住宅內部深度覆蓋問題。仿真結果如圖4所示，弱覆蓋區域住宅的RSRP明顯有所改善，可全部提升至-115dBm以上。

圖4 北京某住宅集中區建設BOOK RRU后仿真圖

選取北京某核心商圈為案例，該區域以高端商務寫字樓為主。圖5為該商圈的三維地圖，可以看出建筑層數均為二、三十層左右，樓宇分布相對密集。

圖5 北京某核心商圈三維地圖

對于這種高流量商務區，如果單靠周圍的宏站建設是無法解決樓宇內部信號覆蓋問題的。如圖6的仿真結果所示，該區域部分商務樓宇的RSRP在-115dBm以下，可見該商務樓宇內部深度覆蓋不足，嚴重影響了用戶感知。

圖6 北京某核心商圈建設LampSite前仿真圖

考慮到傳統室分會破壞樓體裝修，協調實施難度大，本次采用新型室分LampSite對多個弱覆蓋樓宇進行室內無線網絡覆蓋，解決高端商務樓宇內部的深度覆蓋問題。仿真結果如圖7所示，弱覆蓋區域商務樓宇住宅的RSRP明顯有所改善，可全部提升至-115dBm以上。

圖7 北京某核心商圈建設LampSite后仿真圖

3.2.3 高校

選取北京某高校為案例，圖8為該高校的三維地圖，選取的為教學樓區域，可以看出該區域相對開闊，建筑樓宇均為十層以下的低矮建筑。

圖8 北京某高校三維地圖

如圖9的仿真結果所示，該區域部分教學樓RSRP低于-115dBm，可見此高校存在教學樓內部深度覆蓋不足的現象，如不改善，會給對手機依賴度極高的學生用戶帶來較差的體驗。

圖9 北京某高校LampSite+BOOK RRU聯合部署前仿真圖

考慮到容量和施工協調難度，本次在室外采用BOOK RRU向室內對打輻射的方式，室內采用新型室分LampSite建設方式，對弱覆蓋樓宇內部進行無線網絡覆蓋，通過室內外協同來解決住宅內部深度覆蓋問題。仿真結果如圖10所示，弱覆蓋區域教學樓RSRP明顯有所改善，可全部提升至-115dBm以上。

圖10 北京某高校LampSite+BOOK RRU聯合部署后仿真圖

3.3 小結

由上述3個案例可以看出，對于北京這種宏站覆蓋已經基本完善的城市，還是存在很明顯的室內深度覆蓋不足問題，通過部署微站和新型室分，可以大大彌補宏站的不足，有效的改善LTE無線網絡覆蓋效果。

4 結束語

隨著用戶對數據業務的依賴性越來越強，對數據業務連續使用性要求越來越高，進行LTE無線網絡深度覆蓋就成為了運營商重點關注的問題，而微站和新型室分的得體應用恰好解決了這一難題。微站和新型室分成為基礎宏站和傳統室分建設的有效補充手段，通過這種宏微協同、室內外協同的方式進行LTE無線網絡建設，為提升用戶感知，增強用戶粘度給予了重要保障。