中国移动设计院北京分院北京市100000
摘要：文章分析了无线环境覆盖特点以及当前小区无线网络覆盖面临的瓶颈，并简要介绍了微蜂窝技术，应用微蜂窝技术解决小区覆盖瓶颈，实现小区网络全覆盖，最后论述了微蜂窝技术解决小区覆盖问题的实际案例，旨在提升小区覆盖质量。
关键词：微蜂窝技术；小区覆盖；瓶颈；解决方案
引言
近日，工信部公布的《2017年9月份通信业经济运行情况》显示，截止到2017年九月，我国4G用户总数达到9.47亿户，占移动电话用户的67.9％，今年净增1.77亿户。当月户均移动互联网接入流量超2G。这充分表明了人们对网络的依赖程度，但是小区覆盖瓶颈却难以突破，提升小区覆盖质量已经成为通信行业重要的研究课题。
1无线环境特点
目前，小区建设的趋势正向着密集化、高层化、高档化和小区与商服、写字楼等综合开发形式发展，一般小区的建筑物排列比较规则，按楼层高度大体上分为：6～8层普通（多层）小区，9层以上高层（小高层）小区，22层以上高层（大高层）小区，3层以下别墅小区；
按建筑材料分为：混凝土框架结构、砖混结构、新型空心砖墙壁、玻璃墙壁等；
按照建筑密度划分：楼间距在20m以上的为低密度住宅区，楼间距在10～20m的为中等密度住宅小区，楼间距不足10m的为高密度住宅区。
受气候影响，各地建筑物墙壁的厚度差别较大，总体来说，南方地区的墙壁较薄，一般为24～37cm；北方墙壁较厚，一般大于49cm。建筑物墙壁的厚度和材质会在很大程度上影响无线电波的穿透系数，而且，高层小区通常设有仓库、写字楼房间、地下停车场等特殊环境，其空间覆盖效果也比较差。
2小区覆盖瓶颈
2.11层和2层盲点或盲区
如上所述，小区内建筑物的密度、高度墙壁厚度和材料等因素对覆盖水平的影响很大，受多种因素的影响，小区内覆盖通常都存在着某些盲点或盲区，这些盲区和盲点一般集中在室内的1层和2层，其它层的覆盖基本能够满足要求。
2.2站点选址困难
在住宅区选择合适的站址比较困难，加之现阶段，居民生活水平不断提升，居民对辐射的关注度也越来越高，对小区内的天线也越来越敏感，这种情况下，站点选址难度大幅度提升。
2.3周围多个小区的信号干扰
实际上对于高层室内环境而言，往往来自周围多个小区的信号都很强，反而引发了干扰问题。另外，周围宏蜂窝小区的富余容量有限，难以满足较大型小区的容量要求。
3采用微蜂窝技术实现小区覆盖的特点
利用微蜂窝基站的解决方案，采用微蜂窝小区覆盖技术，改善小区建筑物之间的覆盖。吸收业务量，具有以下技术特点：采用微蜂窝结构，这里指的是网络规划概念上的微蜂窝，与具体产品无关；采用室外型微蜂窝专用小天线，淡化居民对辐射的敏感；根据容量需要选择连续覆盖或点覆盖；特别规划天线安装位置，提高微蜂窝密度，降低相互之间的干扰。
4应用微蜂窝技术解决小区覆盖问题的方案
4.1小区覆盖和容量设计总体思路
在现在的蜂窝网络中，个人通信网络要求较好的最初覆盖，然后当用户数量增加时，需要引进附加容量。不过，个人网络内覆盖的定义与标准微蜂窝网络不同，用户期望在旅行、工作或休闲时都能提供覆盖。满足这种期望是运营者在定义系统实施所面临的任务。在当前微蜂窝网络中，一般的习惯做法是通过对现有站址增加信道设备来增加容量，这提供了增长的业务能力，但并不增加覆盖可能性。
小区用户较多，话务量较大，对通信质量要求也比较高，因此需要引入能够增加系统容量的BTS。小区规划中，最关键的就是确保小区覆盖能够满足话务量以及室内覆盖的要求，同时不能与原来的基站产生干扰。如果能够将基站信号限制在小区之内，就不会与周边基站形成干扰，这一点对频率紧张的GSM900系统尤为重要。为了实现这一目的，必须针对微蜂窝站址分布、站址选择、天线选型等环节，结合小区特点进行设计。同时满足建筑物底层覆盖和高层覆盖的需求。此外，还要规划合适的频点，避免与已有的网络产生干扰。在实际规划时，可先按微蜂窝点覆盖方案进行设计，在条件成熟时，采用微蜂窝连续覆盖。推荐采用微蜂窝+点覆盖+小型天线、微蜂窝+连续覆盖+小型天线方案。
