高层建筑室内分布的规划与优化

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高层建筑室内分布系统规划思路

高层建筑室内分布系统建设规划是关键，应该与整网规划相结合整体考虑、综合规划。在规划时详细勘察高层建筑和周围无线覆盖环境，以便于今后室内分布系统的运营和优化。高层建筑室内分布系统规划时一般有以下两种方案。1、区域室内外协同覆盖方案区域室内外协同覆盖是指对目标高层建筑进行覆盖规划时不单单考虑目标建筑，而是要把整片区域看做一个整体，室内外看做一个整体，在规划之初综合考虑整片区域的室外覆盖情况。调查出周边宏基站的站址、站高、天馈等参数，估算或者测试其在室内覆盖的状况，然后根据宏网情况再进行室内分布系统规划。在规划时应主要考虑一下四个方面的协同。（1）室内外覆盖协同：即规划高层建筑室内分布系统的同时针对周边宏基站参数预估其室外覆盖范围与强度，在不足处采用室外美化天线等小区覆盖手段进行补充覆盖。（2）室内外容量协同：即重点考虑室内覆盖的容量，室外容量为辅。（3）室内外切换协同：即考虑切换区域的重叠范围。预估宏基站、小区覆盖、室内覆盖切换区域带，对信号覆盖边缘覆盖范围进行严格控制（4）室内外信源协同：即宏网弱覆盖区域的小区覆盖信源与覆盖高层的室外美化天线信源采用同目标高层采用同一套信源，采用光纤拉远或者微波拉远的方式解决传输问题。根据以上四个协同，在具体规划时可采取如下措施。（1）BBU或数字光纤拉远协同覆盖。（2）微波拉远协同覆盖。（3）小区美化天线面覆盖。（4）天线反照高层覆盖。即在高层建筑中建设室内分布系统的同时，在其周边进行小区覆盖。选择传输时，在有光纤资源的站址采用数字光纤拉远方式，在无光纤资源的站址采用微波拉远方式进行小区协同覆盖；在路面和街道布放室外美化关系，达到精确覆盖；同时通过光纤或者微波拉远方式在高层建筑周边或者临近的另一高层建筑顶端架设美化天线，通过调整天线上下倾角对照目标建筑，实现高层补弱覆盖。2、高低层立体分区异频组网规划方案高低层分区异频组网规划策略是针对WCDMA系统，在高层导频污染严重的情况下针对高层建筑室内分布惯用的一种设计策略。其主要的思路是将高层建筑按室外宏基站考虑，或者将小区的覆盖高度进行分层，低层与室外宏基站、小区覆盖使用同一频率，高层使用独立频率。这样的异频组网方式能有效抑制因高站越区覆盖、街道效应、强反射体等原因导致的信号畸变带来的导频污染。因为在自干扰的WCDMA系统中，高层导频污染的产生是由于窗边UE可以测量到包括本小区在内的多个小区的导频信号，且没有一个导频信号的Ec/Io值足够强。在采取高层异频组网后，因频点异于室外信号，室外信号不会对室内信号产生同频干扰，室内信号的会达到较为理想的程度，通过一些相关参数的调整可使终端基本不发生重选和异频测量，但是采用这种方式设计时需要注意以下问题。（1）电梯覆盖应合理设计分层处板状天线间距离和倾角，使电梯覆盖在频点分层处形成一定范围范围的覆盖重合。虽然分层处上下一段距离内S1、S2频点均有覆盖，但因为物理上的距离差引起的信号强度差异较小，通过适当调整网络切换等参数，可使UE能在该范围内保持原有驻留小区不发生切换。这样可以避免因电梯采用单一频点覆盖造成的UE在通话过程中出入异频点覆盖楼层时因异频硬切换造成的掉话。（2）如上述方案施工较为困难，也可以变通为全楼使用异频覆盖，在出入目标建筑处适当扩大异频覆盖范围，并通过调整邻区列表以及其他切换参数保证良好的切换性能。

