小區(qū)覆蓋投資效益分析

沈益華

一、課題背景

隨著移動通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的深入，無縫隙覆蓋已經(jīng)成為網(wǎng)絡(luò)覆蓋的終極目標(biāo)，建設(shè)精品網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)真正意義上的移動通信網(wǎng)絡(luò)無縫覆蓋。因此，如何解決居民小區(qū)的信號覆蓋和網(wǎng)絡(luò)容量，滿足人們對城市小區(qū)高質(zhì)量的覆蓋，已經(jīng)成為移動通信網(wǎng)絡(luò)當(dāng)下最重要的課題。

小區(qū)覆蓋主要建設(shè)范圍包括：1、居民生活住宅小區(qū)。生活住宅小區(qū)的覆蓋應(yīng)作為一個整體覆蓋，包括小區(qū)入口、低層、高層、會所、電梯、地下停車場等公共區(qū)域。2、小區(qū)覆蓋也可延伸到大型體育運動中心（如高爾夫球場、網(wǎng)球場）、大型公園、封閉式街道等。

二、小區(qū)覆蓋現(xiàn)狀分析

1、現(xiàn)網(wǎng)規(guī)模：截至12年12月31日，X市（某直轄市）現(xiàn)網(wǎng)分布系統(tǒng)基站數(shù)量達1635個，其中小區(qū)覆蓋基站約為370個，室內(nèi)覆蓋基站1265個，小區(qū)覆蓋基站數(shù)占比為22.6%。

2、未來需求：至2012年12月底，尚有1295個新建分布系統(tǒng)待建。小區(qū)分布站點數(shù)占全部需求站點的39.38%，小區(qū)覆蓋面積甚至占到分布系統(tǒng)總覆蓋面積的67%！這樣的建設(shè)需求，建設(shè)好小區(qū)分布，合理的控制造價，將會有效的提高投資回報率，改善網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，提升用戶感知度。

三、現(xiàn)網(wǎng)小區(qū)覆蓋投資分析

從目前X市最近四期設(shè)計中小區(qū)覆蓋、室內(nèi)覆蓋基站的各項投資組成、基站占比及投資占比來看，小區(qū)分布投資占所有類型分布系統(tǒng)投資的50%以上。這主要由于小區(qū)分布建設(shè)面積大，需要覆蓋的范圍廣造成的。

單純從單站投資角度來衡量小區(qū)分布投資過大，是片面的，不科學(xué)的。還需要從單位面積造價來分析，小區(qū)分布是否造價過高。從近期工程隨機采樣的一些站點分析，小區(qū)分布單位面積造價約7元/平方米，小于辦公樓（10）、學(xué)校（10）、商鋪（9）等。

目前X市移動對小區(qū)分布建設(shè)，多采用BBU+RRU+平層分布+無源器件的建設(shè)方式。在小區(qū)分布中，在網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)允許的情況下，多采用室外分布等手段，可以有效的降低造價，減少投資。

四、小區(qū)覆蓋投資控制方法

1、建立造價數(shù)據(jù)庫

目前X市移動經(jīng)過多期的室內(nèi)分布系統(tǒng)建設(shè)工程，積累了大量的建設(shè)數(shù)據(jù)和經(jīng)驗。通過對這些數(shù)據(jù)和經(jīng)驗的整理，建立一個有普遍適用性的數(shù)據(jù)庫，可以有效的指導(dǎo)建設(shè)方案的制定和工程實施。

當(dāng)造價資料庫形成后，可以較為有效的比較小區(qū)分布的建設(shè)方案是否合理，在投資過高而經(jīng)濟效益較差的時候，可以考慮降低覆蓋指標(biāo)或者暫緩建設(shè)。

2、采用合理的建設(shè)方式

目前X市移動多采用室內(nèi)覆蓋對小區(qū)分布進行覆蓋，這樣建設(shè)的好處是：平層肯定有信號，客廳、電梯、地下室，這些區(qū)域覆蓋沒有問題。

其缺點是：相對需要協(xié)調(diào)的難度較大，特別是已經(jīng)入住的小區(qū)，施工工期長，投資大。

而其他地市、其他運營商的主流小區(qū)覆蓋建設(shè)方式為：樓頂室外天線、樓中部天線、燈桿天線等。

對一些高層小區(qū)，有采用正對的高層或小高層建筑中部用室外天線，分別對底部和上部進行覆蓋，天線也可安置于更高建筑的樓頂和小區(qū)地面，由樓頂天線覆蓋建筑的上半部，由地面天線覆蓋建筑的下半部。

