小区覆盖(内部培训)

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工程服务部·技术组

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目 录

一、小区覆盖工程的基本流程 .......................................................................................... 1 二、小区覆盖工程勘测..................................................................................................... 2

2.1 初步勘测 ............................................................................................................ 2

2.1.1 需要了解的信息 ........................................................................................ 2 2.1.2 初步勘测的作用 ........................................................................................ 3 2.2 多方沟通 ............................................................................................................ 8

2.2.1 与建设方的沟通 ........................................................................................ 8 2.2.2 物业沟通 ................................................................................................... 9 2.3 详细勘测 .......................................................................................................... 10 三、小区覆盖工程方案设计............................................................................................ 12

3.1 小区方案设计的基本思路 .................................................................................. 12 3.2 设备的选择 ....................................................................................................... 14

3.2.1 常用的设备 ............................................................................................. 14 3.2.2 设备的选择原则 ...................................................................................... 15 3.3 天线的选择 ....................................................................................................... 15

3.3.1 天线的选择原则 ...................................................................................... 16 3.3.2 天线的伪装形式 ...................................................................................... 23 3.3.2 伪装天线样品 .......................................................................................... 27 3.4 方案设计中应注意的问题 .................................................................................. 29 四、小区覆盖工程的实施 ............................................................................................... 30

4.1 工程施工 .......................................................................................................... 30

4.1.1 施工前的模拟测试 ................................................................................... 30 4.1.2 物业交流 ................................................................................................. 30 4.1.3 施工中应注意的事项 ............................................................................... 31 4.2 工程开通和网络优化 ......................................................................................... 32

4.2.1 控制噪声干扰 .......................................................................................... 32 4.2.2 控制信号外泄 .......................................................................................... 33 4.2.3 调整基站网络参数 ................................................................................... 33

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一、小区覆盖工程的基本流程

小区覆盖工程与一般室内覆盖工程的流程相同，都要经过工程勘测、方案设计和工程实施这几个阶段。

与一般室内覆盖工程不同的是，小区覆盖工程通常规模较大，在当地局方和居民中的影响也比较大。最重要的是，每个小区都有自己的特点，很难以一个固定的模式去套用每个小区覆盖工程，因此每个小区前期的勘测和方案设计过程都对整个工程的实施起着至关重要的作用。

根据现有小区覆盖的工程经验，小区覆盖工程的基本流程参见图1：

图1

从流程图中可以看出，沟通和交流在小区覆盖中非常重要。沟通和交流的主要对象主要包括建设方和物业、业主方。在接到工程或初步勘测以后，要与建设方沟通，了解工程的覆盖范围、目的，确定覆盖深度；工程进展的全过程都要与物业方沟通。

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物业方在整个小区覆盖工程中扮演着非常关键的角色。无论是小区覆盖的初步思路或设计方案形成后，还是工程实施过程中，都要及时与物业方进行沟通和交流，这样形成的设计方案将更加具有可实施性，工程进展也将更加顺利。

还有一点需要认识的是，小区覆盖并非必须按上面的流程按部就班的进行，比如模拟测试可以在方案设计阶段进行。模拟测试的作用是验证方案的可行性，如果在方案设计阶段进行模拟测试，发现覆盖效果不理想，可以立即更改设计方案，这样在方案实施前就已经确保了方案的可行性。

下面将对小区覆盖工程中的每个阶段进行详细介绍。

二、小区覆盖工程勘测

小区覆盖工程勘测通常分为初步勘测、物业交流和详细勘测几个步骤。在初步勘测完成后，要对该小区形成一个初步的覆盖思路，并向物业部门和业主介绍。通过沟通，使物业部门大致了解工程的意义、规模，工程中将安装哪些设备，如何敷设各种线缆，以及希望物业部门在哪些方面给予支持和配合。通过这次交流，可以帮助我们初步确定小区内哪些位置适合于安装设备和天线，怎样走线缆最合理，为下一步的详细勘测提供了指导。

2.1 初步勘测

2.1.1 需要了解的信息

初步勘测需要了解的自然环境信息有：     

小区的地理位置、面积 居民的数量 居民的主要结构

住宅楼的数量、楼层高度、楼间距

每栋住宅楼的单元数量、电梯数量、地下室的情况等。

除了上述自然环境信息外，还需要了解小区的无线环境信息，包括：   

小区周围的基站情况 小区内室外信号的基本情况

住宅楼的高、中、低各层的信号情况。

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2.1.2 初步勘测的作用

通过初步勘测，可以确定小区信号源的方式，设备和天线的安装位置，线缆的敷设方式等问题。

 信号源的方式

首先是是否需要引入基站的问题。

是否引入基站的主要依据有小区的规模、话物量预测和建设方对网络的整体规划。 小区的面积，居民数量和小区住宅楼的数量等信息概括了小区的规模，根据这些信息我们可以估算小区的话务量。下面以深圳梅林一村联通GSM/CDMA工程为例介绍小区话物量预测的方法。

深圳梅林一村小区共有住宅楼96栋，总面积80万平方米，常驻人口约25000人，总流动人口约15万人，规模庞大。参见图2：

图2

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梅林一村小区的住户大部分为深圳市政府公务员，在深圳有很大的影响力。从小区规模和话务量的角度上考虑，我们建议深圳联通采用新增宏蜂窝基站的方式解决信号源问题，同时，利用宏蜂窝解决室外区域的覆盖问题。而宏蜂窝的信道配置则通过“爱尔兰B公式”从所需覆盖区域的业务量中估算出来。

在信道容量规划中，一个重要的参数是在峰值小时的给定时刻，所有信道均被使用的概率，这个阻塞概率用来衡量一次呼叫尝试由于没有空闲信道而失败的概率，爱尔兰B公式在假定呼叫建立时刻及通话持续时间都服从泊松（Poisson）分布的情况下，建立了平均信道数目、信道数目和阻塞概率之间的关系。

对于GSM系统，表1给出了在不同信道数目和呼损率2％时，用爱尔兰表示的容量。

载频数信道数容量（爱尔兰）比率172.940.422148.20.632214.90.6843021.930.73153728.250.76464535.610.79175343.060.81286049.640.827 表1

每个用户业务量定义为峰值小时期间的某一给定时刻，每一给定用户进行通话的平均概率，其单位是爱尔兰。GSM网络设计中所采用的值为0.025爱尔兰/用户，中国原邮电部规定的是0.01～0.03之间，现取0.025。系统载某一时刻所能支持的用户数估算结果如表2：

