无线网络高层建筑信号干扰解决方案

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摘要：笔者旨在研究探讨高层建筑中，无线网络的干扰产生的原因，并且分场景（无室分、有室分）、分情况（采用室内信号、采用室外信号、采用异频组网等）讨论了导频污染的解决方法和思路。在住宅小区优化中，针对特殊商住区、高层密集区，规划中应综合考虑，避免高层建筑出现无主服务小区问题。优化过程中遇到的高层干扰问题，要从产生的源头分析，并提出了相应的解决方案。

关键词：无线；室内分布；高层；干扰

1概述

随着社会城镇化发展的进步，房屋建设规模也不断扩大，尤其高层建筑增速更为明显，这给通信网络覆盖和质量带来了新的挑战，常规室外宏基站难以满足高层小区室内用户的通信需求，这将直接影响到手机用户感知水平。由于无线网络信号传播的复杂性，高层建筑因接收到较多远处信号电平差不多的基站信号，甚至有越区覆盖的信号，无法形成主服务小区，虽然有的高层建设了室分系统，过道有很强且稳定的信号，但房间内多个室外宏站良好电平的信号可能对室分信号产生直接干扰，宏分信号也无法成为主服务小区信号，导致通话感知差、接入或语音回落失败、上传下载业务低、甚至出现直接掉线和脱网的情况[1]。

2干扰原因及总体思路

2.1原因

高层建筑信号主要来自一些楼层的反射和天线的后瓣、天线本身主波瓣的上半部分。由于在高层建筑中，周边基站天线几乎没有阻挡的可视距传播，周边基站的天线达到高层固定点的功率相差不大，甚至较远距离的基站也有较强的功率。各基站小区信号之间形成干扰，在高层无法形成主服务小区，因在高层能接到较多的基站信号，一般除了附近的基站信号，更有远处基站越区过来的信号，且邻区关系不全，加之高层信号波动较大，切换频繁，故出现掉话及起呼失败率较高。

2.2解决思路

如何解决高层建筑无主服务小区问题主要从产生高层信号杂乱的根源查找，找出对应的优化和建设方案，主要分为以下四类。第一，宏站或室分综合方案。主要是物业或环境不具备建设室分系统的高层建筑易产生导频污染的区域，如密集型住宅居民小区，无法进入的高层商业区，敏感高层如医院等。第二，已建设了室内分布系统的室外宏基站网络优化。主要为已建室分系统的高层建筑，但因室分系统和室外宏站信号电平相差不大，还是有高层导频污染，主要通过采用优化室外宏基站信号，来控制室外宏基站的导频信号，强化室内分布信号为主的方式解决。第三，室分系统专项性优化。主要是已建设室内分布系统，但室分信号无法形成最强导频且宏基站又不能有效解决，需对现有室分系统进行天线位置、天线密度及天线选型等专项整改。第四，通过优化室内异频信号解决。主要为有室分系统且有高层导频污染的建筑物。通过优化调整室外宏基站信号或优化整改室分系统仍不能解决的区域，可考虑避开室外无线频段，采用室内异频点的方式解决。

3优化分析

3.1无室分系统情况优化

3.1.1分析思路如果在该楼栋没有室内分布系统，可测试评估该地信号最强的信号，优先找到周边较近的基站信号，对于越区过来的信号要严格控制，尽量让测试出来的最强近距离基站信号作为该区域楼层的主服务小区。在该场景下，尽量通过天馈或参数调整现网运行宏基站小区的方式来解决无主服务小区问题。如无法调整现有基站小区天馈系统解决，又无法新建设室分系统或者优化整改现有室分系统来解决高层建筑导频污染，可采用室外综合方案来解决此类问题[2]。3.1.2解决办法天馈系统优化。根据测试情况，通过天馈网络优化手段调整控制远处的基站信号，主要通过下压天线下倾角，偏移方位角，更改天线型号等，同时在其中一个较强的近距离基站小区信号中挑选一个最适合的小区，对该小区天线进行调整，上抬下倾角，正对天线主瓣方位至覆盖目标区，使得该小区信号电平明显超出其他小区信号，成为一个稳定的主服务小区。此方案的优点是成本低，仅使用物理性优化调整，无需设备投资，但实施方案时要注意天线调整对周边其他区域的影响，要综合考虑整体的质量作为评估权衡。天线挂高改造。结合基站周边的覆盖及环境变化情况，是否有新增楼宇阻挡，通过天线平台调整，适当下降或抬高天线来改变覆盖能力，可提升覆盖效果或对越区基站小区的覆盖收缩。多层基站以外远距离基站小区的信号因天线挂高太高导致的信号越区覆盖，对高层建筑产生干扰，无法形成主服务小区。天线功分或RRU射频单元拉远覆盖。有些基站因为原有天线主瓣方向覆盖需要，无法对天线调整，可考虑在高层目标区域设置第四小区，天线主瓣方向正对高层区，有的天线甚至可以倒置90°放置，在高层区域创建新的主导信号，但需考虑基站小区具备足够的总功率，防止因小区分裂影响原有基站小区的区域正常覆盖，如有RRU设备富余建议采用通过新增RRU方式，专门独立解决高层楼宇密集区的覆盖。在可能有物业纠纷等特定情况下，可采用射灯等美化天线或新生产出来的带外罩天线的RRU做拉远，通过房屋顶的射灯天线对打来实现高层主导频覆盖[3]。优化系统参数。增加邻区关系、优化周边小区的信道发射功率、调整小区的切换优先级等。在实际方案实施过程中，如以上方案独立难以解决时，可以采用天线调整、参数调整、新增独立小区等综合性方案来解决效果将会更好。

