时间:2022-08-18 03:20:38
【摘要】本文通过分析小基站设备应用建筑群场景,研究不同类型建筑群下的覆盖综合解决方案,并分析不同建筑群的结构类型,建立不同类型的覆盖方案模型,有效指导小基站设备的规划方案。
【关键词】小基站;建筑群;协调困难;快速建站;补盲
1. 前言
建筑群场景一直是移动网络建设的难点区域,不同建筑具有不同的网络覆盖环境,如何解决不同场景的网络覆盖是规划建设的重点,而传统室分+宏基站的建设方式不同实现快速建设的目的,本文通过分析小基站设备应用建筑群方案,论证分场景下的覆盖效果。
2. 建筑群场景划分
2.1 高层居民区
主要指大型高层板楼居民区、大型商务区等建筑物,场景特性如下:
覆盖特点:建筑高度普遍为20米以上,且为板楼结构,内部建筑结构复杂,穿透覆盖难度很大。
业务特点:固定宽带发达,生活类建筑业务量总体偏低,商业类建筑业务量较高。
工程特点:生活类建筑区域内基站建设难度大,室内分布系统难以实施。商业类建筑基站及室内分布系统均具备较好实施条件。
覆盖受限情况:基站因阻挡无法有效覆盖区域内部,低层区域常有弱覆盖与盲区,高层区域窗口边信号质量差 。
基础资源局限:缺少传统宏基站天面资源,居民楼内室分无法入户,主要依靠各种杆类和建筑外墙 。
2.2 低层建筑群
主要指大型低层居民区、一般商务区、科技园区等建筑物,场景特性如下:
覆盖特点:建筑高度普遍为20米以下,且为板楼结构,内部建筑结构相对简单,穿透覆盖难度小。
业务特点:固定宽带发达,生活类建筑业务量总体偏低,商业类建筑业务量较高。
工程特点:生活类建筑区域内基站建设难度大,室内分布系统难以实施。商业类建筑基站及室内分布系统均具备较好实施条件。
覆盖受限情况:基站无法有效覆盖区域内部,低层与室内区域存在弱覆盖与盲区。
基础资源局限:缺少传统宏基站天面资源,居民楼内室分无法入户,主要依靠各种杆类和建筑外墙,传输及电源配套资源有限。
2.3 高低混合居民区
主要指高低层混合居民区,场景特性如下:
覆盖特点:建筑高度为10米或以下,建筑物密度极大,内部建筑结构简单,穿透覆盖难度较小。
业务特点:流动人口多,固定宽带普及率低,整体业务量较高,移动数据业务需求强烈。
工程特点:物业协调难度相对较小,具备较好的基站建设条件。
覆盖受限情况:基站无法有效覆盖区域内部,低层及室内存在弱覆盖与盲区,高层信号质量差。
基础资源局限:缺少传统宏基站天面资源,居民楼内室分无法入户,主要依靠各种杆类和建筑外墙。
3. 分场景建设方案
3.1 高层居民区建设方案
对于独栋或者单排的高层居民区或写字楼,可利用附属裙楼或路灯杆等载体安装,通过对面对打的方式覆盖目标区域,具体如下图所示:
由于小基站内置天线的增益为10dBi,天线波瓣宽度水平为65度,垂直为30度,覆盖距离为50-200米;根据小基站的覆盖特性分析,可通过三角函数计算出不同位置所能覆盖的高层区域,具体公式如下所示:
H=C+B/{tan[180°-b-actan(B/C)]};
注:H为小基站的覆盖高度;
C为小基站安装位置的高度;
B为小基站安装位置距需覆盖高层的距离;
b为小基站内置天线的垂直波宽。
图 小基站覆盖高层示意图
由于小基站最大的覆盖距离为200米,所以根据覆盖效果分析,建议B值取100米较合适,覆盖效果较理想。可根据覆盖公式,计算出覆盖高层所需要的设备数量,但同时安装多个设备时,需要考虑频率隔离,以减少干扰问题。
3.2 低层建筑群建设方案
对于低层建筑群,采用在建筑物上对打安装的方案,实施较方便,覆盖效果也较明显。具体建设方案可如下图所示,在各栋建筑同向安装天线,能有效避免干扰问题。
对于低层建筑,水平方向的覆盖情况,直接影响LTE网络质量,计算具体的水平覆盖距离如下公式所示:
H=C+B/{tan[180°-b-actan(B/C)]}
注:H为小基站的水平覆盖距离;
C为小基站安装位置距覆盖起点处的平行距离;
B为小基站安装位置距需覆盖多层建筑垂直的距离;
b为小基站内置天线的水平波宽。
图 小基站水平覆盖示意图
3.3 高低混合居民区建设方案
高低混合居民区小基站建设方案,是上述两种方式的综合方案,需要同时考虑水平和垂直方向的覆盖要求。
4. 分析结论
通过分析,小基站应用建筑群中,不同场景下应按照不同方式考虑建设方案,主要建设思路总结如下:
高层居民区:
1. 优选将小基站设备安装在对面的底层建筑物上;
2. 次选安装在路边灯杆上,对高层建筑进行覆盖。
低层建筑群:
1. 优先建设在小区内建筑物楼顶,从高往低覆盖;
2. 次选建设在小区内灯杆上;
3. 最后选址建设在小区地面上,从低向上覆盖
高低混合居民区:
1. 优先建设在小区内高层建筑物楼顶,从高往低覆盖;
2. 次选建设在底层建筑物楼顶,形成向上和向下覆盖;
3. 最后建设在小区内灯杆或地面上,形成覆盖。