无线网络深度覆盖

无线网络深度覆盖（精选7篇）

无线网络深度覆盖 篇1

1 技术背景

随着校园信息建设的步伐加快以及国家信息化战略的实施, 大学校园对于无线网络的需求不断提升。另一方面随着移动互联网的发展, 每个教师和学生都必须适应无线网络环境下的生活、工作和学习。而就目前的情况来看随着手机、笔记本及其它无线终端的普及, 这种建设无线校园的条件也日益成熟。基于IEEE 802.11n的无线局域网具有终端丰富、标准成熟、可扩展性强、安全可靠等一系列优点。但由于校园内人流的密集度较高和建筑物结构特殊, 造成了校园深度覆盖能力不足。本文结合实际工程经验, 介绍了一些较成熟的覆盖技术。

2 无线覆盖

2.1 划分信道

目前WLAN一般采用基于802.11 a/b/g/n协议的技术标准, 工作在2.4GHz频段, 工作频率范围为2400~2483.5 MHz, 属于无需申请的ISM频段 (工业、科学、医疗) 。由于使用ISM频段, 一般使用时划分为13个信道, 每个信道带宽为22MHz;信道间隔5MHz。3个非重叠信道:1、6、11。因此在现场需要部署多台无线接入设备时, 需要考虑信道之间的干扰问题, 合理利用1、6、11三个信道, 需要从水平和垂直两个方向考虑, 从而避免信道间的干扰。

2.2 传播距离

室内分型AP的发射功率不超过27dbm (500m W) , 而无线猫及无线机顶盒的发射功率为不超过20dbm (100m W) , 在设计无线校园覆盖方案时应该保证覆盖区域内的终端接收功率不低于-70dbm。为了保证信号质量, 一般还需要预留18d B。在相同的介质中, 传播距离每增加一倍衰减增大6d B, 不同的介质中衰减量也不相同。除了信号接收功率, 接收信号的信噪比也必须满足一定条件。

3 设备选择

3.1 无线机顶盒/无线猫直接覆盖

无线机顶盒以及无线猫方式特点是只要同轴电缆到达的位置均可部署, 覆盖场景小, 适用于教室或会议内安装了有线电视的场景。这时可以直接通过置换成无线机顶盒或者无线猫来提供Wi Fi信号, 无线机顶盒和无线猫可以分别通过网口和同轴口连接外网, 电视回传通道和无线网络共享接入带宽, 但回传信号数据流量较小, 建议无线机顶盒/无线猫开通6M带宽。为保证用户体验, 单台设备配置文件允许最大用户接入数量为15个, 同时建议的RF发射功率一般是100m W。

3.2 增强型分布式AP放装覆盖

室分AP方式特点是覆盖面积较大、空间阻断较多、AP要求集中部署, 适用于大型公共场景, 以及分布在教室通道两侧或办公区域。对于部分没有安装有线电视的教室和小型会议室, 可采用100m W的双频AP加强覆盖, 合理规划频率资源, 减少不同区域间信号的相互干扰。AP全部采用瘦AP模式, 通过校园核心机房内的AC进行统一管理, 因而免去了现场施工调试过程, 但是需提前将AP的MAC地址添加到AC系统内。

3.3 室内分布式AP深度覆盖

对于大型会议室、礼堂和食堂等场所, 由于室内空间巨大, 若采用无线猫和放装型AP覆盖受到无线信号传播距离的限制, 效果很不理想, 因此一般采用室内分布系统进行覆盖。一般有两种方案:第一是利用原有的2G/3G/4G分布系统, 在原有的线路上进行合路, 但是由于WLAN和移动通信系统信号的频率不同以及线路本身固有的频率选择性, 必须合理测算信号的衰减, 保证信号的质量。第二是单独建设WLAN无线分布系统, 这种方案成本较高, 而且会破坏建筑物原有的墙面和装修, 因此不作为首选方案。采用室内分布式系统, 要选择合适天线且准确的设计天线角度的覆盖范围。

3.4 面板AP灵活覆盖

对于一些重要的会议场所, 比如校领导会客厅和行政会议室, 若采用放装AP会直接影响室内美观, 这时可以采用面板AP实现小范围覆盖, 只需将普通的信息面板置换为带WIFI功能的信息面即可。

4 网络接入方案

4.1 光纤接入

连续覆盖、大进深的公共区域、跨楼层的公共区域, 最好采用光纤+AP方式, 可实现千兆接入, 需要单芯光纤接入。具体根据现场情况分为放装AP和室分AP两种方式。由于校园教学楼、行政楼、礼堂、活动中心以及食堂等建筑物都属于大容量高密度区域, 同时接入时除了考虑无线接入的带宽, 还要考虑有线带宽的需求, 所以一般采用100M/1000M带宽接入。对于部分大型教学实验楼可采用10G光纤接入。

4.2 五类线接入

五类线的优点是施工难度较低, 对于环境的限制较小, 超五类线容量甚至可以达到1000Mbit/s。除此以为五类线可以直接通过RJ45接口连接无线接入点, 不需要单独设置转换设备, 且成本较低, 因此获得了广泛的应用。但缺点是五类线传输距离较短, 一般不超过90m, 因此在一些场合无法使用。五类线一般适合带宽需要不高, 布线难度较大的区域。

4.3 同轴线接入

对于安装有线电视的建筑物来说, 同轴电缆所提供的带宽虽然有限但是满足了部分场景的特殊需要, 但是同轴的电缆的带宽是受限于有限电视终端的数量, 一般和终端的数量成正比。因此这部分的接入带宽主要根据无线机顶盒和无线猫的数量来规划的。

