一、概述
對(duì)于城市大量的移動(dòng)手機(jī)用戶來說，由于建筑物的遮擋，居民區(qū)的部分區(qū)域會(huì)出現(xiàn)信號(hào)盲區(qū)或信號(hào)弱的情況，直接影響手機(jī)用戶的網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)。同時(shí)，一些高檔居民小區(qū)的高端用戶多，單用戶話務(wù)量大，這些區(qū)域?qū)τ诰W(wǎng)絡(luò)容量也有很高的要求。如何解決住宅小區(qū)的信號(hào)覆蓋和網(wǎng)絡(luò)容量問題，已經(jīng)成為我們?nèi)找骊P(guān)注的課題。
周圍基站提供居民小區(qū)內(nèi)的覆蓋通常存在一些盲點(diǎn)/區(qū)，尤其是室內(nèi)1、2層。3、4層以上的室內(nèi)覆蓋通常只能夠滿足基本通話要求，不能滿足TD的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)要求，而對(duì)于高層室內(nèi)往往由于來自周圍多個(gè)小區(qū)的信號(hào)都很強(qiáng)反而產(chǎn)生干擾等問題。另外，周圍宏蜂窩小區(qū)的富余容量有限，對(duì)于較大的居民區(qū)難以滿足其容量要求。與此同時(shí)，居民的環(huán)保意識(shí)日漸增強(qiáng)，抵制電磁輻射的情緒比較大，在居民區(qū)附近選站址困難，居民小區(qū)建筑分布緊湊，僅通過宏基站來解決居民區(qū)覆蓋比較困難。
二、室外布線系統(tǒng)組網(wǎng)方式
眾所周知，室外網(wǎng)絡(luò)的覆蓋是連續(xù)的，而室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋則是離散的。連續(xù)覆蓋的室外網(wǎng)絡(luò)和離散分布的室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)共同完成了全網(wǎng)整體的覆蓋。因此針對(duì)特定的一片區(qū)域，必須將離散的室內(nèi)覆蓋與室外網(wǎng)絡(luò)特定的環(huán)境結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)真正的室內(nèi)外協(xié)同的覆蓋。
室外布線系統(tǒng)跟室內(nèi)覆蓋一樣，主要采用大量小型的、低發(fā)射功率的天線安放在小區(qū)內(nèi)，來達(dá)到覆蓋小區(qū)的目的，大量的天線通過隱蔽的饋線和基站設(shè)備相連接。室外宏站和居民區(qū)采用異頻組網(wǎng)方式。以下對(duì)居民小區(qū)覆蓋的兩種組網(wǎng)方式進(jìn)行說明：
1． 室外宏站和室內(nèi)微基站或單通道RRU共同覆蓋
在該居民區(qū)外圍附近找站點(diǎn)設(shè)置宏基站，以宏基站為主來解決居民區(qū)的覆蓋，然后在宏基站覆蓋盲點(diǎn)局部區(qū)域采用微基站或單通道RRU進(jìn)行補(bǔ)盲覆蓋。適用的場景可以是小型或中型居民區(qū)。當(dāng)居民區(qū)的規(guī)模不太大且無線環(huán)境不太苛刻時(shí)一般能取得較好的覆蓋效果。
2． 小區(qū)BBU+RRU的室內(nèi)外分布系統(tǒng)覆蓋
室外布線系統(tǒng)是采用小功率多天線的設(shè)計(jì)理念，利用光纖、饋線、功分器、耦合器等無源器件和干放等有源器件將信號(hào)源的信號(hào)分布到室內(nèi)外覆蓋目標(biāo)區(qū)域的各個(gè)天線點(diǎn)，從而達(dá)到對(duì)室內(nèi)外目標(biāo)區(qū)域覆蓋的一種移動(dòng)通信覆蓋系統(tǒng)。其優(yōu)點(diǎn)是可以將信號(hào)分布到目標(biāo)區(qū)域的每個(gè)角落，且每個(gè)天線口的功率較小，滿足環(huán)評(píng)要求，降低用戶心理抵觸情緒。室內(nèi)外分布系統(tǒng)的天線一般采用美化的非智能天線，可以是全向天線，也可是定向天線。布線系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成原理圖見下圖所示。
