白波 胡健 刘炎东 李志
中国移动通信集团设计院有限公司黑龙江分公司 黑龙江哈尔滨 150000
摘要:在无线网络生命周期中,初期覆盖驱动,中期容量驱动,后期性能驱动,相辅相成,相互依赖。目前LTE网络的建设已经进入成熟期,对应的建设工作也应该以增强深度覆盖,提升容量和用户感知为主。目前大量的居民小区及热点区域建设宏站已基本不可实现,且居民区建筑楼宇内容易出现弱覆盖现象,并成为投诉多发区域,因此在无法利用常规手段建设宏站的情况下,增补TDD/FDD小微站改善覆盖,提升用户感知至关重要。该项目主要从覆盖解决及容量分担两个维度进行研究,分析TDD/FDD多模组网下小微覆盖的解决方案。
关键词:TDD/FDD;多模组网下小微覆盖;解决方案
1覆盖解决
主要是指采用BOOKRRU对宏网络中出现的一些覆盖空洞进行补充覆盖,直观表现是信号电平弱。对于室外覆盖盲区或弱覆盖区域,常见的包括城区的居民小区、街道,郊区等。对于室内覆盖盲区或弱覆盖区,常见为没有室内分布系统的楼宇,可以将BOOKRRU安装在室外,从室外照射室内进行覆盖的方式解决室内弱覆盖。
还有一种补盲性质的应用,并不是为解决实际覆盖电平意义上的盲区,而是为了消除同频宏小区边缘的重叠交叉覆盖,提升宏小区边缘性能,本质属于宏微协同解决无边缘覆盖的异构网络的应用。
2容量分担
在某些热点地区,传统的宏小区并不能满足用户业务的需求。此时,通过增加微小区达到吸收业务量,提升系统容量的目的。小区容量受限的场景多发生在密集城区、城区,例如大型居民区、步行街、车站、商业广场等人流量大的区域,通过小站便捷部署,可进行容量提升。
3难点、解决方案及关键技术
华为BOOK RRU 2.0极致小巧,环境友好,主要用在各类需要伪装的深度覆盖场景,由于其优越的性能,可级联可小区合并,配合其它产品解决方案可以构建立体组网,场景化的解决覆盖问题。BOOKRRU2.0分为内置天线和外接天线两款类型,最大支持6级级联,支持载波聚合,可实现多BOOKRRU小区合并,可有效减少同频干扰。同时支持8+2小区合并,作为规避宏微干扰的补充手段。
4覆盖能力分析
BOOK RRU2.0的应用一般选择自带天线类型,基于自带天线条件下,针对不同的覆盖场景,理论分析BOOKRRU的覆盖能力。
(1)垂直方向覆盖:主要考虑BOOKRRU两种典型部署场景下垂直方向的覆盖能力。
①高层对打
高层楼宇对打时,BOOKRRU可通过调角安装件实现对机械倾角(±30 °)的调整,对于等高度的高层楼宇对打覆盖,建议在楼顶安装时机械倾角的设置优先考虑高层覆盖,使更多的主瓣信号能量覆盖楼宇。根据楼间距大小,可以估算是否整栋楼宇可以保证覆盖,如下图所示:
通过理论计算,高层对打时,当楼间距在40~60米左右时,可保证主瓣方向10~14层楼宇的室内覆盖。当楼间距在80~100米左右时,可保证20~25层楼宇的室内覆盖。一般而言,对于20层左右的中高层楼宇,在高层楼顶安装BOOKRRU即可解决对面楼宇的覆盖,对于30层左右的高层楼宇,若周边无宏站,则会造成小区低层弱覆盖,需要在小区内的弱覆盖区域寻找合适低层点位对低层楼宇进行覆盖。多栋高层楼宇由于遮挡,低层弱覆盖也比较严重,需要实际勘测进行规划,高低BOOKRRU点位立体覆盖。
需要注意的是,对于高层对打采用BOOKRRU,低层也存在弱覆盖的场景,建议低层补盲也采用BOOKRRU,避免若需要进行小区合并而采用不同双通道设备时造成无法小区合并,导致同覆盖区域产生干扰。
②低层覆盖
低层覆盖的场景主要包括高层居民小区的低层覆盖、中低层居民小区的覆盖等。覆盖安装天面一般包括墙面、低矮楼顶平台、各种杆类资源。低层覆盖一般可采用灯杆站进行评估,垂直方向的覆盖示意图如下所示。
灯杆站或挂低层楼宇墙面水平覆盖(机械倾角为0°),覆盖目标楼宇距站点间距在50米左右时,可覆盖目标楼宇的高度约25米(10层左右),通过调整机械倾角,若调整至最大,同样间距下可覆盖高度约40米(15层左右)。
通过上述分析,对于中低层居民区的覆盖,通过部署BOOKRRU灯杆站或挂墙站,基本都可以解决相应的弱覆盖楼宇。
③水平方向覆盖
BOOKRRU水平波瓣宽度为65°,通过理论计算可初步估计出主瓣水平方向的覆盖范围,需要注意的是,根据BOOKRRU内置天线的水平波瓣图可知,在距站点规划位置的近距离范围内(30~50米左右范围内),旁瓣的影响会很大,即站点水平方向的覆盖不会是简单的三角区域。
下图为主瓣(3dB水平波瓣宽度)水平方向覆盖范围示意图。
5覆盖效果预测
以BOOKRRU楼顶安装室外打室内的覆盖方式,进行接收端场强覆盖预测,考虑到楼宇之间的无线环境近似自由空间,根据空间自由传播公式FSL=32.45+20lg(f)+20lg(d) 可得出路径损耗,结合实际场景下的馈线损耗、人体损耗、阴影衰落余量、干扰余量、房间综合穿透损耗、天线增益等,可得出室内终端的接收场强大小。
总结
BOOKRRU2.0开通后,通过对两例案例测试对比可以看出,覆盖提升效果较为明显,RSRP和SINR覆盖都能得到明显改善;通过定点测试上传和下载业务测试结果较好,能够满足用户上网和感知体验需求;另通过BOOKRRU2.0开通前后一周内流量和用户数变化对比,BOOKRRU2.0开通后区域内流量和用户数整体呈上升趋势,吸纳用户和提升流量效果较为明显。