4.4 G/4G移动通信系统接入

对于部分难以覆盖的区域或者由于施工难度和现场环境限制无法铺设线缆的区域, 可以考虑通过3G/4G移动通信系统接入。这种接入方式只需要在现场布放若干移动信号接收机并将移动信号转换为WLAN信号, 因此施工较为容易, 但是缺点是可能信号的稳定性和容量不理想。

5 总结

无线校园网是目前校园网建设的热点, 本文介绍确保校园网的覆盖范围和网络接入的几种成熟技术方案, 在具体设计方案时必须结合建筑物的实际情况进行分析, 必要时还可以采取802.11协议以外的其他无线技术进行补充覆盖, 进一步提升无线校园网的容量。

无线网络深度覆盖 篇2

在4G建设完成广域覆盖之后, 网络容量、热点和室内覆盖又将成为摆在运营商网络面前的难题。因为根据业内机构的统计, 4G时代将有超过90%的业务发生在室内。但LTE的工作频段较高, 在覆盖和穿透方面较弱, 单纯使用室外宏站的方式无法解决室内覆盖的需求, 而室内深度覆盖也就成为业界关注的焦点。

一种支持GSM/TD-LTE标准的Smallcell和WLAN (Wi-Fi) 的解决方案就应运而生了。凭借支持双无线网络和WLAN服务的关键特性, 它能够在企业、室内以及高容量热点区域中部署, 也能够使用标准的宽带连接作为低成本的网络回传, 因此在降低部署及维护成本的同时, 可提供先进、可靠的安全功能, 这就是Nanocell。

据Vision Mobile调查显示, 一个Femtocell覆盖距离大约为10m, 一个Picocell范围小于200m, 一个Nanocell标准范围小于2km。可以说, Nanocell是比集成了运营商级WLAN的其他Small cell范围更广的Small cell。

Nanocell用于为非常密集的数据使用区域增强网络容量, 在某些方面, 也是传统Smallcell演进的下一个迭代。

烽火科技利用其在主设备基站上的优势, 并结合多年在WLAN市场积累的技术经验, 迅速推出了SC-6120系列的Nanocell类产品, 将Small cell和Wi-Fi充分结合在一起, 充分利用经济措施 (单一电源供电、共享回程、成本更低的产品供应和运营成本) 并充分使用两个承载网络的协同效应 (如信息在两个网络间传输切换, 利用Wi-Fi额外的容量及来自于移动电话的更大范围覆盖、最佳的服务质量) 。与此同时, 目前的SC-6120系列产品可在一个节点上支持多种蜂窝标准, 满足运营商对于多种网络制式支持的需求。

在异构网络 (Het Net) 逐步成为趋势的前提下, 一个Het Net由多层包括Nanocell在内的大小蜂窝组成。这些蜂窝将能够自组织无缝地为用户提供一个更高质量和一致性连接的网络。尽管一个Nanocell在理论上的覆盖范围可达2km, 但在大多数情况下, 它的覆盖范围也许只有100~500m。Nanocell的最终目的是为了提升用户体验, 让基站与用户更接近, 降低每个基站的用户数量。这样使得运营商通过一个固定的无线接入频谱可承载更多的通信量, 增加网络的总容量。

不仅如此, 烽火科技推出SC-6120系列产品外形非常精致小巧, 可灵活安装在墙壁、天花板等各种建筑物表面。SC-6120系列产品还支持LTE双流MIMO, 小区总吞吐率可提升100%, 边缘用户速率可提升近40%以上;支持载波聚合, 在聚合20MHz+20MHz的情况下, 下行峰值速率可以达到215Mbit/s, 确保用户体验更优。

无线网络深度覆盖 篇3

目前我国3G、4G移动通信网络部署的频段较高,而3G、4G网络高速率等级对应的设备接收机灵敏度也较高,因而室内区域和部分阻挡严重的室外区域出现覆盖不足,成为覆盖难点,如城区内占地面积较大的城中村。城中村一些狭窄公共区域和建筑物中低层区域的弱覆盖、覆盖盲区多,造成网络质量较差,而该区域流动人口多、手机用户多,用户投诉也明显增多,严重影响通信运营商的品牌形象。

本论文在实际的LTE网络深度覆盖建设经验和优化经验的基础上,提出了一套城中村LTE网络深度覆盖解决方案,为LTE下一步在城中村的深度覆盖优化提供参考。

2城中村特点及网络覆盖现状

2.1城中村特点

城中村一般在城区中占地面积较大,房屋排列不规则,建筑高度多为15米或以下;建筑物密度很大,楼间距在2米左右,建筑物内部结构一般较简单,穿透覆盖难度较小。该区域人口密集,且流动人口多,潜在用户数量大。

2.2 LTE网络覆盖现状及存在问题

目前各大城市中均存在城中村,城中村的网络覆盖与密集市区、一般市区区域类型统一考虑,以宏基站覆盖为主。到目前为止,三大运营商经过两三年的LTE网络建设,城中村的网络覆盖情况普遍较好。但部分城中村的一些狭窄公共区域、建筑物低层还存在一些弱覆盖区域和覆盖盲区,造成用户接通难和掉话次数多;由于部分城中村内部结构很复杂,它们的网络覆盖建设方案本身有不完善的地方。

3 LTE深度覆盖建设方案

针对城中村的环境特点和网络覆盖难点,LTE网络建设部门应制定一套完善的深度覆盖建设方案。

3.1 LTE规划与设计特点分析

相对于2G/3G,LTE网络对干扰更为敏感,它的规划更加注重信号质量。LTE网络主要承载用户的高数据业务,而业务速率与网络的SINR值有较强的相关性。因此LTE网络规划与设计具有以下两个显著特点:

(1)站址选择要求更高

a、站间距的影响:某地市密集城区4G试验网,现网平均站间距200米,通过规划软件将站间距调整到300米。从仿真结果可以看出,RSRP合格率从98.6%降低到96.8%,下降了1.8%,但是SINR合格率从78.8%提高到90.3%,升幅达11.5%,改善非常明显,小区平均吞吐量也随之大幅提升。因此,建议密集城区站间距不小于300米,普通城区站间距不小于400米,且站址分布尽量满足蜂窝结构。

b、站高的影响:通过实地测试数据来看,当周围有50米以上高站且为控制好覆盖范围的情况下,该扇区的下载速率比周围无高站的扇区下降约20%。因此建议城区基站站高尽量控制在30~40米。

(2)天线参数和隔离度设计要求更高

a、方位角、下倾角:天线方位角主瓣方向要求正对覆盖目标的中心区域,且前方100米范围内不应有高大建筑物阻挡。如果站址周围有较宽的街道时,天线主瓣方向应尽量与街道方向成一定的夹角,避免越区覆盖,从而造成干扰。

天线下倾角的设置应在参考周围建筑物特点的基础上,根据覆盖半径要求和天线挂高进行严格的计算。如果下倾角过小,会造成过覆盖;下倾角过大,将达不到覆盖范围要求。

b、隔离度:与其他系统共天面或共站址安装时,应严格控制好隔离度。如果天线间距过小,易造成干扰,影响网络性能。工作在1800MHz频段的LTE与其他系统的天线安装隔离距离要求见表1。

3.2深度覆盖方式分析

针对城中村的特点,其网络覆盖将灵活采用宏基站、室外分布系统、微微基站等方式,同时考虑投资成本与物业协调难度来制定合理的解决方案,从而实现宏微协同和室内外协同覆盖。通过对现有网络数据的分析,城中村的深度覆盖思路及方案建议如下:

(1)首先对城中村内部的道路进行DT测试,以及对一些典型楼栋、典型角落进行CQT测试,同时提取属于该区域的MR数据和用户投诉信息。通过分析这些数据,定位问题点和原因。

(2)根据城中村周围的LTE宏基站位置,在城中村内部选择宏基站站址,应严格满足站间距要求和蜂窝结构。对于理想网孔结构上及偏离距离允许范围内无法找到理想的建筑建设楼面宏基站,那么建议在该位置上建设18米左右的灯杆站。这是优先考虑和最关键的覆盖方式。

(3)确定宏基站安装位置后,通过设置模拟基站和测试数据分析,进一步论证所选宏基站站址的合理性。

(4)对于新增宏基站后存在覆盖问题楼栋较多的情况,建议采用多RRU或(与)级联RRU+功分器件+定向天线或者微微基站定向覆盖实现楼间对打或斜打的效果,设备和天线安装在问题中心区域楼顶或建筑物外墙。级联RRU+功分器件+定向天线的覆盖示意如图1所示。

对于新增宏基站后仍有覆盖问题的区域范围较大的情况,则建议采用级联RRU+全向天线或者微基站+全向天线进行覆盖,设备和天线安装在在问题中心区域楼顶。

根据业主和物业的要求,考虑是否采用美化天线。

(5)对于新增宏基站后局部小范围存在覆盖问题的区域或角落,建议采用Pico、Femto等微微基站方式,快速建站解决问题;并根据宏基站和微微基站的位置决定是否需要进行宏微小区合并。

(6)对于城中村内居民抵制无线辐射、宏基站选址难的情况,则建议采用信号源+光纤分布系统(主单元+扩展单元+远端单元)进行覆盖,远端单元自带一体化天线或者外接功分器+射灯型等美化天线,安装于建筑物外墙;根据城中村面积大小和建筑物分布特点设计主单元、扩展单元和远端单元的数量,目前主流厂家设备主要支持1个主单元最多连接4个扩展单元和1个扩展单元最多连接8个远端单元。信号源+光纤分布系统+功分器+美化天线的覆盖示意如图2所示。

(7)如果城中村面积非常大、且城中村中属于本运营商的用户数量很多的情况,可以考虑采用多BBU+多RRU+功分器件+天线进行覆盖。

(8)通过以上的分析,对三种主要覆盖方式的优缺点及适合的覆盖场景进行了对比总结,具体见表2。

(9)新型产品的应用分析:a、近两年出现的新型设备如一体化基站和一体化RRU的特点是主设备与天线集成,它们的使用方式和适用场景类似于微微基站,但它们的发射功率要大(微微基站发射功率在500m W以内);b、Lamp Site和Qcell是创新型室内分布系统,与传统DAS相比,以网线代替了平层馈线和平层功分器件,每层RHub间的光缆代替了主干馈线和主干功分器件,发射功率在100m W以内的一体化p RRU代替了室内天线;c、新型产品的稳定性需要经过两年以上的实际应用检验,只有性能稳定且具备优势,才建议大规模推广。

3.3案例分析

(1)某城中村占地面积约为500米*450米,房屋密度高、楼间距小,部分楼间距只有1.5米,室外宏基站难以有效覆盖;城中村区域人口密集,业务需求量大;内部居民对基站设备的安装有很强的抵触心理,导致新增宏基站的可能性非常小。

