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【文章摘要】
随着城市建设的日新月异，城市的深层无线覆盖变得越来越复杂。本文对各种方法在网络的深层覆盖、广域覆盖及业务覆盖的使用性进行分析，并对相应的方法从投资回报比、实施难度、技术实现细节等进行分析，给出移动运营商可以参考的分析研究报告。
【关键词】
深层覆盖；无线网络规划
1 深层覆盖的必要性
随着移动通信网络的建设和发展，网络的容量和覆盖日趋完善，网络运营商间的竞争和用户对服务的要求对网络的质量提出了更高的要求。而随着城市建设的不断发展，建筑物越来越密集，大型楼宇越来越多，城市的不断拓展使很多原来的郊区已经变成市区。在这样复杂多变的情况下，一般来说室外覆盖已趋完美，但城市的楼宇室内覆盖，特殊结构的建筑物，如城中密集建筑的房屋群、间距小的建筑小区，特殊建筑结构的新型建筑物等，的覆盖逐渐成为下一步网络建设的焦点。
2 城市中的深层覆盖
2.1 深层覆盖的多种解决方案
对于专门的室内覆盖方案来说，最重要的是确定信号源的类型和可行的实施方案，而这两点往往又需结合不同建筑物的特点和运营商的要求来确定，从某种意义上来说具有一定的独立性。针对不同的城市环境、建筑布局、现网布局，目前解决城市覆盖主要有五种方案。
2.1.1同轴电缆分布系统
对于话务量较大的楼宇、覆盖区域离信源基站较近的点、狭窄街道等可以通过同轴分布系统进行覆盖。
2.1.2光纤分布系统
中继端机通过直接耦合或通过天线接收基站信号，经放大后转换成光信号，经过光纤传输后送到覆盖端机；同时，覆盖端机的光接收器将光信号转换为射频信号，放大后经发射天线至用户手机。
对于距离信源基站距离较远，走线方便的地点，适用于此类系统。此类传输距离远，布线方便，性能和传输质量好，而且不受视距传输的条件限制，但造价较高。
2.1.3移频直放分布系统
对于距离信源基站距离略远、走线不便的地点，并且适用于此类系统。对于覆盖区域内零散分布的多个覆盖问题点，使用此类系统可以在控制投资的前提下达到较好的覆盖效果。但由于移频的信号处理产生一定的延时，信源小区的覆盖与目标区域不可有重叠，否则将由于延时产生码间干扰。
2.1.4基站+无线直放站
此种方案同样适合覆盖地点较为分散的地点，施工特点与移频直放站相同，但与耦合型移频直放系统相比，源信号纯净度一般较差，易对源小区及附近小区产生上、下行干扰，影响网络性能。
2.1.5室外基站
如果个别高层建筑，道路相对宽阔的城中村等建筑去。由于各种原因而没有采用室内覆盖系统，但是又需要有比较好的室内覆盖，这时可以考虑利用室外宏蜂窝对其进行适当的覆盖。
2.2 新型城市深层覆盖解决方案
对于市区的一些重点建筑，大多具有分布密集、纵深大、楼层高、用户集中的特点，对于这些建筑，采用宏蜂窝专用于室内覆盖只能达到浅层的覆盖效果，无法满足深度覆盖的要求，这是因为室内过多的穿透损耗将迫使上、下行都以更大的功率进行发射，过多不必要的大功率发射意味着干扰的增加，对于3G系统或者未来的4G系统其后果犹为严重，如网络整体容量的降低，无线质量的恶化等，因此，从技术角度来看这种方案无法获得最佳效果，从投资角度来看，过多的室外宏蜂窝应用于室内覆盖也不经济，这会相应的增加室外布置的宏蜂窝的数量和由此带来的相关投资。因此，综上所述，考虑到用户感受和网络质量等多种因素，对于市区重点建筑的室内覆盖必须采用专门的室内覆盖解决方案，而一些传统的普通建筑则可根据运营商的实际要求考虑采用灵活的室内覆盖方案。
