论文部分内容阅读
摘 要：针对无线网络覆盖高层建筑，在简单介绍其重要性与基本意义的基础上，提出以智能天线与RRU相结合为核心的覆盖技术方案，并结合实例对技术方案的可行性与有效性进行了验证，为方案的推广应用提供参考依据。
关键词：无线网络覆盖；高层建筑
中图分类号：TN929.5 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）20-0301-02
前 言
如今，我国各地区无线网络覆盖水平均有所提高，在一定程度上迎合了用户实际需求，但在高层建筑中，无线网络覆盖情况还无法达到需求，需要现有的覆盖技术方案进行优化改善，在保证覆盖效果的同时，降低造价。
1 无线网络覆盖高层建筑基本意义
我国城市化进程快速推进，很多城区陆续出现以高层建筑为主要组成部分的住宅与商业区，传统移动通信网络已经无法有效覆盖，大多采用在室内加装分布系统的方式来满足需求，然而这种方法的造价较高，具体实施时必须得到业主的允许与配合，实施难度偏大，经常有由于业主不允许而难以施工的问题发生。此外，还有利用宏站实现室内覆盖的情况，其覆盖范围相对较小，尤其是高层建筑，其实际覆盖情况难以达到预期，对用户的使用和体验造成一定程度的影响[1]。
就目前来看，“提网速与降网费”的政策已经深得人心，必须尽快完成信息基础设备完善，增大网络带宽。我国很多地区在这一方面是存在很大空间与潜力的。从我国工信部正式开始发放4G到现在，社会表现出旺盛的移动宽带期望及要求，人们的日常生活及学习工作都因移动互联网发生巨大改变。但当前依然有很多高层建筑并不能享受到这种体验和便利。
从LTE工程开始到现在，很多地区的室内分布系统都快速建成，新建部分的占比可以达到一成以上，总投资超过亿万元。由此可见，无论是用户还是网络建设，都有进一步覆盖的实际需求；从室内分布建设角度讲，其建设量较大，并且物业协调处理困难，必须制定成本合理且易于调控的综合方案，并予以严格执行。
2 无线网络高层建筑覆盖技术方案
无线网络高层建筑覆盖技术方案的主要内容在于以设计院现有工作为基础，对服务进行进一步的延伸，对某些疑难的站点，提出可提供下列服务的方案：前期勘察服务、可行性研究、相关设计文件资料、专用天线、安装施工协助、测量作业协助[2]。
这一技术方案提出了高层建筑全覆盖，将现有平面覆盖转变成建筑与小区覆盖。在待覆盖建筑对面加装智能天线，以此实现整个建筑的全覆盖。这项成果在实际应用中能充分利用所有现有资源，在充分利用现有RRU与抱杆等的基础上，结合新型天线，使一幅天线与RRU即可覆盖整个高层建筑。针对那些无法进入的物业点，包括进入难度较大的小区与党政办公楼等，对邻近现有宏站址加以利用，能实现室外覆盖室内的LTE覆盖。
这一系统的主要参数包括：①可支持的系统既有TD-SCDMA，又有TD-LTE。②支持三种不同的频段，即F频段，其频率为1880～1920MHz；A频段，其频率为2010～2025MHz；D频段，其频率为2500～2690MHz。③新型天线接口和宏站有完全相同的要求。
这一系统主要在以下方面做出了创新：①对覆盖方式进行优化；②由于采用智能天线，所以工作模式发生本质上的变化；③高层建筑各个楼层之间可以实现隔离；④所用智能天线的结构有所创新；⑤所用智能天线的尺寸有所创新；⑥智能天线整体美观，是传统天线不具备的；⑦制定层层相通的覆盖技术方案，使“10步法”得到快速推广应用。
以上成果目前在很多地区得到理想成效。经实测可以看出，这一方案的覆盖情况良好，能有效节省投资，而更为重要的是可以减小物业管理部门的协调处理难度。由此可见，这一方案是切实可行的，能作为高层建筑专用无线网络覆盖措施，提供技术上的可靠支撑与借鉴。
3 无线网络高层建筑覆盖技术方案实际应用效果
