密集居民小区覆盖解决方案

密集居民小区覆盖解决方案衢州分公司2010年4月第2页室分覆盖与业务需求小区覆盖与业务需求别墅综合性小区高层小区多层小区1234小区覆盖业务需求TD频段在室内的损耗衰减，是小区深度覆盖必须考虑的难题和重点上网本、上网手机、TD数据卡60%的语音业务量发生在室内70%的数据业务将发生在室内50%投诉位于小区室内居民小区是话务和数据需求的热点区域、也是弱覆盖投诉的热点区域。同时居民小区也是网络建设的难点区域。因此如何做好密集居民小区的网络覆盖，成为衡量GSM/TD网络建设成败的关键之一。第3页建筑结构复杂、衰耗大，室外宏基站覆盖无法有效解决覆盖问题用户投诉多，用户语音业务及数据业务需求大基站和各楼层接入点间的主馈电缆及干线复杂，工程施工难度大室内分布系统覆盖难题：解决方案：覆盖(平层内部建筑隔断较多，穿透损耗情况复杂)控制手段：切换和泄漏多层、高层、别墅、综合性小区、老旧式小区等多种类型小区，针对不同类型的小区进行分类覆盖衢州全区域做了小区分布系统的在120个左右，其中TD系统50个。小区场景特点场景分类小区场景、分类第4页•修正计算结果，确定天线口功率小区分布设计•理论功率计算，穿透覆盖测试•天线选型从小区类型、天线的波束宽度、增益等方面，各种类型天线配合使用，有效覆盖•天线覆盖距离及布放信号只经过一次穿透覆盖室内考虑天线进室内重要区域；天线最好正对居民楼门窗，确保良好的入射角度；住宅楼前后都必须有天线进行深度覆盖•泄露控制或利用定向天线、加衰减等方式有效减少室内小区信号泄漏到室外的场强；在无法保证控制情况下进行泄露信号的疏导与利用PCCPCHRSCP=-80dBm,C/I=0dB；RXLEV=-80dBm•满足室内的深度覆盖，控制或疏导小区泄露信号。小区分布设计第5页容量规划BBU规划RRU规划小区规划后期扩容•载波扩容•小区分裂•通道分裂•小区数量均衡覆盖和容量•异频组网、减少干扰•避免后期容量增加对现网分布系统做大调整•单通道RRU覆盖•RRU分区域覆盖•考虑后期引入A频段的便利性•根据容量需求分析、设备性能，考虑所需基带板数量、传输数量采用“一次规划、一次建设、分期扩容”的建设策略以TD系统为例第6页天线增益、波束宽度、覆盖半径天线口功率（dbm）仅穿过玻璃及一般隔断的覆盖半径（m）穿过2层隔断的覆盖半径（m）711.91.8812.91.9913.9210152.21116.22.41217.52.61318.92.81420.4315223.2表1分布系统天线口功率、天线增益与覆盖半径的关系天线水平波束宽度（1）定向60°~90°天线：应用于小区边缘的楼宇覆盖，严格控制覆盖范围在小区内部；（2）全向天线：应用于小区前后均有楼宇的中心地带，一副天线满足两侧建筑覆盖需求；（3）对数周期天线：应用于电梯覆盖。天线垂直波束宽度（1）通过上图计算垂直距离D，得出室外天线在直射波范围内能够覆盖的最高楼层在7层以下。第7页路灯型全向天线全向天线，TD频段增益8dbi左右,GSM6-10dbi。实际测试中该类型天线对多层小区的覆盖效果最好，可以对1-6层进行良好覆盖，但对7层以上的楼层无法有效覆盖。同时布点位置受到很大的限制。广告牌天线定向或全向天线（可选择），TD频段增益9dbi左右,GSM6-10dbi。实际测试中该类型天线对多层小区及边缘覆盖效果最好，定向天线可有效控制天线信号覆盖方向，可以对1-6层进行良好覆盖，但对7层以上的楼层无法有效覆盖。但是布点位置受小区环境影响较大。天线类型第8页草坪灯天线全向天线，TD频段增益5dbi,GSM4-6dbi。该类型天线对4层以下的楼层覆盖良好，实际测试中在以排屋和别墅为主的小区中适应性较好。同时体积较小不容易引起注意。小型定向美化天线（铁通交接盒式）小型定向美化天线，TD频段增益7dbi,GSM8dbi。做为老小区的主要覆盖手段，在电力线和电缆架空走线的老小区适应性较好，体积较小不容易引起注意。