对于专门的室内覆盖方案来说，最重要的是确定信号源的类型和可行的实施方案，而这两点往往又需结合不同建筑物的特点和运营商的要求来确定，从某种意义上来说具有一定的独立性。为了能对室内覆盖有一个总体的认识，以下根据话务量要求和建筑物的类型概括出几种可行的方案供参考。
2.2.1大规模商业建筑的覆盖方案
这类建筑多指高层楼宇、写字楼、豪华酒店、机场、大型体育场馆等城市重点建筑，一般话务集中，覆盖面积广，在初期网络建设时就需重点考虑。由于话务量比较高，因此应选用主远单元基站作为信号源，它们最大的特点是灵活的配置和较高的远端输出功率，由于MU与RRU间采用光纤连接，因此避免了传送路径上的馈线损耗。
2.2.2中等规模的建筑的覆盖方案
这种建筑一般指政府的办工大楼、商场、超市、会议中心等建筑，这些建筑覆盖面积中等，话务适中，在网络建设初期可根据实际要求和投资情况酌情考虑。对于信号源的选取，话务高的情形选择主远单元基站，而小容量的区域选用微蜂窝。建设方案上建议以无源分布系统为主，干线的天馈系统采用7/8”馈缆，支线采用1/2”超柔馈缆。
2.2.3小规模建筑的覆盖方案
这种建筑多指地下保龄球馆、餐厅、酒吧、地下停车厂等建筑，一般覆盖面积小，话务偏低，可考虑采用小发射功率的主远单元和微蜂窝基站进行覆盖，适合定点的话务吸收，能够满足走道、包间等不同场景的覆盖需求。
（1）居民区覆盖
居民区的覆盖目前已成为当前网络建设的一个难点，由于这些新兴的居民区大多规模较大，建筑物呈规则纵向或横向排列，周边的服务小区很难实现深入的覆盖，因此有效的解决方法是在小区内建站，而事实上由于当前居民区的居民对大型通信设备比较敏感，较难接受大型设备在小區内布置的事实。为了在3G建网时能有效解决上述问题，建议采用主远单元基站为居民区解决方案。
（2）公路、铁路沿线
主干国道、高速公路及干线铁路沿线的覆盖是运营商解决郊区覆盖需重点关注的区域，这些区域共同的特点是话务基本按沿线分布，话务量较低，一般考虑以实施带状的沿线覆盖为主，并适当兼顾周边乡镇的覆盖。由于上述区域建设目标明确，以覆盖为主，往往采用容易安装、成本低、维护简单且布网快速的产品，因此在方案上建议采用主远单元基站并结合高增益天线进行定点覆盖，配置上多以两扇区为主，对于路线曲折的线路，RRU可适当置远以实现定点覆盖。
（3）隧道的覆盖
隧道的覆盖一直是城市覆盖的难点和重点。可以采用泄漏电缆、分布天线系统、无源系统或混合方案等多种覆盖方案。可以利用宏蜂窝或主远单元基站提供信号源。对于较短的隧道，主要利用直放站放大信号，并利用定向天线覆盖隧道，以节省成本。
（4）大型体育场馆的覆盖
大型场馆内的无线信号分布最好采用光纤分布方案，不仅可以实现较远距离的覆盖，而且比较容易实现多系统的共用。在天线选型方面可根据天线的安装位置来选取合适的天线类型，既要满足充分的覆盖，又要将干扰控制在可接受的范围内。
中心赛场采用一个扇区进行覆盖，天线放置在比较低的位置，主要覆盖中心赛场周边的教练席和运动员休息区。根据容量需求将观众席分成几个区域分别采用一个小区进行覆盖，每个小区可采用1-3个载频。体育场出入口处的覆盖与相邻观众席的覆盖尽量采用同一小区。这样在观众大量流出或流入时，小区内的总容量不会有特别大的变化，从而更好的节省无线资源。
3 结束语
无线网络设计强调的是依靠一个有经验的无线工程师在熟悉了当地的环境、详细的了解现有网络的情况后加上自己的经验精心规划设计。应综合考虑投资预算、网络性能、TCO成本、站址获取情况、建设周期以及潜在扩容成本等因素，实现精品网络的规划。
【作者简介】
