住宅小区深度覆盖建设方案探讨

（华信邮电咨询设计研究院有限公司，杭州 310014）

1 引言

随着移动通信网络建设的完善，城市中主要的弱覆盖区，包括商场、宾馆、酒店、写字楼、娱乐场所、地下室、电梯等区域都已得到了较好的覆盖，但仍存在局部区域弱覆盖一直得不到很好的解决，如住宅小区，住宅小区环境复杂，建筑形态差异较大，无线信号衰落严重，小区弱覆盖问题比较突出。从中国移动某省近3年来用户投诉情况看，住宅小区投诉占比达72.9%。

用户的满意度是衡量网络质量的重要标准，解决了用户投诉区域的信号覆盖，能有效提高客户满意度，增加网络竞争优势。宏站作为网络覆盖的主要方式在解决小区深度覆盖上效果不理想，目前解决住宅小区深度覆盖比较有效的方案包括小区分布、MDAS、Femtocell，3种方案技术原理、实现方式、实施难易度、成本造价有所不同。不同类型小区应该采取怎样的建设方案，才能带来最大的覆盖效果、产生最大的效益，本文将对此进行深入探讨、并致力于提出合理的解决方案。

2 住宅小区深度覆盖建设方案

2.1 小区分布

小区分布主要由2G/3G信源设备、无源分布系统（功率分配器、馈线、天线）组成，通过无源分布系统将信源设备无线信号分配发射到覆盖区域。小区分布主要通过室外覆盖室内的方式实现住宅室内的覆盖，具体覆盖方式依据天线设置位置，分为楼顶天线覆盖、低层壁挂天线覆盖、小区线缆杆天线覆盖、小区落地天线覆盖等方式。

小区分布主要特点：

信源类型丰富：有BBU+RRU、数字光纤直放站(GRRU)、模拟光纤直放站等，设备功率大。

天线造型多样化：有路灯型、广告牌型、变色龙型、指示牌型、探照灯型等。

传输介质：以馈线为主。

小区分布优势：信源丰富、设备输出功率大（20～40 W）、设备利用率高、天线选型灵活。

小区分布劣势：馈线传输由于信号衰减距离受限，馈线布放需管道或杆路资源，信源设备较大安装位置受限。

2.2 MDAS

MDAS系统主要由数字接入单元、扩展单元和远端单元组成。该系统中接入单元从基站端耦合2G和3G信号，采用数字传输方式，通过光纤传输到扩展单元，由扩展单元通过千兆网口传输给多个远端，远端机对信号进行数字处理后，信号通过天线实现覆盖。MDAS覆盖方式一般以低层壁挂覆盖、小区线缆杆覆盖方式为主。

系统特点包括：系统传输介质以光缆、5类线为主，同时支持2G、3G系统，远端输出功率不大于23 dBm，远端单元采用外置适配器或POE供电，具备本地、远程监控功能。系统结构如图1。

MDAS优势：光缆、5类线传输介质，实施非常方便；远端单元供电方便。

MDAS劣势：远端功率小，覆盖范围小；天线与远端集成使用远端设备安装位置受限。

2.3 Femtocell

Femtocell（飞小区）是一种超小型化移动基站，通过现有的DSL、Cable或光纤等宽带手段接入移动运营商的网络，具有安装方便、自动配置、自动网规、即插即用的特点，大小与ADSL调制解调器相似，频点较少，发射功率低10～100 mW（与Wi-Fi的AP差不多），覆盖半径为50～200 m，允许的最大用户运动速度为10 km/h。

Femtocell优势：简化传输条件（ADSL即可），部署简单，部署速度快，针对少数用户，可提供的数据业务带宽更有保证。

Femtocell劣势：Femtocell覆盖的区域小；Femtocell与室外的切换一般是单向的；DSL或宽带接入等接入网络相比传输接入网络安全等级要低，因此对Femtocell下业务的QoS可能有些影响。

小区分布、MDAS、Femtocell组网如图1所示。

3 应用对比分析

3.1 覆盖效果

小区分布、MDAS、Femtocell天线直接设置在覆盖区域内能明显提高覆盖区移动信号质量，各自覆盖能力如表1所示。

图1 小区分布、MDAS、家庭基站组网图

小区分布设备功率大输出功率超过20 W，适合采用楼顶天线、小区落地天线覆盖方式，单设备覆盖范围大。MDAS设备功率较低不超过0.2 W，一般采用低层壁挂天线、小区线缆杆天线覆盖方式且设备与天线集成使用，单设备覆盖范围较小。Femtocell覆盖一般用于住户室内范围。

