無(wú)線網(wǎng)絡(luò)高層建筑信號(hào)干擾解決方案

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摘要：筆者旨在研究探討高層建筑中，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的干擾產(chǎn)生的原因，并且分場(chǎng)景（無(wú)室分、有室分）、分情況（采用室內(nèi)信號(hào)、采用室外信號(hào)、采用異頻組網(wǎng)等）討論了導(dǎo)頻污染的解決方法和思路。在住宅小區(qū)優(yōu)化中，針對(duì)特殊商住區(qū)、高層密集區(qū)，規(guī)劃中應(yīng)綜合考慮，避免高層建筑出現(xiàn)無(wú)主服務(wù)小區(qū)問(wèn)題。優(yōu)化過(guò)程中遇到的高層干擾問(wèn)題，要從產(chǎn)生的源頭分析，并提出了相應(yīng)的解決方案。

關(guān)鍵詞：無(wú)線；室內(nèi)分布；高層；干擾

1概述

隨著社會(huì)城鎮(zhèn)化發(fā)展的進(jìn)步，房屋建設(shè)規(guī)模也不斷擴(kuò)大，尤其高層建筑增速更為明顯，這給通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋和質(zhì)量帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)，常規(guī)室外宏基站難以滿足高層小區(qū)室內(nèi)用戶的通信需求，這將直接影響到手機(jī)用戶感知水平。由于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)信號(hào)傳播的復(fù)雜性，高層建筑因接收到較多遠(yuǎn)處信號(hào)電平差不多的基站信號(hào)，甚至有越區(qū)覆蓋的信號(hào)，無(wú)法形成主服務(wù)小區(qū)，雖然有的高層建設(shè)了室分系統(tǒng)，過(guò)道有很強(qiáng)且穩(wěn)定的信號(hào)，但房間內(nèi)多個(gè)室外宏站良好電平的信號(hào)可能對(duì)室分信號(hào)產(chǎn)生直接干擾，宏分信號(hào)也無(wú)法成為主服務(wù)小區(qū)信號(hào)，導(dǎo)致通話感知差、接入或語(yǔ)音回落失敗、上傳下載業(yè)務(wù)低、甚至出現(xiàn)直接掉線和脫網(wǎng)的情況[1]。

2干擾原因及總體思路

2.1原因

高層建筑信號(hào)主要來(lái)自一些樓層的反射和天線的后瓣、天線本身主波瓣的上半部分。由于在高層建筑中，周邊基站天線幾乎沒(méi)有阻擋的可視距傳播，周邊基站的天線達(dá)到高層固定點(diǎn)的功率相差不大，甚至較遠(yuǎn)距離的基站也有較強(qiáng)的功率。各基站小區(qū)信號(hào)之間形成干擾，在高層無(wú)法形成主服務(wù)小區(qū)，因在高層能接到較多的基站信號(hào)，一般除了附近的基站信號(hào)，更有遠(yuǎn)處基站越區(qū)過(guò)來(lái)的信號(hào)，且鄰區(qū)關(guān)系不全，加之高層信號(hào)波動(dòng)較大，切換頻繁，故出現(xiàn)掉話及起呼失敗率較高。

2.2解決思路

如何解決高層建筑無(wú)主服務(wù)小區(qū)問(wèn)題主要從產(chǎn)生高層信號(hào)雜亂的根源查找，找出對(duì)應(yīng)的優(yōu)化和建設(shè)方案，主要分為以下四類。第一，宏站或室分綜合方案。主要是物業(yè)或環(huán)境不具備建設(shè)室分系統(tǒng)的高層建筑易產(chǎn)生導(dǎo)頻污染的區(qū)域，如密集型住宅居民小區(qū)，無(wú)法進(jìn)入的高層商業(yè)區(qū)，敏感高層如醫(yī)院等。第二，已建設(shè)了室內(nèi)分布系統(tǒng)的室外宏基站網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化。主要為已建室分系統(tǒng)的高層建筑，但因室分系統(tǒng)和室外宏站信號(hào)電平相差不大，還是有高層導(dǎo)頻污染，主要通過(guò)采用優(yōu)化室外宏基站信號(hào)，來(lái)控制室外宏基站的導(dǎo)頻信號(hào)，強(qiáng)化室內(nèi)分布信號(hào)為主的方式解決。第三，室分系統(tǒng)專項(xiàng)性優(yōu)化。主要是已建設(shè)室內(nèi)分布系統(tǒng)，但室分信號(hào)無(wú)法形成最強(qiáng)導(dǎo)頻且宏基站又不能有效解決，需對(duì)現(xiàn)有室分系統(tǒng)進(jìn)行天線位置、天線密度及天線選型等專項(xiàng)整改。第四，通過(guò)優(yōu)化室內(nèi)異頻信號(hào)解決。主要為有室分系統(tǒng)且有高層導(dǎo)頻污染的建筑物。通過(guò)優(yōu)化調(diào)整室外宏基站信號(hào)或優(yōu)化整改室分系統(tǒng)仍不能解決的區(qū)域，可考慮避開(kāi)室外無(wú)線頻段，采用室內(nèi)異頻點(diǎn)的方式解決。