4.2小区天线选择
小区天线应选择综合考虑极化方式、垂直波束宽度、水平波束宽度、增益等因素，对于极化方式的选择，可以选择双极化方式，也可以选择垂直极化方式，但是由于小区覆盖中不需要考虑分集接收，因此一般选择垂直极化方式就能够满足要求；对于垂直波数宽度的选择，当微蜂窝天线安装在墙壁上时，天线挂高低于周围建筑物的高度，为了充分覆盖低层室内环境，同时兼顾高层的室内覆盖，可根据楼层高度的不同，选择垂直波束宽度范围在35°～80°的定向天线，水平波束宽度的选择与微蜂窝天线的安装位置及覆盖目标有关，可选择水平波束宽度在60°～150°的定向天线或全向天线、双向天线（8字形天线）；对于增益方面的选择，建议选择增益低于9dB的小尺寸天线。由于微蜂窝的覆盖范围小，安装位置距重点覆盖区域的距离较近，天线增益可适当小些，同时增益大于10dB的天线尺寸也较大，容易引起居民的反感。
4.3小区站址选择
对于选点，需遵循以下3个原则进行：首先，通过统计找出高话务量小区及市区最繁忙地区；然后，结合实地电测，在繁忙区选择用户较集中的公共场所，安装微小区、地下商业街等无信号覆盖的公共场所、用户较集中的重要高层建筑。采用微蜂窝方案时，站址通常选择在小区内，原则上尽可能选择在覆盖问题集中的区域附近，天线的安装位置最好选择建筑物外墙壁，而不是楼顶；小区内的路灯柱或另加水泥柱在地下车库内采用室内分布系统。
4.4微蜂窝基站和天线的美化
安装在小区的微蜂窝天线必须特别关注外观，要求尺寸小，与周围建筑物协调，不太惹人注目。另外，天线重量要轻，易于安装在墙壁或路灯柱上。当天线的颜色与周围建筑物的反差太大时，可给天线喷上适应周边环境的颜色。
美化天线种类主要包括广告牌灯箱式、仿空调箱、仿圆桶水箱式、模块式等几种，其中仿空调箱式是采用外罩罩住天线，将天线隐藏在外罩内，如图1所示。
图1仿空调箱式
5实际案例
故障现象：高层室内通话经常出现拥塞、掉话、话音时断时续，地下商服、停车场收不到信号。
小区基本情况：高层住宅小区，地上共12栋高层建筑，其中6栋为24层，6栋为28层，每栋都有地下停车场，1、2层都是商业服务区。
该小区初期采用光纤直放站引入周围宏站信号覆盖，并在相关楼栋顶层设置室外平板天线对小区覆盖，开通后经常掉话，有大量用户投诉。经测试后发现高层切换依然存在，由于周围宏站较多，无线环境复杂，高层窗口边接收到不同频点信号，且不同频点信号电平值相差不大。
采取措施：改用2台微蜂窝作为独立信源，对各个楼层，地下室和电梯作专项室内覆盖解决；与周围宏站设置邻区关系，投诉率减少90％；进行分区对高层和低层采用不同的微蜂窝覆盖。部分微蜂窝的每天话务统计显示，应用微蜂窝之后，微蜂窝每天吸收的话务量超过以前一倍。
结语
总而言之，微蜂窝能够有效改善小区覆盖瓶颈问题，提升网络容量，实现小区全面覆盖，提升住户满意度。相信在不久的将来，微蜂窝技术会在小区覆盖中将获得广泛应用，为小区网络实现全面覆盖作出贡献。
参考文献：
[1]郝高麟.利用微蜂窝技术解决小区覆盖瓶颈方案[J].通信与信息技术，2011（01）：66-70+59.
[2]郝高麟.利用微蜂窝技术解决小区覆盖瓶颈方案[J].江西通信科技，2010（03）：8-13.
[3]郝高麟.利用微蜂窝技术解决小区覆盖瓶颈方案[J].数据通信，2010（06）：46-50.