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移动环境下的无线网络覆盖方法研究

发表时间：2020/10/29 来源：《建筑科技信息》2020年第6期作者：1张立军 2王志军

[导读] 本文选择低层住宅小区、高层住宅小区、低矮建筑、办公楼、营业厅以及酒店、商场、大型场馆、高校宿舍楼、道路等不同环境进行无线网络覆盖方式选择与设计，希望为不同应用场景的无线网络深度覆盖提供一定的参考

摘要：随着技术的发展、资费的调整，移动互联网业务正如之前业内预期的一样，以迅猛的速度增长。无线网络深度覆盖要求结合不同的运用场景，选择相应的无线网络覆盖方式。基于此，本文选择低层住宅小区、高层住宅小区、低矮建筑、办公楼、营业厅以及酒店、商场、大型场馆、高校宿舍楼、道路等不同环境进行无线网络覆盖方式选择与设计，希望为不同应用场景的无线网络深度覆盖提供一定的参考。
关键词：移动环境；无线网络；覆盖方法

        无线网络的立体建设不但可以解决复杂的无线环境导致的覆盖问题，也可控制用户激增带来的容量和覆盖问题，因此在网络规划设计时应加以重点关注，采用多种方式并充分发挥室内外协同覆盖的优势，采用多样灵活的覆盖方式达到更全面的无线网络覆盖。
        1无线网络覆盖原则
        （1）多个专业协同，满足建设需求。多种专业协同考虑，提出多专业整体解决方案；
        （2）多种技术手段，解决网络问题。采用宏站、微站及分布系统等多种设备配合分层组网、对打上打等技术手段满足网络覆盖及容量需求；
        （3）多种资源利用，投入成本最优。利用各种社会资源，社会塔改造成通信塔，社会电改造成通信电，社会管道改造成通信管道，保障投入成本最优，实现低成本高效率；
        （4）多个方面思考，着眼未来扩展。统筹考虑5G网络布局需要、拓展业务需要，方案应具有前瞻性及扩展性，立足当前、着眼未来。
        2移动环境下的无线网络覆盖方法
        2.1低层住宅小区
        低层住宅小区一般是已经建设完成并居住一定时间的小区。为了达到无线网络深度覆盖效果，一般采用通过室外辐射室内的设计思路。若住宅小区与宏站之间的距离在250m以内，为了达到覆盖小区的效果，应首选调整宏站参数。同时若室外宏站难以有效解决，则可以运用布式微基站与小区有效结合的方式进行无线网络覆盖。
        部分住宅小区既具有高层住宅也有低层住宅，可对此采用不同的布置方式，按照高层住宅布置方式来布置高层住宅的4G网络，同时针对低层楼宇情况，可在高层楼宇楼顶布放室外天线或者采用邻近宏站的布置方式。
        2.2高层住宅小区
        高层住宅小区是目前居民居住的重要形式之一，也是4G网络覆盖的重要考虑区域之一。在4G网络覆盖形式上，一般采用室外分布系统的布置形式，为了减少或者避免载波超配及干扰作用，应尽量将小区合并，运用一体化微基站或者10W及以上的分布式基站的布置方式。
        可以采用普通射灯天线、室外板状天线、垂直大张角天线等作为室外分布系统的天线。结合楼宇的实际层高与建筑情况布置相应的天线，例如针对30层高层建筑，若采用普通射灯天线或者30°垂直半功率角以内的普通板状天线进行楼间对打，则较为理想的天线安装位置是在1楼单元门上方、中间楼层附墙、楼顶女儿墙、物业灯杆处等。垂直大张角天线具有较强的纵向覆盖能力，天线实际覆盖层数的计算要求结合目标楼宇与所选楼层之间的实际距离，一般每副天线纵向覆盖能够达到10层，直大张角天线的纵向覆盖范围则能够超过15层。每副天线在水平方向上一般能够覆盖2个单元。
        除了高层住宅小区，高层塔楼则具有较为复杂的设计结构，在运行过程中具有较严重的无线信号损耗。因此安装时应结合建筑的实际复杂程度以及楼宇的厚度，采取相应的天线覆盖方式，可前后楼安装天线。
        2.3低矮建筑
        低矮建筑主要指的是别墅村或者城中村，一般运用室外辐射室内的网络覆盖形式，建设过程可以选择在200m范围内建设宏站，以此进行无线网络覆盖，或者采用室外大功率一体化微基站的建设方式。
        2.4办公楼、营业厅以及酒店等
        在办公楼内，用户对于无线网络的需求量不是特别大，一般办公主体均配置有无线网络。布置无线网络时应考虑其他网络制式的接入需求，可以采用传统单路分布系统覆盖无线网络布置。营业厅属于特殊的商业经营场所，虽然经营面积较小，但是往往具有较大的业务需求量，因此可以采用一体化皮基站覆盖形式。因此，针对一些结构较为简单，同时又对业务量具有较大需求的楼宇，在无线网络设计过程中可以采用分布式或者一体化皮基站组网。