陈小兵，（1983—），男，四川人，同济大学软件学院硕士研究生。
随着城市建设的日新月异，城市的深层无线覆盖变得越来越复杂。本文对各种方法在网络的深层覆盖、广域覆盖及业务覆盖的使用性进行分析，并对相应的方法从投资回报比、实施难度、技术实现细节等进行分析，给出移动运营商可以参考的分析研究报告。
【关键词】
深层覆盖；无线网络规划
1 深层覆盖的必要性
随着移动通信网络的建设和发展，网络的容量和覆盖日趋完善，网络运营商间的竞争和用户对服务的要求对网络的质量提出了更高的要求。而随着城市建设的不断发展，建筑物越来越密集，大型楼宇越来越多，城市的不断拓展使很多原来的郊区已经变成市区。在这样复杂多变的情况下，一般来说室外覆盖已趋完美，但城市的楼宇室内覆盖，特殊结构的建筑物，如城中密集建筑的房屋群、间距小的建筑小区，特殊建筑结构的新型建筑物等，的覆盖逐渐成为下一步网络建设的焦点。
2 城市中的深层覆盖
2.1 深层覆盖的多种解决方案
对于专门的室内覆盖方案来说，最重要的是确定信号源的类型和可行的实施方案，而这两点往往又需结合不同建筑物的特点和运营商的要求来确定，从某种意义上来说具有一定的独立性。针对不同的城市环境、建筑布局、现网布局，目前解决城市覆盖主要有五种方案。
2.1.1同轴电缆分布系统
对于话务量较大的楼宇、覆盖区域离信源基站较近的点、狭窄街道等可以通过同轴分布系统进行覆盖。
2.1.2光纤分布系统
中继端机通过直接耦合或通过天线接收基站信号，经放大后转换成光信号，经过光纤传输后送到覆盖端机；同时，覆盖端机的光接收器将光信号转换为射频信号，放大后经发射天线至用户手机。
对于距离信源基站距离较远，走线方便的地点，适用于此类系统。此类传输距离远，布线方便，性能和传输质量好，而且不受视距传输的条件限制，但造价较高。
2.1.3移频直放分布系统
对于距离信源基站距离略远、走线不便的地点，并且适用于此类系统。对于覆盖区域内零散分布的多个覆盖问题点，使用此类系统可以在控制投资的前提下达到较好的覆盖效果。但由于移频的信号处理产生一定的延时，信源小区的覆盖与目标区域不可有重叠，否则将由于延时产生码间干扰。
2.1.4基站+无线直放站
此种方案同样适合覆盖地点较为分散的地点，施工特点与移频直放站相同，但与耦合型移频直放系统相比，源信号纯净度一般较差，易对源小区及附近小区产生上、下行干扰，影响网络性能。
2.1.5室外基站
如果个别高层建筑，道路相对宽阔的城中村等建筑去。由于各种原因而没有采用室内覆盖系统，但是又需要有比较好的室内覆盖，这时可以考虑利用室外宏蜂窝对其进行适当的覆盖。
2.2 新型城市深层覆盖解决方案
对于市区的一些重点建筑，大多具有分布密集、纵深大、楼层高、用户集中的特点，对于这些建筑，采用宏蜂窝专用于室内覆盖只能达到浅层的覆盖效果，无法满足深度覆盖的要求，这是因为室内过多的穿透损耗将迫使上、下行都以更大的功率进行发射，过多不必要的大功率发射意味着干扰的增加，对于3G系统或者未来的4G系统其后果犹为严重，如网络整体容量的降低，无线质量的恶化等，因此，从技术角度来看这种方案无法获得最佳效果，从投资角度来看，过多的室外宏蜂窝应用于室内覆盖也不经济，这会相应的增加室外布置的宏蜂窝的数量和由此带来的相关投资。因此，综上所述，考虑到用户感受和网络质量等多种因素，对于市区重点建筑的室内覆盖必须采用专门的室内覆盖解决方案，而一些传统的普通建筑则可根据运营商的实际要求考虑采用灵活的室内覆盖方案。