天线类型第9页泄漏电缆耦合型漏泄同轴电缆，在电力线和电缆架空走线的老小区，加挂泄漏电缆对小区影响小，容易实施。7/8″泄漏电缆衰耗小，施工容易，适合在小区分布使用。7/8″泄漏电缆在2200MHz频段每100m衰减7.8dB，耦合损耗（2m）处为80dB。定向天线，TD频段增益9dbi,GSM12dbi。体积小，定向性好，适宜于高层覆盖射灯和路牌型天线天线类型第10页各类型密集居民小区覆盖基本原则在同时有GSM/TD分布系统的情况下，因TD穿透损耗高、覆盖距离近等因素影响，在设计天线密度、布放点位时尽量以TD分布系统为基准。对于楼高6层及以下的多层小区，使用全向路灯型天线是最佳覆盖方式。天线距离覆盖目标单元最好在15米以内，最远不能超过25米。对于新增天线困难且有架空电缆线的老旧多层小区采用泄露电缆+小型美化天线的方式进行覆盖。优先使用7/8″泄漏电缆，泄露电缆的长度不要超过150m，泄露电缆距离楼房最好不要超过20米。高层小区1至6层覆盖沿用多层小区覆盖原则进行。7层以上楼层使用射灯天线覆盖，天线与楼宇间距离以50-70米为佳。同一楼宇高低层覆盖尽量采用同一小区的信号进行覆盖。对于别墅、排屋小区，草皮灯及路灯天线均可使用，天线密度、距离等可参考多层小区方案。所有居民楼前后都要有天线覆盖，才能有效覆盖室内。密集居民小区覆盖基本原则第11页此类小区经常使用的是路灯杆天线和草皮灯，在距离楼道15米处的模测效果如下：通过以上模拟测试分析可知：只考虑GSM覆盖情况下，路灯与草坪灯美化天线均能满足边缘覆盖要求。但是考虑TD－SCDMA网络覆盖要求，建议使用室外全向路灯天线为主要覆盖天线。典型场景覆盖1-多层小区路灯杆天线TDGSM草皮灯TDGSM第12页通过一系列的专项试验和测试，针对新建多层小区的覆盖规划提出如下原则：在楼高6层（或6层以下）的多层小区，使用全向路灯型天线是最佳覆盖方式。居民小区各住宅楼前后都必须有天线进行覆盖才可以有效覆盖室内。天线距离覆盖目标单元最好在15米以内（GSM20米），最远不能超过25米（GSM35米）：小于等于2个单元的居民楼，一般需要1个天线覆盖；3个单元的居民楼，一般需要2个天线覆盖；大于3个单元的居民楼，每隔一个单元一般需要1个天线覆盖。天线最好正对居民楼门窗，确保良好的入射角度。典型场景覆盖1-多层小区第13页对于一些老旧的多层居民小区，由于原有物业设施比较完备，路灯天线和其他常规天线安装进入小区比较困难，同时也容易引起业主注意，谈点和施工难度很大。这些老多层小区的电力电缆线路多为架空明线，且楼房间距比较小，大多在20m以内。针对这些老旧小区的特点，我们采用了泄漏电缆+小型定向美化天线的方式进行覆盖。采用1/2泄漏电缆时，GSM与TD－SCDMA两系统的接收电平明显比其它两种类型泄漏电缆低，因此在小区分布中，不建议采用1/2泄漏电缆覆盖。而7/8和13/8两种泄漏电缆在接收电平相差不多，由于材质等因素限制，13/8泄漏电缆由于管径太粗，弯曲度太差，因此在小区分布中极少采用，而大量用于规则分布中，如铁路隧道、高速隧道等。因而7/8泄漏电缆将是此类旧小区分布的优先选择。7/8”泄漏电缆13/8”泄漏电缆1/2”泄漏电缆GSMTD-SCDMAGSMTD-SCDMAGSMTD-SCDMA注入功率dBm373237323732合路器损耗db333333跳线及接头损耗db1.51.51.51.51.51.5150米传输损耗db7.812.34.28.813.221.820米处室内电缆耦合损耗db918687868893墙体损耗db12161216121620米处室内接收到的电平值dbm-78.3-86.8-70.7-83.3-80.7-103.3典型场景覆盖2-旧式小区第14页根据实际情况，我们对老多层小区的覆盖规划提出如下原则：选用加挂7/8″泄漏电缆的方式，泄露电缆的长度不要超过150m，距离楼房最好不要超过20米。