独栋高层建筑无线覆盖方案分析

2018年8月独栋高层建筑无线覆盖方案分析
屈虎平，刘洋（山西信息规划设计院有限公司，山西太原030012）
【摘要】住宅小区深度覆盖的问题严重影响着无线网络的各项指标。

通过各运营商对住宅小区覆盖的指标做出对比后，对覆盖的“最后一里”独栋高层的覆盖特点和难点进行分析，推荐了认为较可行的建设方案以便参考。

【关键词】住宅小区；独栋高层；覆盖
【中图分类号】TN925【文献标识码】A【文章编号】1006-4222（2018）08-0054-02
前言
进入到21世纪,随着现代城市建设步伐的加快,新建的高层写字楼、酒店、高层住宅等建筑越来越多,室内无线信号覆盖的重要性日渐突出。

目前,各运营商、设备(系统)供应商及设计单位对于高层覆盖的相关问题均有了比较成熟的解决方案,但是对于一些特殊的建筑场景(如独栋高层),任然是缺少针对性的解决方案。

本文从无线网络覆盖设计角度出发,对于独栋高层类特殊场景进行分析,推荐了认为较可行的建设方案以便参考。

1独栋高层的建筑特点和覆盖难度
作为无线覆盖的“最后一里地”,独栋高层覆盖始终是无线覆盖的难点和重点。

独栋高层小区占地规模较小,建筑高度一般在10层以上,空中没有隔离,只有一栋或几栋单体建筑,一般有电梯和地下车库。

按照建筑物结构划分,可以分为高层板楼或塔楼。

高层板楼的建筑特点是:板楼的长度明显大于宽度,基本为条形结构,但有可能会根据地形建设成弧形或“L”型建筑;每层容纳的住户比较多,但会分单元隔断,有竖井;建筑多为钢筋混凝土结构。

塔楼的建筑特点是:一般多于四五户共同围绕或者环绕一组公共区域(管井)形成的楼房平面,采用紧凑型建筑模式;可容的用户容量,相比于同等占地面积的其他类型住宅要高得多,隔断多,有多个竖井;建筑多为钢筋混凝土结构。

电磁环境:低层区域或住宅小区室外公共区域由于前后楼层阻挡导致弱覆盖或覆盖盲区;高层区域信号杂乱,没有主覆盖小区;电梯、地下车库等一般为弱覆盖或覆盖盲区。

鉴于以上较为复杂的建筑样式,公网覆盖存在较大难度:合理室外站址较难选择;单一的室内分布系统只能解决公共区域的无线覆盖,对用户常驻功能区的信号覆盖效果不理想,如果公共区间在建筑物一侧时,容易造成信号外泄。

2独栋高层的覆盖方案探讨
2.1传统覆盖方案
独栋高层由于占地面积不大,很容易受到周边宏站的影响,我们想要的方案是室外宏站配合覆盖独栋高层。

配合覆盖的前提是,宏站的站点距离合适,站高相差不大。

如果各方面都合适,可以考虑以独栋高层为中心的局部网络结构的调优。

通过对室外宏站的方向角、下倾角和站高进行调整,甚至专门拿出一个扇区重点覆盖该小区。

除了要考虑室外宏站的配合以外,需采用室外分布式方案解决:在室外安装上仰角天线(射灯天线或路灯天线)覆盖低层建筑外层房间;利用小区内自身的建筑或周边公共建筑增加室外分布天线覆盖的方式,解决楼宇的中高层覆盖,但上倾的方式很容易导致信号外泄,对远处造成干扰,需要慎重使用。

最后还需要室内分布系统解决建筑物内部的纵深覆盖:电梯、电梯厅和地下车库等公共区域。

对于公共区域,可根据楼型在走廊里或拐角处安放全向吸顶天线,天线点位应靠近住户门口。

对于电梯部分,分为电梯厅和电梯井两个部分:
(1)电梯厅,一般可分为有窗户且信号易通过窗户覆盖到电梯厅的楼宇和电梯厅较为封闭的楼宇。

对于前者,可以采用室外天线实现电梯厅覆盖;对于后者,可采用电梯厅加天线的方式解决。

(2)电梯井内,可以采用分布系统解决(井道内安装定向天线),对于超高层住宅或高速电梯,还可以采用泄露电缆完成对电梯的覆盖。

对于地下车库,采用室内分布系统解决;也可考虑采用有源分布+微分布系统的覆盖方式降低造价。

2.2泄漏电缆覆盖方案
根据上述分析,独栋高层覆盖的难度之所以大,主要是受周边的宏站、建筑物等影响,小区内天线挂点难寻、外泄难以控制,单靠楼宇内公共区域的天线很难覆盖到间隔多堵墙的深处。

