周普成，孟延晖

（中通服咨询设计研究院有限公司，江苏 南京 210019）

0 引 言

目前，居民区LTE无线网络深度覆盖面临谈点难、建设难和优化难的“三难”问题，是网络深度覆盖的瓶颈问题。本文重点对8类居民区场景的规划、建设原则进行总结，希望能对目前LTE无线网络相关场景的建设、优化工作给予参考。

1 居民区覆盖目标

实测数据表明：当下行速率大于等于4 Mb/s时，可满足文字、图片等非动态资源浏览良好感知；当下行速率大于等于10 Mb/s时，可满足720 P标清视频及高清GIF图片的无卡顿播放。

以用户感知为出发点，要求居民区深度覆盖满足如下指标：

（1）覆盖指标：室内（楼道内）覆盖要求覆盖率满足RSRP≥-110 dBm&SINR≥3 dB的比例大于90%；

（2）速率指标：上下行速率≥5/12 Mb/s的采样点占比大于90%；

（3）信号控制：小区外泄的比广覆盖小区RSRP低10 dB（若小区周边无主覆盖，以上要求不适应）；对于小区滴灌注意主瓣控制，不建议最外层建筑布放天线外打；小区滴灌覆盖距离建议低于平均站间距2倍（以小区边界为界，RSRP=-105 dBm时的位置）。

2 居民区覆盖总体原则

居民区按建筑类型和场景划分为8大类型，分别为高层小区、小高层小区、多层小区、别墅区、商住一体小区（塔楼）、特殊楼型（尖顶或斜顶等欧式建筑）、地下室和电梯。针对每种场景的覆盖方案有如图1所示的建议（实线为首选方案，虚线为备选方案）。

图1 每种场景的覆盖方案选择

3 8类居民区场景分析和规划要点

居民区场景各具特点。按建筑特点分类，居民区可分为别墅区、多层小区、小高层小区、高层小区和塔楼。在实际小区场景中，更多的是复合型小区类型，尤以多层+小高层、小高层+高层和多层+小高层+高层最为多见，如图2所示。

3.1 高层小区覆盖

地理位置：密集城区、城郊结合区。

场景特点：楼层较高（15～35层）；楼宇排列规则或相互间错开，楼间距较大，一般30 m以上，有电梯、大型地下停车场，绿化面积较大，有统一的物业管理。

信号特点：10～20层部分窗边存在导频污染情况，25层或30层以上信号不稳定。

用户特点：入住率高，容积率高，用户密集，价值用户多，话务需求量大。

图2 各类居民区场景特色示意

规划要点：优选楼顶滴灌覆盖方案，如RRU+美化天线或者EasyMacro。因楼层较高且楼间距较大，为控制信号泄露，建议选用等大倾角美化天线，如射灯天线等。单纯采用“下打”方式时，超过20层的楼宇必须采用大张角射灯，否则无法满足所有楼层覆盖。由于楼层较高，需考虑低层补盲，可以选择在地面安装射灯、草坪灯、广告牌以及路灯等类型的美化天线或MDAS、小微基站等补充低层覆盖。

方案推荐：如表1所示，其中星级数量代表程度大小（后文含义相同）。

宏站覆盖：高层小区由于楼宇较高，一般均超过宏站天线挂高，宏站从一个方向无法覆盖整个小区，需要从多角度同时才能较好地完成覆盖，且无法有效覆盖15层以上。

规划原则：由于宏站正面打仅能解决第一排住户和第二排单侧住户，所以需根据小区楼宇密集程度，采用双面对打或者多面打。若为侧打场景，掠射角最小不低于30°，宏站距离高层楼宇的距离不要超过300 m。在不发生过远覆盖的前提下，下倾角越小，可以覆盖的楼层越多。

小区内楼顶滴灌覆盖：楼顶滴灌常规主设备使用RRU+射灯天线或者Easymacro，其中超过20层的楼宇必须采用大张角射灯或者Easymacro横装的方式，然后采用楼间对打的方式进行覆盖。

规划原则：射灯天线布放尽量选择靠近被覆盖楼宇的位置，正打方式覆盖效果最好，如果是斜打，需要控制好掠射角，可参考表2。

表1 方案推荐

表2 规划原则

此外，大张角天线需要较大的倾角，所以天线安装要尽量靠近墙体外侧，天线要能直视被覆盖楼宇底层，否则信号容易被墙面反射造成覆盖效果差；天线口功率设计要＞7 dBm，否则不能保证覆盖效果；RRU安装位置尽量靠近射灯，可以缩短馈线距离和减少接头的使用，减少信号衰减的同时降低故障率；Easymacro楼顶一般采用抱杆安装，为避免主瓣信号被女儿墙遮挡，设备底部需高于女儿墙一定高度，一般建议抱杆距离女儿墙距离不宜过大，建议在20 cm内，如图3所示。