圖1 室外布線系統(tǒng)示意圖
室內(nèi)外分布式基站由BBU和RRU組成，BBU與RRU分別承擔(dān)基站的基帶處理部分和射頻處理部分，各自獨(dú)立安裝，分開放置，通過電接口或光接口相連接，形成分布式基站形態(tài)。安裝完BBU 設(shè)備后，通過RRU 將無線信號(hào)引入居民小區(qū)各個(gè)預(yù)先選好的點(diǎn)，然后通過耦合器和分布式美化天線建成分布系統(tǒng)覆蓋。
三、室外布線系統(tǒng)覆蓋方式
一般來說，通過室內(nèi)分布系統(tǒng)的建設(shè)可以解決居民區(qū)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋和容量問題。但是居民區(qū)或者居民小區(qū)由于受到物業(yè)因素、業(yè)主因素或者投資成本等多種因素的影響，不一定都能夠?qū)崿F(xiàn)完整的室內(nèi)分布系統(tǒng)。對(duì)于不同的居民區(qū)，需要針對(duì)不同的條件選擇不同的解決方案。
1． 別墅小區(qū)的覆蓋
別墅小區(qū)樓層低，樓宇之間間距寬闊，高端用戶多，對(duì)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量要求高。覆蓋重點(diǎn)主要是民居內(nèi)部，由于別墅一般采用磚墻，可以通過室外信源對(duì)室內(nèi)進(jìn)行信號(hào)覆蓋，推薦使用BBU+RRU+全向偽裝天線的方式進(jìn)行覆蓋。
由于BBU、RRU之間采用光纖連接，我們可以將RRU盡量靠近天線端口，天線單元采用全向偽裝天線，如全向鞭狀天線，增益為4dBi，全向天線放置在燈桿內(nèi)，高度為2.5米左右。天線可以安裝在需要覆蓋的建筑中間，這樣可以對(duì)周圍的多套別墅進(jìn)行覆蓋。BBU、RRU之間采用串行級(jí)聯(lián)，可以減少線路鋪設(shè)的難度。如下圖所示：
圖2 別墅小區(qū)覆蓋方式示意圖
2． 高層居民小區(qū)的覆蓋
高層居民小區(qū)的高端用戶比較集中，高層居民樓由于一般采用混凝土結(jié)構(gòu)，樓板厚度大，采用室外信號(hào)穿透覆蓋的效果差，而且電梯一般在建筑物中間，一般為信號(hào)盲區(qū)，室外信號(hào)無法穿透，因此一般首選建立室內(nèi)分布系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)信號(hào)覆蓋，同時(shí)可以適用這種小區(qū)的高話務(wù)量的要求。室內(nèi)分布系統(tǒng)推薦采用大容量基帶池BBU+RRU+室內(nèi)分布系統(tǒng)方式，解決覆蓋和容量問題，覆蓋方式示意圖如下圖示。
圖3 高層小區(qū)覆蓋方式示意圖
多數(shù)高層小區(qū)不具備實(shí)施室內(nèi)分布系統(tǒng)條件，只能采取外部天線向室內(nèi)打的方式，由于地面射燈天線往上覆蓋只能夠達(dá)到5-6樓的高度，因此還需要在上層增加天線，我們建議參照2G方式，采用樓頂安裝射燈天線往下發(fā)射，通過上下天線對(duì)打解決整棟建筑的覆蓋問題。關(guān)鍵問題需要控制好干擾，覆蓋方式示意圖如下圖所示。
圖4 高層小區(qū)覆蓋方式示意圖（全部室外天線覆蓋）
3． 小高層建筑的覆蓋