载频数信道数容量（爱尔兰）支持用户数每用户爱尔兰值0.025拨打率10%手机拥有率90%117632805960877211300142441722419856172.942148.232214.943021.9353728.2564535.6175343.0686049.64117.6328596877.211301424.41722.41985.6支持的用户群体支持的客流量130636446622974612555158261913722062联通GSM支持的联手机拥有通GSM用率户32%408111387206933045639234494565980368943 表2

由于梅林一村的居民普遍具有一定的消费能力，因此在估算中手机拥有率取90%。移动和联通的占有率分别为60%和40%，其中联通GSM用户按80%计，CDMA用户按20%

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计。根据表2可知，为满足梅林一村小区的联通用户话物量，GSM基站的配置应为6/6/6。

对于CDMA系统，单扇区单载频的基站最大配置可为61个信道，目前工程上一般取值为全向23个信道，定向20个信道。同理可以估算不同载频配置时系统在某一时刻所能支持的用户数，见表3：

载频数信道数容量（爱尔兰）支持用户数每用户爱尔兰值0.025拨打率10%手机拥有率90%6304146121581637200O12315.76O24636.531/1/120/20/2039.542/2/240/40/4093630.41461.21581.63720支持的用户群体支持的客流量7004162351757341333联通支持的联CDMA手通CDMA机拥有率用户8%87550202937219662516662 表3

注：O1站型表示只配置1个CDMA载波的全向站，O2站型表示配置2个载波的全向站；1/1/1站型表示3扇区定向站，每扇区只配置1个载波，2/2/2站型表示3扇区定向站，每个扇区配置2个载波。

联通CDMA只考虑数据业务的情况下，根据表3可知，梅林一村CDMA基站的配置应为1/1/1站型，而且可以留有一定的余量。

对于一些规模较小的小区或周边基站资源丰富的小区，进行小区覆盖时，亦可直接接入周边基站信号，不再另行增加基站（微蜂窝）。小区的地理位置和周围基站的信息，可以用来确定小区覆盖的施主基站。分析小区内室外部分和各楼层的信号情况，根据小区内大部分区域使用的信号频点来确定施主基站。

例如，南宁秀山花园小区位于青山路青秀山麓，东西向跨度约600米，南北跨度约300米，共分8个组团和一个会所。详细布局和地理位置参见图3：

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青秀山

图3

小区西面约300米有一基站（东风大厦基站），在小区内的部分住宅楼上可直视该基站；东面青秀山上有一基站（青秀山基站），肉眼无法看到该基站。经过初步勘测，我们发现，秀山花园内大部分室外区域信号较好，而且大部分区域使用东风大厦基站信号，为了合理规划无限资源减少小区内频点切换次数，该工程不另外增加基站（微蜂窝），而选择东风大厦基站为施主基站，并使用光纤直放站为整个小区提供信号源。

最后是引入方式的问题。

目前公司的光纤直放站和移频直放站都可以采用有线引入和无线引入两种方式。无线引入方式提供了更大的灵活性，在很多情况下具有很大的优势，但是也会给工程开通和日后的网优、维护工作带来一些麻烦。因此，当同时具备有线引入和无线引入条件时，一般首选有线引入方式。

仍以南宁秀山花园为例，施主基站距离小区仅300米，在家景园可以直视东风大厦基站，满足无线引入的条件。但是无线引入需要考虑施主天线和近端机的安装位置、近端机的供电等，而有线引入则可以将近端机安装在机房内，为减少施工、开通和网优的困难，该工程选择了直接从基站耦合信号的方式。

 设备和天线的安装位置

小区内能够提供设备安装条件的位置通常有地下室、电梯机房等。地下室和电梯是小区覆盖中的典型覆盖区域，所以将设备安装在地下室和电梯机房都是比较有利的考虑。

有些小区地下室设有弱电间，与小区内的弱电管路相通，弱电间内提供交流电源，而且空间比较大，安全有保障，是设备最理想的安装场所。

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如果小区地下室没有弱电间，通常也将设备安装在地下室其他的房间内。有些小区内地下室用作停车场或者杂物间，也可与物业部门协商，选择某些位置作为安装设备的位置。

电梯机房是设备安装位置的另一个选择。电梯机房内交流电源容易获得，且机房位于电梯井道正上方，有利于电梯覆盖时功率的分布。设备的一部分功率用于电梯覆盖，另一部分功率用于覆盖地下室或者用于室外天线。但是选择电梯机房作为设备安装位置的最大弱点在于，如果希望采用一台设备覆盖多栋楼时，走线将会有很大的困难，而且功率浪费也较大。

某些低层密集型小区，既没有地下室也没有电梯，只能将设备安装在小区室外的空地上或住宅楼顶（参见图4、图5）。在室外草地安装时，需要制作设备箱，尽量不破坏小区美观。

图4 图5

在业主允许的情况下，对于部分老式破旧的住宅楼也可以将设备挂在1楼外墙上，如图6：

图6

小区覆盖中，天线通常安装在住宅楼顶，住宅楼外墙面上，楼间的空地或草地上。如果天线能够安装在楼外墙壁上，将是最佳的选择，但是，实际工程中物业和业主比较难于接受。采用得最多的方式，仍以楼顶和地面安装为主。天线的安装位置一般根据覆盖需求来选择，详细的选择原则参见3.3节《天线的选择原则》。

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 线缆的敷设方式

线缆尽量走小区的弱电管沟。

一般大型新建小区的配套设施都比较齐全，强电、弱电、污水、雨水分不同的地下管沟走，在初步勘测时要仔细留意哪些是弱电的管井，以便于下一步确定线缆的走线路由。参见图7、8。

弱电 强电

雨水

污水

图8

图7

当地下各种配套管沟等设施不够齐全时，延建筑物外墙走线缆或采用地埋方式时应套管。

2.2 多方沟通

2.2.1 与建设方的沟通

一般在接到小区覆盖工程后，就应该与建设方做一次初步的沟通，了解工程的基本意图。由于对小区的基本情况还不够了解，这次沟通的层次很浅，所以在初步勘测以后应该与建设方做一次比较详细的沟通。