(2)LTE FDD现网情况:主要由城中村北边的宏基站覆盖,但是室外宏站难以有效覆盖,导致城中村中部分小巷、房屋底层存在弱覆盖。从RSRP测试图来看城中村内室外区域覆盖情况:靠近基站侧的区域电平在-90~-100d Bm,覆盖较好;小区南部,尤其西南部电平在-100~-115d Bm,覆盖较差。

现网室内覆盖情况:西南部楼宇一层楼道内45%的区域处于脱网状态,平均RSRP为-115.27d Bm,平均SINR为-4.63d B,平均下载速率为2.79Mbps,深度覆盖不足。

(3)深度覆盖方案:从测试数据分析发现,城中村覆盖问题主要存在于部分小巷和房屋底层,尤其在西南部区域这类问题更为严重。又因为内部居民反对新增宏基站,不过城中村整体占地面积不大。经过综合考虑,最终的方案是在问题区域采用微微基站定向覆盖的方式,将微微基站安装于1楼或2楼外墙进行定向覆盖,共安装10台微微基站。微微基站定向覆盖安装示意如图3所示。

(4)覆盖效果:深度覆盖方案实施前后的DT测试网络性能对比见表3。

(5)小结:通过对问题区域进行定向覆盖,解决了该小区的深度覆盖问题。

4深度覆盖网优手段提升思路

对于经过一期或多期LTE网络工程建设后仍然存在深度覆盖不足的城中村,则需要通过无线网优手段制定优化方案来进行调整。

通过对多个城中村的DT测试、CQT测试、网管、MR数据、用户投诉信息等数据进行分析,排查原因,总结出导致城中村内SINR值差和引起用户投诉的原因主要有以下六类:

设备故障。如BBU或RRU故障等;

参数设置问题。如邻区设置不合理;切换参数设置不合理引起切换不及时,从而导致SINR值差;

系统内干扰。如同频干扰(基站站距过小、过高,或者天线参数设置不合理),模三干扰等;

系统间干扰。如DCS1800带来的阻塞/互调/杂散干扰、GSM900二次谐波干扰、PHS带来的阻塞/杂散干扰等;

其他无线电系统带来的干扰。如军方通信设备、大功率电子设备、广播、微波;

宏基站站间距过大导致弱覆盖或覆盖盲区较多。

通过分析,确定问题区域的真正原因,建议通过以下思路和手段进行网优调整:

(1)首先排查是否属于天馈接头、基站发射功率设置不合理等其他非站址因素引起的原因,如果是,则进行调整;

(2)在排除(1)中因素的情况下,可采取开启基站设备中的动态AGC功能、优化接收数字滤波器、加装中频滤波器等方法,控制系统内干扰和系统间干扰;

(3)对于调整了天线参数(如方位角、下倾角等)后SINR值仍低的站间距过小的站址,建议搬迁或减少其中的扇区;

(4)对于站间距过大的站址,应在中间合理位置增加基站或搬迁其中一个不合理的站址;

(5)对于调整了天线参数(如方位角、下倾角等)后SINR值仍低的站址过高的站址,建议降低天线挂高;

(6)如果周围宏基站位置合理、参数设置也合理,则需要制定综合的深度覆盖建设方案,具体参见第3节。

5结论

本论文结合实际案例对城中村覆盖问题进行了分析,并系统性地提出一套完整的深度覆盖思路和解决方案建议,用于指导下一步的LTE网络建设和优化。这将大大改善城中村的网络质量,提升用户感知,提高通信运营商的网络品牌影响力。

参考文献

[1]华为技术有限公司.LTE无线网规网优培训教材.2013(5).

[2]中国移动通信集团公司.中国移动LTE分场景新型室内覆盖最佳实践.2015(5).

[3]田艳中.LTE网络传播模型校正探讨[J],移动通信,2014(12).

无线网络深度覆盖 篇4

以国家广电总局2006年发布的国家电视电影行业标准GY/T220.1-2006移动多媒体广播第一部分广播信道帧结构、信道编码和调制为技术支撑的支持7寸以下小屏移动接收的CMMB技术体系 (即手机电视) 在总局的大力推动下, 目前无线覆盖已布及省地市城市, 同时各省地市积极组建CMMB的单频网, 使城市覆盖率高达80-90%, 明年无线覆盖要涉及到县级市, CMMB无线覆盖发展迅速。随着无线覆盖率的不断提高, 随着节目质量的不断提高和更具特性化, 随着市场运作力度的加大, 人们对移动随时随地收看电视节目信息的需求会不断加大。目前我们无线覆盖仅满足路面, 车载和部分浅室内接收, 还不能满足人们在写字楼内, 居室内等地区的深度覆盖。目前CMMB已经开展室内深度覆盖的技术工作, 无论是什么样的覆盖对象, 如写字楼、居室、商城等, 采用的覆盖技术方案集中几下几种:

(1) 楼内布线, 室内布置小型吸顶式天线发射电磁波达到覆盖的目的。

(2) 楼内布线, 比较大的大厅安装大型侧装天线以发射电磁波达到覆盖的目的。

(3) 建筑物内架设泄漏电缆以达到覆盖的目的。

所有这些室内覆盖的技术措施需要很多的资金投入和很大的施工量, 我们探讨的共用有线网络这个技术方案的目的就是要节约资金投入, 减少施工量, 提高原有有线电视进入屋内的网络的使用率。

2 技术可行性论证

我们的立意就是凡是有线网络进入屋内的地方, 我们就利用他们的楼内和屋内网络系统进行无线覆盖, 目前有线电视网络的结构见图1。

目前的有线电视网络频谱分配原则见图2。

我们的立意就是在分支放大器或干线放大器上, 将我们的CMMB信号调制到800MHz以上, 插入到有线电视网络系统内进行传输, 在室内将信号取出, 放大, 下变频到这些地区的CMMB频道上, 就可以达到室内手机电视的接收要求。

