無線網絡高層建筑信號干擾解決方案

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摘要：筆者旨在研究探討高層建筑中，無線網絡的干擾產生的原因，并且分場景（無室分、有室分）、分情況（采用室內信號、采用室外信號、采用異頻組網等）討論了導頻污染的解決方法和思路。在住宅小區優化中，針對特殊商住區、高層密集區，規劃中應綜合考慮，避免高層建筑出現無主服務小區問題。優化過程中遇到的高層干擾問題，要從產生的源頭分析，并提出了相應的解決方案。

關鍵詞：無線；室內分布；高層；干擾

1概述

隨著社會城鎮化發展的進步，房屋建設規模也不斷擴大，尤其高層建筑增速更為明顯，這給通信網絡覆蓋和質量帶來了新的挑戰，常規室外宏基站難以滿足高層小區室內用戶的通信需求，這將直接影響到手機用戶感知水平。由于無線網絡信號傳播的復雜性，高層建筑因接收到較多遠處信號電平差不多的基站信號，甚至有越區覆蓋的信號，無法形成主服務小區，雖然有的高層建設了室分系統，過道有很強且穩定的信號，但房間內多個室外宏站良好電平的信號可能對室分信號產生直接干擾，宏分信號也無法成為主服務小區信號，導致通話感知差、接入或語音回落失敗、上傳下載業務低、甚至出現直接掉線和脫網的情況[1]。

2干擾原因及總體思路

2.1原因

高層建筑信號主要來自一些樓層的反射和天線的后瓣、天線本身主波瓣的上半部分。由于在高層建筑中，周邊基站天線幾乎沒有阻擋的可視距傳播，周邊基站的天線達到高層固定點的功率相差不大，甚至較遠距離的基站也有較強的功率。各基站小區信號之間形成干擾，在高層無法形成主服務小區，因在高層能接到較多的基站信號，一般除了附近的基站信號，更有遠處基站越區過來的信號，且鄰區關系不全，加之高層信號波動較大，切換頻繁，故出現掉話及起呼失敗率較高。

2.2解決思路

如何解決高層建筑無主服務小區問題主要從產生高層信號雜亂的根源查找，找出對應的優化和建設方案，主要分為以下四類。第一，宏站或室分綜合方案。主要是物業或環境不具備建設室分系統的高層建筑易產生導頻污染的區域，如密集型住宅居民小區，無法進入的高層商業區，敏感高層如醫院等。第二，已建設了室內分布系統的室外宏基站網絡優化。主要為已建室分系統的高層建筑，但因室分系統和室外宏站信號電平相差不大，還是有高層導頻污染，主要通過采用優化室外宏基站信號，來控制室外宏基站的導頻信號，強化室內分布信號為主的方式解決。第三，室分系統專項性優化。主要是已建設室內分布系統，但室分信號無法形成最強導頻且宏基站又不能有效解決，需對現有室分系統進行天線位置、天線密度及天線選型等專項整改。第四，通過優化室內異頻信號解決。主要為有室分系統且有高層導頻污染的建筑物。通過優化調整室外宏基站信號或優化整改室分系統仍不能解決的區域，可考慮避開室外無線頻段，采用室內異頻點的方式解決。

3優化分析

3.1無室分系統情況優化

3.1.1分析思路如果在該樓棟沒有室內分布系統，可測試評估該地信號最強的信號，優先找到周邊較近的基站信號，對于越區過來的信號要嚴格控制，盡量讓測試出來的最強近距離基站信號作為該區域樓層的主服務小區。在該場景下，盡量通過天饋或參數調整現網運行宏基站小區的方式來解決無主服務小區問題。如無法調整現有基站小區天饋系統解決，又無法新建設室分系統或者優化整改現有室分系統來解決高層建筑導頻污染，可采用室外綜合方案來解決此類問題[2]。3.1.2解決辦法天饋系統優化。根據測試情況，通過天饋網絡優化手段調整控制遠處的基站信號，主要通過下壓天線下傾角，偏移方位角，更改天線型號等，同時在其中一個較強的近距離基站小區信號中挑選一個最適合的小區，對該小區天線進行調整，上抬下傾角，正對天線主瓣方位至覆蓋目標區，使得該小區信號電平明顯超出其他小區信號，成為一個穩定的主服務小區。此方案的優點是成本低，僅使用物理性優化調整，無需設備投資，但實施方案時要注意天線調整對周邊其他區域的影響，要綜合考慮整體的質量作為評估權衡。天線掛高改造。結合基站周邊的覆蓋及環境變化情況，是否有新增樓宇阻擋，通過天線平臺調整，適當下降或抬高天線來改變覆蓋能力，可提升覆蓋效果或對越區基站小區的覆蓋收縮。多層基站以外遠距離基站小區的信號因天線掛高太高導致的信號越區覆蓋，對高層建筑產生干擾，無法形成主服務小區。天線功分或RRU射頻單元拉遠覆蓋。有些基站因為原有天線主瓣方向覆蓋需要，無法對天線調整，可考慮在高層目標區域設置第四小區，天線主瓣方向正對高層區，有的天線甚至可以倒置90°放置，在高層區域創建新的主導信號，但需考慮基站小區具備足夠的總功率，防止因小區分裂影響原有基站小區的區域正常覆蓋，如有RRU設備富余建議采用通過新增RRU方式，專門獨立解決高層樓宇密集區的覆蓋。在可能有物業糾紛等特定情況下，可采用射燈等美化天線或新生產出來的帶外罩天線的RRU做拉遠，通過房屋頂的射燈天線對打來實現高層主導頻覆蓋[3]。優化系統參數。增加鄰區關系、優化周邊小區的信道發射功率、調整小區的切換優先級等。在實際方案實施過程中，如以上方案獨立難以解決時，可以采用天線調整、參數調整、新增獨立小區等綜合性方案來解決效果將會更好。