沟通的主要内容包括：对小区覆盖深度的定位，工程投资额度，基站设备的建设意向。 对小区覆盖深度的定位直接关系到工程的投资额度。在工程建设前首先应与建设方沟通，确定覆盖深度。

目前小区内典型的目标覆盖区有： 

室外公共区域 室外活动场所 室外厅车场

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

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室内公共区域 公共服务场所 室内公共走道 电梯及电梯电梯厅 室内停车场

 室内私人区域 室内私人房间

为了处理工程投入与收益的矛盾，最好的办法就是根据不同的覆盖需求选择合适的覆盖深度。常用的有以下几种覆盖深度，见表4： 覆盖深度 初步覆盖 基本覆盖 深度覆盖 全面覆盖 覆盖范围 室外公共区域 所有靠窗区域和室内公共区域 室内外公用区域和大部分房间 除设备机房外的区域 表4

可达到的效果 室外可通话、部分室内区域可通话 主要人流量大的区域得到连续覆盖 可保证用户基本可随时正常接入网络 可保证用户随时随地接入网络 表4列出的覆盖深度中，对于初步覆盖，一般建设方采取宏蜂窝基站或单台直放站即可实现，而全覆盖的做法很不经济，所以通常建议建设方选择“基本覆盖”和“深度覆盖”2种覆盖深度。

在沟通中应向建设方了解工程的投资额度，如果工程的投资额度与我方建议的覆盖深度不匹配，需要在覆盖效果和工程投资之间进行取舍，与建设方仔细权衡后再制定合理的投资额度。

我方根据话物量预测和覆盖方案的灵活性等角度，提出是否建设基站的建议，同时向建设方了解整体规划情况，确定工程中是否建设基站。

2.2.2 物业沟通

初步勘测后进行一次物业沟通主要出于以下几个方面的考虑： 1、交流初步思路

经过初步勘测后，应对整个小区覆盖工程在总体上有一个思路。将总体思路制作成简要的交流文档，或向业主作口头介绍，介绍的内容主要包括：蜂窝设备和我公司直放站设备安

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装在何处，有哪些场所要安装室内天线，哪些场所要安装室外天线，建筑物之间线缆如何走。

在介绍时，应说明整个工程对小区的积极意义，并且整个工程将在不影响小区美观的基本原则下进行。当然，对于施工过程可能对小区产生的影响（比如破坏草地，立天线抱杆等）都应客观地向物业说明。

2、取得相关资料

对物业简要介绍了工程的初步思路后，还需要相关图纸资料为下一步的勘测和方案设计服务。

需要请物业提供的资料有：小区的总体平面图，小区弱电管路分布图。其中弱电管路分布图对详细勘测和确定走线路由尤其重要。如果小区弱电管路比较完善，可以从弱电管路分布图中看出，楼宇之间的弱电管路是怎样连接的，楼宇的弱电间是怎样到达弱电主管路的。

3、获取其他方面的配合和支持

在小区覆盖工程中，有大量的后续工作需要物业部门的配合和支持。例如，详细勘测可能需要进入小区弱电间勘查，对弱电管路内的情况进行勘查，在电梯施工过程中对电梯的运行控制等等，这些都需要向物业部门作详细说明。

这是整个小区覆盖工程中与物业的第一次沟通，需要与物业建立良好的合作关系，所以这次沟通也是与物业人员交流感情的好机会，必要时应请市场人员一起参与。

2.3 详细勘测

详细勘测是对初步勘测中信号源方式、设备和天线安装位置、线缆敷设等问题进一步细化的过程。详细勘测重点需要了解：弱电间环境，电梯井道环境，各种室内外天线的安装环境，室内室外走线路由。

 弱电间环境

对小区弱电间的环境进行勘查，选择一间合适的弱电间作为基站（或微蜂窝）设备的安装位置。选择基站（微蜂窝）设备要考虑弱电间是否有良好的供电和散热条件，当采用微波作传输时，还要考虑所在建筑物的位置和高度是否利于微波传输。根据基站设备和覆盖方案的需要，勘查直放站设备（包括近端机、远端机）的安装位置，最好也选在弱电间内。

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 电梯井道环境

对电梯井道的勘测，主要考察电梯机房的位置，电梯井道在建筑物内的相对位置，与弱电间之间如何连接等。

 室内外天线安装环境

室内天线安装方式与传统室内覆盖工程相同，而室外天线的安装位置一般根据覆盖需求来选择。对于中低层住宅楼（12层以下），一般只需要在地面上安装室外天线就可以达到覆盖要求；对于高层住宅楼（12层以上），一般需要采用2个或多个室外天线来解决。

例如济南鲁能康桥小区由18栋楼组成，其中1~11号楼为板式11层，12~18号楼为18层小高层。在该工程中，对于1~11号楼，全部采用地面天线覆盖，天线安装在楼前的草地上，上倾角约15度左右；12~18号楼，地面天线的覆盖方式不变，但是增加了楼顶天线，天线作较小的下倾角，主要覆盖12~18层高度。

在详细勘测时，应仔细查看室外环境，既要考虑天线的安装位置满足覆盖小区最佳的要求，也要最大限度地减少对小区草坪的破坏。

 室内外走线路由

室内走线，需要考察地下室的弱电桥架分布情况，楼宇之间的地下室是否相同，如何走线连接。室外走线需要考察小区内弱电管沟的情况。在详细勘测前应仔细分析小区的弱电管路分布图，了解基站（微蜂窝）设备与直放站设备之间的管沟如何连接，直放站设备到天线如何通过管沟连接。到达现场后，要对走线路由中的各个管井作仔细勘测。打开井盖，查看井道内原有光缆、电缆的布放情况，是否有足够的空间留给本次工程走线。如果管沟内线缆已经布满，需要尽早改用其他的走缆方式。

对于一些老式破旧小区，线缆也采用延建筑物外墙的方式，但是走线必须美观，多余的线缆应盘好固定作备用。参见图9。

图9

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电缆采用地埋方式，尽量从土地、草丛或延花坛边缘走，以减少破路。参见图10。

电缆

图10

三、小区覆盖工程方案设计

3.1 小区方案设计的基本思路

吸取目前全国各地小区覆盖的工程经验，我们认为小区覆盖中应遵循以下三条基本原则：

1．室内覆盖与室外天线相结合

小区覆盖中，有很多待覆盖区如公共走道、私人房间等无法通过室内布线的方式来实现覆盖，只能通过室外的各种伪装隐蔽天线来实现。但是室外天线对地下室和电梯等区域覆盖的意义不大，所以这些区域仍然只能采用室内覆盖的办法。

