居民小区5G高效覆盖方案研究

丁 杰，孙怡婷，范 凌

（1.中国移动通信集团上海有限公司，上海 200060；2.中国移动通信集团设计院有限公司上海分公司，上海 200060）

1 居民小区场景特点

居民小区按建筑物类型分，主要有高层小区、中高层小区、多层小区、别墅及城中村五种[1-2]。按无线传播环境分，均属于半开放式场景，既有步行或车行等动线的纯室外场景，又有室内或地下的纯室内场景。居民小区内，用户基本全程保持定点通信或慢速移动通信，可忽略移动快衰落影响[3]。

考虑到目前家庭宽带普及率已接近100%，居民小区业务特点总体表现为语音业务需求正常但数据流量需求低，因此居民小区的规划重点在于覆盖，容量方面可暂不考虑。

2 居民小区覆盖方案

结合居民小区无线传播环境特性以及业务承载特点，其无线整体覆盖策略应基于由远及近、先宏后微，从而实现居民区深度覆盖。居民小区建设方案优先级从高到低应为宏站合围、小区内杆微站、小区内射灯天线、电梯地库专项覆盖。

2.1 宏站合围方案

对于中小型居民区，可使用居民区外的宏站、杆站进行四周合围的方式进行覆盖，避免直接入场解决5G覆盖问题。以香山东南街坊居民小区为例，该小区为以多层为主，角落分布4栋高层，总占地面积4.1万平方米。该小区周边有4个室外站址，分布在小区四个角落位置，如图1所示。

图1 居民小区香山东南街坊周边室外站址分布情况

4个站均使用宏站64通道AAU设备，可充分用足5G波束赋形能力[4]，通过发送不同SSB波束，实现对整个小区覆盖，提升覆盖范围，确保水平或垂直覆盖优势最大化，主瓣增益高覆盖远，旁瓣可增加近距垂直覆盖。仿真结果见表2。多层楼宇电平值在-90 dBm水平，4栋高层楼宇也达到-100 dBm，可以满足5G数据业务与语音业务正常使用。各楼宇仿真结果见图2，小区内各楼宇无覆盖盲区。

表2 居民小区香山东南街坊下行SS-RSRP仿真结果

图2 居民小区香山东南街坊周边室外站信源仿真示意图

使用大功率的宏站设备，可以覆盖居民区内部100米的范围，宽度可以覆盖150米范围，居民区外部对打，覆盖深度可以达到200米。对于4万平方米（长200米×宽200米）以下的居民区，应尽量使用居民区周边宏站或者杆站等室外站资源，采用宏站设备合围的方式优先解决。

2.2 楼顶杆微站方案

对于中大型居民区，占地面积过大，楼宇分布相对较密且高层楼宇众多，居民区外的宏站、杆站无法覆盖到居民区内部的楼宇，此类楼宇即需进入小区内设点覆盖，建议优选楼顶杆微站的方式。以东方城市花园为例，该小区为以多层为主，总占地面积27.6万平方米，该小区室外站及小区内杆站分布情况如图3。

图3 居民小区东方城市花园室外站及小区内杆站分布情况

小区外东侧使用宏站64通道AAU设备，小区在4个楼顶部署4个微站，采用从高层楼宇楼顶有源杆微站向下照射覆盖的方式。仿真结果见表3，多层楼宇电平值在-90 dBm水平，高层楼宇也达到-100 dBm，可以满足5G数据业务与语音业务正常使用。各楼宇仿真结果见图4，小区内各楼宇无覆盖盲区。

表3 居民小区东方城市花园下行SS-RSRP仿真结果

图4 居民小区东方城市花园楼顶杆站信源仿真示意图

对于深度较深且有多栋高层的大型居民区，高层楼宇从30～100米高度均可使用楼顶杆微站向下照射覆盖的方式，其中高度相近优先采用四角外部合围方式，高度差异较明显的可通过高楼宇下压倾角方式覆盖。

2.3 RRU+天线方案

RRU+天线的方式适合楼宇间对打，需根据楼间距、主板覆盖宽度及垂直覆盖高度，以及需要覆盖的区域及楼宇数量，规划天线的数量和覆盖方向。以九洲世贸综合市场为例，该小区类似城中村场景，两侧有3栋高层，该市场顶天线分布情况如图5所示。

图5 居民小区九洲世贸综合市场楼顶天线分布情况

该小区楼间距较窄仅为12米，但楼宇纵深较深达到32米，受墙体穿损影响较大。本次选择小区内建设10个天线点位，采用2通道RRU设备+2通道天线方式，优先解决小区内部覆盖，小区外侧楼宇后续可通过周边宏站逐步完善覆盖。仿真结果见表4，多层楼宇电平值在-91 dBm水平，高层楼宇在-102 dBm水平，可以满足5G数据业务与语音业务正常使用。各楼宇仿真结果见图6，小区内各楼宇无覆盖盲区。

表4 居民小区九洲世贸综合市场下行SS-RSRP仿真结果

图6 居民小区九洲世贸综合市场RRU+天线信源仿真示意图

对于此类居民区楼中低价值场景可使用RRU+天线部署方式，射灯天线采用RRU功分信号方式，方案成本低，环境友好，且可根据实际场景选择不同适用性的天线，适用场景广。

2.4 电梯地库部署

电梯场景下，信号需经过墙体及电梯钢板门，遮挡严重，长期作为语音投诉高发区域。该区域用户停留时间短，业务量低，建议仅解决有无问题。电梯建设方案建议采用低频RRU+功分器+高增益电梯天线进行覆盖，低频信号通过高增益放大后穿透外侧墙体及电梯钢板门。单RRU一般可覆盖4～8部30层高的电梯，电梯内信号约-70～-105 dBm。

在地库场景下，内部封闭，空间开阔，室外信号难以打入，承重柱较多，部分区域存在隔断。该区域用户停留时间短，业务量低，建议仅解决有无问题，保障语音、数据业务连续即可。地库建设方案建议采用低频RRU+合路器+功分器+板状天线（如10 dBi射灯天线）进行覆盖。单RRU一般可覆盖1万～5万平方米地库，单个RRU可满足绝大多数楼盘地库覆盖。

2.5 总结

从运营商多年运营结果看，居民小区总体属于非业务热点场景，业务需求偏低，以满足覆盖需求为主。居民小区覆盖方案总体应遵循“由外及内、先简后繁”的原则确立覆盖方案，尽量复用室外宏站，减少设备数量，简化设备后期维护工作量，有序推进居民小区专项场景覆盖。

3 结束语

对于居民小区5G覆盖，还需建立精准需求评估体系，识别居民区建设重点，从而选择高效合理的覆盖方案。从需求维度看，主要有三个：第一维“覆盖”，基于MR衰落波动、邻区干扰、切换等特征，识别室内MR，准确匹配居民区建筑室内盲点；第二维“驻留”，获取小区5G终端流量倒流4G占比和倒流4G流量在4G小区占比，识别5G驻留空洞；第三维“投诉”，对高投诉居民区优先覆盖，有效压降投诉。