孫 儼

（中國移動(dòng)通信集團(tuán)設(shè)計(jì)院有限公司新疆分公司，新疆 烏魯木齊 830000）

0 引 言

4G深度覆蓋的場景多、復(fù)雜，覆蓋方法具有多樣性等，一直是4G網(wǎng)絡(luò)在深度覆蓋領(lǐng)域的難點(diǎn)和重點(diǎn)。居民小區(qū)用戶多且集中，是覆蓋的重點(diǎn)?，F(xiàn)實(shí)中，居民小區(qū)由于整體美觀等因素，選擇站址一直是較難突破的問題。采用周邊宏蜂窩基站覆蓋，存在繞射多、穿透損耗大等問題，采用傳統(tǒng)饋線分布式室內(nèi)分布系統(tǒng)進(jìn)行覆蓋，存在工程進(jìn)度慢、投資大和覆蓋效果欠佳等問題。

1 覆蓋方式簡介

目前，采用板狀天線微站、柱狀天線微站進(jìn)行覆蓋時(shí)，除了遇到無法回避的設(shè)備抱桿安裝位置等問題外，覆蓋效果成了主要問題?，F(xiàn)階段，微站的發(fā)射功率覆蓋區(qū)域集中在30 m內(nèi)。如果在小區(qū)遮擋范圍較小、樓間距較小的前提下，可以從A樓覆蓋到B樓，但公共區(qū)間、電梯部分的覆蓋效果效果不佳。采用多通道特型天線（信源端考慮同等發(fā)射功率的設(shè)備），如垂直或水平角度的大功率天線進(jìn)行覆蓋。覆蓋效果根據(jù)實(shí)測統(tǒng)計(jì)，與微站覆蓋的效果比對(duì)如下。

2 設(shè)備設(shè)施比較

2.1 技術(shù)指標(biāo)比較

柱狀天線微站、板狀天線微站和射燈天線的設(shè)備屬性、覆蓋安裝等性能比較如表1所示[1-3]。

表1 柱狀天線微站、板狀天線微站和射燈天線的性能覆蓋比較

2.2 安裝配套比較

柱狀天線微站、板狀天線微站以及射燈天線的安裝配套比較如表2所示。

2.3 場景應(yīng)用比較

柱狀天線微站、板狀天線微站以及射燈天線的設(shè)備屬性和覆蓋安裝等場景比較如表3所示。

表2 安裝配套方式比較

表3 覆蓋方式比較

3 覆蓋場景結(jié)合設(shè)備應(yīng)用比較

3.1 柱狀天線微站與射燈天線

場景描述：28層板式高層居民樓，樓間距50 m，每棟樓宇寬85 m，共3個(gè)單元，1單元位于東側(cè)。當(dāng)前，采用4個(gè)RRU3182+射燈天線進(jìn)行對(duì)打覆蓋，黃色箭頭區(qū)域，如圖1所示。

圖1 射燈天線安裝覆蓋區(qū)域

覆蓋方案：采用微站進(jìn)行對(duì)比覆蓋，設(shè)備安裝在南樓，覆蓋北樓。

方式1：右側(cè)1單元與射燈天線同點(diǎn)位，采用橫裝進(jìn)行覆蓋。覆蓋模式采用寬波束，電傾角分別設(shè)置為-30°（橫裝后覆蓋左側(cè)）和0°。

方式2：中間2單元橫裝進(jìn)行覆蓋。覆蓋模式采用寬波束，電傾角分別設(shè)置為-17°（覆蓋樓宇左側(cè)）和17°（覆蓋樓宇右側(cè)）。

方式3：中間2單元豎裝進(jìn)行覆蓋。覆蓋模式采用寬波束，電傾角分別設(shè)置為0°（覆蓋中高層）和30°（覆蓋中低層），抱桿機(jī)械下傾15°。

柱狀天線微站安裝方式如圖2所示。

覆蓋效果：選擇不同單元不同樓層的房間進(jìn)行對(duì)比測試，各房間的平均RSRP均有提升，最大增益為13 dB。2單元503和3單元602單射燈覆蓋時(shí)存在弱覆蓋，使用微站后整個(gè)房間無深度弱覆蓋。

圖2 柱狀天線微站安裝方式

微站無論是橫裝還是豎裝，通過合理設(shè)置電調(diào)值和下傾角，單個(gè)設(shè)備均可解決北樓寬為85 m的三個(gè)單元的室內(nèi)深度覆蓋。如果采用射燈天線，需要2個(gè)射燈天線+2個(gè)RRU才能實(shí)現(xiàn)相同范圍的樓宇覆蓋。覆蓋效果如圖3和圖4所示。