小区室内覆盖主要有2方面的意义。第一，室内覆盖解决了高话务量公共区域的覆盖问题，而这些区域恰恰是室外天线无法解决的；第二，室外天线无法对所有私人房间实现很好的覆盖，可以通过室内覆盖的信号对部分这些区域起一定的改善作用。例如，电梯覆盖时，将电梯内的天线功率设计得比一般室内覆盖工程稍大，或者是天线数量稍多一些，这样，电梯井道内的信号可以泄漏到电梯厅和部分房间内，对室外信号起补充作用。

2．室外天线高低相结合

采用室外天线覆盖板式住宅楼，当楼层高度不高时，通常在地面上安装垂直半功率角较大的定向平板天线配合一定的仰角就可以达到比较好的覆盖效果；但是，当楼层高度较高时，天线的垂直波瓣角和上倾角都不可能无限增大，这时需要采用分层覆盖的方法。参见图11。

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图11

地面上的天线解决中低层信号问题，而在楼顶安装天线解决高层信号问题，当条件允许时，还可以在建筑物中部外墙上安装天线解决中层信号问题。

3．定向、全向天线相结合

图12

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当小区建筑密度非常大时，采用定向天线不但数量多，而且效果也可能不理想。这时如果采用定向天线可以提高功率利用率。特别是对于庭院式结构（多个住宅楼或单元围成一圈，中间是花坛或绿地），在庭院中间安装全向天线可以覆盖大部分中低层房间，参见图12。

但是如果仅采用全向天线，可能有3个方面的问题。第一，对于高层庭院式结构，当全向天线安装在花坛或绿地上时，只能覆盖中低层；第二，全向天线解决了庭院内侧室内的信号问题，外侧也可能需要覆盖；第三，某些庭院的入口比较大，而且入口邻近室外街道，这时要考虑信号泄漏的问题。

所以需要考虑将某些全向天线改为定向天线，或者在高层增加定向天线解决。 经过内外结合，高低结合和全向定向结合，对小区的覆盖基本上可以称得上是“全方位立体化”的覆盖了，剩下要考虑的就是采用何种设备、何种天线来实现这种覆盖了。

3.2 设备的选择

3.2.1 常用的设备

小区覆盖中常用的设备主要有以下几种类型：  上下行选频的无线直放站

小区的地理位置多位于市区，为减少无线直放站对施主基站的干扰，引入上下行选频的无线直放站。在某些场合下，还可以将它作为小区覆盖的信号源，即在无线直放站后接干放或光纤直放站（要充分考虑系统的上行底噪问题，组网时要慎重）。

 干放

为适应小区覆盖中覆盖面积大区域分散的特点，特提供了功率系列化的干线放大器。输出功率从0.5W，1W，2W，5W，10W到20W，可灵活选择。

 光纤直放机

近端机有无线引入和有线引入2种方式，可灵活选择。

远端机仍然遵循干放的“功率系列化原则”，可以根据覆盖区的面积大小灵活选择。

 移频直放站

近端机有无线引入和有线引入2种方式，可灵活选择。

远端机数量可以连续变化到20，仍然遵循干放的“功率系列化原则”。远端机的数量和

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功率都可以根据覆盖区的面积大小灵活选择。

3.2.2 设备的选择原则

上述设备有各自的特点，在小区覆盖中适用于各种不同的场合，下面仅列出一般的原则，不可一概而论。

 从引入方式上考虑

如果工程新增基站，一般考虑有线引入的各种设备，如干放，有线引入的光纤直放站和有线引入的移频直放站等。

如果不增加新的基站（已考虑了话务量因素），当施主基站距离小区较近时，也可考虑有线引入的光纤直放站和移频直放站；当施主基站较远时，考虑无线直放站或无线引入的光纤直放站、无线引入的移频直放站。

 从覆盖面积上考虑

对于面积较小的一般小区，可以选择无线直放站或干放组成的系统；对于面积稍大的小区，通常选择基站和干放组成电分布系统；对于面积非常大的小区，通常考虑光纤直放站或移频直放站。

 从小区情况来考虑

选择何种设备还与小区的具体情况有关。

如果小区内弱电管沟等设施比较齐全（对光缆、电缆敷设有利），通常尽量选择干放或光纤直放站；如果小区内不具备敷设光缆、电缆的条件，才考虑采用移频直放站方式，但是移频方式必须在建筑物楼顶架设多副天线（施主天线、中继天线、重发天线），需要征得物业方面的同意。

3.3 天线的选择

小区覆盖中使用的天线除了考虑覆盖需要，还要考虑保持小区美观，尽可能不破坏小区内的原有景观。因此小区覆盖中的天线必须做好伪装和隐蔽工作，这样必然会用到多种伪装天线。

揭开各种伪装方式，伪装天线本质上还是普通的天线，所以在本节中，将先讨论选择天

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线的基本原则，包括天线的类型、要求的指标、安装位置、电梯覆盖天线和天线功率等多个方面的考虑，然后再介绍常用的天线伪装形式和几款伪装天线。

3.3.1 天线的选择原则

由于小区覆盖中的室内天线仍然以全向吸顶天线、定向平板天线和八木天线（用于电梯覆盖）几种形式，所以下面主要针对室外天线。

从目前在南京东城水案、济南鲁能康桥等小区内所进行的室外天线模拟测试结果来看，总结出以下与天线相关的各种原则，供参考和讨论。

 从天线类型来考虑

对于板式楼（几个单元排成一排的住宅楼），定向平板天线是最佳选择。

在南京东城水案进行了几种不同天线的对比测试。参加对比的天线有全向鞭状天线、八木天线、定向平板，覆盖目标是一栋高5层的4单元板式楼。测试结果标明，全向鞭状天线对于各单元低层部分的信号有很大的改善，但是缺点是覆盖高度很小（只能覆盖6层以下的楼房）；八木天线在正指向的一个单元获得较好的效果，但是主瓣以外的区域和房间内的信号比较差，覆盖区域很有限；平板天线的表现最好，在各个单元的各楼层信号都不错。