高层建筑室内外覆盖相关优化

前文从整体规划的角度宏观介绍了高层楼宇室内分布系统规划的相关思路，可作为高层建筑室内分布系统建设的工程指导，但因为实际网络情况的复杂性和施工过程的不确定性，要求在系统建成入网后还需针对一些问题进行细微的调整与优化，使之实现设计之初的各项网络性能。优化的主要任务是通过优化覆盖和切换问题解决高层建筑的导频污染问题，对于WCDMA系统而言导频污染往往会对系统带来较大的影响，主要体现在以下两个方面。（1）Ec/Io恶化：由于多个强导频对有用信号构成了干扰，导致Io升高，Ec/Io降低，BLER升高，网络质量下降。（2）切换掉话：若存在3个以上强的导频，或多个导频中没有主导导频，则在这些导频之间容易发生频繁切换，从而造成切换掉话。针对高层楼宇室内覆盖发生导频污染的原因，一般的应对策略为RF优化和室内频率与参数优化两部分。高层建筑首先因为其经营活动经常变化，装修频繁，天线容易被破坏或者挪动；其次楼层过多容易造成天线功率不足以及楼层高容易形成导频污染，所以在高层建筑室内分布系统RF优化时首先要解决弱覆盖问题，查找引起弱覆盖的原因并选择相应的调整方案解决。对于室外部分来讲就是通过合理规划网络，调整室外宏基站可能照射到目标建筑的天线方位角、下倾角，来改变污染区域的各导频信号强度，从而改变导频信号在该区域的分布状况，调整室外宏基站是需要注意对周边其他区域的影响。总体来说调整的原则是增强主导导频，减弱其他导频。这也就是上文提到的对高层楼宇的覆盖规划需要做到区域内外覆盖的协同。对于高层建筑采用异频组网方案时，需要合理设置相关参数，确保切换正常，一般采用高低层立体分区方式和室内全异频方式。不论采用哪种方式，高层都会采用异于室外宏基站的频点覆盖，这样只需要适当调整高层小区异频切换参数就能很好地抑制导频污染。假设高层建筑内因某些原因覆盖质量较弱，但还可以维持正常通信，室外异频漂移信号较强，UE测量后将上报2D事件，RNC判决后开启压缩模式，为了避免发生切换可以在RNC侧调整一下下列几个参数。Hystfor2D：通过调整该参数可以提高2D事件触发迟滞。Time~Trig2D：通过调整该参数可以改变切换判决时长，防止异频乒乓切换。对于室内外同频的高层建筑，防止高层导频污染的难度将会大大提高。针对室外漂移信号导频强度较高的情况，尤其是该漂移信号来自未添加邻区关系的小区，一般可以调整1A事件的触发门限。1A事件的触发条件为：MNew+CIOnew≥MBes-（R1a-H1a/2）式中：M———测量量R———报告范围H———迟滞W———权重因子CIO———小区独立偏执，分本小区和邻小区由上面的判决公式可以看出，通过增加本小区的CIO值，调整迟滞可以人为增加1A事件的触发难度，从而防止UE因检测到某一未增加邻区关系、导频强度较高的漂移信号，UE重选在其上后发起主叫，因没有邻区关系而发生掉话。对于区域无主导频的情况可以通过调整R准则中的相关参数避免UE发生频繁重选。五、结束语室内分布系统网络性能受规划、物业、建筑结构、周围环境等因素的影响较大，而高层建筑室内分布系统受该方面的影响更严重，因此在规划建设的时候应该尽量做到统筹兼顾，详细勘察楼宇内部结构，把握现网周边覆盖情况。优化时尽量以调整室内信号为主，优化方案也应以简单易实施为原则，同时考虑周围的无线环境和未来的用户变化。

本文作者：高亚海张威工作单位：中国联通石家庄市分公司