2.1 可行性分析

在有线网络中, 在不影响有线电视传输的前提下, 选择800MHz左右的8MHz频谱进行CMMB无线信号传输, 我们认为从频谱使用角度讲是可行的。

分支放大器的器件频率特性, 主要干线线缆和分配器等无源器件, 我们认为其频率特性是可行的。

我们在有线网中输入800MHz以上的CMMB无线高频信号是毫瓦级的, 对线缆和元器件的功率和耐压应是可行的 (技术实施方案都要做实验) 。

室内接收的下变频和放大、天线发射等技术都是成熟技术。

施工方面困难的都在室外, 下变换具有CMMB插入功能的分支放大器施工时间比较短, 难度也不大, 不会扰民, 我们认为施工是可行的。

2.2 关于防范非法插播的技术分析及预案

非法无线信号插播分以下几种情况:

(1) 若插入的和CMMB是同频信号 (而且是相同的行标系统数字信号) , 要从接收端解出干扰信号它的功率要比正常信号大6dB以上 (将来我们还要做实验) , 不然接收终端会误码, 解不出信号和黑屏。这样我们从插入端就严格控制8MHz之内的正常电平由于各种原因而引起的电平增长幅度, 严格控制变化在2dB以内, 高于2dB以上的信号全部整形切割掉。在收端也严格控制信号电平的变化幅度。高于2dB的电平也要全部整形切割掉, 即使有非法信号插入我们的信号, 在室内接收到的仍是误码和黑屏。

(2) 若插入的不是CMMB同频信号 (但是数字信号) 。

在CMMB插入放大器内, 信号首先要进入的是整形滤波, 我们要做高Q值的指定频道的通过滤波器, 其他频道基本属于阻断状态。

在收端信号也是先进入整形选频滤波器, 且只能通过我们选的CMMB插入后变频的哪个频道, 其他频道属于阻断状态。这样可以防止非法信号的干扰。

3 技术实施方案

对有线电视天线放大器、分支放大器以下系统的所有设备当中的技术指标和性能, 频率特性进行调研, 制定了插入的几种方案:

对干线放大器、分支放大器进行分解, 以研发具有插入功能的干线放大器和分支放大器。目前要研发的三种插入模式放大器的框图, 如图3、4、5所示。

室内结合搜机顶盒的研发目前要研发的两种机顶盒模式框图, 如图6、7所示。

在插入设备有CMMB信号处理、上变频、合成器等需要研发, 同时还需作出样机。

在接收端有选频器、下变频、放大器等需要研发。同时作出样机。

在有线网络中的小区变换具有CMMB功能放大器的实验, 在室内做接收实验。

做电磁兼容实验包括:800MHz以上CMMB信号对有线网络中的信号影响, 不变频后的频率对有线内同频干扰情况, CMMB室内发射的频率对室外站点频率互相之间的影响度, 两个单元之间同频干扰问题。

插入CMMB功能的放大器对有线电视网络回传的影响和实验及解决方案。

4 结束语

无线网络深度覆盖 篇5

随着中国移动TD-LTE的高速发展, 4G基站快速大量入网, 但由于建设周期过短, 在基站建设选址、建设方式、新方法应用上并不能完全达到精细化要求, 同时网络结构日益复杂, 导致了个别弱覆盖 (边缘覆盖) 场景下业务感知较差, 尤其是高清语音视频业务 (Vo LTE) 体验不佳。本文通过对传统深度覆盖分析的方法进行研究, 并利用四个维度的数据, 深度发掘吉林移动LTE网络深度覆盖问题, 并提出了基于场景的深度覆盖精细化解决方案。

目前中国移动主要依靠TD-LTE网络承载数据业务, 在发展“窗口”期, 投入大量资源完成了超过100万个LTE基站的建设工作, 使得数据业务网络性能、网络质量的大幅提升, 且用户数据业务体验大幅改善 (较2G、3G时代) 。

移动用户主要使用4G移动网络完成实时性要求较低的小包业务, 如微信、微博、网页浏览等, 其弱覆盖场景下 (满足接入的前提下) 仍然可保障用户感知。然而, 对于实时性要求较高Vo LTE业务, 商用前的测试数据显示, 弱场下用户语音感知存在各种问题 (如掉话、单通等) , 另一方面, 多省数据显示70%的用户均在室内进行移动通信服务。TD-LTE网络的深度覆盖问题研究, 将对网络建设、维护、优化、规划提供强力支撑。

深度覆盖评估的传统分析法

移动通信网络传统覆盖分析方法, 主要包括网络结构基础要素 (站间距、站高、天线方位角、天线下倾角) 、网络使用频段、所使用的天馈类型、主设备功率参数设置等网络基础属性的分析研究, 输出网络深度覆盖的定性分析。

1. 吉林移动网络结构对基站覆盖能力的影响

目前吉林移动宏站站间距平均为789米, 室分小区与宏站小区的比例约1:4, 室分数量相对较少;宏站基本不存在高于40米低于15米的基站, 符合集团要求;天线方位角、下倾角, 在单验过程中都已基本核查完成, 并无问题。从网络结构等数据分析, 基本描述了吉林移动LTE网络覆盖能力。

2. 吉林移动TD-LTE制式对覆盖能力的影响

吉林移动所使用的频段分别为D频 (2570MHz~2620MHz) 、F频 (1880MHz~1920MHz) 和E频 (2300MHz~2400MHz) 。按照频段的大小与覆盖能力成反比, 故D频<E频<F频, 按照中移动集团策略将E频段作为底层网建设优先使用频段。