八木天线因为其波瓣太窄，无法照顾水平和高度两个方向，如果让八木天线斜着指向住宅楼，由于天线入射角太小，也很难获得好的覆盖效果。

一般板式住宅楼，通常有2～4个单元，高度为6～12层（更高的有16～18层），对板式楼覆盖时，在水平方向上要兼顾各单元，在垂直方向上要兼顾各楼层信号的均匀，因此需要天线的水平波瓣和垂直波瓣宽度满足一定的要求。平板天线正好可以满足这些要求。

对于庭院式住宅楼（多个单元围成一圈，中间是花坛或绿地），全向天线是最佳选择。可以考虑玻璃钢全向天线、全向鞭状天线。

在庭院式住宅楼中间的绿地中安装全向天线，功率利用率最高。但是全向鞭状天线只适用于高度不高的住宅楼。当全向鞭状天线安装高度不高时，覆盖6层以下的楼房效果较好。当楼的高度超过6层时，需要考虑改用平板天线，或者采用平板天线与全向天线相结合的方式（鞭状天线照顾低层，平板天线照顾高层）。

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 从天线指标上考虑

小区覆盖中对所采用天线的指标要求方面，天线的波瓣角度相对于其增益来说更为重要。

在济南鲁能康桥进行了2种平板天线的对比测试，一种是水平波瓣65°垂直波瓣14°、增益16dBi的室外定向平板，另一种是水平波瓣85°垂直波瓣55°、增益7dBi的室内壁挂式平板，覆盖目标是一栋高11层的4单元板式楼。测试结果表明，室外平板在中部约8层左右的信号较强，1层和顶层信号弱，而室内壁挂式平板天线在各个楼层的信号强度比较均匀，且顶层的信号比室外平板还强。

分析原因，室外平板虽然在增益上有优势，但是其垂直波瓣太窄，无法保证11层楼高度上的信号均匀分布；而室内壁挂式平板天线的垂直波瓣大，所以表现反而更好。

从天线理论知识可以知道，天线的波瓣角越小，获得的增益越大；反之也一样，天线的波瓣越宽，获得的增益越小。对于常见的板式楼，为兼顾各单元（水平方向）和各楼层（高度方向），需要采用水平波瓣和垂直波瓣都比较宽的平板天线，此时天线的增益必然不会很大。在选择平板天线时，应先确定天线的水平和垂直波瓣角度，然后再考虑尽量提高天线的增益。当不同天线厂家提供相同天线波瓣角指标时，再选择增益较高的天线。

天线的水平波瓣角要根据板式楼的总宽度（每单元宽度×单元数量）和天线与楼的距离来确定，而天线的垂直波瓣角则要根据楼的高度、天线与楼的距离以及天线安装高度来确定。选择波瓣角时可参考下面的公式进行估算：

1. 水平波瓣角（水平半功率角）

图13

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由于小区中楼房间距为20米左右，故天线与楼房之间的距离不可能很远，为了覆盖一栋30米宽的住宅楼，需要采用水平波瓣较宽的定向天线，在图13所示的例子中，我们假设采用水平波瓣宽度为60°的定向平板天线覆盖该住宅楼，天线安装位置距离楼房的水平距离为20米。

根据天线水平覆盖示意图可知，天线主瓣分别向左右两侧覆盖的宽度D＝20tg30°＝11.5米。当天线安装在住宅楼中部平分线上时，天线在水平面上覆盖的总宽度为2D＝23米，基本可以覆盖一栋宽30米的住宅楼，同时有利于控制信号的外泄。

由上面的分析，确定天线水平波瓣的一般原则如下：

楼房宽度为D，天线安装位置到楼房的距离为d，则天线水平半功率角H应满足：

2dtg((0.8~1.0)D2dH2)(0.8~1.0)D

即H2arctg(

) 公式1

2. 垂直波瓣角（垂直半功率角）

图14

以图14为例，我们假设采用垂直波瓣宽度为60°的定向平板天线覆盖该住宅楼，天线安装位置距离楼房的水平距离为20米，天线安装高度约3米。

根据天线垂直覆盖示意图可知，当天线不作机械倾角时，天线主瓣分别向上下覆盖的高度H＝20tg30°＝11.5米，相当于4层楼左右的高度，加上天线安装高度约3米（相当于1

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层楼高度），基本可以覆盖5层高住宅楼，同时有效地控制了向空中发射的信号，减少了对大网的干扰。

由上面的分析，确定天线水平波瓣的一般原则如下：

楼房高度为H，天线安装位置到楼房的距离为d，则天线垂直半功率角V应满足：

2dtg(H2dV2)H

即V2arctg() 公式2

当楼房高度H较高时，可能所需要天线的垂直波瓣角非常大，此时解决的办法有： a、机械上倾角。将天线做适当的上倾角，由于机械倾角过大会导致波束变形，所以这种方法适合于覆盖高度不太高的楼房（低于12层）

b、电调上倾角。电调上倾角可以较好的解决向上覆盖高度的问题，但是一般天线厂家电调倾角的范围为-10°～10°，而且电调倾角的天线成本较高。

c、采用分层覆盖的方法。

当楼房高度非常高时，仅靠地面上的天线是无法覆盖整个楼房高度的。可以采取分层覆盖的方法，地面上的天线仅覆盖中低层，而中高层则由安装在其他楼顶的天线覆盖。

 从天线的安装位置来考虑

对于板式楼，水平方向上，天线的安装位置应尽量位于楼的正中；高度方向上，如果天线能够安装在对面楼房墙壁上1/2楼高的高度最好，但是一般室外天线只能安装在地面上，需要天线作适当的上倾角来弥补天线安装高度的不足。

在济南鲁能康桥进行了天线位置的对比测试，参见图15。

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3栋 4栋 A点 C点

B点 图15

测试结果表明，随着天线越来越偏离住宅楼正中，信号对1单元的入射角越来越大（接近90°，而且距离也更近），1单元内的信号越来越好；但对3、4单元的入射角越来越小，所以B、C点放置天线时3、4单元的信号平均值比A点差。总体来看，A点的覆盖效果最佳，这说明为了充分发挥天线水平波瓣的作用，天线应该尽可能地安装在楼正面。由于鲁能康桥小区物业方面的限制，天线不可能安装在正面，只能选择A点（偏离正中心约15米）。

