TD-LTE分布式微站解决深度覆盖问题

卿敏，何鑫，刘未晓，张彤

（中国移动通信集团湖南有限公司，长沙 410011）

1 引言

中国移动TD-LTE经过两期工程的建设和优化，已经在覆盖范围和网络能力上有了较大的提升，但是随着业务的发展，用户对信号覆盖和上网速度方面提出了更高的要求。LTE网络的下一步建设优化重点将由室外信号覆盖转向室内外的深度覆盖，完成从“广”到“深”的推进。在这种情况下，采样分析各种场景下室内外深度覆盖效果并采用多种技术手段解决深度覆盖问题，为后期室内外协同建设优化提供理论和实践依据具有现实意义。

2 弱覆盖识别

在网络建设初期，仿真可用于评估网络整体的覆盖情况，较粗地挖掘大面积的弱覆盖区域，但当前在城区深度覆盖场景，仿真难以精准识别弱覆盖区域。实际中可以优先考虑参考测试及MR数据，结合投诉进行弱覆盖区域识别。对于TD-LTE弱覆盖评估可按如下步骤：

（1) 解析原始MR数据，并进行弱覆盖栅格级地理化显示，生成可视化的弱覆盖分布。

（2) 弱覆盖区域选择与场景划分。基于地理化显示结果，对栅格进行区域划分。

（3) 在弱覆盖区域初步圈定后，需要对现场进行勘测，进一步确定场景。目前深度覆盖当前重点解决场景主要包括8大类：多栋高层居民区、多栋中低层居民区、独栋高层、城中村、商业楼宇、办公楼宇、大型场馆、街道步行街。

（4) 在确定覆盖目标并进行场景划分后，为使覆盖更具有针对性，还需要对该区域进行测试验证。详细、准确、有效的测试，即弱覆盖区域确认，是覆盖方案设计的基础及重要前提。

3 弱覆盖解决思路

弱覆盖场景多样化、落地美化要求高，要遵循 “利旧、挖潜、隐形”的原则，总体解决思路如下。

（1） 夯实面覆盖，最大限度挖掘已有宏基站站址的覆盖潜力。

1) 充分发挥现网宏站资源，优先利用宏站覆盖小区外围楼宇低层。对于连片大面积弱覆盖优先考虑新加宏站（或美化型宏站）方式进行覆盖。

2) 在规划选站址时，优先考虑利用现有2G/3G宏站站点，降低成本和减少站点协调难度。

3) 对小面积弱覆盖，可优先考虑采用优化方式解决弱覆盖区域，如调整方位角、下倾角、架高桅杆等方式，前提是不影响原覆盖区域覆盖质量和整体网络结构。

（2） 在宏站覆盖基础上，对识别并确认后的弱覆盖区域进行基于当前产品形态的场景化方案设计，对弱覆盖区域进行补盲，覆盖思路可按照如下4个步骤进行：

1) 远处打。充分利用现有宏站站址资源（铁塔、市政灯杆、楼顶、公共平台等）或新建天面资源，通过选择合适参数的天线进行下倾或上扬的方式对覆盖区域进行定向覆盖。

2) 近处打。充分利用小区周边市政资源（灯杆、电线杆、监控杆、水泥杆）或附近住宅楼宇楼顶天面，通过小型化天线或美化天线等形式的产品对小区内弱覆盖区域进行覆盖。

3) 进小区。在高层住宅群，通过室外DAS进行深度覆盖并满足容量需求，要实现小区的整体覆盖，需要充分勘测小区内可利用规划点位，可考虑的天线安装点位有：

a) 楼顶（可通过普通板状天线定向覆盖，物业有特殊要求时可考虑其美化形式，如美化射灯、排气筒天线、烟囱型美化天线、EasyMacro等）。

b) 楼体中间层（如将美化天线置于外立面或在楼梯走道窗户口固定小板状天线悬挂后定向覆盖对面楼宇，也可将分布式微站覆盖对面楼宇）。

c) 小区内部低层楼宇室内覆盖或者小区内室外信号覆盖主要可考虑在低层建筑、路灯杆或者绿化带安装小型化天线。

4) 进楼宇。通过新建室分或对已有2G/3G室分进行改造。对普通楼宇容量需求低的区域如电梯、地下停车场等区域，优先对原有室分进行改造，直接单路合路信源；对于容量需求高的室分场景，建议做双路改造，即一路新建，一路合路。

商业楼宇、高层办公写字楼、大型场馆、酒店、高端用户会议场所等区域，也可考虑使用分布式皮基站覆盖方案。

对于不具备传输或传输困难的室分场景，在容量要求不高的情况下，可引入无线Relay作为回传，解决传输问题。

4 分布式微站解决长沙杜甫江阁弱覆盖

4.1 长沙杜甫江阁弱覆盖背景与问题

杜甫江阁属于园林仿古建筑，为纪念唐朝诗人杜甫所建,位于湖南长沙河东城区西湖桥，地处湘江路中段和西湖路交界处，临湘江为湘江风光带的一部分，与橘子洲、岳麓山隔江相望，距天心阁不到1 km。 江阁园林区占地6 000 m2，建筑面积3 800 m2，主阁共分4层，高18 m，由于阁楼墙体比较严实。该区域信号覆盖存在以下难点：