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        因为酒店具有较为密集的房间布置以及墙体，不利于信号的有效传播，所以酒店的无线网络布置可以采用传统单路分布系统覆盖形式，同时应结合设计需求增加吸顶天线间距。
        2.5商场
        商场的建筑地形设计一般较为空旷，具有较多的使用用户。为此商场的无线网络覆盖可以结合具体容量需求采用室内覆盖系统，并结合商场的实际布置情况及时调整，采用同轴电缆室内分布方式或者分布式皮基站。
        2.6医院
        医院是一类特殊的建筑群体，具有较为复杂的建筑结构，其无线网络覆盖布置可以结合医院的实际情况进行相应设计。室内覆盖系统具有较为广泛的运用空间，要求与具体用户容量有效结合，所以医院无线网络覆盖可采用同轴电缆室内分布方式或者分布式皮基站。
        2.7大型场馆
        大型场馆的重要代表形式包括会展中心与体育场馆，具有特定的使用用途以及建筑设计方式，应结合其自身特征进行无线网络覆盖形式的选择。大型场馆一般主要运用于大型活动以及体育赛事的举办等，具有较大的业务需求量。为此大型场馆的无线网络覆盖可以采用室内覆盖系统的布置方式，充分结合可扩展性以及业务容量进行网络覆盖规划，以此为后续新系统接入提供便利。大型场馆虽然地理位置与建筑内空间较为空旷，但是其往往具有较为密集的用户使用量。从用户的实际需求角度出发，大型场馆的无线网络覆盖可以采用分布式皮基站组网的布置方式。基于系统接入的可扩展性，系统布置过程可以采用双路同轴电缆分布系统。
        2.8高校宿舍楼
        高校学生是无线网络的重要用户之一。高校宿舍楼的网络布置应考虑高校学生这一特殊群体。目前，高校宿舍楼一般采用室外辐射室内的方式，通过定向板状天线对打的方式进行无线网络深度覆盖。另外，高层宿舍楼在建设初期应布置室内分布系统，分布式皮基站是其中的最优选择，其具有较强的信号强度以及较广的容量。
        2.9道路
        道路覆盖可以相对简单的看做是一种纯室外场景的覆盖，同时城区道路上用户终端速度通常较低，因此相对于密集的住宅区以及大型的综合体的覆盖，其方式相对简单一些，主要是通过宏微结合的方式进行，应基于以下几方面考虑：
        2.9.1基于现有道路的网络覆盖情况，依据网络布局情况，可以考虑采用宏站进行覆盖，如果规划宏站后尚存待完善覆盖区域，且该区域不适用宏站覆盖，例如待改善覆盖区域较小，采用宏站浪费设备资源或者建设宏站有困难等情况，考虑补充微站进行覆盖。
       2.9.2宏站选址时应避免过高，通常视周边情况，控制在25-40米左右，站址过高容易引起越区覆盖。同时，为保证覆盖效果，尽量在道路两侧依次选址，尽可能避免站址集中在道路一侧。
        2.9.3微站设置的考虑：
        （1）待完覆盖善区域宏站建设有难度。
        （2）待完善覆盖区域较小，采用宏站建设浪费设备资源。
        （3）待完覆盖善区域除覆盖需求外，周边存在一定容量需求，例如商业街、密集小区街道等。
        （4）微站的设置可以考虑道路旁的社会资源、低矮建筑或建筑物的低层位置，不宜过高，解决街面及沿街建筑或商铺纵深覆盖需求。
        （5）采用社会资源加装微站进行连续覆盖时，尽可能选择统一来源的站址，如统一采用路灯杆，或者监控杆等，避免站址来源不统一带来的协调难度。
        结束语
        无线无线网络深度覆盖可以结合所需信号覆盖的具体位置以及容量需求进行相应设计。加强室内室外的有效协调，强化小微基站建设力度，结合低层住宅小区、高层住宅小区、低矮建筑、办公楼、营业厅以及酒店、商场、大型场馆、高校宿舍楼、道路等不同区域选择最佳的无线网络覆盖方式，并考虑施工难度与施工成本，搭建适宜的深度覆盖网络结构。
        参考文献
        [1]王雅红.基于大数据挖掘的4G网络规划研究，中国新通信，2017.19.
        [2]黄陈横.基于大数据分析的4G精准覆盖规划，信息通信，2016.8.