天线安装在楼正中和1/2楼高处，都是为了充分利用天线的水平波瓣和垂直波瓣，这样信号波束的入射角较大，减小信号进入电梯厅或房间的损耗。如果天线位置偏离水平中心很远，或天线安装高度太高或太低，都会使信号波束的入射角很小，从而增大信号进入电梯厅和房间的损耗。

在进行本次测试以前，曾有这种认识：让信号斜射入排列规则的住宅楼，以获得比较大的覆盖面积。但是测试后的结果表明，这种覆盖方式效果比较差，在比较粗略的覆盖中可以考虑，覆盖要求高的情况下不宜使用。在实际选择天线安装位置时，尽量增大信号入射的角度。

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 从电梯覆盖天线来考虑

电梯应采用室内布线的方式解决，仅靠安装室外天线无法很好的实现电梯覆盖。同时，为了弥补室外天线对电梯厅和房间覆盖的不足，可以适当增加小区电梯覆盖的八木天线数量和功率，让信号从电梯井道泄漏到电梯厅和房间。

对于南京东城水案小区，南京移动曾提出取消我公司设计方案中电梯专项覆盖的八木天线，而改用室外天线覆盖的方式，为此我们记录了电梯内信号强度。从南京东城水案的测试数据来看，如果仅安装室外天线，当电梯厅内信号强度为-75dBm时，电梯关门后信号强度为-100dBm，说明静止时电梯门的衰减至少有25dB；当电梯启动运行后，信号迅速衰减至-100dBm以下。在济南鲁能康桥小区也做了同样的测试，仅安装室外天线，电梯厅内信号为-76dBm，电梯门关后信号强度为-107dBm，说明该品牌电梯门的衰减在30dB以上。综合2地小区的测试结果，我们可以判定，如果仅安装室外天线，不在电梯井道内安装天线，无法很好的覆盖电梯，所以小区内电梯覆盖还是必须采用传统的室内分布方式解决。

例如，12层高的带电梯的板式楼，如果按照通常的室内分布系统覆盖方法，可能会采取1副八木天线的覆盖方式。但是，考虑到在小区覆盖中，安装室外天线后，某些单元的电梯厅内信号仍然偏弱，这样我们对电梯采用2副八木天线覆盖电梯，分别在1层和6层安装2副八木天线，每个天线出口功率在15dBm左右，这样部分信号会泄漏到电梯厅和房间内，弥补了室外天线覆盖的不足。

所以，在一般小区覆盖工程中，建议电梯井道内每6层安装1副八木天线，比通常的8~10层密一些；甚至可以尝试采用室内壁挂式平板天线来覆盖电梯，将室内平板天线安装在电梯井道后壁，朝电梯门的方向覆盖，每4层左右安装1副平板天线，这样电梯厅内的信号将会有很大改善。

以上八木天线覆盖的做法在济南鲁能康桥小区的试点工程中得到了验证，但平板天线覆盖的做法还有待验证。

 从天线的发射功率来考虑

建议天线的设计入口功率在17～23dBm之间。

卫生部对室内覆盖系统中室内天线的入口功率要求是不大于17dBm。小区覆盖中的天线分为室内天线和室外天线。为了了解室外天线的功率需要多大才能最经济又能满足覆盖，我们在济南鲁能康桥做了模拟测试。

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测试中采用TEMS Transmitter作为信号发射机，Sagem工程测试手机作为信号接收机。由于TEMS Transmitter中爱利信手机的发信功率为17dBm（恒定值，不可调），因此我们用GZF900-ⅥB将TEMS Transmitter的信号放大后经衰减器输出至天线，参见图16。

图16

3栋 4栋 约26dBm 16dB衰减器 6dB衰减器 TEMS Transmitter发信机

当天线发射功率由17dBm增加到约26dBm，各层信号都增强了，但强度普遍只增加5～6dB左右，信号最差的4单元信号有大幅提高。当天线功率为17dBm时，1、2、3单元电梯厅的信号可以满足基本的通话要求。在本次模拟测试之前，我们通常的经验是将室外天线的功率设计为20dBm左右，测试的结果基本验证了这个经验，在通常环境下进行小区覆盖方案设计时可以参考这个经验值。

为了获得较好的覆盖效果，通常将天线的功率设计得稍大一些：20dBm左右。当然天线功率越大，覆盖效果越好，但系统的成本会更高，需权衡考虑。

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3.3.2 天线的伪装形式

概括起来讲，小区覆盖天线有“集成伪装”和“现场伪装”2种形式。

“集成伪装”是指由天线制造商在制造天线时，将天线振子整合在各种实物造型内的方式。这种形式，由天线制造厂商综合考虑天线外观、尺寸、材料和整体天线性能等各种因素。

“现场伪装”是指天线制造商提供的仍然是传统天线，在小区覆盖中由现场工程师根据小区环境将天线隐藏在各种实物内的形式。现场伪装需要现场开通工程师合理选择天线的指标、安装位置，伪装物体的材料、大小，同时考虑伪装物对天线指标可能带来的影响。因此，相对于“集成伪装”来说，“现场伪装”需要现场工程师了解更多的天线方面的基础知识，考虑现场各种因素可能带来的影响。

3.3.2.1 集成伪装

本节主要介绍目前天线厂家常用的伪装方式。  室内

室内全向天线的伪装方式以吸顶灯形式为主，目前还没有成熟的天线样品，效果图参见图17。

图17

室内定向天线以壁画伪装形式为主，目前已有比较成熟的天线样品，参见图18。

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图18

 室外

室外天线的伪装方式以广告牌形式为主，其他方式为辅。

全向天线或定向天线都可以采用广告牌的形式伪装，参见图19。采用广告牌形式伪装的优点在于，广告牌可以适用于各种环境的小区，容易普及，无论是生产、备货或是物业交流、方案设计、施工等各个环节都比较便利。

图19

其他伪装形式受小区环境限制较多，难以应用在各种不同的场合中。但是为了满足某些物业部门的特殊需求，也可考虑其他的伪装方式。例如椰树形既可用来隐蔽八木天线作施主天线，也可用来制作伪装全向天线，如图20。

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隐藏八木天线

图20

3.3.2.2 现场伪装

现场伪装通常有2种实现方式，一种是伪装色伪装，虽然实现简单，但应用场合受限制较大，不适宜于地面上安装的室外重发天线；另一种是现场实物伪装，环境亲合度好，但是需要解决天线与伪装物体的匹配问题，包括电性能和结构尺寸。如果原实物功能需要保留的话，解决匹配问题更加困难。

