一种低成本覆盖居民楼电梯的方法.pdf
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1、C o m m u n i c a t i o n&I n f o r m a t i o n T e c h n o l o g y N o.4.2 0 2 3通信与信息技术2 0 2 3 年第4 期(总第2 6 4 期)一种低成本覆盖居民楼电梯的方法谢科,李茜,王卫,彭鹏,余扬尧四川通信科研规划设计有限责任公司,四川成都6 1 0 0 4 1摘 要:大多数居民小区电梯场所手机信号相当弱,无法满足正常的通信。使用传统电梯覆盖方式施工难度大、施工周期长、物业协调难、建设成本高。通过对比分析4 种常用的电梯覆盖解决方案,电梯型皮基站具有工程施工简单、电梯内信号稳定、建设成本低等特点,是实现低成本
2、覆盖居民楼电梯行之有效的手段。关键词:皮基站;低成本;低能耗中图分类号:T N 9 1 5.6 3文献标识码:A文章编号:1 6 7 2-0 1 6 4(2 0 2 3)0 4-0 0 1 7-0 41 引言随着城市建设的快速发展及城市用地的紧缺,高层住宅小区和高层办公楼宇越来越多。电梯及地下室的深度覆盖是无线网络建设中的难点,影响用户的业务使用感知。在电梯场所手机信号相当弱、更多的情况是信号盲区,无法满足正常的通信。居民电梯覆盖近年来也是用户投诉的热点区域,这部分区域属于低价值低业务区域,如何低成本解决居民楼电梯移动信号覆盖是电信运营商亟须解决的问题。传统电梯覆盖多采用在电梯井道内安装高增益
3、定向天线 2,当距离天线较远时,信号较差,并存在天线/设备掉落等安全隐患。另外一种比较常见的电梯覆盖是在井道内泄露电缆,信号比较稳定,但建设成本高。近年来,出现了多种电梯覆盖的技术方案,比较常见的技术方案包括电梯型微型直放站 3 、无线网桥电梯覆盖、电梯型皮基站、p R R U 外接对数周期天线团电梯覆盖4 种。通过对上述4 种电梯覆盖方案进行覆盖效果、建设投资等维度进行比对,电梯型皮基站方案可通过较少的投资实现良好的电梯内信号覆盖。2 电梯覆盖技术方案2.1 电梯型微型直放站电梯型微型直放站由主控单元、轿厢单元2 部分组成,通过接收室外宏站信号,使用微型直放站对电梯进行覆盖的方案。如图1 所
4、示:可搭建直放站网管,对电梯型微型直放站设备进行监控管理。情源天线无线耦(c-合接入主控单元覆盖天线宏基站矫用接收天线轿厢单元轿用覆盖无线电梯轿厢图1 电梯型微型直放站2.2 无线网桥电梯覆盖采用皮基站作为信源,通过无线网桥透传对电梯进行覆盖如图2 所示:通过皮基站网管可控可管。2.3 电梯型皮基站电梯型皮基站由皮基站、近端单元、远端单元、天线组成,近端单元安装于电梯井道顶部,远端单元安装在电梯轿厢外顶部,与近端建立无线回传链路,对目标轿厢进行射频信号覆盖。如图3 所示:单个近端单元最多可对3 部电梯进行覆盖,电梯型皮基站通过P O N 回传。2.4 p R R U 外接对数周期天线采用p R
5、 R U(P i c o R e m o t e R a d i o U n i t,远端射频单元)外接天线的方式进行覆盖,在电梯井道内通过功分耦合器件和1/2 馈线接对数周期天线对电梯进行覆盖。如图4 所示:单个p R R U 可覆盖1 8 层电梯1 部,p R R U 可控可管。收稿日期:2 0 2 2 年1 1 月2 8 日;修回日期:2 0 2 3 年6 月2 5 日1 7通信与信息技术2 0 2 3 年第4 期(总第2 6 4 期)光猫电梯机房室内皮基站近端单元无线回传链路远端单元无线信号电梯轿厢图3 电梯型皮基站W A N网桥发射端L A N网桥接收端W A NL A N皮基站无线
6、信号电梯轿厢P R R U无源器件无源器性电梯井图2 无线网桥电梯覆盖图图4 p R R U 外接对数周期天线3 电梯覆盖建设方案比对3.1 覆盖效果对比3.1.1 电梯型微型直放站某市蓝澳岛小区3 栋1 单元,1 梯2 户,有3 2 层高,电梯内R S R P 平均-1 1 0 d B m 以上,出现脱网现象。通过安装电梯型微型直放站对该单元电梯进行覆盖。电梯机房挂装主控单元,在电梯竖井顶部安装转发天线。将室外天线安装在建筑物高处,朝向室外宏站方向。电梯轿厢顶部安装轿厢接收天线,电梯轿厢内安装轿厢单元及轿厢覆盖天线。设备开通后,电梯覆盖测试情况如表1 所示:经现场D T(D r i v e
7、T e s t,路测)测试,采用电梯型微型直放站方式覆盖电梯,R S R P(R e f e r e n c e S i g n a l R e c e i v i n gP o w e r,参考信号接收功率)较设备开通前相比平均提升了2 5 d B m,S I N R(S i g n a l t o I n t e r f e r e n c e p l u s N o i s e R a t i o,信表1 电梯型微型直放站测试数据表测试项测试结果R S R PS I N R速率测试(M b p s)V o L T E 语音主叫V o L T E 语音被叫切换测试-8 5 d B m1 7