3. 吉林移动LTE基站所使用天馈类型、功率类参数等对覆盖能力的影响

目前吉林移动LTE宏基站所使用天馈基本为集团集采产品, 产品性能基本符合覆盖能力要求, 但在个别特殊区域使用高增益的天馈保障覆盖效果。吉林移动已完成功率类相关参数集合的标准化核查、管控工作。

综合上述分析内容, 传统分析方法是对LTE网络完成了定性的覆盖能力分析, 并不能准确描述现网深度覆盖问题, 更无法精确输出深度覆盖问题区域, 并不具备建、维、优、规指导意义。

深度覆盖评估的“四维”综合分析法

基于网管侧测量报告 (MR) 、仿真工具输出结果、用户感知评价 (弱覆盖类网络问题投诉) 与DT路测数据, 配合一定强度的CQT测试, 网优人员可最终确定弱覆盖问题区域, 统称为LTE网络的“四维”综合分析方法。

1. 测量报告MR的应用

2015年10月吉林移动LTE网络MR覆盖率为88.3%, 其中城市覆盖率场景为88.2%。从该数据上看, 深度覆盖能力较为一般。

2. 仿真工具输出结果的应用

全量数据结果, 不存在覆盖空洞数据缺失, 数据获取处理方便, 但准确程度受限于地图 (如建筑物信息) 、基础工参数据、传播模型等因素。该仿真行为实际上是基于大概率发生事件, 模拟全网覆盖情况。其反正效果如图1所示。

3. 用户感知评价的应用 (即网络弱覆盖类投诉的应用)

用户感知评价贴近用户真实感知, 但非全量数据。投诉行为本身是一种用户主观行为, 并不是所有弱覆盖问题, 用户都会进行投诉;而且, 弱覆盖问题的表述方式不一样 (部分实际问题为终端或用户个人问题) , 导致用户投诉数据的处理复杂度较大。

目前吉林移动主要是以运维工单形式收集投诉数据, 定期输出弱覆盖库, 建立“存量”与“增量”数据管理体系。截至2015年12月, 累计收集到LTE弱覆盖类问题投诉2606单, 其中省会城市长春2016年1月增量为34单。

4. DT路测数据的应用

目前DT路测数据主要是通过“扫频”方式获取, 可真实反映区域覆盖情况, 数据获取处理方便, 便于统计, 但是测试密度和深度不足, 无法作为分析楼宇级覆盖的依据, 仅能作为辅助参考。该数据收集、分析及闭环周期较长, 且成本较高。

5. 综合分析方法

将“四维”数据整合分析后, 网优人员挑选重合点, 完成评估结果, 并随机抽样完成验证测试, 抽样问题点准确达90%以上, 则将该结果输出。

评估结果显示, 吉林移动深度覆盖不足的区域主要为居民区。

基于场景的深度覆盖精细化解决方案

根据无线覆盖、业务需求、工程部署条件等, 结合吉林省实际情况, 五种场景需要深度精细覆盖。

1. 居民区

该场景宏基站建设难度大, 室内分布系统难以实施。

建议部署集中式机房, 采用宏蜂窝、微蜂窝、室外分布等方式, 实现多点位、多角度的分布式立体覆盖方案, 实现室内覆盖需求。具体如图2所示。

2. 商业区

建议部署集中式机房, 采用室内分布系统、皮/飞蜂窝系统等方式, 利用分布式天线点位, 将信号均匀分布到建筑物各区域, 实现室内覆盖。具体如图3所示。

3. 大型场馆

该场景含室内型、室外型两种, 单体建筑中低层为主, 面积大。场地部分空旷, 办公区域隔断多, 建筑结构复杂, 穿透覆盖难度大。用户及业务密度极大, 突发业务量大。物业协调难度相对小, 一般具备室内分布系统建设条件。

建议采取室外宏站或室外分布系统加室内分布系统共同覆盖的方法。

4. 交通枢纽

该场景建筑结构以中低层为主, 内部隔断少, 空间大。用户及业务密度大, 突发业务量大, 其中机场高端用户比例高。物业协调难度相对小, 一般具备室内分布系统建设条件。

建议采取大容量室分系统满足覆盖。

5.高校

该场景用户及业务密度极大, 数据业务需求更显著。物业协调难度相对小, 一般具备室内分布系统建设条件。

住宅小区的深度覆盖解决方法 篇6

一、生活小区的无线环境特点

生活小区解决方案的实质是实现特殊场合的点或面的覆盖。目前,生活小区室外一般可以达到覆盖要求,存在问题的主要是室内1,2层、高层区域、地下车库及电梯等区域。生活小区的建筑物排列比较规则,按楼层高度分为高层(小高层)住宅区、普通(多层)住宅区、别墅区和低矮住宅区。高档住宅小区通常设有地下停车场,这部分空间基本为盲区。

生活小区内建筑物的密度、高度、墙壁厚度和材料等因素对覆盖场强的影响很大。受多径因素等的影响,小区内覆盖通常都存在着某些盲点或盲区,特别是是室内的1,2层及地下层的情况尤为严重。对于高层室内环境而言,主要是导频污染和切换问题。另外,由于周围宏蜂窝小区的容量有限,难以满足较大型住宅区的容量需求。

