NSN-郑州移动室内分布系统高层覆盖评估.doc

郑州移动室内分布系统高层覆盖评估报告 郑州移动室内分布系统高层覆盖评估报告内 容 摘 要高层建筑由于自身结构特点，其室内移动通信信号非常复杂。如何改善高层建筑室内覆盖成为网络优化和室内覆盖系统建设的重点和难点。本文通过郑州移动高层室内覆盖实例阐述了解决高层建筑室内覆盖的基本原则并介绍了一些新的方法。目 录1.概述32.郑州移动室内分布高层覆盖典型场景测试32.1.百年德化商务楼52.2.友谊大厦83.郑州移动室内分布高层覆盖优化建议123.1.室内分布系统整改123.2.小区分裂和切换控制133.3.高层小区专用频点143.4.小区参数控制153.5.室外宏站调整153.6.信号外泻控制164.总结和建议17217 郑州移动网络课题研究系列网络结构（BSC/LAC）评估与优化 1. 概述随着移动通信的日益发展，移动电话已经成为人们通信联系的主要手段。广大的用户已经不满足于室外的通信，他们希望运营商提供一个能够满足人们随时随地通信需求的立体移动网络。同时，移动通信网络做到室内、室外、各种场所均衡覆盖是吸引用户的必要条件。 随着城市建设步伐的加快，越来越多的高层建筑需要室内专用系统进行覆盖。然而，大量的高层建筑也给移动通信网络的室内覆盖带来了技术难题，成为网络优化和室内覆盖系统建设的重点和难点。 郑州移动经过连续几年的网络建设，室内覆盖系统作为网络建设的一部分也得到了长足的发展，当前已经建成了300多个室内覆盖站点。结合郑州移动的网络需求和城市建筑特点，本次专门组织了针对高层建筑室内覆盖的课题研究。本文试图通过郑州移动网络建设中遇到的高层覆盖难点实例来阐述解决高层建筑室内覆盖的基本原则并介绍一些新的思路。 2. 郑州移动室内分布高层覆盖典型场景测试郑州移动目前G网的室内分布系统已具有相当的规模，郑州城区的建筑物 特点是在部分区域，如市中心商务区楼层高并且位置相对集中。通过手机扫频测试，我们发现在这些区域的楼宇高层室内接收到的G网信号往往都不仅仅是附近室外宏站的直射信号，还包括很多反射、绕射信号，或者是远处基站越区覆盖信号。用户感受为：信号不稳、通话质量差、掉话率高、接续困难，在室内临窗区域尤为 突出。通过测试可以发现：随着楼层的升高，室内接收到的信号越来越多，虽然信号场强略有提高，但是普遍缺少主服务小区；同邻频干扰也随楼层的升高而增加，由于通话质量差而引起的频繁切换，造成掉话率升高。解决这些问 题的有效办法是建设室内覆盖系统，但是如果室内覆盖系统建设不够合理，那么还是无法解决高层的室内网络质量问题。对此，我们对郑州移动具有高层室内覆盖问题的两个典型站点进行了考察。 我们选取了具有2个具有典型代表意义的高层室内站点进行了相应测试。站点1为百年德化商务楼（CI9593），我们选取了12层进行覆盖测试，并重点对1206房间进行了测试。站点2为友谊大厦（CI9630/49630），选取了18层进行覆盖测试，并对1840房间进行了重点测试。该两个室内站点均位于二七广场，该区域属于典型密集城区环境 该区域室外宏基站非常密集；测试站点距离室外宏基站的直线距离均为100米左右，所处测试楼层和室外宏基站处于同一高度平面，且处于宏基站小区主瓣覆盖方向。2.1. 百年德化商务楼百年德化为一座14层的中型商务楼，室内分布系统设计只做了公共区域，包括电梯和部分楼道。该建筑房间为大型玻璃落地窗设计结构，墙体对室外宏蜂窝信号的隔离较小，易在室内高层区域造成频繁切换和重选。 在手机锁频（锁定室内分布系统BCCH68）状态下，我们对12层的走道和1206房间进行了测试，测试结果显示： 楼道中间区域（电梯厅区域）距离室内分布天线较近区域覆盖较好，达到设计要求 楼道末端覆盖较弱，覆盖场强低于-85dBm。 部分房间如1206，由于没做分布天线覆盖，场强较弱，基本低于-85dBm。在非锁频状态下，我们对该楼层公共区域和1206房间进行了测试，测试结果显示； 在走道内，由于两边建筑物墙体的屏蔽，切换较为可控，不存在频繁切换状况。 