3.2 小高层小区覆盖

地理位置：新城区、城郊结合区。

场景特点：小区多为板式建筑，楼宇基本在10～15层，多有电梯、大型地下停车场，楼间距一般在45 m左右，绿化面积较大，有统一的物业管理。

信号特点：楼层内部特别是5层以下，房间内信号偏弱。

用户特点：入住率高，用户数量较多。

规划要点：优选小区滴灌覆盖方案，楼高基本在25～45 m。当小区规模较大时，宏站无法满足整个小区覆盖要求，内部滴灌可使用RRU+排气管、水塔、射灯以及板状（带美化）罩等类型天线，也可以选择一些天线垂直波瓣角较大的小微基站。天线采用“下打”方式可满足覆盖要求。

方案推荐：如表3所示。

规划原则：天面方案设计时需考虑周边宏站，结合现场测试情况、楼顶查勘情况来确定小区外围楼宇是否由宏站覆盖，进而合理制定小区天面方案。一般将小区天面数量控制在小区总楼宇数的30%左右。对于天面场景，小区原则上采用射灯对打的方式。如需覆盖区域较大（即多幢楼宇）同时高度在15层以下的天面，可考虑增益相对较高的天线（如排气管或方柱）；扇区尽量从南边的楼宇向北边的楼宇的南部覆盖。若目标楼宇单元数量多且楼面较宽，可以多个扇区覆盖。天线需安装在女儿墙上，正打方向需开阔，不能被楼顶屋面或其他建筑物遮挡。射灯天线的下倾角需经计算得出，不可随意标注。若选排气管，只有电子下倾角，最大15°。对于地下室场景，将天线密度降低进行薄覆盖，预计单天线覆盖半径15 m左右，即将天线间隔控制在30 m左右；汽车车库用全向板状天线结合方式覆盖，汽车坡道采用板状天线，每单元自行车库使用1～2副板状天线；对于电梯场景，仅针对有天面单元进行电梯覆盖；采用对数周期天线，每4层（12 m）间距布放1副对数周期天线。

图3 Easymacro楼顶的规划原则

表3 方案推荐

小高层小区楼顶一般为平顶（有女儿墙），亦有斜顶情况；有电梯，但电梯机房有无不确定；一般有地下汽车库。平顶且有电梯机房的情况，需要覆盖小区天面、有天面单元的电梯、地下汽车库以及自行车库等场景。LTE直放站作为RRU的延伸覆盖，可用于解决此类小区天面及电梯和地下汽车库。直放站频段选型根据上联RRU频段决定，保持一致性。直放站安装位置原则上所有设备必须安装在室内（业主电梯间或楼梯间），无法安装室内的情况下尽量选择有屋檐的室外墙壁安装。

3.3 多层小区覆盖

地理位置：地处市中心、老城区居多。

场景特点：楼宇较低，一般低于8层，楼间距小，公共绿化面积小，无电梯及地下停车场，小区已基本成型，有统一的物业管理。

信号特点：小区内电磁传播环境差，由于楼间距小，低层信号覆盖容易受到周围建筑阻挡而出现弱覆盖。

用户特点：住率高，用户数量较多，但用户ARPU值较低。

规划要点：优选宏站覆盖方案，因小区楼层不高，可充分利用宏站资源解决覆盖；小区内部滴灌选用排气管、水塔、射灯和板状（带美化罩）等类型天线以及小微基站。

方案推荐：如表4所示。

表4 方案推荐

3.4 别墅区覆盖

地理位置：一般位于城区、郊区。

场景特点：楼宇较低，一般低于3层，楼间距较大，绿化面积大，容积率低，电梯是用户自行决定是否安装，有地下室，有统一的物业管理，小区内走线有相应的规范或要求。

信号特点：别墅的墙体相对较厚，虽然楼间距较大，但是绿化树木较多，因此衰减相对较大，小区内无线传播环境好。如果基站靠近小区，则小区内信号整体良好；如果基站远离小区，则小区内信号普遍偏弱。别墅的地下室都是独立的，需要单独做PICO或家庭基站，否则基本无信号。

用户特点：用户数量较少，但用户ARPU值较高，高端用户占比高。

规划要点：优选宏站覆盖方案，周边高楼楼顶滴灌方式。小区内部建站难度较大，可利用售楼处、物业办公室楼顶等位置部署射灯、排气管等美化天线。在用户楼顶安装天线难度较大，可在小区内补充草坪灯、路灯、广告牌、垃圾桶以及石头型等形式的美化天线以及小微基站。

