摘要:地下停车场往往存在移动网络覆盖问题,严重影响用户体验和网络服务质量。该文通过案例分析和成本效益评估,提出了相比于传统的DAS建设方案更低成本的无线直放站和微分布建设方案。该方案能在保证覆盖效果的同时,降低建设成本、缩短施工周期。该文还针对不同覆盖面积的地下停车场给出了覆盖方案建议。
关键词:地下停车场;移动网络覆盖;低成本建设
doi:10.3969/J.ISSN.1672-7274.2024.10.006
中图分类号:TN 929. 5 文献标志码:A 文章编码:1672-7274(2024)10-00-03
Research on Low Cost Construction of Mobile Network in Underground Parking Lot
Abstract: Underground parking lots often have mobile network coverage issues, which seriously affect user experience and network service quality. The article proposes a low-cost wireless repeater and micro distribution construction scheme compared to traditional DAS construction schemes through case analysis and cost-benefit evaluation. This plan can reduce construction costs and shorten the construction period while ensuring coverage effect. The article also provides coverage plan suggestions for underground parking lots with different coverage areas.
Keywords: underground parking lot; mobile network coverage; low cost construction
1 地下停车场移动网络覆盖的特性与挑战
地下停车场通常位于住宅小区和商业区域的地下空间,普遍存在移动信号覆盖不足的问题,是用户高度敏感的通信场景。例如,用户在地下停车场需要拨打电话,却发现手机没有信号;智能网联汽车用户在进入地下停车场后,也可能因为信号缺失而无法使用智能充电桩和车载多媒体系统。这些情况凸显了地下停车场用户感知的敏感性和重要性,也是用户长期重点投诉的区域。而传统的移动网络建设方法,往往存在建设周期长、成本回收慢、用户满意度差等缺点[1]。
2 低成本建设方案的选择
在5G精品网络的构建过程中,针对地下停车场这类具有特定价值和特性的场景,选择合适的建设方案36aa758fcf3f6371ceb0d4c272ae6f8c尤为关键。考虑到成本效益,特别是在中低价值区域,有必要采取灵活的低成本策略,以减少网络建设的总体开支。针对地下停车场这类典型低价值区域,通常采用传统DAS、pDAS、直放站和微分布的建设手段。
DAS,即分布式天线系统(Distributed Antenna System),是目前常用于改善地下环境中无线信号覆盖的解决方案。DAS通过在地下空间部署多个天线节点,将无线信号均匀分布到各个角落,从而提供更好的通信质量。
pDAS,即有源数字室分系统(Passive DAS),是一种地下无线信号覆盖解决方案。与传统的无源DAS相比,pDAS采用了有源设备,这使得它可以提供更高的灵活性和更好的性能。pDAS通常由基带单元(BBU)、远端射频单元(pRRU)和一些网络管理组件组成,可以更灵活地部署在地下环境中以满足不同的覆盖需求[2]。
直放站是一种无线信号增强设备,主要用于延伸无线通信基站的覆盖范围,尤其是在那些基站信号难以覆盖的区域。直放站通过接收基站发出的信号,然后放大这些信号并重新发射,以此来提供更广的覆盖区域。根据信号传输方式的不同,直放站可以分为无线直放站和光纤直放站两种类型。直放站尤其适合于那些需要快速、经济地改善信号覆盖的地下场合。
微分布(Micro-DAS)是一种室内无线信号覆盖解决方案,它是一种分布式天线系统(DAS)形式,主要用于提供更精细的地下场景覆盖。微分布系统通过部署小型化的信号放大设备(通常称为微单元或微节点),来实现对特定区域的信号覆盖。