3.2 建设成本

小区分布及MDAS建设成本主要由设备、材料、施工费等组成，整体MDAS建设成本比小区分布高，案例投资分析如表2。

MDAS远端设备输出功率低，远低于小区分布使用的设备功率。小区室外覆盖，MDAS远端一般接一副天线，覆盖能力较低，小区分布设备可以接多副天线，MDAS设备需求数量远多于小区分布，因此MDAS每平米综合造价要高于小区分布。

Femtocell入户覆盖每住户需安装一台接入设备，每台入户综合成本含材料、人工在1 600元左右，按单户室内覆盖面积120 m2，每平方米造价在13.3元左右。

3.3 工程实施及维护

小区分布、MDAS、Femtocell工程实施及维护对比情况见表3。

MDAS系统路由线缆只有光缆及5类线且远端通过5类线实现POE供电，整体施工难度较小，小区分布路由需敷设馈线。馈线施工难度较大。MDAS由于设备微功率化，设备数量较多，有源设备故障率远高于功分、耦合等无源器件，且MDAS一般采用天线一体化远端设备，设备安装位置较高，后期维护比较困难。MDAS 5类线室外布放虽然施工方便但其可靠度及安全性无馈线系统高。Femtocell入户施工方便，但设备设置在用户家里安全性得不到保障，规模化应用后期维护比较困难。

表1 小区分布、MDAS、Femtocell覆盖能力统计

表2 小区分布、MDAS建设成本对比

表3 小区分布、MDAS、Femtocell实施及维护对比分析

3.4 对比分析小结

小区分布虽然建设难度较大，但覆盖能力、成本造价优势比较明显；MDAS实施方便，但覆盖能力及成本造价有所不足，众多的有源设备给后期系统维护带来了困难；Femtocell入户覆盖，覆盖范围非常小，不适合大规模用于解决小区弱覆盖问题，只作为一种补充解决方案。

4 应用建议及案例

4.1 应用建议

目前住宅小区的类型主要有：别墅区、多层小区、城中中高层住宅区等。

表4 不同小区弱覆盖建议解决方案

结合前文中小区分布、MDAS、Femtocell的优劣势及对比分析，不同类型住宅小区深度覆盖建议方案如表4。

4.2 应用案例

4.2.1 案例1

某地级市区有一新建中高层住宅小区，小区离周围基站较远，小区附近基站无法建设，小区经现场实测，底层信号较弱，室外基本在-73 dBm左右，室内基本小于-85 dBm，高层信号比较杂乱无主服务小区。利用小区新建管道等资源采用楼顶天线及小区落地天线覆盖方式，小区楼道互打天线为射灯美化天线，落地天线为路灯和指示牌天线，天线与环境比较协调，系统开通后效果提升明显，室外平均场强在-55 dBm，室内平均场强在-67 dBm。

4.2.2 案例2

某地级市区有个多层老小区，小区楼宇间距较小，信号屏蔽严重，小区内底层信号较差，室外基本在-75 dBm左右，室内基本小于-90 dBm，用户投诉较多。由于小区无空余管道资源且业主不同意开挖路面和布放天线，无法采用小区分布方案解决覆盖。采用MDAS方案短期内解决了小区的弱覆盖问题，系统开通后覆盖效果提升明显。

5 结束语

随着移动通信网络建设的深入，无缝隙覆盖已经成为各大运营商网络覆盖的终极目标，对运营商来说，要建设“精品网络”，实现真正意义上的移动通信网络无缝覆盖，小区的深度覆盖不仅是城市深度覆盖的最后一个难点，也是必须要进行覆盖的重点。

[1] 李建东，郭梯云，邬国扬. 移动通信[M]. 西安：西安电子科技大学出版社, 2006.

[2] 高泽华, 高峰, 林海涛等. 室内分布系统规划与设计——GSM/TD-SCDMA/TD-LTE/WLAN[M]. 北京：人民邮电出版社,2013.