尽可能在楼房前后都布设泄露电缆进行双面覆盖。对于泄露电缆难以布设的位置，使用小型定向天线进行补充。泄漏电缆小型定向美化天线典型场景覆盖2-旧式小区第15页以最远60米处为例计算：根据空间传播损耗为：Lr=20log60+20log2200-28=74.8dB同样，我们来计算天线信号经一堵墙壁阻隔及一个中等楼层时信号情况:典型楼层覆盖区外墙壁衰减因子W为15.62dB,楼层衰减因子F为23.62dBLindoor=74.8+15.62+23.62=114.04dB美化天线增益为8dBi左右，要保证楼层覆盖最弱接收电平在-80dBm以上，则需要天线口输入功率应该保证在21.04dBm以上。以最远100米处为例计算：根据空间传播损耗为：Lr=20log100+20log2200-28=78.8dB同样，我们来计算天线信号经一堵墙壁阻隔及一个中等楼层时信号情况:典型楼层覆盖区外墙壁衰减因子W为15.62dB,楼层衰减因子F为23.62dBLindoor=78.8+15.62+23.62=119.04dB美化天线增益为8dBi左右，要保证楼层覆盖最弱接收电平在-80dBm以上，则需要天线口输入功率应该保证在26.04dBm以上。通过以上理论分析，要想天线覆盖的距离越远，则输入的天线功率就需越强，通常，小区内楼宇间距在40－60米之间，同时，根据天线的垂直波瓣宽度，当天线点位置离覆盖区在60米左右时，天线所能覆盖的垂直距离约为60米左右，按照标准层3.3米/层，则可覆盖18层左右，由于低层采用路灯型天线覆盖，因此理论上可满足20层左右小高层楼宇的覆盖要求。典型场景覆盖3-高层小区天线覆盖距离估算第16页低层+高层的覆盖方案。1-6层的覆盖基本可以采用多层小区的覆盖方式来解决。7层以上楼层覆盖主要依靠射灯天线。高层居民楼前后都要有天线覆盖，才能有效覆盖室内。天线装在楼顶，采用定向天线，覆盖能力比较强，但是干扰比较严重，在建筑高度较高时慎用，此时可考虑用多层建筑物上天线上倾的方式覆盖高层典型场景覆盖3-高层小区第17页室外覆盖效果室内平均场强典型场景覆盖3-高层小区第18页典型场景覆盖4-别墅、排屋覆盖方案分析：重要程度高，宏站准入难度大，覆盖效果无法保证；室内分布系统建设难度较大；推荐采用地面灯杆、草皮灯天线的室外分布式方案进行覆盖。第19页室分信号泄露容易对大网信号造成影响，会造成语音掉话、未接通、数据业务掉线、语音及数据业务的2G/3G切换失败等事件；对信号的泄露解决，一般可分为“控制”与“疏导利用”两种类型；小区由于其开放性特点，泄露的信号往往成线、成片，对此类泄露信号适宜采用“疏导利用”方法解决；“疏导”：利用泄露信号作为外网信号的补充，作为信号泄露路段的主覆盖信号。开放式多层小区、高层小区多属于“疏导型”场所，这些小区泄露信号RSCP/RXLEV一般在-75—-55dbm，通过增加路灯天线或射灯天线扩大信号泄露范围以及直接利用泄露信号做为主覆盖。小区信号泄露解决新增四副定向射灯天线覆盖，多层小区泄露信号解决整改前信号泄露图整改后信号泄露图第20页高层小区泄露信号解决小区信号泄露解决高层小区的覆盖方法一般为“室内分布系统+室外射灯天线或路灯天线系统”相结合的覆盖方式，此种覆盖方式虽然为立体的深度覆盖，但是最大隐患是高层射灯天线信号过远覆盖以及泄露。此类信号适宜直接利用高层射灯天线的泄露信号作为此小区周边道路的主覆盖频点，并合理添加和宏站的切换关系。经过测试，手机在经过周边路段时能够顺利切换，并不会产生掉话衢州TD三期共“疏导”治理小区6个，有效弥补了宏站在这些小区周边6条路段的弱覆盖，不仅有效减少这些小区周边的掉话、切换失败等事件，而且节省了4个宏站的建设，按照每站30万计算，共节约投资近120万。第21页高层住宅小区划分及切换问题分析小区分区方案与切换带设置策略室内小区邻区设置建筑的高层和低层可分层设计，见右图；出入口切换