伪装色伪装通常只适合于天线安装在建筑物外墙面时，将天线的颜色做成与背景色一致。实现方法有：天线罩喷漆、天线罩外贴壁纸。参见图21、图22。

图21

图22

油漆和壁纸对天线的方向图没有影响，但是对信号有一定的衰减，伪装时应注意不能采用带金属的壁纸，厚度尽量薄，以减小损耗。

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实物伪装的实物造型，首先考虑采用小区内原有实物，然后再考虑增加新的造型。通常用作天线伪装的实物有：吸顶灯、壁灯、路灯、草坪灯、音柱、广告牌（灯箱）、标志牌等。

实物伪装实际上是改变了天线的外观和安装形式，因此采用实物伪装时，有以下几点需要特别注意：

1、伪装物的材质、尺寸

将天线安装在伪装物内，相当于给天线加了不同形状天线罩，所以伪装物的材质和形状对于实物伪装来说非产重要。

天线罩的材质、尺寸对电性能的影响十分敏感（在800-2500 MHz频率），原则上要求天线罩材料应是非导电介质，且介电常数越小越好，金属部件尽量远离主瓣区域。所以伪装物的材质必须是介电常数小的非金属材料。玻璃、有机玻璃、石膏等非金属材料，介电常数大，对天线的大部分电性能产生影响，如：驻波比升高；方向图恶化（主瓣变形、付瓣升高、前后比下降等）；带宽变窄等，因此这些材料不宜用作天线罩材料。通常用作实物伪装材质的最佳选择为玻璃钢。

2、安装形式

采用实物伪装后，天线的安装形式也会有较大改变，也可能会对天线驻波比和方向图等特性产生影响。

例如，用草坪灯伪装全向天线时，天线距离地面的距离太近，地面会将大部分电磁波能量吸收，使天线的方向图恶化非常厉害，覆盖效果必然会很差。因此在伪装时，要特别注意天线安装位置应距离地面有一定的距离，而且安装在草坪灯内的全向天线波瓣也应作一定的上倾调整。采用草地上的标志牌伪装定向平板天线时，也有同样的问题，但是定向天线波瓣受地面影响较小。

3、实物的功能

采用实物伪装时，有时可能会希望保留实物的原有功能，但是灯具等实物的电流会对天线的各种电气特性造成很大的负面影响。

例如，采用路灯电杆伪装全向天线，将金属灯杆换成玻璃钢灯杆，内装全向天线，如路灯功能保留，全向天线一侧有供电导线通过，这时全向天线的驻波比恶化严重，水平面方向图出现起伏。

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对于伪装引起的驻波比恶化，可采用改变天线内部的匹配结构进行补偿来克服（适于恶化程度不大，伪装结构一致性好的情况）。但是对于方向图的变形，解决起来十分复杂，有些情况是难以克服的，因此，应用时要权衡伪装与方向图性能损失的利弊，必要时伪装而不保留实物的原有功能。

3.3.2 伪装天线样品

公司目前推荐的室外伪装天线有：

1．伪装组合天线（全向天线和小板型组合）

图23

外形参考图23，地上部分高度2.0~3.0米，顶部球形内隐藏小板行定向天线，增益7dBi，上部约1米左右为玻璃钢全向天线，增益6dBi；全向和定向天线均支持800MHz~2500MHz频段，全向天线和定向天线有各自独立的馈线。地下部分的高度约1米（需要根据抗风要求确定）。

该组合天线还可以分别作为全向天线和定向天线使用。

2．椰树形八木天线

外形参考图20，椰树地上部分高度2.0~3.0米，树叶中某一片为八木天线，喷绿色漆，

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支持824MHz~960MHz，1710MHz~1850MHz频段。

3．椰树形全向天线

外形参考图20，椰树地上部分高度2.0~3.0米，上部为玻璃钢全向天线，增益约6dBi，支持800MHz~2500MHz频段。

4．标志牌式定向天线

外形参考图24，支持800MHz~2500MHz频段，增益约7dBi。天线仰角可自由调节，但在安装时需要重视天线的防水和安全问题。

图24

5．草坪灯式全向天线

图25

外形参考图25，高度约0.5米，增益3~5dBi，支持800MHz~2500MHz频段。

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3.4 方案设计中应注意的问题

小区覆盖的设计方案要多吸取现有工程的经验，但是切不可盲目照搬其他工程的方案，每个小区方案都要做出特色。

小区都有很多共同点，做小区方案前要仔细分析以往各个工程的特点，吸取经验，改进不足，博采众家之长。小区覆盖方案最忌讳做得跟一般方案一样，将大段无用的分析堆积在一起。每个小区都有自己的特点，要认真分析，做出有个性的方案。分析部分一定要将设计中最具特色和个性的思路展现出来，不怕少只要精，比大段无用的分析给人的印象要深刻得多。

小区方案首先要考虑有较强的可实施性，再考虑有一定的灵活性。

小区覆盖工程牵涉到运营商、物业、业主和设备供应商等多方，尤其是物业和业主方面的要求最多，有时一个小区覆盖工程可能会因为某一个或几个业主停工。所以在进行方案设计时，一定要考虑方案的可实施性。对天线安装位置，走线路由，天线伪装方式最好有多种考虑，以备某一种方式得不到物业认可时，可以采用其他方式，确保方案具有很强的可实施性。

方案的灵活性对小区覆盖也非常主要。因为在小区覆盖工程中，方案常常可能会有小小的改动，如果在方案设计初期没有考虑灵活性，可能一个小小的改动会造成整个方案需要重新来做。通常将大的小区分成一些相对独立的区域，分配一个设备给这个区域，当该设备的功率不够用时可以更换为功率较大的设备，这样方案的改动规模就不会太大了。

例如，在南宁秀山花园工程中，共有8个景园，每个景园均为庭院式结构，相对独立，于是使用了8台光远端机的方案，每台远端机的输出功率配置为2W。当遇到物业方面原因方案需要变更或者系统扩容等情况时，可以直接将每个景园内的光远端机更换为5W或者10W的设备，而不必对整个方案进行全面改动。这样不仅能够充分发挥每台设备的作用，更增强了整个系统的灵活性和可升级能力。