在房间内，由于室内小区已经衰减到-80-95dBm的范围，而室外宏站信号透过落地玻璃窗覆盖到室内的信号达-60-85dBm范围，因此房间内实际是处于室外宏站的覆盖下。 房间内同时测到多达8个的室外宏小区信号，且强度多在-65-80dBm之间，无主导服务小区，造成较为严重的乒乓切换和小区重选。 由于信号杂乱，存在同邻频干扰情况，语音质量较差。2.2. 友谊大厦友谊大厦是一座大型商务办公楼，室内分布系统设计只做了公共区域，包括电梯厅和楼道。该建筑房间为玻璃外墙设计结构。在电梯厅和走道的公共区域，由于墙体对室外宏蜂窝信号的隔离较好，因此室内分布系统覆盖良好，主导小区覆盖明确；但是在房间内，由于玻璃幕墙对室外宏站信号隔离较小，且未做房间内的室内覆盖，因此室内高层区域房间内易形成频繁切换和重选。 在手机锁频（锁定分布系统BCCH1017）状态下，我们对18层的走道和1840房间进行了测试，测试结果显示： 楼道等公共区域覆盖较好，室分系统覆盖场强在-50-80dBm之间，达到设计要求。 部分房间如1840，由于没做分布天线覆盖，场强较弱，基本低于-80dBm。在非锁频状态下，我们该楼层和1840房间进行了测试，测试结果显示； 在走道内，由于两边建筑物墙体的屏蔽，室内分布系统作为主导小区覆盖明确，不存在频繁切换状况。 在房间内，由于未做覆盖，室内小区已经迅速衰减到-75dBm以下，而室外多个宏站信号透过玻璃幕强覆盖到室内的信号达到-70dBm以上，因此房间内实际是处于室外宏站的主导覆盖下。 房间内同时测到多达7个的室外宏小区信号，且强度多在-70dBm以上，无明确主导服务小区，造成较为严重的乒乓切换和小区重选。 由于信号杂乱，存在同邻频干扰情况，语音质量较差。室分小区在房间覆盖衰减迅速，无明确主导小区室分小区在走道覆盖较好，主导小区明确 3. 郑州移动室内分布高层覆盖优化建议目前城市高层建筑多为玻璃外墙或者大面积落地玻璃窗设计，如何控制高层的室内信号覆盖强度，保障室内信号在室内区域的主导小区覆盖，避免在高层频繁的小区切换和重选，消除室内外同邻频干扰，是需要重点考虑的问题。针对郑州移动部分室内分布系统高层覆盖存在的问题，我们提出如下几点优化建议：3.1. 室内分布系统整改参考移动集团公司设计标准，室内分布系统设计的覆盖指标如下： 室内覆盖信号高于室外8dBm左右 边缘场覆盖强信号小于等于-75 dBm 室外10M处该信号小于等于-85 dBm 载干比：10dB左右根据对百年德化和友谊大厦两个室内案例的实际测试情况，该两个站点的高层覆盖情况并未达到覆盖指标要求，造成了高层区域网络质量较差。采用室内分布系统整改的方法是最可行、有效的优化手段。在高层建筑的室内分布系统整改中，如果工程安装条件许可，可以在高层建筑室内靠窗或者靠墙的位置安装室内定向天线，借助窗边墙体遮挡和定向天线后瓣抑制，可以有效地防止室内信号外泄对室外小区造成干扰，同时保障室内信号的主导小区地位。在小区覆盖分布系统设计时，我们也采取高前后比的定向天线从室外向室内高层进行覆盖的方式，充分利用小区内建筑物墙体和定向天线的高前后比，防止信号外泄。我们以友谊大厦为例，该站点只做了公共区域（走道，电梯厅等）的覆盖，因此造成部分房间内室内分布系统信号过弱，网络质量较低。建议采用天线分路的方法，在部分房间内增加定向室内挂臂天线，采用小功率多天线的覆盖方式进行天馈系统整改。下图为天线分裂整改示意图，具体合适的天线设置点和天线发射功率，需要对现场进行信号模拟测量后再确定。友谊大厦天馈系统整改示意图3.2. 小区分裂和切换控制在某些室外宏站密集的区域，室外宏站的信号通过直射，绕射和反射等方式，会在室内高层区域形成比较强的覆盖，这些信号不但杂乱，而且波动幅度很大。很容易在室内高层某些区域形成强覆盖，甚至高于室内分布系统的信号强度。为了避免这种情况带来的频繁切换和重选，建议采用室内小区分裂结合切换控制的方式，即高低层分裂为不同小区，对不同小区设置不同的切换策略，高层小区和室外宏站只设置单向切换，和低层小区设置双向切换；低层小区和室外宏站设置双向切换。