方案推荐：如表5所示。

3.5 塔楼覆盖

地理位置：市中心、密集城区。

场景特点：多为点式建筑，一般由1栋或几栋组成。楼体厚度大，楼宇底层为裙楼商业房，楼层较高，一般为20层以上，有电梯、地下室。

信号特点：电梯、地下室属于信号盲区，10～20层部分窗边存在导频污染情况，25层或30层以上信号不稳定。

用户特点：入住率高，用户数量较多。

规划要点：楼层较高且楼体较厚，单从一侧覆盖无法满足覆盖要求，可利用周围天线资源，选用大增益天线多侧覆盖，有条件可选择室分建设。

方案推荐：如表6所示。

3.6 特殊楼型覆盖

地理位置：市中心、老城区或偏远郊区。

场景特点：楼宇较低，一般低于10层，楼间距小，公共绿化面积小，无电梯及地下停车场，小区已基本成型，有统一的物业管理。

信号特点：小区内电磁传播环境差，由于楼间距小，低层信号覆盖容易受到周围建筑阻挡而出现弱覆盖。

用户特点：入住率高，用户数量较多，但用户ARPU值较低。

规划要点：优选宏站覆盖方案。因楼层不高，可充分利用宏站资源，小区内部滴灌选用排气管、水塔、射灯和板状（带美化罩）等类型天线以及小微基站，天线安装可采用“下打”方式，可满足所有楼层覆盖。

方案推荐：如表7所示。

表5 方案推荐

表6 方案推荐

表7 方案推荐

3.7 地下室

地理位置：居民区地下室。

场景特点：楼宇较高，一般为高层住宅小区或高档写字楼及酒店，有地下车库。地下车库面积较大，且流量需求较小。

信号特点：地下室屏蔽严重，基本无信号，处于脱网状态。

用户特点：入住率较高，用户数量较多，地下室经常有人走动或车辆流动。

规划要点：针对地下室面积大、隔断多的情况，优先选用室内分布系统覆盖。地下车库一般面积较大，覆盖较差，一般只要求覆盖，对容量不做要求。

方案推荐：如表8所示。

室分系统规划原则，如表9所示。

表8 方案推荐

表9 室分系统规划原则

1.8 GHz RRU发射功率20 W最大覆盖地下室面积为5.3×104m2。天线优先考虑明装，减少损耗，优先安装在地下室经常有人流走动的区域。为了避免边缘覆盖不足产生乒乓切换，天线间距设置为30 m，选用吸顶天线或板状天线。

皮基站规划原则，如表10所示。

皮站主要指发射功率在5 W以下的小功率基站，可用于居民区地下室。50 mW 1.8 GHz皮基站覆盖面积约为1 700 m2，125 mV 1.8 GHz皮基站覆盖面积约为1 900 m2。目前，家庭级2×50 mW平均单价1 200元，企业级2×125 mW平均单价为2 100元。

3.8 电 梯

地理位置：居民区电梯。

场景特点：楼宇较高，一般为高层住宅小区或高档写字楼及酒店，有电梯且数量较多，流量需求较小。

信号特点：电梯对无线电磁波信号屏蔽严重，外部信号无法穿透，基本无信号，处于脱网状态。

用户特点：入住率较高，用户数量较多，电梯使用频繁。

规划要点：优先选用室分系统覆盖方案。电梯一般信号屏蔽严重且层数较多，一般只要求覆盖，对容量不做要求。

方案推荐：如表11所示。

室分系统规划原则，如表12所示。

RRU一般安装在电梯机房，单1.8 GHz RRU发射功率20 W最多可带40～50个天线，可以得出单RRU最大覆盖电梯数量为8～10部。

皮基站规划原则，如表13所示。

皮站主要指发射功率在5 W以下的小功率基站，可用于居民区电梯覆盖。125 mW 1.8 GHz皮基站可覆盖一部20层左右的电梯，50 mW 1.8 GHz皮基站可覆盖一部16层左右电梯。目前，家庭级2×50 mW平均单价1 200元，企业级2×125 mW平均单价为2 100元。

表10 皮基站规划原则

表11 方案推荐

表12 室分系统规划原则

表13 皮基站规划原则

4 结 论

解决居民小区的深度覆盖问题有多种方式，受楼宇分布情况、物业阻扰以及周边基站分布等多种因素的影响，可采用不同的优化方法，但总体建设原则固定：在满足信号覆盖的前提下，控制居民区无线网络信号的覆盖范围，避免信号泄漏，提高频率复用率，与全网的网络规划、建设、优化相结合，综合布局，尽可能不影响周边基站甚至全网的频率规划。