高层住宅的天馈走线一般也会遇到问题,有的楼宇阳面几乎没有一点公共区域,弱电井、电梯井和下水通道都在阴面,馈线只能绕经楼顶或从楼顶布放,安装在类似下水管的软管内。

针对上述情况,2010年前后,国内某集成商提出利用漏缆解决室内深度覆盖的方案。

伴随的问题是:需要专业的线卡进行外墙固定;信号强度线性递减(不均匀);入户的信号强度会存在10dBm以上的差异;后期的工程排障成本极高。

2.3MiANT覆盖方案
近年来,中兴通讯提出MiANT微天线技术。

该产品通过在普通电缆(1/2英寸或7/8英寸)上开孔安装MiANT天线将信号耦合发射出去,达到覆盖的目的。

较传统室分系统将耦合器与天线集成于一体(如图1),省去了电缆接头,施工工艺简单,部署灵活,直通损耗小,信号分布均匀。

针对漏缆覆盖带来的问题,微天线技术都有不同程度的改善。

该技术的主要覆盖应用方式是爬山虎式外墙安装,将信号从建筑物外向内发射,相对于传统室分覆盖来说是一种新的覆盖思路,能灵活的解决传统室分覆盖的许多疑难场景。

MiANT微天线技术使得在楼宇外墙安装多条覆盖线路覆盖楼宇内部成为可能(如图2),并且易于隐藏或美化。

用该技术来解决独栋楼宇的覆盖,能起到良好的覆盖效果。

因此可以预见,在5G时代家庭综合接入网关应用普及之前,微天线爬山虎覆盖方案是最接近用户侧且有效改善用户侧无线覆盖的手段之一。

3独栋高层推荐覆盖方案
经过比对分析,对于独栋楼宇来说,传统覆盖方案局限性较大,首先周围不一定有合适的宏站或者室外分布的建设位
通信设计与应用54
2018年8月
置,其次室内分布施工很大程度要受到物业协调的限制,导致方案无法实现最佳覆盖。

泄漏电缆覆盖方式,信号强度随电缆长度增加而衰落明
显,入户信号不同楼层差异较大。

MiANT 微天线覆盖方案施工简单,部署灵活,场强分布均匀,易于隐藏,是目前解决独栋高层覆盖的优选方案。

4结束语
作为住宅覆盖的重要一环,部分特殊场景是否能解决好,将极大地影响用户的业务体验和企业的品牌形象。

本文对住宅小区特殊场景独栋高层的覆盖方案进行了探讨,提出了一些建议。

但实际现场环境和业务需求千变万化,需要工程技术人员在实际工作中进一步摸索、提高,拿出更优的覆盖方案。

参考文献
[1]李军.移动通信室内分布系统规划、优化与实践[M].北京:机械工业出版社,2014,8:2~12.
[2]广州杰赛通信规划设计院.室内分布系统规划设计手册[M].北京:人民邮电出版社,2016,4.
收稿日期：
2018-7-14
图1MiANT 方案
原理图图2MiANT 楼外安装覆盖示意图
移动网络数据高倒流解决方案
梁树军1，王
前2
（1.华信咨询设计研究院有限公司，浙江杭州310014；2.广西职业技术学院，
广西南宁530026）【摘要】前期国内运营商为了快速建设4G 网络，优先在现有2G 站址上共址新建4G 网络，
由于2G 和4G 技术和覆盖范围不一样，从而在很多基站中产生用户数据高倒流现象，为了提高4G 网络流量承载能力，让用户真正体验4G 高速的网络，需要有效手段解决高倒流小区现象。

本文介绍怎样利用分析、路测、导航、定位等综合技术手段，
精准建站，以达到精准解决高倒流小区的目的。

【关键词】4G ；
高倒流；路测；基站；选址【中图分类号】TN929.5【文献标识码】A 【文章编号】1006-4222（2018）08-0055-02
1高倒流小区定义
高倒流小区:即4G 终端占用同一站址或相邻站址2G 网络而产生日均流量超过200M ,同时4G 终端在本覆盖区的4G 网络的总流量占比低于90%的小区。

由于日常出现高倒流小区主要在郊区农村等场景区域,因此本文主要选择农村场景基站进行技术分析。

2高倒流小区产生原因
造成4G 高倒流的主要原因是4G 深度覆盖不足(比2G 覆盖范围窄),导致4G 终端接入2G 网络。

2G (这里主要指GSM 网络)的在农村使用的频段主要是使用900M 频段,TDD-LTE 的F 频段使用1880~1900MHz 频段,根据以下无线通用传播模型公式计算:
L=k1+k2log (d )+k3·hmeff+k4log (hmeff )+k5log (heff )+k6·log (heff )log (d )+k7diff+kclutter
GSM 基站在农村覆盖半径5~8km ,TDD-LTE 的F 频段在农村覆盖半径1~3km 。

也就是说使用的频率越高,电磁波的衰减越大,如果4G 基站与2G 基站共址,4G 的覆盖半径必然比2G 的小。

在4G 切换到2G 网络的门限值范围外,4G 终端自然会选择接入2G 网络,此时使用的流量即为倒流流量。

3高倒流小区数据获取
从经营分析系统提取小区分流表,下载打开后,并筛选当月日累计、小区类型选择4G 。

其中从左边往右边顺序第一个
“4G 流量”即为4G 终端在2G 网络产生的流量,第二个“4G 流量”为4G 终端在3G 网络产生的流量,第三个“4G 流量”为4G 终端4G 网络产生的流量。

用4G 终端在4G 产生的流量比上4G 终端在2、3、4G 网络产生的流量总和,即为4G 终端在4G 网络的驻留比。

筛选第一个“4G 流量”日均流量超过200M 同时筛选驻留比低于90%,的小区出来,即为高倒流小区。

表1是从经分系统统计出来3个高倒流小区的数据,我们取其中第一个高倒流小区(对应GSM 网络站名“贵港桂平市蒙圩镇官桥村基站_3”)进行分析,通过分析以达到精准建网解决高倒流问题,其他小区依次类推分析。

4高倒流小区分析
4.1通过查询天线实际信息核实高倒流产生原因
对表1经分系统获取的GSM 高倒流小区进行分析,从2G 网管上查询2G 杆塔类型、海拔高度、山头或地面相对高
2G 高倒流小区名称
经度
纬度2G 方位角高倒流数据M/日对应共址4G 站名
4G 方位角贵港桂平市蒙圩镇官桥村基站_3109.92222223.338888340883
贵港桂平蒙
圩官桥LTE 340贵港港北区奇石镇基站_2109.67027723.3097221501338
贵港奇石镇
LTE
150贵港桂平市西山长安
工业开发区基站_2
110.09146123.3075011503049贵港桂平长
安工业开发
区LTE 150
表1
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