住宅小區一直是無線網絡的重點覆蓋場景,用戶數和流量占比長期保持在首位。同時,住宅小區也是無線網絡覆蓋的難點。居民對在小區內部署宏站的抵制,導致住宅小區的覆蓋問題和投訴占比居高不下。隨著運營商“信號升格”行動的開展,如何高效解決住宅小區的覆蓋問題,是業界當前面臨的重大挑戰。
中興通訊在4G和5G網絡建設實踐中,總結形成“外部宏站合圍、內部點射滴灌”的住宅小區覆蓋解決方案,并在無線網絡自智規劃平臺上開發了自智點射規劃功能。
點射規劃方案特點和實施難點
點射站點(outdoor distribution system,ODS)通常采用RRU外接射燈天線的形式部署在樓頂,覆蓋鄰近樓宇。射燈天線主瓣增益大,穿透能力強,可以有效解決深度覆蓋問題。宏站結合點射的綜合解決方案,優先利用外圍宏站覆蓋住宅小區的邊緣區域,以點射站點針對性解決剩余的弱覆蓋樓宇。相比傳統的宏站規劃,點射規劃方案有下面幾個重要的轉變:
· 從以二維平面為主的大范圍宏觀規劃,轉向立體覆蓋為主的小范圍微觀規劃;
· 從以站點位置為主要規劃參數的粗放型規劃,轉向站點和天線參數并重的精細規劃;
· 從以工程師經驗為主導、工具輔助提效的專家型規劃,轉向以智能算法為主導、人工審核為輔的自智型規劃。
點射規劃方案與傳統宏站規劃方案存在較大差異,一些傳統的經驗和工具不適于點射場景。具體技術差異點如下:
· 點射對規劃站點位置的要求更加嚴格,具體包括:點射規劃站址必須明確落在某棟樓上,不允許有樓宇之間的誤差偏移;點射站點必須部署在樓頂;點射到覆蓋對象樓宇以短距離直射為主,因此傳播路徑上不能有阻擋,且距離不能過遠;點射到覆蓋目標的距離也不能過近,避免覆蓋范圍太窄不能兼顧整棟樓宇。
· 一個點射站點應該解決盡量多的弱覆蓋樓宇,節省建設成本,需要針對覆蓋對象樓宇精確計算天線位置和數量。
· 對點射天線的規劃參數要求更加嚴格:由于點射以樓宇穿透覆蓋為主,因此要求信號進入覆蓋對象樓宇的掠射角必須大于一定門限;對于長方形樓宇,盡量從正面而不是側面進入。
此外,點射規劃工作在實施中還存在以下困難:
· 現網部分4G點射站點的位置參數存在誤差,對4G利舊升級5G的規劃方案有影響;
· 如果5G網絡在樓宇內部存在較多的空白覆蓋,那么僅依賴5G MR將無法全面評估樓宇的深度覆蓋水平;同時樓宇內部的路測成本大、效率低,難以規模實施。
自智點射規劃功能關鍵技術
由于上述方案特點和實施難點,當前由人工主導的點射規劃方案準確度和效率較低,影響了住宅小區治理工作的進展。為解決這個問題,中興通訊無線網絡自智規劃平臺以業界獨創的算法,開發了住宅小區自智點射規劃功能,自動計算輸出“外部宏站合圍、內部點射滴灌”的解決方案報告。該功能的關鍵技術包括:
· 基于AOI(area of interesting)數據確定住宅小區邊界。
· 對現網4G點射站址進行糾偏,解決現網部分4G點射站點的位置參數誤差問題。
· 基于價值(家庭寬帶信息、VIP住宅)、覆蓋(4G MR、5G MR和4測5 MR)、話務(流量、用戶數、倒流、分流)、感知(感知速率、投訴)、競對(覆蓋RSRP、站點規模)四個維度,輸出住宅小區的樓宇畫像,篩選出高價值弱覆蓋樓宇作為覆蓋對象;其中采用4測5 MR解決了5G網絡空白覆蓋的問題。
· 基于建筑物電子地圖的幾何形態,對點射的站點位置和天線參數(位置、數量、方位角、下傾角)進行尋優。
· 規劃方案的覆蓋預測。
應用案例
自智點射規劃功能在某項目中應用,項目約5000個住宅小區規劃耗時3小時,規劃站點的驗證準確率達80%以上。
圖1某住宅小區覆蓋評估和點射規劃方案示例
如某住宅小區共有35棟樓宇,住宅小區內部沒有5G站點,周邊有5個4G站點、3個5G站點,右圖中紅色圖例為弱覆蓋樓宇(見圖1)。工具規劃了5個點射站點、9個點射小區,均為新建,經勘查實測后,全部納入建設站點。
場景化、精細化是5G網絡建設和自智網絡平臺演進的明確要求。中興通訊無線網絡自智規劃平臺一方面依托深厚的無線網絡建設經驗,歸納總結不同場景的特點,制定差異化的場景策略,充實規劃知識庫,為智能化演進奠定堅實的基礎;另一方面運用大數據和智能算法,提升計算準確度和效率,增強平臺的規模應用能力。