小区覆盖投资效益分析

沈益华

一、课题背景

随着移动通信网络建设的深入，无缝隙覆盖已经成为网络覆盖的终极目标，建设精品网络，实现真正意义上的移动通信网络无缝覆盖。因此，如何解决居民小区的信号覆盖和网络容量，满足人们对城市小区高质量的覆盖，已经成为移动通信网络当下最重要的课题。

小区覆盖主要建设范围包括：1、居民生活住宅小区。生活住宅小区的覆盖应作为一个整体覆盖，包括小区入口、低层、高层、会所、电梯、地下停车场等公共区域。2、小区覆盖也可延伸到大型体育运动中心（如高尔夫球场、网球场）、大型公园、封闭式街道等。

二、小区覆盖现状分析

1、现网规模：截至12年12月31日，X市（某直辖市）现网分布系统基站数量达1635个，其中小区覆盖基站约为370个，室内覆盖基站1265个，小区覆盖基站数占比为22.6%。

2、未来需求：至2012年12月底，尚有1295个新建分布系统待建。小区分布站点数占全部需求站点的39.38%，小区覆盖面积甚至占到分布系统总覆盖面积的67%！这样的建设需求，建设好小区分布，合理的控制造价，将会有效的提高投资回报率，改善网络质量，提升用户感知度。

三、现网小区覆盖投资分析

从目前X市最近四期设计中小区覆盖、室内覆盖基站的各项投资组成、基站占比及投资占比来看，小区分布投资占所有类型分布系统投资的50%以上。这主要由于小区分布建设面积大，需要覆盖的范围广造成的。

单纯从单站投资角度来衡量小区分布投资过大，是片面的，不科学的。还需要从单位面积造价来分析，小区分布是否造价过高。从近期工程随机采样的一些站点分析，小区分布单位面积造价约7元/平方米，小于办公楼（10）、学校（10）、商铺（9）等。

目前X市移动对小区分布建设，多采用BBU+RRU+平层分布+无源器件的建设方式。在小区分布中，在网络指标允许的情况下，多采用室外分布等手段，可以有效的降低造价，减少投资。

四、小区覆盖投资控制方法

1、建立造价数据库

目前X市移动经过多期的室内分布系统建设工程，积累了大量的建设数据和经验。通过对这些数据和经验的整理，建立一个有普遍适用性的数据库，可以有效的指导建设方案的制定和工程实施。

当造价资料库形成后，可以较为有效的比较小区分布的建设方案是否合理，在投资过高而经济效益较差的时候，可以考虑降低覆盖指标或者暂缓建设。

2、采用合理的建设方式

目前X市移动多采用室内覆盖对小区分布进行覆盖，这样建设的好处是：平层肯定有信号，客厅、电梯、地下室，这些区域覆盖没有问题。

其缺点是：相对需要协调的难度较大，特别是已经入住的小区，施工工期长，投资大。

而其他地市、其他运营商的主流小区覆盖建设方式为：楼顶室外天线、楼中部天线、灯杆天线等。

对一些高层小区，有采用正对的高层或小高层建筑中部用室外天线，分别对底部和上部进行覆盖，天线也可安置于更高建筑的楼顶和小区地面，由楼顶天线覆盖建筑的上半部，由地面天线覆盖建筑的下半部。

目前较为主流的多层小区的楼顶定向天线覆盖方式，采用与小区建筑成30°～40°角对小区内建筑进行覆盖，相对于正对建筑的定向天线覆盖，这种方式需要的RRU少的多，而通过小区内信号的反射，实际覆盖效果不错。

对不规则小区，可以采用水平波束90°垂直波束30°以上的天线，利用高层建筑的反射，对小区进行覆盖，同样可以达到较好的覆盖效果，而且能更好的抑制信号泄漏。

3、实际案例分析

考虑到泄露及物业协调难度，目前大部分小区采用室内覆盖方式，部分采用室内外协同覆盖方式解决覆盖，极少部分站点采用室外覆盖方式。

（1）室外覆盖方式：天馈线数量少，投资较小，部分覆盖，用户在临窗位置也能占用分布信号，一般不会与宏站做切换，但建筑内的过道，用户的进户区域等盲区解决不好，且易造成外泄，对大网会造成一定影响，协调难度相对较大；

（2）室内覆盖方式：天馈线数量多，投资较高，部分覆盖，能大致解决建筑内部盲区，但对于边缘覆盖不好，用户在临窗位置易与室外发生频繁切换造成掉话，协调难度一般；

（3）室内+室外覆盖方式：天馈线数量多，投资最大，覆盖相对较全，较难协调。

为更简单明了分析几种不同覆盖方式的差异，以下通过一个具体方案对几种覆盖方式做个简单对比。

目标小区共计有24栋楼宇，均为10层，其中4单元楼宇共计18栋，3单元楼宇6栋，每单元1部电梯，总建筑面积约27.36万平米。小区各楼宇均呈东西走向，即单元门朝南。

