LTE居民区场景覆盖分析纬度探讨

qianxiaokang

      LTE网络目前正处于规模规划、建设阶段， LTE支撑百兆的高速数据业务确实给运营商带来了新的业务增长机遇，但与此同时也给规划、建设带来了一系列的挑战。从目前LTE网络部署频率来看，按国家对无线通信频段资源的相关规划， LTE网络FDD、TDD两种制式都部署在2GHz左右及以上的较高频点，该频点的无线信号绕射能力较差，尤其在密集市区需要进行大规模基站部署。一般情况城市居民区场景不会建设室内覆盖系统，居民区尤其是大型居民区的深度覆盖会存在较大问题。LTE规模建设后的无线场景为基础，研究居民区场景的深度覆盖问题及预判方法，为下一阶段提出居民区场景深度覆盖问题解决方案制定提供输入条件。

影响居民区覆盖的分析路径：

      根据前期调研，居民区建筑类型种类多样，下面结合基站布局，分别从建筑物高度、建筑物构造（主要是墙体）、建筑物排列、用户所在位置等多种纬度分析。

       1）建筑物高度纬度

      从建筑物高度上区分: 有低矮居民区:以2、3层别墅区为主（不超过4层）；一般居民区：以5、6层普通住宅楼为主（不超过7层）；高层居民区：11～25层居民区；超高层居民区：26层以上。对于普通宏站，一般密集市区要求基站高度大概25米～35米，高于低矮居民区和一般居民区；低于高层居民区和超高层居民区。从无线传播理论来看，基站天线的相对高度（相对与周围平均建筑物的高度）对覆盖有决定影响。所以从高度上，可以把低矮居民区和一般居民区归为一类；高层及超高层居民区归为另一类。

      2）建筑物构造纬度

      从建筑物构造上区分: 有砖墙结构和钢筋混凝土结构。低矮居民区、一般居民区一般为砖墙结构，高层尤其是超高层由于建筑学上要求，一般都采用钢筋混凝土方式。从前期LTE实际测试来看，这两种不同的建筑形态，对无线电波的穿透损耗影响较大，一般砖墙结构的穿透损耗在10dB左右(底层)，钢筋混凝土的穿透损耗在20dB左右（底层）。随着楼层的增高，穿透损耗有所降低，3层以上的楼宇穿透损耗降低5～10dB左右。

      3）建筑物排列纬度

      从建筑物排列上区分: 一般规划较晚、面积较大的居民区，楼宇为规则排列，阳台一般朝南，南北栋距由于采光要求，一般控制在10～15m左右。东西一般较窄，5m左右，主要是居民出行辅助道路或绿化带。如果居民区占地面积有限，一般开发商会按照地形，在规划许可的要求下设计楼宇，往往这时候楼宇成不规则排列，这类居民区场景往往有一条较大的出入口，间距在10～15m左右。其它区域无规则可循。从前期测试情况来看，对于规则排列的建筑物小区，小区内覆盖效果取决于天线的打入方向，是正面、斜入还是侧面打入。对于不规则排列的建筑物小区，小区内覆盖效果取决于天线是否沿主方向打入。

      4）用户高度纬度

从用户高度上区分，用户所在楼层不同，其体验无线信号的感受是完全不同的。从前期测试情况来看，底层居民区覆盖问题最为严重，随着楼层的增高，覆盖问题逐步改善，但会存在多个较弱信号，引入干扰问题。如果仅考虑覆盖问题，则可集中关注底层覆盖情况。

      5）分析小结

从上述四种纬度分析可知，对居民区影响有决定作用的是建筑物高度，尤其是与周边基站的相对高度，建筑物是砖瓦结构还是钢筋混凝土结构直接影响到了无线信号的穿透损耗，此外建筑物的排列组合也很关键，可分为规则排列和非规则排列。最后用户的高度也成为影响最终接收效果的关键因素。