小高層建筑在新建的城市建筑中占據(jù)了很大的比重，建筑物一般為板狀結(jié)構(gòu)，可以通過外部信號(hào)照射實(shí)現(xiàn)建筑物內(nèi)部的覆蓋，小高層建筑的高層信號(hào)質(zhì)量一般比低層要好。在小高層建筑內(nèi)部建立室內(nèi)分布系統(tǒng)的難度比較大，投資也比較高，所以一般考慮在小區(qū)的公用地面建立分布系統(tǒng)。通過光纖分布系統(tǒng)可以有效解決饋纜損耗問題，而且光纖布線的施工量也比較小。小高層居民小區(qū)主要的解決方案通過BBU+單通道RRU+偽裝天線解決覆蓋。如果小區(qū)只是低層信號(hào)不好（6層以下），推薦采用燈桿天線實(shí)現(xiàn)低層的信號(hào)覆蓋。如果低層和高層信號(hào)都不好，一般在地面安裝偽裝天線，天線采用上傾角，從而同時(shí)實(shí)現(xiàn)低層和高層的覆蓋。
4． 公寓式小區(qū)
目前部分城市中也存在類似以前職工宿舍的單身公寓或者公寓式酒店，其構(gòu)造是兩側(cè)為房間，中間有走廊，因此針對(duì)這種類型的住宅，有利于在其內(nèi)部建設(shè)分布系統(tǒng)進(jìn)行覆蓋，在每個(gè)平層的走廊安裝吸頂天線或者定向板狀天線（注：走廊有吊頂）往房間打，可以很好的解決其覆蓋問題�？刂坪锰炀�口出口電平，做好小區(qū)劃分，兼顧小區(qū)切換和容量需求。就可以較好的解決問題。
5． 老式居民區(qū)小區(qū)覆蓋
由于老式居民小區(qū)的建筑物的穿透損耗較小，一般也沒有電梯等類似的信號(hào)盲區(qū)，所以一般情況下老式居民小區(qū)盡量通過宏覆蓋信號(hào)穿透覆蓋。
另外老式居民小區(qū)的樓層一般不高，可以采用BBU+RRU+美化天線的模式進(jìn)行小區(qū)覆蓋。在設(shè)計(jì)中采用 “多天線，小功率”的設(shè)計(jì)思路，使每棟建筑都可以視距看到分布天線，保證室內(nèi)覆蓋只經(jīng)過一次穿透損耗，可以達(dá)到很好的覆蓋效果。美化天線可以采用燈桿天線的形式。
四、居民小區(qū)覆蓋案例
以某小區(qū)覆蓋試點(diǎn)為例，采用了小容量基帶池BBU+單通道RRU的模式進(jìn)行小區(qū)覆蓋，測試結(jié)果良好，達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
在該案例中，采用燈桿狀天線，主要完成6層以下的信號(hào)覆蓋。設(shè)計(jì)中采用了“多天線，小功率”的設(shè)計(jì)思路，每棟建筑都可以視距看到分布天線，保證室內(nèi)覆蓋只經(jīng)過一次穿透損耗。設(shè)備分布及天饋示意圖如下圖所示：
圖5 室外布線系統(tǒng)設(shè)備及天饋圖
圖5 室外布線系統(tǒng)天線功率分布示意圖
五、總結(jié)
本文對(duì)采用室外布線系統(tǒng)解決居民小區(qū)的深度覆蓋問題進(jìn)行了說明和分析，住宅小區(qū)的范圍包括建筑物內(nèi)部和群落內(nèi)建筑間的道路。目前，有些住宅小區(qū)由于本身樓宇分布密集的建筑格局對(duì)室外宏基站無線信號(hào)產(chǎn)生的阻擋和反射，造成室外宏基站覆蓋效果不佳，信號(hào)雜亂且無主信號(hào)；還有一些住宅小區(qū)由于周邊區(qū)域發(fā)展過快，臨近宏基站話務(wù)量已趨飽和，無法滿足小區(qū)的通話需求。建設(shè)室外布線系統(tǒng)，可以有效改善住宅小區(qū)信號(hào)覆蓋效果，減輕周邊宏基站的話務(wù)負(fù)荷，是住宅小區(qū)、工業(yè)園區(qū)、大學(xué)城等區(qū)域的高效補(bǔ)充覆蓋手段。
本文提到的居民小區(qū)覆蓋的部分解決方案，在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中可能會(huì)遇到很多特殊情況，需要通過具體分析，提出最優(yōu)的綜合組網(wǎng)解決方案，全力打造TD-SCDMA精品網(wǎng)絡(luò)。