（a）室内覆盖方式：平层每单元放置2副定向吸顶天线，每部电梯采用2副定向窄波束天线进行覆盖，共采用1800副定向吸顶天线和180副定向窄波束天线，使用O6/O6分布式基站作为信源，共使用24个RRU。

（b）室外+电梯覆盖方式：室外覆盖方式：小区边缘楼宇，面向小区内部放置定向天线；小区内部楼宇分别在南北面放置定向天线。4单元楼宇每边放置3副定向天线，3单元楼宇每边放置2面定向天线。为保证覆盖，需在室外楼顶安装110副一体化美化天线，每部电梯内增加一副对数周期天线做覆盖，共计覆盖电梯需要270副室内对数周期天线。

两种方案投资对比：室内方案总投资236.9万元，室外+电梯方案总投资109.4万元，节省投资比例达53.8%。

室外覆盖方式能大大减少天馈线等无源器件以及相应辅材的使用数量，从而大幅降低建安费支出。上述方案采用室外+电梯覆盖方式比纯室内覆盖节省投资超过50%，因此在适合采用室外覆盖的小区，该方式能够有效降低小区覆盖的造价。

五、小区覆盖话务量及利用率分析

1、小区覆盖话务量分析

通过统计现网小区覆盖和室内覆盖的两类场景连续一周的话务量可以看出，目前现网小区覆盖占分布系统基站数的22.6%，话务量占比为22.2%。可以看出，小区分布相对于其他类型的室内分布系统来说，吸收了较多的话务。

从小区分布的全天话务量曲线图可以看出，小区分布的话务量主要集中在晚上16点后至21点之间，上午9点-11点会出现一个话务小高峰。

从话务统计来看，完全印证了潮汐话务在小区分布的特点。

2、小区覆盖利用率分析

通过统计分布系统各类场景无线利用率可以发现，总体上分布系统忙时利用率不超过40%，远小于全网将近70%的利用率，利用率过低可能有以下几方面原因：1.部分场景如大型场馆、会展中心等为随机高话务，无活动时话务量极低；2.基站配置是为满足忙时话务需求，在潮汐话务的作用下，低利用率是必然的。

3、小区覆盖利用率提升方法

根据小区分布的话务特点，在今后的建设中，可以大胆采用基带池、CRAN类似技术，分片区规划站点配置，将小区和周边的商业场所、公共场所规划为一个CRAN区，灵活调配载频资源，提高无线利用率，改善信源过度投资的情况。

六、小区覆盖经济效益分析

根据X市近期工程统计，小区覆盖站点数约占分布系统站点数的30%，投资约占分布系统投资的54%；而小区分布带来的经济效益，在分布系统基站中，约占22%。

如何评定是否有良好的经济效益，见下表的对比。

上表是御湖翰苑别墅区室外分布和于家堡还迁居民区室外分布总体话务量对比。从上表对比数据可以看出，一般情况下，我们以为御湖翰苑别墅区都是高端用户，每用户ARPU值应该会高于其他场景的用户。可实际情况并非如此，每TCH/小时话务量，反而是于家堡还迁居民区高于别墅区。

而全天话务量来看，于家堡还迁居民区更是远远高于别墅区。这主要是由于还迁居民区用户多、密集造成的。由于还迁小区用户基数大，且都为常住居民，所以这些小区的经济效益往往会比较稳定，投资回报丰厚。反观别墅区，用户虽然高端，但是总用户少，用户密度低，且入住率较低，这些区域的投资回报率就相对较低。

目前对于小区分布建设没有一个考核投资回报的体系，X市可以摸索自建这样一个体系，用总投资、单用户ARPU值、稳定的用户数、投资回报率等系数，用类似经济评价的方式，对项目进行评估，将会更好的指导建设方案的制定，增加经济效益。

七、结论及建议

1、简要结论

当前建网的高投入和低产出，网络质量和经济效益，是一对矛盾体。小区分布建设的关键点，就是找到这对矛盾的最佳契合点，建设中尽可能小的投入，而获得最佳的覆盖效果，良好的客户感知是今后研究的主要方向。

2、建议

（1）在满足信号外泄控制的情况下，优先采用小区楼顶架站方式覆盖，可以控制小区建设的成本。

（2）小区覆盖目标，优先建设已入住且入住率高的小区。重点覆盖室外宏站难以覆盖的小区地面和低层，对高话务、中高档、竞争激烈的小区增加对高层、电梯和地下停车场覆盖。

（3）经济性原则，在满足覆盖的前提下，必须控制小区综合造价。建议采用小区内常住用户每用户平均造价作为衡量小区经济性的指标。

（4）根据小区信号情况结合小区建筑面积、小区结构、建筑档次、协调难易度等因素，综合考虑小区建设方案，不一味的做大做繁。

（5）小区覆盖建设要结合周边宏站、小区覆盖等现网情况，统一规划，协调发展，避免与小区外信号频繁切换和干扰。

（6）技术方案要充分考虑工程可实施性和经济性，在满足覆盖要求的前提下，通过采用多种技术手段降低施工的难度，降低工程造价，这样也能减少扰民。