3.2已有室內分布系統的室外宏基站優化

3.2.1分析思路在已建有室分系統的高層建設筑樓宇，由于室內分布在過道，部分區域可能信號功率不強，而室外信號強度覆蓋到高層和室分信號相當，不能形成主服務小區，尤其在窗戶口和陽臺附近。由于室外無線環境導致的信號突變，產生的干擾造成起呼失敗、掉話等。主要通過解決以調整室外宏基站為主，以增強室內分布系統的信號電平、抑制室外信號電平為原則，使得在室內形成室分信號源的主服務小區。3.2.2解決方案對室外宏基站調整方式。第一，調整室外引起室內干擾的基站小區天線俯仰角、方位角、高度等天線參數。嚴格控制較遠處基站小區的覆蓋，防止越區覆蓋。第二，在不影響其他區域覆蓋的情況下，更換相匹配的天線類型，具有特殊功能天線，提高天線上旁瓣抑制功能。第三，檢查周邊基站和室分系統的鄰區配置關系，對鄰區列表進行優化，特殊情況可采用單向鄰區。第四，針對同頻鄰區超過32條的情況，對鄰區的優先級進行優化。第五，調整基站小區信道發射功率、調整軟切換參數。第六，通過對室內分布系統整改，增強室內信號的覆蓋和強度，從而解決導頻污染。

3.3已有室內分布系統的整改

3.3.1分析思路對于高層建筑如果已建有室內分布系統，但室內分布無法形成主服務小區信號，通過對室外宏基站小區進行優化調整仍無法解決時，則需對該樓宇室內分布系統進行整治改造。室內覆蓋系統整改的主要思路是在窗邊或陽臺口讓室分的電平值強過室外基站信號5dB以上，從而成為主服務小區。以加強窗邊和陽臺網絡信號電平值為主，整改3G信號Ec/Io達到-10dB或4G信號SINR達0以上的良好水平。3.3.2解決方案第一，增加天線數量或調整現有天線布放方式方案。高層樓內因天線密度不足而造成局部區域信號電平低問題，可通過增加吸頂天線數量加以解決，也可采用小型定向天線在用戶門口布放方式來加強室內信號，從而壓制外部宏站信號對高層的影響，對于非住宅類高層宇，可考慮把天線直接從過道引入到會議室或辦公區內，該方式效果將更為明顯。第二，增加信號源功率或增加干放。對于通過改變現有天線布放方式或增加天線數量的方式無法解決時，可通過增加信號源功率或增加干放方式加以解決。常用的方法有增大RRU的發射功率，如果一個RRU接入的樓層太多，因太多的功分會信號明顯衰減，可考慮增加RRU信號源數量，使得天線口輸出功率增加。另外，也可通過增加室分系統的前反向增益，增加干放等方式。第三，降低室內覆蓋信號，用室外信號做為主服務小區覆蓋。如果小區樓宇附近有就近室外宏基站，室分系統信號無法在窗邊形成主服務小區時，根據具體情況，可考慮降低室內分布信號在室內的信號，從而使室外宏基站的信號在窗戶邊形成主導小區。

3.4室內異頻解決方案

3.4.1分析思路對于有室分系統的高層樓宇，如果通過以上方案還是無法解決問題，則建議采取室內采用異頻方式來解決。室內分布頻點設置不同于室外的頻點，設置具有以下優點：解決高層樓宇干擾問題；解決同頻鄰區滿配問題；解決擾碼規劃復用問題；減少室分外泄干擾的影響。3.4.2解決方案第一，整個室分采用異頻組網方式，宏網、室分頻點獨立。第二，如一個樓宇有多個RRU信源，可以室分異頻采用分層模式，覆蓋低層部分的小區采用與宏網同頻組網，覆蓋高層樓宇的小區采用異頻組網。此時，低層RRU與室外基站是同頻切換，低層RRU和高層RRU異頻切換，切換點設置在樓宇內，在靜態情況異頻切換影響更小，不會出現低層RRU信號泄露室外道路導致車輛動態下異頻切換慢情況，因此，第二種解決方案的效果更好。

4結語

對于高層導頻污染的突出問題，尤其在大型的住宅小區、重要商務樓及高層商務樓的優化中，更應考慮針對特殊場景提出針對性的解決方案，以降低用戶投訴率，提高用戶感知度。在住宅小區優化中，針對特殊商住區、高層密集區，規劃中應綜合考慮，避免產生高層建筑導頻污染現象。在日常網絡優化中遇到的高層導頻污染問題，應從產生的根源著手，找出相應的方案及時解決。

參考文獻

[1]張帆.WCDMA網絡基于干擾導致弱覆蓋的解決方案[J].信息通信,2018(5):362.

[2]張燕飛.WCDMA網絡密集區覆蓋問題及優化措施探討[J].山東工業技術,2017(24):143,153.

[3]鄧安民,黎永堅,譚路加.LTE網絡性能與覆蓋、干擾的關系研究[J].郵電設計技術,2017(2):46-50.

作者：李學平 單位：江西聯通九江市分公司