以某30层高层建筑為例进行分析，该高层建筑在采用这套技术方案以后，真正实现了各楼层所有住户无线覆盖。在高层建筑中，地上9层住户平均速率可以达到40Mbps，地上30层住户平均速率为12Mbps，地上1层至地上3层住户平均速度为27Mbps。据此可推断，与天线方向相距相近的用户，其实际体验情况将略优于实测结果，可达到方案的预期设想。
从以上结果可知，在高层建筑中，采用上述技术方案是可行的。其中，新型智能天线的安装使用能提供水平与垂直两个方向上宽度都很大的波形，并且建筑中的电磁环境往往互为独立，能形成RSRP较大的整体覆盖场强，同时SINER实际效果也较好，能使接入速率始终处在理想的水平[3]。
该技术方案无论是对智能天线的具体安装位置，还是网络环境，以及安装完成后的实测及参数调整，都有十分明确和严格的要求，所以不可将其视作简单的天线，在采购完成后自行安装，这样是无法达到预期效果的。为切实保证网络效果，方案的指定与确认、场景分析判断及站点的优化选择，都要得到相关专业服务。前期勘察分析、技术方案可研、工程设计、安装施工、装后验收及测试都是需要认真完成的，应引起相关人员的高度重视[4]。
另外一个方面就是要考虑投资，一套良好的技术方案应能降低造价、节约投资。技术所能创造的经济效益和其使用规模存在一定相互关系，以下给出一个小区的投资对比分析与项目评估使用规模下的经济效益。以某新城3#地为例，当采用全新的宏站+天线覆盖方案时，需要分别安装15个宏站与智能天线，由此传输至5栋建筑的顶部，考虑工程设计与调试优化等方面的投资，共计85万元左右。与传统的无线网路覆盖技术方案相比较，室内分布系统的数量为10个，需要近130万元的投资，仅这一项就能节省35%的投资。因此，无论是经济性、可靠性，还是便于维护等方面，新技术方案都具有突出的优势[5]。
该技术方案主要具有以下优势特点：①安装地点的选择十分灵活，只需要1副智能天线即可对1栋高层建筑进行覆盖；②能与特性化需求相匹配，对于从地上18层到地上33层的不同高层建筑，通过对技术方案的科学制定，并配置相应的技术参数，能在保证覆盖效果的同时对干扰进行严格控制；③能与很多宏站厂家提供的RRU相兼容，和目前宏站具体安装方式相兼容，能为后续的应用与推广创造便利；④整体尺寸较小，固定安装难度低，视觉效果良好，且风阻较小；⑤能提供很多必需且优质的服务[6]。
在技术方案的推广过程中，应先选择合适的试点，在积累相关经验后再予以积极推广；确定合适的智能天线安装位置，由此获得良好指标；充分考虑技术方案的覆盖能力与抗干扰能力，智能天线和建筑之间的距离应保持在50～80m范围内；切实做好干扰控制，在条件允许的情况下，采用异频；在技术方案的覆盖能力方面，应有效考虑F频段，即频率为1880～1920MHz。
4 结束语
综上所述，面对急剧增长的网络建设与用户需求，提出一套RRU与新型智能天线相结合的技术方案，在只使用一套RRU和一幅智能天线的情况下，对整个高层建筑进行覆盖。通过实践可知，该技术方案不仅合理可行，各楼层住户接入速率均能达到要求，而且还能有效节省投资，便于推广应用，进而在后续网络建设中发挥应有的作用与效果。
参考文献
[1]吴 崑.浅论无线城市战略下无线宽带在高层建筑的网络优化[J].现代物业（上旬刊），2011（12）：112～114.
[2]窦中兆，关建明.CDMA20001xEV-DO网络高层建筑室内外协同优化策略分析[J].移动通信，2011，35（18）：8～12.
[3]李晓明.TD-LTE无线网络高层建筑覆盖技术研究与应用[J].移动通信，2015（17）：22～23.
[4]王天石，李晓明，刘 旸，等.层层通智能天线解决TD-LTE无线网络高层建筑覆盖[J].电信工程技术与标准化，2015（9）：36～40.
[5]谢榕国.高层建筑CDMA网络质量提升优化策略探讨[J].广东通信技术，2010，30（5）：33～36.
[6]方俊利，张 帆，李富新.城市新区无线网络规划方法探讨[J].邮电设计技术，2011（10）：77～80.