目前較為主流的多層小區(qū)的樓頂定向天線覆蓋方式，采用與小區(qū)建筑成30°～40°角對小區(qū)內(nèi)建筑進行覆蓋，相對于正對建筑的定向天線覆蓋，這種方式需要的RRU少的多，而通過小區(qū)內(nèi)信號的反射，實際覆蓋效果不錯。

對不規(guī)則小區(qū)，可以采用水平波束90°垂直波束30°以上的天線，利用高層建筑的反射，對小區(qū)進行覆蓋，同樣可以達到較好的覆蓋效果，而且能更好的抑制信號泄漏。

3、實際案例分析

考慮到泄露及物業(yè)協(xié)調(diào)難度，目前大部分小區(qū)采用室內(nèi)覆蓋方式，部分采用室內(nèi)外協(xié)同覆蓋方式解決覆蓋，極少部分站點采用室外覆蓋方式。

（1）室外覆蓋方式：天饋線數(shù)量少，投資較小，部分覆蓋，用戶在臨窗位置也能占用分布信號，一般不會與宏站做切換，但建筑內(nèi)的過道，用戶的進戶區(qū)域等盲區(qū)解決不好，且易造成外泄，對大網(wǎng)會造成一定影響，協(xié)調(diào)難度相對較大；

（2）室內(nèi)覆蓋方式：天饋線數(shù)量多，投資較高，部分覆蓋，能大致解決建筑內(nèi)部盲區(qū)，但對于邊緣覆蓋不好，用戶在臨窗位置易與室外發(fā)生頻繁切換造成掉話，協(xié)調(diào)難度一般；

（3）室內(nèi)+室外覆蓋方式：天饋線數(shù)量多，投資最大，覆蓋相對較全，較難協(xié)調(diào)。

為更簡單明了分析幾種不同覆蓋方式的差異，以下通過一個具體方案對幾種覆蓋方式做個簡單對比。

目標(biāo)小區(qū)共計有24棟樓宇，均為10層，其中4單元樓宇共計18棟，3單元樓宇6棟，每單元1部電梯，總建筑面積約27.36萬平米。小區(qū)各樓宇均呈東西走向，即單元門朝南。

（a）室內(nèi)覆蓋方式：平層每單元放置2副定向吸頂天線，每部電梯采用2副定向窄波束天線進行覆蓋，共采用1800副定向吸頂天線和180副定向窄波束天線，使用O6/O6分布式基站作為信源，共使用24個RRU。

（b）室外+電梯覆蓋方式：室外覆蓋方式：小區(qū)邊緣樓宇，面向小區(qū)內(nèi)部放置定向天線；小區(qū)內(nèi)部樓宇分別在南北面放置定向天線。4單元樓宇每邊放置3副定向天線，3單元樓宇每邊放置2面定向天線。為保證覆蓋，需在室外樓頂安裝110副一體化美化天線，每部電梯內(nèi)增加一副對數(shù)周期天線做覆蓋，共計覆蓋電梯需要270副室內(nèi)對數(shù)周期天線。

兩種方案投資對比：室內(nèi)方案總投資236.9萬元，室外+電梯方案總投資109.4萬元，節(jié)省投資比例達53.8%。

室外覆蓋方式能大大減少天饋線等無源器件以及相應(yīng)輔材的使用數(shù)量，從而大幅降低建安費支出。上述方案采用室外+電梯覆蓋方式比純室內(nèi)覆蓋節(jié)省投資超過50%，因此在適合采用室外覆蓋的小區(qū)，該方式能夠有效降低小區(qū)覆蓋的造價。

五、小區(qū)覆蓋話務(wù)量及利用率分析

1、小區(qū)覆蓋話務(wù)量分析

通過統(tǒng)計現(xiàn)網(wǎng)小區(qū)覆蓋和室內(nèi)覆蓋的兩類場景連續(xù)一周的話務(wù)量可以看出，目前現(xiàn)網(wǎng)小區(qū)覆蓋占分布系統(tǒng)基站數(shù)的22.6%，話務(wù)量占比為22.2%?？梢钥闯觯^(qū)分布相對于其他類型的室內(nèi)分布系統(tǒng)來說，吸收了較多的話務(wù)。

從小區(qū)分布的全天話務(wù)量曲線圖可以看出，小區(qū)分布的話務(wù)量主要集中在晚上16點后至21點之間，上午9點-11點會出現(xiàn)一個話務(wù)小高峰。

從話務(wù)統(tǒng)計來看，完全印證了潮汐話務(wù)在小區(qū)分布的特點。

2、小區(qū)覆蓋利用率分析

通過統(tǒng)計分布系統(tǒng)各類場景無線利用率可以發(fā)現(xiàn)，總體上分布系統(tǒng)忙時利用率不超過40%，遠小于全網(wǎng)將近70%的利用率，利用率過低可能有以下幾方面原因：1.部分場景如大型場館、會展中心等為隨機高話務(wù)，無活動時話務(wù)量極低；2.基站配置是為滿足忙時話務(wù)需求，在潮汐話務(wù)的作用下，低利用率是必然的。

