城中村信号覆盖解决方案探讨

城中村信号覆盖解决方案探讨

摘要：文章主要针对城中村覆盖难的问题进行分析，并通过路测、点测确定覆盖目标，继而利用室内覆盖系统的思路，提出相应的解决方案。

    城中村由于其特殊的地理位置和人文环境，在城市中占有极其重要的位置。它低廉的房租，吸引着大量的外来劳务人员在此居住，人口十分密集。城中村的面积一般较大，且村内楼房密集，巷道狭窄，村内楼高一般为7、8层，对无线信号的传播影响很大。概括地说，整个城中村就像是一栋巨大的建筑物，在基站的覆盖范围之内有很多地方信号很弱，甚至出现信号盲区。对于城中村来说，一方面是密集的人口，市场潜力巨大；另一方面是密集的楼房，无线信号很难覆盖。各运营商对此都没有比较好的解决方法。随着手机的降价、资费的下调，移动电话的普及率越来越高，特别是在中低收入阶层，移动电话用户的数量正在快速的增长，城中村的移动电话信号覆盖已成为各运营商网络覆盖工作中的头等问题。联通汕头分公司在3年前就开始进行以室内覆盖系统解决城中村移动电话信号覆盖的试验，并取得一定成效。接下来，笔者以正在实施的汕头市H村室内覆盖工程为例进行介绍。

    1、确定覆盖目标

    H村内共有3个联通基站。根据现场室外路测和室内采样测试分析，一至三层的室内接收场强一般比同位置的室外接收场强低15dBm～30dBm。由路测结果来看，GSM室外接收场强大部分小于-80dBm，一至三层的室内接收场强大部分为-95dBm～-110dBm，甚至为盲区，呼叫困难，通话质量差。故本次方案主要解决城中村楼房一至三层的室内覆盖问题。

    2、设计方案思路

    2.1覆盖方式

    H村周边有3个双网基站。由于H村范围较大(0.5平方公里)，且村内楼层较高(一般为7-9层)，房间密集，通道狭窄，弱信号区域很多，需要较多的天线才能对其进行有效的覆盖，且分布区域较大，主用信号不一致，可以采用多安装点(共13安装个点)、低安装位置(2～3层之间)的方法，对巷道采用室外定向天线的覆盖方式，天线应尽量面向弱信号区，背对强信号区，同时可根据具体情况将天线适当下倾，以减少对强信号区和远方基站的干扰，避免出现不同基站覆盖造成局部缺乏主小区的现象。该设计方案共需要159个室外板状天线。

    2.2设备选取和信号源选取

    因无线直放站存在隔离度的问题，且其在较大的输出功率上容易自激，因而用无线直放站难以达到覆盖要求。为保证系统稳定性和方便扩容，可以采用光纤直放站和基站直接耦合接干线放大器的方式对H村进行室外覆盖。

    为了避免覆盖后出现局部缺乏主小区和频繁切换的现象。分布系统覆盖区应尽量选用原覆盖小区信号的方式，H村信源选取如下：

    (1)在H村的西南角，主要由粤通基站的第一扇区(1031)覆盖，虽然巷道走向与基站天线一致，但由于巷道十分狭窄且楼层高度基本一致，信号覆盖仍较差。可以考虑用一组10W光纤直放站+四组5W干线放大器进行覆盖。

    (2)在H村的东南角，主要有H村基站的第二扇区(1772)覆盖，同时，部分区域由粤通基站的第一扇区(1031)覆盖，由于巷道走向与基站天线不一致，由粤通基站的第一扇区(1031)覆盖的区域又较远，覆盖信号差。可以考虑用一组10W光纤直放站+二组5W干线放大器覆盖。

    (3)在H村的东北角，主要由H村基站的第一扇区(1771)、第三扇区(1773)覆盖，小部分区域由H村基站的第二扇区(1772)和长江商海的第一扇区(691)覆盖。H村基站的第一扇区(1771)覆盖的区域靠近天山南路，楼与楼的间隔较大且楼层低，覆盖均较好，不考虑另外覆盖。H村基站的第三扇区(1773)覆盖的区域由于巷道走向与基站天线不一致，且巷道狭窄，覆盖均较差，可以考虑直接耦合H村基站的第三扇区(1773)接一组5W干线放大器进行覆盖。小部分靠近长江商海的区域由长江商海第一扇区(691)覆盖。

    (4)在H村的西北角，主要由长江商海的第一扇区(691)、第二扇区(692)、第三扇区(693)覆盖，小部分区域由粤通基站的第一扇区(1031)覆盖。长江商海第三扇区(693)覆盖的区域靠近长江路，楼与楼之间间距很大，覆盖均较好，不考虑另外覆盖。长江商海的第一扇区(691)、第二扇区(692)覆盖的区域由于巷道走向与基站天线不太一致，且巷道狭窄，双网覆盖均较差(一小部分空旷地方信号覆盖较好，未考虑另外覆盖)。可以考虑在第一扇区(691)覆盖的区域用一组10W光纤直放站+一组5W干线放大器进行覆盖，第二扇区(692)覆盖的区域可以直接耦合接二组5W干线放大器进行覆盖。

    3、设计方案分析

    覆盖区域场强预测分析可用公式(1)计算：

    3.1覆盖区域场强预测分析

    Ls(dB)=32.45+20lgf(MHz)+20lg d(km)

    Ls：为室内空间传播损耗值；

    f：为系统频率；

    d：为距离。

    以GSM系统为例，f取900MHz，代入公式(1)计算：

    Ls(dB)=32.45+20lg900(MHz)+20lg d(km)

    可得：50m空间损耗约65.51dB；多路径衰落余量约15dB；墙体损耗25dB；天线增益7dB；天线口平均输出功率13dBm。

    距天线最远点50米处的手机场强估算如下：

    手机接收功率=天线口功率+天线增益-空间损耗-墙体遮挡损耗-多路径损耗=13dBm+7dB-65.51dB-25dB-15dB=-85.51dBm。距离与损耗之间的关系如表1所示：

    表1  距离与损耗的关系

距离

5m

20m

25m

50m

75m

100m

损耗

45.54dB

57.55dB

59.52dB

65.51dB

69.03dB

71.53dB