由于人们对电磁辐射等情况也越来越关注,使得在住宅区选择合适的站址进行基站的建设非常复杂。

二、生活小区解决室内覆盖的方法

1. 常规方法

(1)增加基站。

这种方式在视距传播时,可以较好达到覆盖效果,但当天线主波瓣需要连续进行穿透覆盖时,信号衰落会很大,且住宅小区楼宇分布较规则,不利于信号的衍射、折射传播。同时基站建设受到施工条件及投资的影响较大,且受工期因素影响。

(2)建设室内分布系统。

这种方式对于大型写字楼、酒店、新建小区等较为适合,而对成片出现且分布密集的老住宅小区则无法实施。

(3)采用直放站覆盖。

该方式工程实施较简单,但覆盖区域小,效果不够理想。而且在市区大量使用直放站会降低施主基站接收机的接收灵敏度,恶化无线传播环境,造成大网的用户感受降低。

以上三种方案,都不是非常理想,因而需要探讨出对于这一种特殊类型的覆盖区域更为合理的覆盖方式。

2. 小区分布

经过分析实验,对于住宅小区的覆盖方案,我们认为可以借鉴室内分布系统的建设方式,结合直放站的覆盖方式,建设室外分布系统+室内分布系统相结合的方法进行覆盖(以下简称:小区分布)。

小区分布的具体建设方法根据信源的使用可以分为宏蜂窝或微蜂窝分布系统、移频直放站分布系统、光纤直放站分布系统和无线直放站分布系统(但考虑到干扰问题,选用直放站时最好使用光纤直放站或移频直放站,这样可以避免施主基站与直放站之间信号传输对无线信号的干扰,降低带内燥声)。这几种分布方式根据应用环境的不同,各有优缺点。下面分别介绍其特点及应用模式。

(1)移频直放站分布系统

这种系统由移频单元和覆盖单元两部分组成,移频单元完成覆盖频率与传输频率的转换,覆盖单元完成频率的再次转换放大,从而达到覆盖目的。其特点是:采用无线电波解决传输,解决了隔离度的问题;选址容易;无需光纤连接,施工容易。这种方法在移频传输的过程中,其频率避开了移动通信网当前的使用频率,因此,不会增加对大网的干扰信号。远端根据需求,配置灵活,可实现点对多点分布式组网。但是,存在带外移频需申请新的频率资源;带内移频,容易产生干扰;同时需要解决多台设备的供电,布线施工难度较大等问题。

该系统适用于话务量较少、电磁环境相对较为干净、无法解决隔离度、不具备光纤资源的旧式密集分布的小区。

(2)无线直放站分布系统

利用基站或直放站作为信源,通过无源器件进行功率分配,利用功率直放机补偿信号能量不足,通过分布式天馈系统把信号发射出去,进行覆盖。其特点是:直接完成同频转发,成本较低;组网灵活方便:对网络规划影响不大。但是,存在工程从勘测、设计及施工调测难度较大,干扰较难控制,隔离度较难解决等问题。

该系统适用于小型小区分布系统及不具备光纤引入条件的低密度小区。

(3)微蜂窝或宏蜂窝分布系统

以微蜂窝作为信源,采用干放补偿信号能源不足,利用小功率天线在小区公共区域布放,从而达到覆盖目的。其特点是:可以较好解决话务量的吸收问题,对无线环境要求不高,但建设成本较高,需要进行网络规划及光纤接入。

该系统适用于以下地方:话务量较高的小区,话务量较高的大型商场,电磁环境相对较为复杂的大型小区,同时应具备光纤接入条件或可以架设微波等传输设备。

(4)光纤直放站分布系统

近端机(中继端)直接或空间耦合基站信号,经电光转换后,经光纤传输至一个或多个远端机(覆盖端机),远端机经光电转换后,经分布天线或泄漏电缆发射信号进行覆盖。其特点是:光纤传输,线路损耗小,传输距离远;覆盖端站可实现全向覆盖;直接从基站耦合信号,信源纯净;易解决隔离问题;一台中继端机可以配置多台远端机,可以根据需求,灵活配置。但问题是,近端机和远端机中间需铺设光缆,投资较大,须解决多台设备供电问题;系统的有源设备增多,容易造成系统不稳定;维护难度较大。

该系统适用于具备光纤资源的小区,无法解决隔离度的小区,建筑比较密集的小区。

以上几种分布系统在实际应用时都必须经过充分查勘设计,才能确定合适的分布方式。同时还要考虑站点的物理环境和无线环境。物理环境一般指小区的布局、结构、建筑特色以及设备安放的安全、合理性(接电、避雷、安全、与小区环境的合理搭配)、工程施工、布线的可行性、美化天线的选择等。无线环境方面相对比较复杂,需要一些必须的仪器辅助设计。以GSM网络为例,需要明确覆盖的小区内的信号强度、TA值、通话质量、频点等信息,以及活动导频集中其他扇区的信号强度、频点等信息。另外还需要进行话务的预测,以确定系统建成后施主小区的容量是否满足要求。切换关系是否发生变化,设计时要尽可能避免越区覆盖。

3. 小区分布应注意的问题

(1)信号泄漏问题

以GSM网络为例,小区覆盖系统完成后,信号不得过度覆盖小区外围区域,不能对现网小区周边无线环境产生恶化现象。具体测试方法可以通过路测统计结果,对比小区周边覆盖前后通话质量及指标。

⊙路测具体指标包括:没有掉话、回音、串音、单通、背景噪声、语音断续等现象。

⊙统计小区四周的基站OMC数据(掉话率、接通率、切换成功率),需要满足系统要求且不能造成明显影响:掉话率应保证在1.5%以下,小区覆盖系统建设开通后相对于建设前掉话率不应升高;接通率应保证在94%以上,开通前后接通率不应下降;切换成功率应保证在95%以上,开通前后切换成功率不应下降。上行噪声电平不大于-120 dBm,开通前后不应有明显变化。