对于专门的室内覆盖方案来说，最重要的是确定信号源的类型和可行的实施方案，而这两点往往又需结合不同建筑物的特点和运营商的要求来确定，从某种意义上来说具有一定的独立性。为了能对室内覆盖有一个总体的认识，以下根据话务量要求和建筑物的类型概括出几种可行的方案供参考。
2.2.1大规模商业建筑的覆盖方案
这类建筑多指高层楼宇、写字楼、豪华酒店、机场、大型体育场馆等城市重点建筑，一般话务集中，覆盖面积广，在初期网络建设时就需重点考虑。由于话务量比较高，因此应选用主远单元基站作为信号源，它们最大的特点是灵活的配置和较高的远端输出功率，由于MU与RRU间采用光纤连接，因此避免了传送路径上的馈线损耗。
2.2.2中等规模的建筑的覆盖方案
这种建筑一般指政府的办工大楼、商场、超市、会议中心等建筑，这些建筑覆盖面积中等，话务适中，在网络建设初期可根据实际要求和投资情况酌情考虑。对于信号源的选取，话务高的情形选择主远单元基站，而小容量的区域选用微蜂窝。建设方案上建议以无源分布系统为主，干线的天馈系统采用7/8”馈缆，支线采用1/2”超柔馈缆。
2.2.3小规模建筑的覆盖方案
这种建筑多指地下保龄球馆、餐厅、酒吧、地下停车厂等建筑，一般覆盖面积小，话务偏低，可考虑采用小发射功率的主远单元和微蜂窝基站进行覆盖，适合定点的话务吸收，能够满足走道、包间等不同场景的覆盖需求。
（1）居民区覆盖
居民区的覆盖目前已成为当前网络建设的一个难点，由于这些新兴的居民区大多规模较大，建筑物呈规则纵向或横向排列，周边的服务小区很难实现深入的覆盖，因此有效的解决方法是在小区内建站，而事实上由于当前居民区的居民对大型通信设备比较敏感，较难接受大型设备在小區内布置的事实。为了在3G建网时能有效解决上述问题，建议采用主远单元基站为居民区解决方案。
（2）公路、铁路沿线
主干国道、高速公路及干线铁路沿线的覆盖是运营商解决郊区覆盖需重点关注的区域，这些区域共同的特点是话务基本按沿线分布，话务量较低，一般考虑以实施带状的沿线覆盖为主，并适当兼顾周边乡镇的覆盖。由于上述区域建设目标明确，以覆盖为主，往往采用容易安装、成本低、维护简单且布网快速的产品，因此在方案上建议采用主远单元基站并结合高增益天线进行定点覆盖，配置上多以两扇区为主，对于路线曲折的线路，RRU可适当置远以实现定点覆盖。
（3）隧道的覆盖
隧道的覆盖一直是城市覆盖的难点和重点。可以采用泄漏电缆、分布天线系统、无源系统或混合方案等多种覆盖方案。可以利用宏蜂窝或主远单元基站提供信号源。对于较短的隧道，主要利用直放站放大信号，并利用定向天线覆盖隧道，以节省成本。
（4）大型体育场馆的覆盖
大型场馆内的无线信号分布最好采用光纤分布方案，不仅可以实现较远距离的覆盖，而且比较容易实现多系统的共用。在天线选型方面可根据天线的安装位置来选取合适的天线类型，既要满足充分的覆盖，又要将干扰控制在可接受的范围内。
中心赛场采用一个扇区进行覆盖，天线放置在比较低的位置，主要覆盖中心赛场周边的教练席和运动员休息区。根据容量需求将观众席分成几个区域分别采用一个小区进行覆盖，每个小区可采用1-3个载频。体育场出入口处的覆盖与相邻观众席的覆盖尽量采用同一小区。这样在观众大量流出或流入时，小区内的总容量不会有特别大的变化，从而更好的节省无线资源。
3 结束语
无线网络设计强调的是依靠一个有经验的无线工程师在熟悉了当地的环境、详细的了解现有网络的情况后加上自己的经验精心规划设计。应综合考虑投资预算、网络性能、TCO成本、站址获取情况、建设周期以及潜在扩容成本等因素，实现精品网络的规划。
【作者简介】
陈小兵，（1983—），男，四川人，同济大学软件学院硕士研究生。