4G开启新型精细化室内网络覆盖时代

中国联通西安研究院 | 周双阳

4G开启新型精细化室内网络覆盖时代

中国联通西安研究院 | 周双阳

4G时代，移动宽带网络的发展带来了室分系统建设的变化，室内覆盖的要求从信号强度需求性覆盖演进到用户业务需求性覆盖。

如何做好室内覆盖已成为4G时代运营商网络建设面临的最大挑战。相比3G网络，4G室内分布系统更注重精细化的室内覆盖，系统指标不仅要关注场强覆盖值，而且还要关注容量、信号质量、切换、频率、干扰，以及网络建设和维护成本等因素。在具体的工程实施阶段，还需要注意系统融合、坚实、美观，工程调测量要大于传统室分问题。在系统演进方面，4G室分网络覆盖精度也由面演化到点；场景化的室内覆盖解决方案也越分越细，而满足用户应用体验则是检验室内分布建设的最好的标准。

满足用户应用体验是检验室内分布建设最好标准

根据4G室分建设特点，我们可以得出以下六方面的问题。

首先，在覆盖方面，合理确定边缘用户的数据速率目标是4G覆盖规划的基础，不同目标数据速率的解调门限不同，导致室内保障覆盖区域也不同。因此要确定室内的有效覆盖范围，首先需要确定小区边缘用户的最低保障速率要求，由于环境复杂，4G系统的室内边缘场的确定需要格外精细。而由于4G采用时域/频域的两维调度，不仅要确定满足既定边缘最低保障速率下的小区覆盖，还需要确定不同速率的业务在小区边缘区域占用的无线资源块数量和信噪比要求。

其次，4G的资源调度更复杂，覆盖特性和资源分配紧密相关。在4G网络中，为了应对不同的覆盖环境和规划需求，可以灵活选择用户使用的无线资源块和调制编码方式进行组合。在实际网络中，业务占用的无线资源块数量、用户速率、调制编码方式、信噪比之间相互影响，导致4G网络调度算法比较复杂，在进行室内发布系统规划时，合理地确定无线资源块、调制编码方式，使其更符合实际网络状况是室内分布建设的又一个重点与难点。

第三，干扰问题是4G室分需要考虑的，不同系统以及相同系统小区间干扰影响4G室内分布覆盖性能。作为后进入系统，4G室分要与以前存在的系统协同发展，既要不影响以前系统应用，又要满足自身的设计要求，多系统室分性能需要权衡。已有系统天线及线缆的利用和共建共享问题也是需要关注的问题。

第四，4G室分的链路预算相对2G、3G网络的链路预算更复杂，需要综合考虑业务速率需求、系统带宽、天线配置、MIMO配置、公共开销负荷、发送端功率增益与损耗计算、接收端功率增益与损耗计算等多个参数配置。

第五，随着4G室分的建设，室内分布系统所应用的设备越来越多，巨量的设备每时每刻都消耗着巨量的能源，节能减排问题引起各方面越来越多的关注。而节能减排首先需要使用具有节能技术的设备，其次是网络资源的合理调配，努力避免不必要的网络资源超配，再者是选用新型应用型节能技术，同时还要避免不必要的场地及工程建设资源的占用等问题。室分建设的节能减排将是一个长期复杂的工作。

第六，4G室分系统可以应用的系统设备有基站、小基站、RRU、MRRU、Femto、直放站、干放、微型功放设备等，每种设备都有其多种应用场景，因此在4G室分建设中，多技术方案的应用应该成为趋势，也只有这样，4G室分系统才能以最佳的状态来满足用户的业务体验需求，4G业务才能得到更好地发展。

由此可见，一个好的4G室内分布系统的打造离不开精细化的建设过程，进入4G时代，可供网络建设者使用的设备是多样的，运营商应该根据实际需求，合理使用最佳解决方案，最好地满足用户的实际需求。

三种新型4G室内分布应用

4G时代，移动宽带网络的发展带来了室分系统建设的变化，室内覆盖的要求从信号强度需求性覆盖演进到用户业务需求性覆盖。如果众多用户集中于城市的某个热点区域，即使用户终端显示的无线信号强度足够好，但却无法使用其所需要的业务；或是在某些区域一些业务可用，另外一些业务使用情况却不佳，这样，用户的业务体验就会出现问题。实际的业务需求，使得4G的室分建设方案更加注重精细化。因此，除了使用室内基站及RRU等系统设备作为室内分布通常解决方案外，我们还可以根据不同室内场景，使用一些新型有特色的4G室内覆盖解决方案。

1．微功率信号增强器的应用

微功率信号增强器系统（又称手机伴侣）是在一种在微小范围内，用于扩大基站覆盖范围、填充覆盖范围“盲区”的一种有效的设备。该设备具有成本低、不需要传输等网络资源、易于安装维修、对网络性能影响小以及小增益和微功率的特点，是室内微小区域延伸覆盖的理想解决手段，并可定点提升用户4G业务应用感知。在4G时代，如果使用40dB甚至更低增益的微功率信号增强器，即可有效解决室内“点”覆盖需求，如将该系统用于室内，作为室外基站或是一般室内发布覆盖的延伸，可以迅速有效地改善用户业务体验。

2．室内均匀场天线覆盖技术的应用

室内均匀场覆盖技术是采用电磁场耦合技术，在普通同轴电缆(1/2英寸或7/8英寸)上小孔直接耦合的新型室内型微天线，通过天线辐射，实现移动通信信号的室内覆盖。本技术可以省去传统室内分布系统布线所需要的大量功率分支器及信号耦合器，而且不需要剪短电缆及做电缆接头，减少了制作及安装工艺，节约了大量生产及建设时间和资金。同时由于减少了电缆接头、耦合器、分支器等器件，省去了这部分器件的电波损耗（平均节省50%的功率），无线网络功率利用率大幅度提升，进一步达到节能减排的效果。应该说明的是，使用本技术方案，还可以达到泄漏感应电缆的覆盖效果。

3. 室内Femto的应用

Femto又称家庭基站，是一种低发射功率、小范围覆盖、以固定宽带接入网络为回程、主要面向家庭客户应用的家庭基站设备。Femto技术作为4G宏蜂窝的补充，能够使运营商以更低的代价为家庭用户提供更好的无线宽带语音及数据业务。其具有的安装方便、快速部署、成本低廉等优势，也被业界认为是一种室内覆盖的解决方案，特别是对于分散型、孤岛型的室内覆盖，使用Femto方案有着快速部署、成本低、用户业务体验高等特点。

随着4G网络进一步延伸，4G智能终端将越来越普及，各种移动互联网应用也将日益成熟，移动互联网的快速发展，对移动通信网络覆盖提出了更高的需求。由于4G业务使用的特点，室内网络覆盖成为各个运营商关注的焦点，如何提供更精细化的室内覆盖，如何不断提升用户的业务应用感知，成为今后4G室内分布的一个重点。而多种应用技术和解决方案的成熟又为运营商不断提升用户的业务体验提供了保障，多项技术融合的系统应用将成为4G室内分布建设的一个趋势。