3.2已有室内分布系统的室外宏基站优化

3.2.1分析思路在已建有室分系统的高层建设筑楼宇，由于室内分布在过道，部分区域可能信号功率不强，而室外信号强度覆盖到高层和室分信号相当，不能形成主服务小区，尤其在窗户口和阳台附近。由于室外无线环境导致的信号突变，产生的干扰造成起呼失败、掉话等。主要通过解决以调整室外宏基站为主，以增强室内分布系统的信号电平、抑制室外信号电平为原则，使得在室内形成室分信号源的主服务小区。3.2.2解决方案对室外宏基站调整方式。第一，调整室外引起室内干扰的基站小区天线俯仰角、方位角、高度等天线参数。严格控制较远处基站小区的覆盖，防止越区覆盖。第二，在不影响其他区域覆盖的情况下，更换相匹配的天线类型，具有特殊功能天线，提高天线上旁瓣抑制功能。第三，检查周边基站和室分系统的邻区配置关系，对邻区列表进行优化，特殊情况可采用单向邻区。第四，针对同频邻区超过32条的情况，对邻区的优先级进行优化。第五，调整基站小区信道发射功率、调整软切换参数。第六，通过对室内分布系统整改，增强室内信号的覆盖和强度，从而解决导频污染。

3.3已有室内分布系统的整改

3.3.1分析思路对于高层建筑如果已建有室内分布系统，但室内分布无法形成主服务小区信号，通过对室外宏基站小区进行优化调整仍无法解决时，则需对该楼宇室内分布系统进行整治改造。室内覆盖系统整改的主要思路是在窗边或阳台口让室分的电平值强过室外基站信号5dB以上，从而成为主服务小区。以加强窗边和阳台网络信号电平值为主，整改3G信号Ec/Io达到-10dB或4G信号SINR达0以上的良好水平。3.3.2解决方案第一，增加天线数量或调整现有天线布放方式方案。高层楼内因天线密度不足而造成局部区域信号电平低问题，可通过增加吸顶天线数量加以解决，也可采用小型定向天线在用户门口布放方式来加强室内信号，从而压制外部宏站信号对高层的影响，对于非住宅类高层宇，可考虑把天线直接从过道引入到会议室或办公区内，该方式效果将更为明显。第二，增加信号源功率或增加干放。对于通过改变现有天线布放方式或增加天线数量的方式无法解决时，可通过增加信号源功率或增加干放方式加以解决。常用的方法有增大RRU的发射功率，如果一个RRU接入的楼层太多，因太多的功分会信号明显衰减，可考虑增加RRU信号源数量，使得天线口输出功率增加。另外，也可通过增加室分系统的前反向增益，增加干放等方式。第三，降低室内覆盖信号，用室外信号做为主服务小区覆盖。如果小区楼宇附近有就近室外宏基站，室分系统信号无法在窗边形成主服务小区时，根据具体情况，可考虑降低室内分布信号在室内的信号，从而使室外宏基站的信号在窗户边形成主导小区。

3.4室内异频解决方案

3.4.1分析思路对于有室分系统的高层楼宇，如果通过以上方案还是无法解决问题，则建议采取室内采用异频方式来解决。室内分布频点设置不同于室外的频点，设置具有以下优点：解决高层楼宇干扰问题；解决同频邻区满配问题；解决扰码规划复用问题；减少室分外泄干扰的影响。3.4.2解决方案第一，整个室分采用异频组网方式，宏网、室分频点独立。第二，如一个楼宇有多个RRU信源，可以室分异频采用分层模式，覆盖低层部分的小区采用与宏网同频组网，覆盖高层楼宇的小区采用异频组网。此时，低层RRU与室外基站是同频切换，低层RRU和高层RRU异频切换，切换点设置在楼宇内，在静态情况异频切换影响更小，不会出现低层RRU信号泄露室外道路导致车辆动态下异频切换慢情况，因此，第二种解决方案的效果更好。

4结语

对于高层导频污染的突出问题，尤其在大型的住宅小区、重要商务楼及高层商务楼的优化中，更应考虑针对特殊场景提出针对性的解决方案，以降低用户投诉率，提高用户感知度。在住宅小区优化中，针对特殊商住区、高层密集区，规划中应综合考虑，避免产生高层建筑导频污染现象。在日常网络优化中遇到的高层导频污染问题，应从产生的根源着手，找出相应的方案及时解决。

参考文献

[1]张帆.WCDMA网络基于干扰导致弱覆盖的解决方案[J].信息通信,2018(5):362.

[2]张燕飞.WCDMA网络密集区覆盖问题及优化措施探讨[J].山东工业技术,2017(24):143,153.

[3]邓安民,黎永坚,谭路加.LTE网络性能与覆盖、干扰的关系研究[J].邮电设计技术,2017(2):46-50.

作者：李学平 单位：江西联通九江市分公司