远水解不了近渴：周边宏站距离杜甫江阁较远，无法覆盖到目标区域。

新建宏基站难度大：周边建筑物距离目标区域较远，无法找到合适位置，且附近居民环保意识强，屡屡出现集体阻工的显现，新建宏站难度极大；

室分系统建设困难：目标区域属于景区，对于建筑物的室分系统改造难以实施。

4.2 长沙杜甫江阁弱覆盖解决方案

通过现场勘测，发现目标区域周边有大量路灯杆可以选择，且其高度和位置也刚好合适，可利用现有市政路灯杆架设3套小型分布式微站—EasyMacro（一种RRU与天线一体化的站型）的方式解决，同时可兼顾目标区域周边路面弱覆盖问题。采用分布式微站部署具有以下优势：

方案灵活，无需大型机房，建设成本较低；输出功率较小，便于覆盖控制；

外形美观，建设上不需要新增RRU伪装盒即可降低公众辐射担忧；

设备支持3×20 MHz频段以上的容量，可兼顾后期容量需求，扩容简便、机房等资源，直接在灯杆上面架设设备，美观和谐；

天线可采用远程电调，后期优化需要的方位角和下倾角调整方便。

4.3 长沙杜甫江阁弱覆盖解决效果

采用分布式微站EasyMacro安装调测后对覆盖效果进行了测试。图1为 RSRP、SINR及下载速率在室内测试对比图。

从表1测试结果上看，弱覆盖问题得到有效解决，测试平均RSRP提升23.75 dB，SINR提升14.02 dB，下载速率提升44.16 Mbit/s。

图1 RSRP、SINR及下载速率在室内测试对比图

表1 分布式微站安装前后杜甫江阁测试指标对比

5 分布式微站解决华盛世纪新城弱覆盖

5.1 长沙华盛世纪新城覆盖问题

为确定弱覆盖区域，基于MR、路测、话统及用户量对长沙全网覆盖指标完成一轮整体筛查，共挑选出1 273个居民区，现场查勘核实实际弱覆盖居民区有315个，其中华盛世纪新城小区是比较典型的一个，建筑年龄约10年，小区住宅楼栋超过30栋，楼间距在50～60 m，住宅小区内虽然在电梯等室内公共区域建有室内分布系统，但是住户家中信号以及小区内室外公共区域信号弱覆盖严重。通过MR分析及现场实测，该小区场景属于典型的住宅小区弱覆盖场景，有以下特点：

（1） 周边宏站信号难以覆盖：小区四周均建设有宏站，但信号无法达到小区内，造成小区内用户体验差且投诉频繁。

（2） 楼高参差不齐：小区内有18层楼宇，也有6层楼宇，高度不一，给规划及优化带来一定困难。

（3）小区居民阻挠严重：小区内居民环保意识极强，前期主设备射频单元安装在周边楼宇后电源线均被剪断。

（4）传统建站方式无法落地：传统抱杆+天线建站方式在此小区完全无法施工，物业及居民非常抗拒。

（5）普通微站功率达不到覆盖要求：初始规划发射功率2×5 W的小站，但功率较小，仅能覆盖小区道路，楼内弱覆盖问题得不到解决。

5.2 长沙华盛世纪新城弱覆盖解决方案

由于该区域传统建站方式落地困难，通过现场勘测，确定了4个可安装位置，可利用现有居民楼梯墙外安装小型分布式微站--BOOK RRU及EasyMacro的方式进行解决。BOOK RRU具有体积小，发射功率较大（2×10 W），自带天线，交流取电等特点，安装在墙外，美化效果较好。

5.3 长沙华盛世纪新城弱覆盖解决效果

采用分布式微站安装调测后对周边楼宇覆盖效果进行了测试。从表2测试结果上看，弱覆盖问题得到有效解决，室外周边道路测试RSRP提升了12.91 dB，SINR提升了6.4 dB，下载速率提升了23.2 Mbit/s，投诉问题也得到了解决。

图2 分布式微站安装前后小区RSRP对比

表2 分布式微站安装前后小区关键测试指标对比

如图2所示，RSRP测试指标对比说明华盛世纪新城微站开通后RSRP明显改善，设备覆盖区域信号强度大于-100 dBm百分比从68.99%提升至97.06%。

6 结束语

城市环境的发展往往给网络带来了较大的覆盖难题，通过常规的覆盖手段可能无法满足城市无线环境的发展及网络通信的需求，适当的根据无线环境及通信需求，探索多样化的产品解决方案，同时对于不同场景统筹制定整体设计方案。力争能够通过不断突破固有设计思路和建设模式，不断创新，不断尝试，建设一张精品网络。

[1]王映民, 孙韶辉, 等.TD-LTE技术原理与系统设计.北京:人民邮电出版社,2010.

[2]沈嘉, 索世强, 全海洋, 等.3GPP长期演进（LTE）技术原理 和系统设计[M].北京:人民邮电出版社, 2009.