3優(yōu)化分析

3.1無(wú)室分系統(tǒng)情況優(yōu)化

3.1.1分析思路如果在該樓棟沒(méi)有室內(nèi)分布系統(tǒng)，可測(cè)試評(píng)估該地信號(hào)最強(qiáng)的信號(hào)，優(yōu)先找到周邊較近的基站信號(hào)，對(duì)于越區(qū)過(guò)來(lái)的信號(hào)要嚴(yán)格控制，盡量讓測(cè)試出來(lái)的最強(qiáng)近距離基站信號(hào)作為該區(qū)域樓層的主服務(wù)小區(qū)。在該場(chǎng)景下，盡量通過(guò)天饋或參數(shù)調(diào)整現(xiàn)網(wǎng)運(yùn)行宏基站小區(qū)的方式來(lái)解決無(wú)主服務(wù)小區(qū)問(wèn)題。如無(wú)法調(diào)整現(xiàn)有基站小區(qū)天饋系統(tǒng)解決，又無(wú)法新建設(shè)室分系統(tǒng)或者優(yōu)化整改現(xiàn)有室分系統(tǒng)來(lái)解決高層建筑導(dǎo)頻污染，可采用室外綜合方案來(lái)解決此類問(wèn)題[2]。3.1.2解決辦法天饋系統(tǒng)優(yōu)化。根據(jù)測(cè)試情況，通過(guò)天饋網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化手段調(diào)整控制遠(yuǎn)處的基站信號(hào)，主要通過(guò)下壓天線下傾角，偏移方位角，更改天線型號(hào)等，同時(shí)在其中一個(gè)較強(qiáng)的近距離基站小區(qū)信號(hào)中挑選一個(gè)最適合的小區(qū)，對(duì)該小區(qū)天線進(jìn)行調(diào)整，上抬下傾角，正對(duì)天線主瓣方位至覆蓋目標(biāo)區(qū)，使得該小區(qū)信號(hào)電平明顯超出其他小區(qū)信號(hào)，成為一個(gè)穩(wěn)定的主服務(wù)小區(qū)。此方案的優(yōu)點(diǎn)是成本低，僅使用物理性優(yōu)化調(diào)整，無(wú)需設(shè)備投資，但實(shí)施方案時(shí)要注意天線調(diào)整對(duì)周邊其他區(qū)域的影響，要綜合考慮整體的質(zhì)量作為評(píng)估權(quán)衡。天線掛高改造。結(jié)合基站周邊的覆蓋及環(huán)境變化情況，是否有新增樓宇阻擋，通過(guò)天線平臺(tái)調(diào)整，適當(dāng)下降或抬高天線來(lái)改變覆蓋能力，可提升覆蓋效果或?qū)υ絽^(qū)基站小區(qū)的覆蓋收縮。多層基站以外遠(yuǎn)距離基站小區(qū)的信號(hào)因天線掛高太高導(dǎo)致的信號(hào)越區(qū)覆蓋，對(duì)高層建筑產(chǎn)生干擾，無(wú)法形成主服務(wù)小區(qū)。天線功分或RRU射頻單元拉遠(yuǎn)覆蓋。有些基站因?yàn)樵刑炀€主瓣方向覆蓋需要，無(wú)法對(duì)天線調(diào)整，可考慮在高層目標(biāo)區(qū)域設(shè)置第四小區(qū)，天線主瓣方向正對(duì)高層區(qū)，有的天線甚至可以倒置90°放置，在高層區(qū)域創(chuàng)建新的主導(dǎo)信號(hào)，但需考慮基站小區(qū)具備足夠的總功率，防止因小區(qū)分裂影響原有基站小區(qū)的區(qū)域正常覆蓋，如有RRU設(shè)備富余建議采用通過(guò)新增RRU方式，專門獨(dú)立解決高層樓宇密集區(qū)的覆蓋。在可能有物業(yè)糾紛等特定情況下，可采用射燈等美化天線或新生產(chǎn)出來(lái)的帶外罩天線的RRU做拉遠(yuǎn)，通過(guò)房屋頂?shù)纳錈籼炀€對(duì)打來(lái)實(shí)現(xiàn)高層主導(dǎo)頻覆蓋[3]。優(yōu)化系統(tǒng)參數(shù)。增加鄰區(qū)關(guān)系、優(yōu)化周邊小區(qū)的信道發(fā)射功率、調(diào)整小區(qū)的切換優(yōu)先級(jí)等。在實(shí)際方案實(shí)施過(guò)程中，如以上方案獨(dú)立難以解決時(shí)，可以采用天線調(diào)整、參數(shù)調(diào)整、新增獨(dú)立小區(qū)等綜合性方案來(lái)解決效果將會(huì)更好。

