室分优化分析系统建设研究

肖 斌

（湖南省邮电规划设计院有限公司，湖南 长沙 410000）

1 室内分布系统的组成及现状

1.1 室内分布系统的组成

室内分布系统是利用室内天线将信号均匀分布在室内各个区域，保证室内拥有理想的信号覆盖，从而较为全面地改善建筑物内部的通信质量，建立高质量的室内移动通信区域[1]。室内覆盖系统主要由信号源和分布系统组成，如图1所示。随着室分网络的建设，室分网络的优化任务开始产生。

图1 室内覆盖系统的组成

1.2 室分优化现状

室分优化着重于网络数据感知与分析。目前，室分优化工作一般通过如下途径发现和解决网络问题：系统基础数据采集及分析、网络运行/测试数据采集及分析、综合分析及优化。室分网络优化模型如图2所示。

2 站点内小区信号优化

2.1 问题分析

平层面积大的站点，如商业区和地下室，常常划分为多个小区。不同小区之间的干扰，通常出现在高层信号泄露至低层公共区域（如图3中的地上一层公共区域区域1和区域2来自3F和4F的信号泄露），或同一楼层不同小区之间公共区域（如图4中的区域1和切换带），此类区域内的终端同时接收到来自不同楼层、不同小区的信号，出现切换频繁、掉话等情况。

图2 室分网络优化模型

图3 不同楼层室内小区之间干扰情况示意图

图4 相同楼层室内小区之间干扰情况示意图

2.2 优化小区覆盖

降低主服务小区之外信号场强，避免越区覆盖（图4的区域1），保证主服务小区场强的主导地位。对于图3情形，3层以上边缘区域的天线应选择定向天线，定向天线尽量背靠建筑物墙壁柱子安装，遮挡天线后瓣信号。对于图4情形，其中一个小区边缘采用定向天线向本小区内覆盖，另一个小区用全向天线来覆盖。以“小功率、多天线”为原则，边缘区域的天线调低天线口功率，适当缩短覆盖半径。

2.2.1 优化小区切换关系

添加室内相邻小区的邻区关系，漏配邻区时终端不能及时切换到质量更好的小区，也会导致干扰。邻区关系在室分系统开启之前已确定，但往往存在不必要的邻区关系，经严格测试后过滤或添加邻区。定期核查邻区关系，分布系统开启后，发生网络调整（如搬迁站）而影响到邻区关系的，及时进行处理。

2.2.2 优化切换带

优化切换带，让切换带尽量狭窄，避免乒乓切换。可采取增大切换时滞和调整切换门限解决切换频繁等问题。

3 站点内电梯信号优化

3.1 问题分析

电梯对信号屏蔽大，容易发生切换不及时而掉话的情况。该情况导致的投诉量大，是室分优化的重要情况之一。

3.2 分区调整

电梯内的人员流动基本是由首层进入电梯到达各平层，将电梯、地下室与首层划分到同一个小区，可以有效减少站点内小区切换，如果地下室单独成小区，则考虑低层与电梯设置为同一个小区。通过分区调整，提高站点切换性能。

3.3 电梯切换区优化

如果电梯和平层为不同小区，出入电梯的切换带设置在电梯等候厅内；同一电梯分成多个小区的，考虑到完成一次正常切换约2 s，电梯运行速度约为3.5 m/s，则切换带长度为7 m左右，如图5所示。

图5 电梯切换优化

4 低层窗边信号优化

4.1 问题分析

低层多玻璃窗户的站点，对室外宏站信号屏蔽小，对于窗边切换优化，可以通过调整室分天线电平值将切换区域控制在窗边附近，保证后期通过优化参数后发生在室内的通信业务基本由室分小区解决。图6为窗边信号优化示意图。

4.2 窗边信号工程优化

调整优化天馈系统主干是通过调整主干器件类型、更换主干耦合器型号。当站点发生室分信号整体泄露时，应采用调整主干的方式进行优化。在信号源或者合路器端进行工程调整可解决整体或者局部信号泄露问题。

图6 窗边信号优化示意图

站点发生室分信号局部泄露时，可采取更换个别天线类型或调整天线安装位置的方式解决，更换调整天线数量不宜过多，否则不考虑使用。调整天线安装位置，将天线位置调整到建筑物的承重墙、砖墙隔离装修或金属装饰区域附近，进行信号隔离，依靠这些区域的信号屏蔽阻挡，减少泄漏范围，采用该方式前提条件是不影响现有室内覆盖。