圖3 柱狀天線微站不同安裝方式下的覆蓋效果

其中，Easymacro為柱狀天線微站設(shè)備，R3182為其他對(duì)等發(fā)射功率的信源設(shè)備。射燈天線對(duì)樓宇內(nèi)不同單元的內(nèi)部覆蓋效果如圖4所示。

3.2 板狀天線微站與射燈天線

場景描述：30層高層居民樓，A點(diǎn)分別采用BOOKRRU和射燈天線覆蓋B樓宇，樓間距45 m。BOOKRRU采用D頻段，射燈采用E頻段覆蓋，安裝位置如圖5所示。

圖4 射燈天線對(duì)樓宇內(nèi)不同單元的內(nèi)部覆蓋效果

圖5 板狀天線微站安裝位置

覆蓋效果：10層以上，板狀天線微站覆蓋效果高于射燈天線；10層以下，板狀天線微站覆蓋效果低于射燈天線。

板狀天線微站覆蓋30層高樓時(shí)，需要通過周邊宏站或新增微站補(bǔ)充低層室內(nèi)覆蓋。覆蓋平均參考信號(hào)接收功率（RSRP）指標(biāo)如圖6所示。

圖6 板狀天線微站與射燈天線微站對(duì)不同樓層覆蓋的平均參考信號(hào)接收功率指標(biāo)比較

3.3 柱狀天線微站小區(qū)外低打高覆蓋效果

場景：30層高層居民樓，最高層客廳完全脫網(wǎng)，傳統(tǒng)宏站和桿站難以解決，采用Easymacro2.0桿站，高層弱覆蓋得到解決。柱狀天線微站小區(qū)低打高安裝位置如圖7所示。

圖7 柱狀天線微站小區(qū)低打高安裝位置

圖8 微站組網(wǎng)系統(tǒng)

4 組網(wǎng)比較

微站組網(wǎng)如圖8所示。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用中的方案可知，微站網(wǎng)絡(luò)簡單扁平，射燈相對(duì)復(fù)雜且饋線器件易損壞。

5 覆蓋效果比較

從工程中常見的安裝方式和安裝可能性進(jìn)行分析[4-5]。射燈方案：從RRU射頻信號(hào)發(fā)射口一直到射燈天線的末端，LTE的電平值為RSRP、RS（參考信號(hào)）在每個(gè)RE（時(shí)隙單元）上的功率。根據(jù)20 W的功率進(jìn)行計(jì)算（20 W=43 dBm），一個(gè)時(shí)隙有1 200個(gè)RE，每個(gè)RE上的功率（導(dǎo)頻功率）為：

信源發(fā)射功率計(jì)量單位為W，設(shè)備器材線纜功率損耗計(jì)量單位為dB，輸出端電平計(jì)量單位為dBm。以某樓宇射燈天線損耗為例，RRU經(jīng)過7/8饋線后損耗為10.6 dBm，功分器自身損耗為3.5dB，出口端為7.1 dBm，經(jīng)過20 m的1/2饋線后（2.2dB）變?yōu)?.9 dB，減去天線前端功分器的損耗，變?yōu)?.4 dBm，經(jīng)7 m的1/2饋線后（0.8 dB），最終到達(dá)射燈天線時(shí)剩0.6 dBm。因廠家不同射燈天線增益不同，如果加上射燈外罩（其與內(nèi)部的壁掛天線構(gòu)成一套射燈天線，壁掛天線一般是7 dB（高頻8 dB）），則為：

使用微站覆蓋的情況下，設(shè)備發(fā)射端可以不考慮損耗，10 W發(fā)射功率基本全部輸出，初步判定其出口功率優(yōu)于射燈。

6 成本比較

射燈方案成本包括有源設(shè)備費(fèi)、無源材料費(fèi)（饋線電源線功分器）、集成費(fèi)（非集采物資費(fèi)、租賃費(fèi)、施工費(fèi)、設(shè)計(jì)以及安全生產(chǎn)費(fèi)）三大部分。射燈方案成本分析如表4所示。

表4 射燈方案成本分析

微站方案的成本包括有源設(shè)備費(fèi)和集成費(fèi)兩部分，如表5所示。

表5 微站成本分析

7 結(jié) 論

實(shí)際建設(shè)中，需要根據(jù)覆蓋場景的不同要求選擇不同的微站。在覆蓋方面，柱狀天線微站應(yīng)用更為廣泛，覆蓋效果理論上優(yōu)于射燈天線（以目前常見參數(shù)考慮）。板狀天線微站需要根據(jù)應(yīng)用環(huán)境決定。在建設(shè)難度方面，射燈天線需要更多的配件輔材，維護(hù)和建設(shè)相對(duì)較困難，微站建設(shè)相對(duì)快捷。在成本方面，不考慮射燈天線發(fā)射信源的前提下，射燈天線投資相對(duì)較小，但結(jié)合信源考慮，采用微站成本較低。