对不同设备配置和覆盖方案的成本效益进行分析,旨在选择既能降低成本又能最大化网络覆盖效果的建设方法。在此过程中,需要综合考虑地下停车场的面积特点、用户业务需求和预期的投资回报率。基于这些分析,本文制定了一套详细的覆盖方案[3]。
3 地下停车场移动网络覆盖低成本建设
方案分析
本节深入分析两种低成本建设方案——无线直放站和微分布系统在地下停车场移动网络覆盖中的应用。通过具体案例,展示这两种方案的实施过程、效果对比以及成本效益分析。
3.1 无线直放站覆盖
某市金沙岭峯小区为中小型住宅小区,本次覆盖目标为小区负一层地下停车场,覆盖面积2万平方米。
针对金沙岭峯小区地下停车场面积较大的特点,本次(4G网络)覆盖项目中,主设备采用1台1800+2100M双频无线直放站设备,安装于停车场墙壁上;使用4面对数周期天线,对停车场进行信号覆盖。直放站设备安装系统图如图1所示,直放站天线点位布置图如图2所示。
3.1.1 建设前后信号覆盖对比
建设前:目标区域内移动网络信号覆盖很差,大部分区域处于脱网状态。
建设后:地下停车场整体覆盖情况良好。在信号强度方面,RSRP≥-90 dBm的覆盖率达到99.79%,平均RSRP电平值可达到-67.4 dBm;在信号质量方面,SINR≥3 dB的覆盖率达到99.88%,SINR均值可达到11.13 dB。建成后的网络测试效果,详见表1和图3。
3.1.2 建设前后用户感知对比
建设前:终端大概率脱网,无法满足基本的语音和联网需求。
建设后:整个区域语音通话正常,联网上下行速率满足用户需求,用户感知良好。经测试,下载均值速率可达28.83 Mbps,上传均值速率可达39.05 Mbps,Ping平均时延仅为0.061 s。建成后的网络测试效果,详见图4、表2和表3。
3.2 微分布覆盖
某市水木年华小区为中小型住宅小区,本次覆盖目标为小区负二层地下停车场,覆盖面积约1 300平方米。
针对水木年华小区地下停车场面积较小的特点,本次(4G/5G网络)覆盖项目中,采用数字微分布覆盖方案,使用了数字分布系统接入单元1台,安装于地下停车场坡道下方墙壁上;扩展单元1台,安装于通风机房外墙上;远端单元4台,分别安装于两排车道。具体方案如图5所示。
3.2.1 建设前后信号覆盖对比
建设前:测试区域内是信号盲区,没有移动网络信号。
建设后:地下停车场整体覆盖情况良好。4G网络平均RSRP达到-88 dBm,5G网络平均SS-RSRP达到-96 dBm,测试效果如图6所示。
3.2.2 建设前后用户感知对比
建设前:终端脱网,无法满足基本的语音和联网需求。
建设后:整个区域语音通话正常,联网上下行速率满足用户需求,用户感知良好。经测试,4G网络下载速率可达30 Mbps,5G网络下载速率可达105 Mbps。
3.3 TCO成本分析
数字分布系统覆盖方式比传统覆盖方式便宜50%以上,且在覆盖效果、网络优化方面,数字分布系统要更具优势,主要是因为数字分布系统组网灵活,覆盖更加精确、高效。
根据大量实际工程经验,若按照相同覆盖面积0.7万平米进行投资测算,无线直放站方案较传统DAS方案可节省2.55万元,微分布方案较传统DAS方案可节省1.80万元。详见表4。
根据上述测算模型,对本文中引用的两个案例进行套用,金沙岭峯站点采用无线直放站方案,相比于传统DAS方案,估测可节省投资7.28万元;水木年华站点采用微分布方案,相比于传统DAS方案,估测可节省投资5.16万元。
以上,本文提出的无线直放站和微分布系统的低成本建设方案不仅缩短了建设周期,降低了施工难度,而且在覆盖效果和用户感知方面均取得了显著提升。与传统的DAS相比,本文所提出的解决方案显著节省了总投资,成本节省超过50%。
4 结束语
本文对地下停车场移动网络覆盖的特性与挑战进行了深入分析,并通过对某市大量地下停车场的实地研究,发现传统的移动网络建设方法在成本和施工周期上存在不足,特别是在面对大面积和结构复杂的地下空间时。另外,微分布和直放站建设方案在缩短工期、降低施工难度方面也大大优于传统的DAS建设方案,能够压缩一半以上的建设周期。综上所述,说明本文所提出的建设方案可以大幅降低建设成本、缩短建设周期、快速响应用户需求、提高用户满意度。
参考文献
[1] 黄海晖,刘大洋.5G时代室内覆盖解决方案综述[J].移动通信,2019,43(6):42-46.
[2] 郁君.基于5G有源室分建网思路及实践探讨[J].科学与信息化,2020(10):60-61.
[3] 王进,唐志华,吴桐.地下停车场无线覆盖技术应用研究[J].通信电源技术,2023,40(19):189-191.