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密集城中村覆盖解决方案 东莞联通 浅谈密集城中村覆盖解决方案室外分布系统周连辉（中国联通东莞分公司）摘要：当网络建设到一定程度，密集城中村信号覆盖成了网络建设的难点之一。通过实践探索，在密集城中村建设室外分布系统能有效地解决城中村的信号覆盖问题，本文着重介绍在东莞建设室外分布系统取得的一些经验。关键词：密集城中村 覆盖 方案 1. 问题的提出随着原有农村城市化的建设，人口的激增，原居民的房屋变得越来越密集拥挤，加之周边高楼大厦的建设，使得原居住宅区域变得更加封闭，基站信号更加难以覆盖。也就产生了密集城中村该如何进行有效覆盖的问题。2. 主要原因和一般解决方案城中村一般房屋都非常密集，通常是一间紧靠一间的六七层高的楼房，楼与楼之间通常只有1-2米，甚至直接紧靠在一起，仅通过一楼阳台下面作为通道，整个城中村看起来就是一个庞大巨型的建筑物。所以一般基站信号难以穿透，室内经常出现脱网情况。一般解决办法是通过在城中村加建基站或直放站来解决信号问题，但是效果不甚明显，特别是对解决底层（1-3层）信号问题比较差，但这恰恰是信号最需要解决的地方。3. 我们的解决方案因此，我们引入室内分布系统的概念，将密集的城中村视作一个大型的室内，沿着街道布放天线，重点解决中底层信号覆盖差的问题。这就是我们所说的城中村覆盖或室外分布系统。各种解决方案的比较如下：方法解决区域大小优点缺点投资（单网）应用侧重基站高层大部分区域可解决容量问题对底层覆盖效果差建设双网基站约150万解决容量问题直放站小部分区域工期短，投资小只能覆盖很小一部分区域几万至二十多万解决小区域内覆盖问题室外分布系统大部分区域能解决密集区域底中层信号覆盖；可解决部分不让建基站或直放站的区域施工、物业协调难度大，工期长；几十万解决密集区域底中层信号覆盖4. 城中村室外分布系统信源的选取根据城中村房屋密集，人口众多的特点，在信号源选择时不仅需要考虑信号覆盖的要求，同时还需考虑系统容量需求。根据系统信源选择的不同，可将室外分布系统分为：射频分布系统和光纤分布系统。4.1. 射频分布系统4.1.1. 原理采用同频或移频直放站作信源，通过无源器件进行功率分配，利用干线放大器补偿能量的不足，然后由沿街道布放的天线将能量发射出去。如下图：直放站干放干放4.1.2. 特点射频信号分布系统组网方便、简捷，可随时根据网络需求更换信源基站，但是信源与干放的馈线长，损耗大，采用同频时施主与重发天线隔离度要求高，干放功率不高，能挂天线数量有限。4.1.3. 应用范围射频信号分布系统适用于解决小型区域的集密城中村覆盖。4.2. 光纤分布系统4.2.1. 原理使用光纤直放站作为干放（远端机）来进行覆盖。可使用一个光纤近端机（中继端机）直接耦合基站信号，进行电光转换后传输光信号到多个远端机（覆盖端机），远端机进行光电转换放大后，通过天线发射信号进行覆盖。其系统图如下： 光纤近端机光纤光纤信源远端机C远端机B远端机A当需要覆盖的城中村无法通过光纤直放耦合基站信号时，也可通过采用近端无线耦合的方式来替代基站耦合，同样可发挥光纤分布系统的优点。4.2.2. 特点光纤分布系统容易解决隔离度问题，克服了射频电缆对信号的衰减，一个中继端机可以带多台远端机，而且每台远端机增益较大，一般最大可使用20W远端机，能下挂天线数量多，覆盖范围广。可直接耦合附近基站信号，解决容量问题，且信源好，容量调整容易（远端机使用星型结构时，当覆盖区域容量需求增大时，可直接增加近端机耦合不同扇区信号来分摊话务量）。光纤分布系统的缺点是近端机与远端机之间需铺设光纤通路。4.2.3. 应用范围光纤分布系统主要适用于大型密集城中村覆盖。4.3. 各种信源手段的应用及比较：信源手段解决区域大小优点缺点应用侧重备注射频系统同频适用于中小型城中村覆盖信源接入较方便每套干放能带天线数量有限，且需考虑隔离度问题。解决中小型区域内覆盖问题移频适用于中小型城中村覆盖同上；且不受隔离度限制，信源好每套干放能带天线数量有限解决中小型区域内覆盖问题光纤系统近端光纤耦合基站，远端光纤直放站适用于附近有基站，覆盖大型密集城中村远端机功率较大，可带天线数量较多 。需架空布放光缆覆盖大型密集城中村一套光纤近端可同时带4套远端，且每套远端可开至20W；近端无线光纤耦合，远端光纤直放站适用于附近无基站，且需覆盖大型密集城中村不通直接耦合基站，但仍可发挥光纤直放站大功率的性能同上覆盖大型密集城中村5. 典型案例分析： 5.1. 