3.2已有室內(nèi)分布系統(tǒng)的室外宏基站優(yōu)化

3.2.1分析思路在已建有室分系統(tǒng)的高層建設(shè)筑樓宇，由于室內(nèi)分布在過(guò)道，部分區(qū)域可能信號(hào)功率不強(qiáng)，而室外信號(hào)強(qiáng)度覆蓋到高層和室分信號(hào)相當(dāng)，不能形成主服務(wù)小區(qū)，尤其在窗戶口和陽(yáng)臺(tái)附近。由于室外無(wú)線環(huán)境導(dǎo)致的信號(hào)突變，產(chǎn)生的干擾造成起呼失敗、掉話等。主要通過(guò)解決以調(diào)整室外宏基站為主，以增強(qiáng)室內(nèi)分布系統(tǒng)的信號(hào)電平、抑制室外信號(hào)電平為原則，使得在室內(nèi)形成室分信號(hào)源的主服務(wù)小區(qū)。3.2.2解決方案對(duì)室外宏基站調(diào)整方式。第一，調(diào)整室外引起室內(nèi)干擾的基站小區(qū)天線俯仰角、方位角、高度等天線參數(shù)。嚴(yán)格控制較遠(yuǎn)處基站小區(qū)的覆蓋，防止越區(qū)覆蓋。第二，在不影響其他區(qū)域覆蓋的情況下，更換相匹配的天線類型，具有特殊功能天線，提高天線上旁瓣抑制功能。第三，檢查周邊基站和室分系統(tǒng)的鄰區(qū)配置關(guān)系，對(duì)鄰區(qū)列表進(jìn)行優(yōu)化，特殊情況可采用單向鄰區(qū)。第四，針對(duì)同頻鄰區(qū)超過(guò)32條的情況，對(duì)鄰區(qū)的優(yōu)先級(jí)進(jìn)行優(yōu)化。第五，調(diào)整基站小區(qū)信道發(fā)射功率、調(diào)整軟切換參數(shù)。第六，通過(guò)對(duì)室內(nèi)分布系統(tǒng)整改，增強(qiáng)室內(nèi)信號(hào)的覆蓋和強(qiáng)度，從而解決導(dǎo)頻污染。

