城市住宅小区无线网信号覆盖方案浅析

1、城市住宅小区无线网信号覆盖方案浅析福建省邮电规划设计院 马超岗【摘 要】本文以GSM网为例，针对城市住宅小区进行了场景分类、梳理，对各场景提出了具体解决方案，对运营商的网络建设有一定的参考意义。【关键词】住宅小区；覆盖；BBU；RRU；天线1、概述居民住宅小区作为一个城市人口特定时段最集中的区域之一，其深入覆盖已经成为当前网络建设工作的重点。住宅小区建筑环境及无线环境均较复杂，工程安装要求高。其覆盖问题，直接影响到网络质量和服务质量。2、住宅小区的场景分类 住宅小区本身有自己的场景特点，在本文中先对住宅小区按照不同的场景梳理分类，并给出相应的解决方案。目前城市中比较典型的住宅小区可以分为以下四

2、种：2.1 别墅小区 别墅周围绿化面积大，楼宇之间间距宽阔，楼层低，一般少于4层。高端用户多，用户对网络质量要求高。2.2 小高层住宅小区 建筑物高度一般在7层以内，一般为板状结构，无电梯，无地下停车场；建筑之间一般有绿化带，楼宇之间的间距约等于楼高，及3040米。中高端用户居多。2.3 高层住宅小区位于密集市区，楼层高，一般在20层以上，楼板厚，有电梯；建筑物纵向较深；有相当面积的地下停车场。高端用户多，话务密度高，对通信的质量要求比较高。2.4 老式住宅小区建筑物高度一般68层，采用砖墙结构，一般无电梯；建筑间距不是很大，一般在10米20米。中低端用户居多。3、住宅小区覆盖解决方案3.1

3、住宅小区覆盖分析 在小区内部，除了基本家家户户都安装防盗铁门外，同时还有很多承重墙和砖墙的阻挡，电磁波受到这些材质阻挡时，损耗很大，因此，从内部安装天线进行覆盖，效果往往很差，且投资大。在外部，也就是住宅小区的外墙和窗户，考虑到采光性，大多都是玻璃窗甚至玻璃幕墙，电磁波穿过玻璃时，损耗很小，因此，从外部进行覆盖效果更好，且投资更低。所以，住宅小区的覆盖，从外往内覆盖比从内往外覆盖效果更好、成本更低，是住宅小区覆盖的首选覆盖方式。采用小区外宏站结合小区内外挂天线，室内外协同实现低成本、广覆盖。 在天线选型和天线安装位置方面，要充分考虑覆盖、干扰（外泄）控制和工程可实施性，同时做好容量规划、小区规

4、划、传输规划、扩容演进及2G/3G互操作。3.3 别墅小区覆盖解决方案 3.3.1 覆盖区场景特点需要重点覆盖区域主要是住宅内部，而且由于别墅一般采用砖墙，楼层一般不超过4层，楼宇之间的间隔比较宽，因此，信号在传播过程中损耗比较小。3.3.2 解决方案（1）BBU+RRU+美化天线采用BBU+RRU+全向美化天线方式，以室外分布系统的方式进行覆盖。由于BBU、RRU之间采用光纤连接，可以将RRU尽量靠近天线端口，天线单元采用全向美化天线，一般高度为2米左右，也可以充分利用路灯杆进行天线安装。天线可以安装在需要覆盖的建筑中间，这样可以对周围的多套别墅进行覆盖。BBU、RRU之间采用串行级联，可以

5、减少线路铺设的难度。目前通信美化天线厂家比较多，大多产品种类繁多，能较好的满足业主的要求。3.3.3 解决方案（2）BBU+RRU+定向天线根据别墅区占地面积的大小，以及别墅区周围的环境，也可以采用BBU+RRU+美化定向小板状天线，以类似宏基站的方式，对别墅区进行覆盖。3.3.4 解决方案（3）新增宏基站覆盖对于大型高档别墅小区，由于进场较难。除了考虑解决方案（1）（2）外，还可以参考现有宏站建设分布情况，增加基站，优先选用路灯站。举例： 3.4 小高层住宅小区解决方案 3.4.1 覆盖区场景特点小高层建筑在新建的城市建筑中占据了很大的比重，建筑一般 下降，这时很可能由于不能及时地正常切换而