收稿日期：2018-6-11
作者简介：梁 琦（1977-），女，工程师，本科，主要从事通信工程工作。
关键词：无线网络覆盖；高层建筑
中图分类号：TN929.5 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）20-0301-02
前 言
如今，我国各地区无线网络覆盖水平均有所提高，在一定程度上迎合了用户实际需求，但在高层建筑中，无线网络覆盖情况还无法达到需求，需要现有的覆盖技术方案进行优化改善，在保证覆盖效果的同时，降低造价。
1 无线网络覆盖高层建筑基本意义
我国城市化进程快速推进，很多城区陆续出现以高层建筑为主要组成部分的住宅与商业区，传统移动通信网络已经无法有效覆盖，大多采用在室内加装分布系统的方式来满足需求，然而这种方法的造价较高，具体实施时必须得到业主的允许与配合，实施难度偏大，经常有由于业主不允许而难以施工的问题发生。此外，还有利用宏站实现室内覆盖的情况，其覆盖范围相对较小，尤其是高层建筑，其实际覆盖情况难以达到预期，对用户的使用和体验造成一定程度的影响[1]。
就目前来看，“提网速与降网费”的政策已经深得人心，必须尽快完成信息基础设备完善，增大网络带宽。我国很多地区在这一方面是存在很大空间与潜力的。从我国工信部正式开始发放4G到现在，社会表现出旺盛的移动宽带期望及要求，人们的日常生活及学习工作都因移动互联网发生巨大改变。但当前依然有很多高层建筑并不能享受到这种体验和便利。
从LTE工程开始到现在，很多地区的室内分布系统都快速建成，新建部分的占比可以达到一成以上，总投资超过亿万元。由此可见，无论是用户还是网络建设，都有进一步覆盖的实际需求；从室内分布建设角度讲，其建设量较大，并且物业协调处理困难，必须制定成本合理且易于调控的综合方案，并予以严格执行。
2 无线网络高层建筑覆盖技术方案
无线网络高层建筑覆盖技术方案的主要内容在于以设计院现有工作为基础，对服务进行进一步的延伸，对某些疑难的站点，提出可提供下列服务的方案：前期勘察服务、可行性研究、相关设计文件资料、专用天线、安装施工协助、测量作业协助[2]。
这一技术方案提出了高层建筑全覆盖，将现有平面覆盖转变成建筑与小区覆盖。在待覆盖建筑对面加装智能天线，以此实现整个建筑的全覆盖。这项成果在实际应用中能充分利用所有现有资源，在充分利用现有RRU与抱杆等的基础上，结合新型天线，使一幅天线与RRU即可覆盖整个高层建筑。针对那些无法进入的物业点，包括进入难度较大的小区与党政办公楼等，对邻近现有宏站址加以利用，能实现室外覆盖室内的LTE覆盖。
这一系统的主要参数包括：①可支持的系统既有TD-SCDMA，又有TD-LTE。②支持三种不同的频段，即F频段，其频率为1880～1920MHz；A频段，其频率为2010～2025MHz；D频段，其频率为2500～2690MHz。③新型天线接口和宏站有完全相同的要求。
这一系统主要在以下方面做出了创新：①对覆盖方式进行优化；②由于采用智能天线，所以工作模式发生本质上的变化；③高层建筑各个楼层之间可以实现隔离；④所用智能天线的结构有所创新；⑤所用智能天线的尺寸有所创新；⑥智能天线整体美观，是传统天线不具备的；⑦制定层层相通的覆盖技术方案，使“10步法”得到快速推广应用。
以上成果目前在很多地区得到理想成效。经实测可以看出，这一方案的覆盖情况良好，能有效节省投资，而更为重要的是可以减小物业管理部门的协调处理难度。由此可见，这一方案是切实可行的，能作为高层建筑专用无线网络覆盖措施，提供技术上的可靠支撑与借鉴。
3 无线网络高层建筑覆盖技术方案实际应用效果
以某30层高层建筑為例进行分析，该高层建筑在采用这套技术方案以后，真正实现了各楼层所有住户无线覆盖。在高层建筑中，地上9层住户平均速率可以达到40Mbps，地上30层住户平均速率为12Mbps，地上1层至地上3层住户平均速度为27Mbps。据此可推断，与天线方向相距相近的用户，其实际体验情况将略优于实测结果，可达到方案的预期设想。