3、小區(qū)覆蓋利用率提升方法

根據(jù)小區(qū)分布的話務(wù)特點，在今后的建設(shè)中，可以大膽采用基帶池、CRAN類似技術(shù)，分片區(qū)規(guī)劃站點配置，將小區(qū)和周邊的商業(yè)場所、公共場所規(guī)劃為一個CRAN區(qū)，靈活調(diào)配載頻資源，提高無線利用率，改善信源過度投資的情況。

六、小區(qū)覆蓋經(jīng)濟效益分析

根據(jù)X市近期工程統(tǒng)計，小區(qū)覆蓋站點數(shù)約占分布系統(tǒng)站點數(shù)的30%，投資約占分布系統(tǒng)投資的54%；而小區(qū)分布帶來的經(jīng)濟效益，在分布系統(tǒng)基站中，約占22%。

如何評定是否有良好的經(jīng)濟效益，見下表的對比。

上表是御湖翰苑別墅區(qū)室外分布和于家堡還遷居民區(qū)室外分布總體話務(wù)量對比。從上表對比數(shù)據(jù)可以看出，一般情況下，我們以為御湖翰苑別墅區(qū)都是高端用戶，每用戶ARPU值應(yīng)該會高于其他場景的用戶?？蓪嶋H情況并非如此，每TCH/小時話務(wù)量，反而是于家堡還遷居民區(qū)高于別墅區(qū)。

而全天話務(wù)量來看，于家堡還遷居民區(qū)更是遠遠高于別墅區(qū)。這主要是由于還遷居民區(qū)用戶多、密集造成的。由于還遷小區(qū)用戶基數(shù)大，且都為常住居民，所以這些小區(qū)的經(jīng)濟效益往往會比較穩(wěn)定，投資回報豐厚。反觀別墅區(qū)，用戶雖然高端，但是總用戶少，用戶密度低，且入住率較低，這些區(qū)域的投資回報率就相對較低。

目前對于小區(qū)分布建設(shè)沒有一個考核投資回報的體系，X市可以摸索自建這樣一個體系，用總投資、單用戶ARPU值、穩(wěn)定的用戶數(shù)、投資回報率等系數(shù)，用類似經(jīng)濟評價的方式，對項目進行評估，將會更好的指導(dǎo)建設(shè)方案的制定，增加經(jīng)濟效益。

七、結(jié)論及建議

1、簡要結(jié)論

當(dāng)前建網(wǎng)的高投入和低產(chǎn)出，網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量和經(jīng)濟效益，是一對矛盾體。小區(qū)分布建設(shè)的關(guān)鍵點，就是找到這對矛盾的最佳契合點，建設(shè)中盡可能小的投入，而獲得最佳的覆蓋效果，良好的客戶感知是今后研究的主要方向。

2、建議

（1）在滿足信號外泄控制的情況下，優(yōu)先采用小區(qū)樓頂架站方式覆蓋，可以控制小區(qū)建設(shè)的成本。

（2）小區(qū)覆蓋目標(biāo)，優(yōu)先建設(shè)已入住且入住率高的小區(qū)。重點覆蓋室外宏站難以覆蓋的小區(qū)地面和低層，對高話務(wù)、中高檔、競爭激烈的小區(qū)增加對高層、電梯和地下停車場覆蓋。

（3）經(jīng)濟性原則，在滿足覆蓋的前提下，必須控制小區(qū)綜合造價。建議采用小區(qū)內(nèi)常住用戶每用戶平均造價作為衡量小區(qū)經(jīng)濟性的指標(biāo)。

（4）根據(jù)小區(qū)信號情況結(jié)合小區(qū)建筑面積、小區(qū)結(jié)構(gòu)、建筑檔次、協(xié)調(diào)難易度等因素，綜合考慮小區(qū)建設(shè)方案，不一味的做大做繁。

（5）小區(qū)覆蓋建設(shè)要結(jié)合周邊宏站、小區(qū)覆蓋等現(xiàn)網(wǎng)情況，統(tǒng)一規(guī)劃，協(xié)調(diào)發(fā)展，避免與小區(qū)外信號頻繁切換和干擾。

（6）技術(shù)方案要充分考慮工程可實施性和經(jīng)濟性，在滿足覆蓋要求的前提下，通過采用多種技術(shù)手段降低施工的難度，降低工程造價，這樣也能減少擾民。