这种分层覆盖的方式带来的好处就是人为制造高层孤岛,即使室内局部存在有较强的室外宏小区信号，也不会造成乒乓切换。只有从高层到底层才会触发切换和重选。下图为小区分裂和切换控制示意图。3.3. 高层小区专用频点在基站密集的中心成区，室内站点的高层区域基本和室外宏站处于同一高度，高层区域比较容易接收到较远处的室外信号。如果建筑物外墙无法对室外信号提供较高的隔离，那么室外信号很容易在室内产生同邻频干扰，造成通话质量不佳、高掉话。室内小区分配专用频点是一个比较理想的避免室内外相互干扰的手段。高层小区采用室内站的专用干净频点；低层使用室内站剩余专用频点或者和复用室外频点。这样可以避免高层区域由于干扰引起的网络质量下降，同时也能避免室内分布系统对室外的干扰情况。对于郑州移动高层室内分布系统，我们建议综合考虑室内外站点的频率策略和频率划分，预留出适当的室内小区专用频点，以供室内分布系统小区特别是高层小区使用。可以考虑使用复用度较低的G1800频点或者EGSM频点做为室内专用频点。3.4. 小区参数控制通过小区参数控制的方法同样可以减少频繁小区重选、切换，从而对提高网络质量起到一定的作用。对于空闲状态的室内用户，可以通过调整小区重选的C2参数，让室内用户更容易的驻留在室内分布系统小区上，减少频繁和不必要的小区重选。对于通话状态下的室内用户，可以通过调整小区的HOMARGIN参数，让室内用户保持在室内分布系统小区上，减少频繁和不必要的室内外切换，提高用户通话质量感受度。3.5. 室外宏站调整对于一些中低层、低用户密度的建筑，利用室外站信号穿透进室内提供覆盖是一种经常使用方法，也是最经济的一种策略，可以通过调整室外宏站的方向角、下顷角来实现这一覆盖方式；但是，对于一些超高、超大、高用户密度的建筑物，单纯的通过物理调整室外宏站，很难大幅提高室内覆盖。再者，对于过高的大厦，没法利用2540米高的室外基站来完成覆盖。简单地调整室外基站天线高度、方向或顷角（采用上倾角），容易在全网产生严重的无线干扰，因而简单室外宏站调整并不能解决中高层建筑覆盖问题，建议采取专门的室内覆盖解决方案。在对中高层建筑的室内分布系统建设或改造过程中，往往还需要结合室外宏站的调整，这样才能达到最佳效果。一般可以分两种情况：一 如果中高层建筑尚未建设专用室内分布系统，那么可以调整周边宏站的方向角、顷角临时实现室内覆盖，吸收室内用户话务。这样做的好处是实现室内覆盖成本低，实施方便，但是实现的室内覆盖不够均衡，往往存在频繁的小区重选、乒乓切换、语音质量差等网络性能问题。二 如果中高层建筑已经实现了专用室内分布系统，那么也需要对周边的宏站进行调整。这样可以有效的减少不必要的小区重选、切换，降低干扰，保证室内小区的主覆盖地位，同时也有易于室内分布系统对室内用户的话务吸收。对于我们考察的郑州移动百年德化和友谊大厦两个高层室内站点，我们建议在做出室内分布系统整改后，对室外的宏站进行调整，尤其是室外宏站（2252，2253，2681）由于距离较近且处于天线主瓣方向之中，有必要对该几个小区的天线方向角，特别是下顷角进行微调，以保障室内分布系统在这两个站点高层的良好覆盖效果。诺基亚-西门子网络规划优化工具optimizer和TornadoN Acorn可以实现室外宏站覆盖调整。3.6. 信号外泻控制室内分布系统的信号很容易就泄漏到室外，对室外基站小区信号形成干扰，尤其是高层建筑的室内分布系统，由于所处地理位置高，控制不好就会泄漏很远，对室外大片区域构成干扰。因此，高层建筑的室内分布系统，应采取小功率、多天线的覆盖方式，室内天线口功率较小，泄漏到室外小区的信号相对较弱，干扰相对就小，而且，这种覆盖方式天线覆盖半径减小，穿墙损耗小，覆盖效果也更好。对于郑州移动部分存在覆盖问题的高层站点，建议采用多天线小功率，全向天线和定向天线相结合的方式进行分布系统整改，这样即有利于实现高层的均衡覆盖，又能够较好的控制信号泄漏。4. 总结和建议通过以上对郑州移动网络部分室内分布系统高层覆盖的测试和评估，了解