3.3已有室內(nèi)分布系統(tǒng)的整改

3.3.1分析思路對(duì)于高層建筑如果已建有室內(nèi)分布系統(tǒng)，但室內(nèi)分布無(wú)法形成主服務(wù)小區(qū)信號(hào)，通過(guò)對(duì)室外宏基站小區(qū)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整仍無(wú)法解決時(shí)，則需對(duì)該樓宇室內(nèi)分布系統(tǒng)進(jìn)行整治改造。室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)整改的主要思路是在窗邊或陽(yáng)臺(tái)口讓室分的電平值強(qiáng)過(guò)室外基站信號(hào)5dB以上，從而成為主服務(wù)小區(qū)。以加強(qiáng)窗邊和陽(yáng)臺(tái)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)電平值為主，整改3G信號(hào)Ec/Io達(dá)到-10dB或4G信號(hào)SINR達(dá)0以上的良好水平。3.3.2解決方案第一，增加天線數(shù)量或調(diào)整現(xiàn)有天線布放方式方案。高層樓內(nèi)因天線密度不足而造成局部區(qū)域信號(hào)電平低問(wèn)題，可通過(guò)增加吸頂天線數(shù)量加以解決，也可采用小型定向天線在用戶門口布放方式來(lái)加強(qiáng)室內(nèi)信號(hào)，從而壓制外部宏站信號(hào)對(duì)高層的影響，對(duì)于非住宅類高層宇，可考慮把天線直接從過(guò)道引入到會(huì)議室或辦公區(qū)內(nèi)，該方式效果將更為明顯。第二，增加信號(hào)源功率或增加干放。對(duì)于通過(guò)改變現(xiàn)有天線布放方式或增加天線數(shù)量的方式無(wú)法解決時(shí)，可通過(guò)增加信號(hào)源功率或增加干放方式加以解決。常用的方法有增大RRU的發(fā)射功率，如果一個(gè)RRU接入的樓層太多，因太多的功分會(huì)信號(hào)明顯衰減，可考慮增加RRU信號(hào)源數(shù)量，使得天線口輸出功率增加。另外，也可通過(guò)增加室分系統(tǒng)的前反向增益，增加干放等方式。第三，降低室內(nèi)覆蓋信號(hào)，用室外信號(hào)做為主服務(wù)小區(qū)覆蓋。如果小區(qū)樓宇附近有就近室外宏基站，室分系統(tǒng)信號(hào)無(wú)法在窗邊形成主服務(wù)小區(qū)時(shí)，根據(jù)具體情況，可考慮降低室內(nèi)分布信號(hào)在室內(nèi)的信號(hào)，從而使室外宏基站的信號(hào)在窗戶邊形成主導(dǎo)小區(qū)。

3.4室內(nèi)異頻解決方案

3.4.1分析思路對(duì)于有室分系統(tǒng)的高層樓宇，如果通過(guò)以上方案還是無(wú)法解決問(wèn)題，則建議采取室內(nèi)采用異頻方式來(lái)解決。室內(nèi)分布頻點(diǎn)設(shè)置不同于室外的頻點(diǎn)，設(shè)置具有以下優(yōu)點(diǎn)：解決高層樓宇干擾問(wèn)題；解決同頻鄰區(qū)滿配問(wèn)題；解決擾碼規(guī)劃復(fù)用問(wèn)題；減少室分外泄干擾的影響。3.4.2解決方案第一，整個(gè)室分采用異頻組網(wǎng)方式，宏網(wǎng)、室分頻點(diǎn)獨(dú)立。第二，如一個(gè)樓宇有多個(gè)RRU信源，可以室分異頻采用分層模式，覆蓋低層部分的小區(qū)采用與宏網(wǎng)同頻組網(wǎng)，覆蓋高層樓宇的小區(qū)采用異頻組網(wǎng)。此時(shí)，低層RRU與室外基站是同頻切換，低層RRU和高層RRU異頻切換，切換點(diǎn)設(shè)置在樓宇內(nèi)，在靜態(tài)情況異頻切換影響更小，不會(huì)出現(xiàn)低層RRU信號(hào)泄露室外道路導(dǎo)致車輛動(dòng)態(tài)下異頻切換慢情況，因此，第二種解決方案的效果更好。

4結(jié)語(yǔ)

對(duì)于高層導(dǎo)頻污染的突出問(wèn)題，尤其在大型的住宅小區(qū)、重要商務(wù)樓及高層商務(wù)樓的優(yōu)化中，更應(yīng)考慮針對(duì)特殊場(chǎng)景提出針對(duì)性的解決方案，以降低用戶投訴率，提高用戶感知度。在住宅小區(qū)優(yōu)化中，針對(duì)特殊商住區(qū)、高層密集區(qū)，規(guī)劃中應(yīng)綜合考慮，避免產(chǎn)生高層建筑導(dǎo)頻污染現(xiàn)象。在日常網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中遇到的高層導(dǎo)頻污染問(wèn)題，應(yīng)從產(chǎn)生的根源著手，找出相應(yīng)的方案及時(shí)解決。

參考文獻(xiàn)

[1]張帆.WCDMA網(wǎng)絡(luò)基于干擾導(dǎo)致弱覆蓋的解決方案[J].信息通信,2018(5):362.

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[3]鄧安民,黎永堅(jiān),譚路加.LTE網(wǎng)絡(luò)性能與覆蓋、干擾的關(guān)系研究[J].郵電設(shè)計(jì)技術(shù),2017(2):46-50.

作者：李學(xué)平 單位：江西聯(lián)通九江市分公司