莞城岗贝村（射频分布系统典型案例）5.1.1. 莞城岗贝村无线环境：岗贝村北面有山体阻挡，西南和东南面均有高楼阻挡。距最近基站（东日电脑）250米。但原G信号在菜市场都会出现脱网现象。5.1.2. 典型街道布局照片： 5.1.3. 分布系统原理图：5.1.4. 天馈安装图：嘉兴楼岗华楼一街一号王巷一号一街三号一街五71111315171923村 正一号楼罗沙33号村正二号楼岗下市场11巷村正三号楼城信大楼村 正27293133一街2468一巷1234四巷18四巷7910四巷61213147巷4巷9巷10巷公园15巷16巷18巷17巷13巷7一街一街一街14巷13巷12巷一街二街3巷2巷1巷干放5.1.5. 模拟测试分析对整个小区选择了8个测试点进行信号覆盖效果模拟测试，包括了三类典型的场所（大巷、小巷、房间）；经过测试，每副全向天线覆盖半径约15米，每副板状天线覆盖范围是60m的笔直巷道，在整个覆盖区按照巷子与巷子交错安装全向天线与板状天线的方式合理布放天线，共需安装14副全向天线和16副板状天线，在每副天线口输入功率在17dBm左右。经过周密的方案分析和计算，系统能达到理想的覆盖效果，且投资最少、扩容方便。5.1.6. 隔离度分析施主安装在在九层楼顶，重发安装在一楼与二楼之间的外墙壁上，施主天线与重发天线之间有几栋建筑物阻挡，隔离度是完全满足的。5.1.7. 边缘场强预测分析通过实际模拟测试，预计覆盖区边缘信号场强将出现在-85dBm左右(具体要参照模拟测试分析)，所以本工程覆盖区边缘信号场强设定为-85dBm。5.1.8. 覆盖效果参数数据测试点该系统已于2004年5月完工，并已完全解决了岗贝存在的弱信号及信号盲区问题，填补了网络缝隙，优化了信号覆盖和无线指标，还提高了基站设备利用率，营造了运营商良好的网络形象，避免用户流失。以下是实施前后覆盖效果对比。平均信号电平（dBm）平均通话质量开通前开通后开通前开通后一街一巷-90-5410一街二巷-91-5940一街三巷-88-5860一街四巷-84-5430一街五巷-93-5740一街六巷-94-5330一街七巷-90-5240一街八巷-93-51505.1.9. 开通前后的路测分析CDMA路测分析：RXAGC路径图及统计柱状图：开通前：开通后：5.2. 光纤分布系统典型案例分析：（长安锦厦新村） 长安锦厦新村在长安镇长青路与二环路之间，长安国际大酒店旁边。该村占地面积约20万平方米。在20万平方米上经过统一规划，盖起了800多栋高36层的钢筋水泥结构的房子，房子内外装修美观，村内各种配套设施齐全。有影剧院、各种大小美食店、餐厅、肉菜市场，旁边还有长安医院和小公园。大多数房子一楼是商铺，二楼以上用作出租屋，集商业和住宅于一体，可谓商业发达人气旺盛。整个锦厦新村被荣文路、锦新街和锦华街隔开为三部分。房子以两行之间为一条巷，巷距约8米，房子间列距约4米，大多房子长11米，宽8米。5.2.1. 锦厦基站环境图：由上图可见，锦厦新村（红色区域）需然已有基站覆盖，但由于房屋密集，中底层室内信号仍相当差，是用户投诉的重点区域。5.2.2. 锦厦新村的典型街道的照片： 5.2.3. 基站主单元接口单元光纤近端机光纤远端机光纤系统原理图： 街华外经办生活区路文锦新街一巷锦怡锦新街二巷街锦厦办生活区锦新街二巷锦新街四巷街锦新街三巷锦新街五巷新锦新街三巷锦新街四巷锦新街五巷新村管理处锦华街锦新街十二巷公园荣金堂宫路路环文荣小 康 街锦 厦 新 村锦新街七巷锦新街八巷锦新街八巷锦新街七巷街新锦锦新街九巷锦新街十巷锦新街十一巷锦新街九巷锦新街十巷锦新街十一巷二锦新街十三巷惠 如 楼锦新街十四巷锦新街十三巷锦新街十二巷惠 福 楼长盛锦厦新村综合市场长安医院路西计生办g ANT1-2FANT2-2FANT4-2FANT3-2FANT5-2FANT6-2FANT7-2FANT8-2FANT9-2FANT10-2FANT11-2FANT12-2FANT16-2FANT17-2FANT18-2FANT20-2FANT21-2FANT42-2FANT43-2FANT19-2FANT39-2FANT40-2FANT41-2FANT22-2FPS7-2FANT24-2FANT13-1FANT14-1FANT15-1FANT26-2FANT25-2FANT27-2FANT28-2FANT29-2FANT30-2FANT32-2FANT36-2FANT34-2FANT38-2FANT37-2FANT35-2FANT33-2FANT31-2FPS1-2FPS2-2FT1-2FT2-2FPS3-2FPS4-2FPS5-2FPS6-2FT3-2FPS8-2FPS14-2FPS10-2FPS15-2FPS16-2FPS17-2FPS21-2FPS22-2FPS18-2FPS120-2FPS19-2F5.2.4. 