为避免泄露,如果重发天线安装在小区外围,则应尽量选择定向天线,且由外朝向小区内部辐射;为抑制背部散射,重发天线最好安装在墙体侧面,或者安装隔离板天线,遮蔽信号向小区外部辐射,或适当控制好功率,避免越区覆盖情况出现。

(2）全网的系统优化问题

结合住宅小区覆盖的特殊性、分布系统本身的特点和所能产生的影响的角度出发,建设后的小区优化主要从干扰优化、掉话优化、拥塞优化几个方面考虑。

干扰优化

主要是尽量降低由于新系统介入而产生干扰导致网络质量下降。从直放站的角度讲,一般是对基站上行的干扰,原因是直放站在方案设计或者调试的时候对上行噪声控制失误,超过了基站最低的底部噪声(目前基站允许的底部噪声应小于-120dBm),造成手机用户通话质量下降,严重时影响网络指标的下降(如切换、掉话、呼叫成功等指标的恶化),直放站上行或者下行的隔离度或者是上下行的隔离度同时不能满足系统的要求,造成系统的死循环,由此对基站产生同频干扰或上行噪声干扰,影响基站小区的网络指标。由于我们的系统延伸了基站原来的覆盖范围,而邻近小区就有可能有邻近的频点,或者某些基站小区有越区覆盖现象,同时又是同邻频或色码,这样在覆盖区域虽然信号强度很好,通话质量却很差,这些都是干扰优化需要考虑的。

掉话优化

掉话又分为射频掉话和切换掉话。射频掉话是由于直放站的引入,很容易造成系统上行噪声控制失误或者系统自激,干扰上下行链路引起信号质量下降,使基站和手机无法正确接收、解读对方发出的信息,从而引起无线链路超时,造成射频丢失。这一类掉话的优化应首先解决分布系统自身的软硬件调测问题。切换掉话是由于分布系统的建设,不仅在深度上加强了信号的覆盖,同时也扩大了基站小区的覆盖区域,一定程度上,改变了原小区的邻区关系,因此,小区间的切换关系也发生了变化。如果邻小区关系没有及时调整,就会产生掉话。

拥塞优化

对于拥塞的优化,重点应是前期的网络规划,在建设分布系统时就要考虑到容量问题,合理预测覆盖范围的实际情况并对话务、信令分别进行预测,选择合理的施主基站或对基站进行扩容。

(3)光纤长度及衰减问题

如果光纤长度太长或熔接不好造成光衰耗较大,会降低直放站的输出功率。光纤长度还涉及到时延问题,会造成切换及掉话等一系列问题。所以在选择施主基站时还应考虑到光纤的路由等问题。

(4)覆盖小区的环保问题

小区分布的建设,要充分考虑到小区物理环境与电磁环境的环保问题。根据国家环境电磁波卫生标准,室内天线的发射功率须小于15dBm/每载波。另外,小区内的天线要尽量使用美化天线,以保持小区的整体美观,营造良好的小区生活氛。

生活小区的解决方案可有效地解决小区的室内环境的覆盖问题,提高用户的感受度,提高运营商的网络服务质量。

参考文献

无线网络深度覆盖 篇7

优势、挑战共存

有数据显示, 智能终端和移动互联网的发展使移动数据呈现爆发式增长态势, 预计未来5年会增长40倍, 这使得依靠传统的网络建设方案将无法满足后续数据业务的发展需求。另外, 从运营商业务统计数据看, 70%~80%的数据业务均发生在室内, 而传统室内覆盖建设又是网络建设中的难点, 因此, 采用小基站通过无线方式进行室内建设将是解决深度覆盖的优选, 其网络部署简单、容量大、速率高。

另外, 据大唐移动移动通信事业部市场部总经理王舸表示, 选址问题日渐成为当前网络建设的重要阻碍, 而小基站体积小、重量轻、对工程建设环境要求低, 能够解决工程建设、物业协调等方面的问题, 更为实现深度覆盖的提供了可能。同时小基站耗电低, 符合绿色节能的发展趋势, 能够满足运营商对节能降耗的需求。“随着工艺水平的逐渐提升, 小基站的性能指标也将会大大提高, 通过利用小基站对传统宏站覆盖的区域进行优化和覆盖, 会大大降低运营商的CAPEX。”

但不可否认的是, 尽管小基站在未来网络建设中会被大量应用, 然而由大量宏站和小基站组成的多层次、多小区、多载波的立体网络, 也将面临一系列问题, 这包括大量部署小基站, 会在基站之间形成干扰, 从而影响到各个小区的容量和业务速率;小基站小区与宏小区是一个分层覆盖网络, 需要充分考虑到小基站小区与宏小区的移动性管理和负荷均衡等问题;室内覆盖基站存在时钟同步问题, TDD系统对同步的要求很高, 如果存在同步偏差, 会造成网络严重干扰等。

两年后将规模出货

在市场方面, 目前, 3G小基站在全球范围内已有一些商用产品, 但实际部署数量仍然比较少。而4G小基站, 尽管还处在商用成熟的前夜, 但王舸认为, 考虑到未来4G网络将要承载大规模数据业务, 4G小基站的需求规模会超过以往系统。

实际上, 目前业内也有一些LTE小基站设备, 但基本还处于功能和网络试点应用的阶段, 其体积、功耗还偏高, 暂时无法满足大规模商用部署需求。