从以上结果可知，在高层建筑中，采用上述技术方案是可行的。其中，新型智能天线的安装使用能提供水平与垂直两个方向上宽度都很大的波形，并且建筑中的电磁环境往往互为独立，能形成RSRP较大的整体覆盖场强，同时SINER实际效果也较好，能使接入速率始终处在理想的水平[3]。
该技术方案无论是对智能天线的具体安装位置，还是网络环境，以及安装完成后的实测及参数调整，都有十分明确和严格的要求，所以不可将其视作简单的天线，在采购完成后自行安装，这样是无法达到预期效果的。为切实保证网络效果，方案的指定与确认、场景分析判断及站点的优化选择，都要得到相关专业服务。前期勘察分析、技术方案可研、工程设计、安装施工、装后验收及测试都是需要认真完成的，应引起相关人员的高度重视[4]。
另外一个方面就是要考虑投资，一套良好的技术方案应能降低造价、节约投资。技术所能创造的经济效益和其使用规模存在一定相互关系，以下给出一个小区的投资对比分析与项目评估使用规模下的经济效益。以某新城3#地为例，当采用全新的宏站+天线覆盖方案时，需要分别安装15个宏站与智能天线，由此传输至5栋建筑的顶部，考虑工程设计与调试优化等方面的投资，共计85万元左右。与传统的无线网路覆盖技术方案相比较，室内分布系统的数量为10个，需要近130万元的投资，仅这一项就能节省35%的投资。因此，无论是经济性、可靠性，还是便于维护等方面，新技术方案都具有突出的优势[5]。
该技术方案主要具有以下优势特点：①安装地点的选择十分灵活，只需要1副智能天线即可对1栋高层建筑进行覆盖；②能与特性化需求相匹配，对于从地上18层到地上33层的不同高层建筑，通过对技术方案的科学制定，并配置相应的技术参数，能在保证覆盖效果的同时对干扰进行严格控制；③能与很多宏站厂家提供的RRU相兼容，和目前宏站具体安装方式相兼容，能为后续的应用与推广创造便利；④整体尺寸较小，固定安装难度低，视觉效果良好，且风阻较小；⑤能提供很多必需且优质的服务[6]。
在技术方案的推广过程中，应先选择合适的试点，在积累相关经验后再予以积极推广；确定合适的智能天线安装位置，由此获得良好指标；充分考虑技术方案的覆盖能力与抗干扰能力，智能天线和建筑之间的距离应保持在50～80m范围内；切实做好干扰控制，在条件允许的情况下，采用异频；在技术方案的覆盖能力方面，应有效考虑F频段，即频率为1880～1920MHz。
4 结束语
综上所述，面对急剧增长的网络建设与用户需求，提出一套RRU与新型智能天线相结合的技术方案，在只使用一套RRU和一幅智能天线的情况下，对整个高层建筑进行覆盖。通过实践可知，该技术方案不仅合理可行，各楼层住户接入速率均能达到要求，而且还能有效节省投资，便于推广应用，进而在后续网络建设中发挥应有的作用与效果。
参考文献
[1]吴 崑.浅论无线城市战略下无线宽带在高层建筑的网络优化[J].现代物业（上旬刊），2011（12）：112～114.
[2]窦中兆，关建明.CDMA20001xEV-DO网络高层建筑室内外协同优化策略分析[J].移动通信，2011，35（18）：8～12.
[3]李晓明.TD-LTE无线网络高层建筑覆盖技术研究与应用[J].移动通信，2015（17）：22～23.
[4]王天石，李晓明，刘 旸，等.层层通智能天线解决TD-LTE无线网络高层建筑覆盖[J].电信工程技术与标准化，2015（9）：36～40.
[5]谢榕国.高层建筑CDMA网络质量提升优化策略探讨[J].广东通信技术，2010，30（5）：33～36.
[6]方俊利，张 帆，李富新.城市新区无线网络规划方法探讨[J].邮电设计技术，2011（10）：77～80.
收稿日期：2018-6-11
作者简介：梁 琦（1977-），女，工程师，本科，主要从事通信工程工作。