天馈安装图： 5.2.5. 模拟测试分析对整个小区选择了10个测试点进行信号覆盖效果模拟测试，包括了三类典型的场所（马路、大巷、小巷）；经过测试，每副板状天线覆盖范围是60m的笔直巷道，在整个覆盖区按照每隔一个巷子安装1副板状天线的方式合理布放天线，共需安装43副板状天线，在每副天线口输入功率在20dBm左右。经过周密的方案分析和计算，系统能达到理想的覆盖效果，且投资最少、扩容方便。5.2.6. 隔离度分析本系统因为是直接耦合基站信号，不存在隔离度问题。5.2.7. 边缘场强预测分析通过实际模拟测试，预计覆盖区边缘信号场强将出现在-85dBm左右(具体要参照模拟测试分析)，所以本工程覆盖区边缘信号场强设定为-85dBm。5.2.8. 话务量分析通过了解，该村约有10000人，覆盖区内大约8000人，手机拥有率按50%计算。覆盖区内有4000部手机，其中按50%为联通用户，手机忙时话务量按0.011ErL计算，覆盖区内话务量4000X50%X0.011ErL =22.0ErL，通过查ErL表，得出信号源基站需要4个载波才能满足忙时话务容量。5.2.9. 覆盖效果该系统已于2004年5月完工，并已完全解决了锦厦新村存在的弱信号及信号盲区问题，填补了网络缝隙，优化了信号覆盖和无线指标，还提高了基站设备利用率，营造了运营商良好的网络形象，避免用户流失。以下是实施前后覆盖效果对比。平均信号电平（dBm）平均通话质量开通前开通后开通前开通后一巷-76-5510二巷-89-6550三巷-82-5550四巷-80-5040五巷-80-5840六巷-85-5050七巷-90-5060八巷-84-5540九巷-83-4540十巷-71-4520参数数据测试点5.2.10. 开通前后的路测分析GSM路测分析：RxLevSub路径图及统计柱状图：开通前：开通后：6. 设计及实施过程中的经验介绍：6.1. 设计经验：6.1.1. 天线的选择根据城中村的结构特点，可分别采用室外板状天和全向天线。对于结构规则的城中村，为了减少工程造价，一般采用较为美观的鱼翅状天线进行覆盖（见附件1）。对于结构不规划的城中村，一般采用全向天线覆盖较为合适（见附件2）。6.1.2. 天线的布放在设计中，整体天线的摆放，要讲求一个信号互补的原则，天线的交错互放，隔巷对打，同巷对打、中间互补等方式在不同的环境运用能达到既能节省天线又能达到让人满意的覆盖效果。6.1.3. 模拟测试由于城中村的房屋分布和结构均不尽相同，设计中要求通过模拟测试来取得实际的传播模型。在城中村的实际模拟测试中，天线的输入功率在一般设置16dBm的左右较为合适，此时全向天线室内有效覆盖距离约为15米，定向天线有效覆盖距离约为50米。 6.2. 施工经验：6.2.1. 天线的位置板状天线的安装要考虑到充分利用旁瓣及后瓣,安装的位置一般在栋与栋之间的缝隙旁,让旁瓣辐射的信号可以通过缝隙传播到隔壁的巷子，从而达到巷与巷之间的信号的互为补充；全向天线的安装考虑放在十字路口的墙角上，并沿墙角方向向外突出30CM（需使用角型固定支架），最有利于全向天线信号的传播；6.2.2. 天线的角度板状天线的安装不能完全平衡于墙壁，而应与墙壁向外成一定角度，这样更有利于信号的传送；板状天线选用可以调节天线俯仰角的支架，实际设计安装过程中可跟据需覆盖层数和距离调节天线俯仰角，从而达到更好的覆盖效果;6.2.3. 天线的高度板状天线一般放置一层与二层之间，天线的俯仰角可跟据需覆盖的楼层高度向上调整；全向天线可放于一层与二层之间或二层和三层之间（具体根据需覆盖楼层高度而定）；6.2.4. 主机的摆放考虑到设备的防水及防盗问题，一般优先选择室内（最好是独立房间），其次考虑室外阳台底（但需加防盗网）；6.2.5. 馈线的固定馈线钢索的固定点距离较长时，一般使用钢铰线（线硬、抗拉性强，但固定较困难、配件较多），固定点距离较近时，可使用钢线绳（线软、弹性好、固定容易，但价格高、距离较长时容易下垂）；馈线固定尽可能使用馈线挂钩，以便于长期使用；6.2.6. 馈线及器件的防水由于室外分布系统与室内分布不同，馈线接头、器件和天线是露天工作，所以必须严格按照室外天馈线要求进行防水。7. 结束语室外分布系统由于其独有的天线及功率分布均匀的特点，用于解决密集城