8、.0 7 d B下行1 4.1 1 M b p s 上行1 1 M b p s成功率1 0 0%成功率1 0 0%双向切换正常号与干扰加噪声比)较设备开通前相比平均提升了8 d B 左右,下载速率较设备开通前相比平均提升了6 M b p s 左右。3.1.2 无线网桥电梯覆盖在甜成国际社区B 区5 栋1 单元,楼高1 5 层。覆盖前电梯内R S R P 平均-1 1 0 d B m 以上,手机脱网。在电梯井旁弱电井内安装电信专网光猫。电梯井道顶上安装网桥发射端,L A N(L o c a l A r e a N e t w o r k,局域网)口连接光猫千兆口,W A N(W i d e A
9、r e a N e t w o r k,广域网)口通过网线取电。在电梯轿厢顶上安装网桥接收端,W A N 口通过网线就近取在轿厢顶上取电。电梯轿厢顶上安装皮基站,通过网线连接网桥接收端L A N 口,获得无线信号。随着电梯轿厢上下运行,皮基站信号覆盖电梯内部。设备开通后,电梯覆盖测试情况如表2所示:表2 电梯型微型直放站测试数据表测试项测试结果R S R PS I N R速率测试(M b p s)V o L T E 语音主叫V o L T E 语音被叫切换测试-8 1 d B m3 4 d B下行5 5 M b p s 上行 1 7 M b p s成功率1 0 0%成功率1 0 0%双向切换正
10、常经现场D T 测试,采用无线网桥电梯覆方式覆盖电梯,电梯在1 F 1 5 F 运行期间,轿厢内信号波动较大:R S R P(R e f e r e n c e S i g n a l R e c e i v i n g P o w e r,参考信号接收功率)在-7 3 d B m 至-9 7 d B m 之间波动。V o L T E 高清语音通话清晰流畅;下载一直在8 0 M b p s 左右,上传在4 5 M b p s 左右。S I N R(S i g n a l t o I n t e r f e r e n c e p l u s N o i s e R a t i o,信号与干扰加
11、噪声比)值保持在2 8 至3 6 之间,室内基本无干扰。3.1.3 电梯型皮基站成都某小区5 栋1 单元,1 梯2 户,有2 8 层高,电梯内R S R P平均-1 2 0 d B m 以上,出现脱网现象。通过安装电梯型皮站对该单元电梯进行覆盖。电梯机房挂装一体化皮基站、近端单元,在电梯井顶部安装发射天线,电梯轿厢顶部安装接收天线、远端单元及轿厢覆盖天线。设备开通后,电梯覆盖测试情况如表3 所示:表3 电梯型微型直放站测试数据表测试项测试结果R S R PS I N R速率测试(M b p s)V o L T E 语音主叫V o L T E 语音被叫切换测试-8 6 d B m1 9.3 d
12、B下行4 2.8 2 M b p s 上行6.5 M b p s成功率1 0 0%成功率1 0 0%双向切换正常1 8运营一线一种低成本覆盖居民楼电梯的方法经现场D T(D r i v e T e s t,路测)测试,采用电梯型微型皮站方式覆盖电梯,R S R P(R e f e r e n c e S i g n a l R e c e i v i n g P o w e r,参考信号接收功率)均较设备开通前相比平均提升了3 4表4 电梯型微型直放站测试数据表测试项测试结果R S R P-7 6.0 5 d B md B m,S I N R (S i g n a l t o I n t e
13、r f e r e n c e p l u s N o i s e R a t i o,信号与干扰加噪声比)较设备开通前相比平均提升了9 d B 左右,下载速率较设备开通前相比平均提升了4 0 M b p s 左右。S I N R1 8.0 7 d B速率测试(M b p s)上行 4 5 M b p s下行8 7 M b p sV o L T E 语音主叫成功率1 0 0%V o L T E 语音被叫成功率1 0 0%切换测试双向切换正常3.1.4 p R R U 外接对数周期天线成都某小区1 4 栋1 单元,1 梯2 户,有1 8 层高,电梯内R S R P平均-1 1 0 d B m 以
14、上,出现脱网现象。在电梯井道外的弱电井或可用的墙壁、电梯机房等地方安装电梯覆盖p R R U。在电梯井道内布放1/2 馈线,安装功分器、耦合器件及对数周期天线。通过p R R U+简易D A S(D i s t r i b u t e d A n t e n n a S y s t e m,分布式天线系统)系统对电梯井道进行覆盖。设备开通后,电梯覆盖测试情况如表4 所示:经现场D T(D r i v e T e s t,路测)测试,采用p R R U 外接对数周期天线的方式覆盖电梯,R S R P(R e f e r e n c e S i g n a l R e c e i v i n g
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