工程优化的优点是能够彻底地解决室分信号泄露问题，缺点为受物业协调能力等干扰因素影响，解决速度较慢。

4.3 窗边信号参数优化

如果物业协调难度大，可采用参数优化法来处理该类问题。要解决在室外占用泄露室分小区的问题，可采用配置室分小区与附近室外宏站的单向邻区或者不配置邻区的方式。同时，在不影响室分小区整体性能的情况下适当降低室内小区有源设备输出功率。

室分系统利用速度判决算法判断快速移动用户切入门限值的次数，超过设定次数门限才启动切换，能降低误切入率。

参数优化的优点是不受物业等因素干扰，解决速度快，缺点为对室外网络仍然存在一定程度的影响，无法根治室分信号外泄。

5 室分小区容量优化问题

5.1 问题分析

站点用户数量多，对于业务需求量大，容易发生拥塞等问题。高话务和高拥塞率小区需要进行扩容。当室分系统存在故障或参数配置问题导致覆盖不足或话务吸收不足而影响资源利用率时，便需要排查室分网络问题。

5.2 调整室分系统

控制室分小区的覆盖范围，当站点话务量或流量不足时，核查室分站点的覆盖情况，排查室分系统故障；当系统话务量或流量过高时，通过减小室分信号覆盖范围，调整室分系统主干，优化室分站点的容量情况。

5.3 载频扩容

载频扩容方式适用于话务量高和拥塞率高的小区，通过现场话务需求再次建模来精确计算站点实际容量需求，通过增加载频资源扩容来提升小区容量。LTE系统则可以通过建设MIMO双路系统实现扩容。

5.4 小区分裂

该方式通过把原有单个小区裂向为多个小区进行扩容。

6 车库出入口信号优化

6.1 问题分析

地下车库出入口通道一般较狭长，多数存在拐弯，车辆进出时，因切换不及时常常导致掉话。

6.2 车库出入口信号优化

为保证用户终端在出入车库时正常切换，室分系统需在车库出入口转弯处布放天线，同时控制好天线出口功率。考虑到完成一次正常切换需要2 s，车库出入口处最快行车速度为6 m/s，则切换带长度需12 m。

图7为地下车库出入口切换优化示意图，其中“室内外信号切换带”长度建议为12 m左右。

图7 地下车库出入口切换优化

7 外部干扰源优化

7.1 问题分析

干扰问题一直是影响无线网络品质的顽疾，干扰类问题的分析、干扰源的排查与定位更是无线网络优化的难点。

7.2 有源设备干扰

根据测试数据，对设备、硬件、后台参数等进行排查，如果未发现异常，则考虑可能存在上行干扰，可以考虑重新规划频点。如果出现上下行链路不平，核实上下行增益设置是否合理，上行增益过大则调整上行增益。上行增益正常，核查有源设备输出功率是否过强，如果输入功率过高则降低功率，使有源设备工作在线性工作状态。

7.3 外部干扰源

在排除有源设备问题后，先关闭有源设备，如果干扰仍然存在，可基本判断存在外部干扰源。通过FFT频谱扫描，对干扰信号的频谱特性进行分析，对周边现场进行干扰排查，通过扫频寻找干扰源。当扫频天线正对干扰源方向时，频谱与FFT频谱扫频结果基本一致。通过扫频仪结合干扰多点定位方法，确定干扰源位置，根据干扰源形式调整干扰源参数，或者移除干扰源。

8 优化系统设计

章节2～章节7讨论了各个场景常见的问题和优化方法。本章基于室分网络优化模型设计一套用于收集室分优化工作中产生的案例和方法的系统。

系统实现功能原理如图8所示。

图8 室分优化系统

9 结 论

本文主要讨论了常见的室内分布系统中优化问题与对应策略，并以实际经验方法为基础，构建了一个室分优化系统。

经过长期的实践，网络优化工作中又出现很多本文未涉及的问题，这些问题均录入室分优化系统，使得原来需要很长时间积累的经验可以普及。网优工程师亦可依据室分网络优化模型，更好地了解优化流程，丰富自身技能，提升工作效率和优化成果，提升用户的感知度和运营商的竞争力。