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四、小区覆盖工程的实施

4.1 工程施工

4.1.1 施工前的模拟测试

为论证方案的可行性和天线的覆盖效果，最好在施工前进行模拟测试。当然，模拟测试也可以在方案设计阶段进行，即在方案设计阶段就开始论证可行性。

模拟测试常用的工具有：

TEMS Transmitter（GSM900/1800）、Nokia或Sagem 工程测试手机、各种重发天线，电源线、干放和电衰耗器若干（可选）等。

测试方法如下：

参见图16，采用TEMS Transmitter作为信号源，分别采用八木天线、平板天线和全向天线作重发天线，在住宅楼前一定距离处发射信号，在TEMS Transmitter端设置发信模式为BCCH方式，发射功率为17dBm。在楼内各层记录测试手机测得的接收信号强度。

更换重发天线的安装位置、安装高度，测试各栋各楼层的接收信号强度。对比分析测试结果确定重发天线的类型及安装的最佳位置。

模拟测试中TEMS Transmitter的使用方法参见《TEMS Transmitter使用手册》。

4.1.2 物业交流

小区覆盖中最困难的部分就是如何在不破坏小区原有环境的基础上进行网络覆盖。由于物业和广大业主对小区环境非常重视，可能会对施工中走线路由，设备、天线的安装位置等提出异议，使施工中断，甚至停工。因此物业交流非常重要。

通常在小区覆盖方案实施前，要将实施方案做成书面的交流文档，与物业或业主委员会进行交流，经物业部门同意后再施工。交流文档的内容包括各种设备的安装位置、走线路由、各种室内外天线的安装位置，走线时需要破坏哪些墙体或草地等等。

例如，图26就是济南鲁能康桥小区工程物业交流中用到的示意图。

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图26

通过物业交流，请物业和业主对设备、天线的安装位置、走线路由、天线的伪装等提出意见和建议。根据他们的意见，我们确定最终的设备安装位置、天线位置、走线路由和伪装天线，制定出最优的工程实施方案。

4.1.3 施工中应注意的事项

 室内施工中尽量做到布线美观，对墙体破坏或弄脏后要在施工后及时修复。  对于施工过程中的工程垃圾要及时清理以免污染小区环境。

 施工中对于可能影响小区环境的部分需要得到物业的同意和支持，不要自作主张。

否则后果严重。

 在室外施工过程中，布线时尽量走管井，无管井的走土路。若要通过绿化带布线、

埋抱杆，则一定要在施工后将破坏的绿化带恢复原样。

 在工程施工过程中，自始至终都要和物业建立和保持良好的合作关系。

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4.2 工程开通和网络优化

工程开通中着重应控制直放站设备对基站的噪声干扰。工程开通后，为了各栋住宅楼内的信号质量最佳，整个直放站系统对网络的干扰最小，需要对小区内的无线网络环境进行测试和优化。网络优化的重点是解决好系统内频率干扰和移动台正常切换问题，主要的工作是控制信号外泄和调整基站网络参数。

4.2.1 控制噪声干扰

直放站上行噪声信号到达施主基站功分耦合单元（CDU）时的噪声电平Pnb

PnbPnrLp

从式中可以看出，直放站引入的噪声取决于直放站上行噪声电平Pnr和直放站输出端到CDU的路径损耗Lp。

所以控制噪声干扰的主要手段有：

1、调整直放站上行输出端到CDU的路径损耗

在方案设计阶段就应充分考虑基站与直放站之间的路径损耗值，在满足直放站开通的前提条件下，尽量增大该路径损耗，于是同样的直放站上行噪声到达基站端的电平值越小。对于有线引入方式，在工程开通后通常采取的调整方法是增加直放站下行耦合器的耦合度。

2、调整直放站上行增益

在满足覆盖区上行通话质量的前提下，调整直放站上行增益。直放站的上行最大增益通常设计得有一定余量，在工程中可以利用这一特性，减小上行增益达到减小上行噪声干扰的目的。

在工程开通后，如果出现基站上行噪声IOI值告警，应检查直放站上行链路，通过直放站上行底噪和上行路径损耗估算，到达基站的上行噪声电平。将直放站上行增益减小几个dB，在小区内寻找下行信号最差的区域进行拨打测试，如果上行通话质量仍然较好，说明直放站上行增益有一定余量，可以继续调小。同时观察直放站上行底噪的变化，当基站上行噪声IOI值降到标准以内，并且所有覆盖区上行通话质量没有恶化时，调整工作结束。

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4.2.2 控制信号外泄

控制信号外泄有两个方面的作用：

一方面，可以充分利用新增微蜂窝的资源，使整个小区内使用新增微蜂窝频点，减少切换；另一方面，可以防止信号向外泄漏，对周边小区造成干扰。

控制信号外泄，主要的手段有： 1、在设计阶段合理选择天线和安装位置

为了有效地控制信号外泄，应遵循以下几点原则：

 在信号可能外泄的位置，应尽量采用定向天线代替全向天线；  天线安装高度尽量低，天线发射功率尽量低；

 当天线安装位置较高时，应尽量避免使用全向天线。使用定向天线时，应合理选择

天线地垂直波瓣角和下倾角指标；

 在选择天线安装位置时，巧妙利用小区内地势特点和住宅楼的排列方式，使天线的

主瓣指向住宅楼。 2、在工程开通后调整天线参数

工程开通后，如果出现信号外泄的现象，应检查泄漏信号来自于哪些重发天线。对这些重发天线的参数进行调整：

 对天线的方位角进行调整，使天线的主瓣对准覆盖的住宅楼，利用住宅楼挡住外泄

信号；

 增大天线的下倾角；  降低天线发射功率。

4.2.3 调整基站网络参数

主要是修改基站（微蜂窝）邻小区参数和切换参数。

为了提高微蜂窝对小区内话务量的吸收，减小对大网的影响，必须对部分基站（微蜂窝）参数进行调整。

通常的方法是，先对开通后的小区进行一次路测，分析测试数据找出当前小区的相邻小区号。修改当前基站的邻小区BCCH列表，从列表中删去部分距离较远的小区，确保正常切换的前提下减小微蜂窝的信令负荷。

适当增大切换门限（HO MARGIN），提高新增微蜂窝的优先级，增大它向邻小区切换

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的难度，防止小区边缘用户乒乓切换。

因为小区内用户移动速度慢，增大周期位置更新定时器T3212的时长，既可降低基站周期位置更新信令负荷，也不影响正常的用户寻呼响应。

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