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无线通信
2020/9/7 09:09

密集型小区如何兼顾容量、覆盖、5G?透镜天线给出“最优解”

C114通信网  水易

C114讯 9月7日消息(水易)日前,郑州联通联合佛山市粤海信通讯有限公司开展新型透镜天线试点应用和部署工作,并取得良好应用效果。进一步验证了透镜天线在楼宇较多的高容量热点地区的技术优势和能力,用户体验明显提升。

此次试点的新型透镜天线,利用多层介质球体的折射特性,将单个天线单元的低增益、宽波束的电磁波信号汇集成高增益、窄波束的电磁波信号,具有窄波束高增益、多通道MIMO、高容量、深度广覆盖、低成本、兼容5G升级等特性。

确定透镜天线方案解决难题

据了解,本次试点的密集型小区场景是当前我国无线网络覆盖的重点也是难点。试点小区主要为多层安置区住宅,楼间距小,小区面积大,部分区域存在深度弱覆盖问题。

而一直以来,城市居民对无线基站建设存在抵触情绪,阻工、投诉、抗议等现象频繁发生。这也导致基站建设难以进入小区,进而导致小区内覆盖严重不足,造成用户感知差,用户又因信号问题长期投诉。此外,居民楼宇对基站信号衰减严重,高质量基站站址获取存在客观困难。

如何解决密集居民区网络覆盖高要求和基站建设困难的矛盾,成为摆在运营商面前的一大挑战。想要解决这一问题,需要从覆盖和容量两方面同时下手。为此,郑州联通制定两套方案。方案一是通过多站联合覆盖并进行负荷分担,改善三个小区的网络覆盖;方案二是通过单个优势位置站点配合使用透镜天线同时解决覆盖和容量问题,一步到位。

两种方案基站位置及覆盖示意图

郑州联通从谈签难度、理论效果、投资成本等多方面综合评估,经考量,最终选择透镜天线方案进行部署实施。

谈签难度方面,郑州联通指出,小区内部谈签困难,周边可用站点存在站高不够,有阻挡等问题,均不利于覆盖。而透镜天线方案在高层楼顶建站,且谈签已经完成(5G建站已与业主达成协议),不存在后续的投诉问题。

理论效果方面,透镜天线具有较好的波束陡降,多波束时波束之间的干扰较小,交叠带窄,同时在大容量场景下具备优秀的扩容能力,有利于提升信号质量,变相增大容量。此外,透镜天线覆盖性能较好,相同增益,垂直波宽约是板状天线的3-4倍,有效提升覆盖深度。

投资成本方面,综合统计两种方案所需设备数量及相应的投资成本和年维护费,兼容5G升级。以5年周期使用成本估算,透镜天线方案可节约投资80.2万元,完全契合运营商降本增效目标。

透镜天线施工现场

实现深度广覆盖,用户体验回升

透镜天线部署后,区域内整体信号覆盖和质量均有改善,部分弱覆盖区域改善明显。RSRP由部署前的-95dBm提升至-78 dBm,SINR由部署前的5.5db提升至8.0db。

另外,使用透镜天线的基站开通后,大量吸收覆盖区域内话务流量,PRB利用率迅速攀升到90%+。同时,随着透镜天线基站用户数明显增加,有效缓解了周边基站的高负荷问题,提升了用户感知,释放了用户流量。经过测算,负载均衡完成后的一周,每日全天流量环比前一周增长27%。

更为重要的是,随着透镜天线基站的投入使用,经过一系列的网络优化,用户投诉归零。通过回访,多个用户反应,网络问题已有较大改善,网络速率提升非常明显,用户比较满意。后续将继续扩容,提高单用户网速,争取达到人均1080P视频流畅播放的水平。

本次试点,通过采用透镜天线对小区覆盖,很好的解决了深度覆盖问题,分担了4G业务流量,通过用户回访和投诉数据统计对比,热点投诉区域小区的网络问题得到了有效的改善。与此同时,该方案展现出节省站点资源,增强深度覆盖,大幅提升容量等优点,其经验可被推广应用于大话务广覆盖场景,为解决热点投诉问题提供参考。

此次试点的顺利完成,为透镜天线面向5G的规模部署,高效覆盖奠定了基础,特别是在高容量热点地区、郊区与城乡结合部、超长大桥、隧道、高铁沿线等场景下的部署和覆盖需求,将助力“新基建”背景下5G网络的高质量发展。

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