6、掉话，所以隧道出口增加洞顶天线，延伸隧道内信号至隧道外，保证切换。设备安装示意图5.4其他附属系统设计由于铁路系统的特殊性，传输接入段、供电、防雷接地系统、监控系统以及建成后的维护成本等方面都是覆盖系统设计时必须注意的重要方面，应充分考虑工程的合理性和可行性。根据实地查勘情况，选择光缆或无线微波等适合当地的传输接入段方案；由于铁路沿线供电系统较为特殊，在电力引入较为困难区域，可以考虑选择太阳能或风力供电设备；由于铁路沿线有高压电网和高山阻挡，同时本身的避雷系统设计也比较好，对避雷系统可根据实际情况灵活设计，适当放宽；由于建设方案组网方式相对复杂，设备种类多，位置条件复杂，因此对于各个网元的监控

7、及后期维护在建设之初就必须考虑充分。6、系统网络优化铁路覆盖系统完成后，原有网络结构发生改变，因此需要对整个系统网络进行优化。系统网络优化是一个复杂的过程,网络优化的关键是进行网络分析与问题定位，现行GSM网络存在问题主要从干扰、掉话、话务分布的均衡与流向和切换等方面进行分析，分析依据是得到可靠的网络数据，依据网络数据分析工程问题。简化网络架构，集中调整覆盖区域内站点的BSC及LAC划分，提升快速移动场景中用户切换成功率；在对新增加站点进行频率规划的同时，优化已有频点，减少干扰；优化邻区关系，应尽量减少相邻小区数目，减少网络开销。7、结论铁路特殊的无线传输环境以及山区复杂地形决定了GSM铁路覆

8、盖网络的特殊性。根据沪昆铁路（云南段）特殊的实际，本文提出了场景复杂、组网方式多样的建设思路，为复杂地形区域铁路GSM覆盖工程设计提供了有益的经验。参考文献1韩斌杰.GSM原理及其网络优化M.北京:机械工业出版社,2004.2高速铁路设计规范（试行）.中华人民共和国行业标准TB10020-2009.为7层，采用混凝土或者砖混结构。建筑物一般为板状结构，可以通过外部信号照射实现建筑物内部的覆盖。小高层建筑的高层信号质量一般比低层要好。3.4.2 解决方案：BBU+ RRU一般来说，在小高层建筑内部建立室内分布系统的难度比较大，投资也比较高，所以建议考虑在小区的公用地面建立室外分布系统。这时，如果

9、采用传统的微蜂窝信源+射频馈缆分布系统，则会由于小区之间的建筑间隔大，造成馈缆损耗过大，并且小区间切换频繁，造成系统设计实现困难。一般推荐采用光纤分布系统。小高层住宅小区覆盖，建议采用BBU+ RRU+美化天线解决方案。对于小高层的住宅小区，首先需要测试确定目标覆盖区域。如果只是住宅小区的低楼层信号不好，一般采用灯杆型美化天线的方式实现低层信号覆盖。如果低层和住宅楼的高层信号都不好，可以采用安装在地面的定向天线，从地面往楼层方向照射，或者将天线安装在楼顶，由上而下进行覆盖。光纤分布系统解决各楼层之间距离过大的问题，避免过多的馈线损耗。目前大多主设备厂家的的基带处理部分一般都支持多RRU合并小区

10、，在组网时，可以将多个RRU合并为一个小区，这样既可以减少小区间的干扰和切换，又能够节省基带资源。天线的选择根据实际情况也有常规天线、常规小增益板状天线及美化天线等，安装位置视实际环境要求来确定。3.5 高层住宅小区解决方案 3.5.1 覆盖区场景特点高层住宅小区高端用户相对比较集中，用户对于服务质量要求更高，从投资收益角度考虑，一般推荐需要覆盖建筑物内部全部区域。高层住宅小区现在所面临的问题就是高层导频污染现象。3.5.2 解决方案BBU+RRU+美化天线对于高层住宅小区，当住宅小区规模较大，可以采用BBU+RRU+美化天线/定向小板状天线，从室外往室内覆盖的方式进行覆盖。天线选型以安装方便

11、、隐蔽、美观为主，天线水平波半角尽量小，垂直波半角尽量大；可以考虑将天线安装在楼梯间和电梯间的外墙或者内墙穿过玻璃后朝对面楼宇覆盖。同时根据容量的需求，将多个RRU覆盖的目标区域合成为一个小区，尽量减少覆盖目标区域的切换。3.6 老式住宅小区解决方案 3.6.1 覆盖区场景特点由于老式住宅小区建筑物的穿透损耗较小，而且建筑物的高度一般也不会很高，同时往往缺乏管道资源，走线比较困难，新建覆盖系统难度比较大，所以一般情况下老式住宅小区尽量通过宏站信号穿透覆盖。3.6.2 解决方案：BBU+RRU对于一些老式的住宅小区使用周围的宏基站进行覆盖，如个别地方存在覆盖死角，可以采用光纤拉远RRU，类似于使用直放站的方式对部