106广东省多场景NB网络覆盖后台快速评估方案.docx
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106广东省多场景NB网络覆盖后台快速评估方案
广州分公司-多场景NBiot网络覆盖后台快速评估方案
2019年9月
【摘要】近期NB-IoT物联网项目发展快速，项目售前需摸查目标区域NB-IoT覆盖情况，现场摸查测试量大，耗费大量人力、物力及时间成本。
针对该情况，本文在整合并分析大量测试数据的基础上，提出了在不同场景下，基于DT测试数据快速评估室内NB-IoT信号覆盖情况的方案。
经实例验证，经该评估方案预估的NB覆盖情况，与CQT实测的符合度高达75%以上。
【关键字】NB-IoT物联网快速评估DT
【业务类别】NB-IoT物联网覆盖
背景介绍：
随着通信技术的不断演进，5G时代正在逐步到来。
承载千亿连接的物联网正在迅速铺展，而在目前4.5G物联网技术应用中，NB-IoT是主力军。
今年NB-IoT的市场放号量急剧增加，分公司将NB-IoT作为物联网放号发力重点，2019年将继续进行NB-IoT大规模放号。
一、问题描述
1.1、NB-IoT：
4.5G物联网主力军，2019年将继续进行大规模放号！
在随着通信技术的不断演进，5G时代正在逐步到来。
承载千亿连接的物联网正在迅速铺展，而在目前4.5G物联网技术应用中，NB-IoT是主力军。
今年NB-IoT的市场放号量急剧增加，分公司将NB-IoT作为物联网放号发力重点，2019年将继续进行NB-IoT大规模放号。
1.2、NB-IoT项目售前摸测：
传统CQT摸测成本大、效率低，项目进度受阻。
近期NB-IoT物联网项目发展快速，项目售前需摸查目标区域NB-IoT覆盖情况，现场摸查测试量大，耗费大量人力、物力及时间成本。
按照以往支撑经验统计，假设楼宇模型为每栋楼宇10层（约43户），则一位测试人员的测试能力测算如下，日均测试能力为40个CQT点。
按照楼宇高、中、低楼层抽测原则，40个CQT点约为4栋楼宇。
而根据无线相关预算定额参考，定点CQT测试技工工日为400元。
因此，按照传统CQT摸测方法，不仅需要投入大量成本，且严重拖慢了项目进度。
测试效率
工时/天
测试能力
5个CQT点/工时
8
40个CQT点≈4栋楼
1.3、传统CQT测试常常无法入户，而NB链路预算与人联网不同，易造成测试结果不准确。
在实际网络覆盖评估中，日常2G、3G、4G的基本原则是首先保证基站侧的正常运行，再评估覆盖区域面上的网络质量。
与人联网不同，NB-IoT终端基本处于静止状态，且所处位置通常是位于建筑物室内封闭角落，因此为了保障终端能够顺利联入网络，需对终端进行单点网络质量评估。
NB-IoT下行链路预算模型为：
天线口功率=路径损耗+阴影衰落余量+终端接收灵敏度
考虑在实际支撑过程中，由于物业入户问题解决难度大，无法进入用户室内进行终端安装位置的信号测试，因此大部分测试位置是在楼道内或室外。
因此，下行链路预算模型中的路径损耗参考室内传播Keenan-Motley模型[3]：
其中F为频率（MHz），d为发射机与接收机距离（km），P为墙壁的数目，Wi是室内墙壁损耗。
其余损耗参数参考表1：
NB-IoT不同场景链路预算
参数名
配置
密集城区
普通城区
城中村
农村/郊区
基站功率配置（dBm）
29.2
29.2
29.2
29.2
干扰余量（dB）
2
2
2
2
阴影衰落余量（dB）
19.4
19.4
19.4
19.4
小区半径（m）
500
800
600
1200
SINR（dB）
12.6
12.6
12.6
12.6
水泥墙体穿损（dB）
20*2
20
20*2
20
木制墙体穿损（dB）
15*2
15
15*2
15
玻璃墙体穿损（dB）
10*2
10
10*2
10
择某一密集城区场景下，则两面水泥墙室内位置的NB-IoT信号强度可估算如下：
天线口功率-路径损耗-阴影衰落余量–干扰余量
（5）
如式（5）所示，估算结果与集团定义的RSRP解调门限一直（约-117dB），则以上链路预算模型有效。
根据以上模型，可预估得出在不同场景下，楼道/室外位置测试的NB-IoT信号强度需满足表3，室内信号才能满足需求：
不同场景楼道/室外测试信号强度
测试位置
住宅楼小区
城中村
商务办公楼
高校
水泥墙体外测试（dB）
-77
-97
-77
-97
木制墙体外测试（dB）
-87
-102
-87
-102
玻璃墙体外测试（dB）
-97
-107
-97
-107
根据目前广州NB-IoT放号及企业客户分布情况，可以看出，目前NB-IoT主流的应用场景主要集中在居民住宅小区、城中村场景、商务办公楼场景、高校场景这四大场景中。
二、多场景NB覆盖特点
2.1、居民住宅小区
居民住宅小区普遍分简单户型（单层4单元内）与复杂户型（单层4单元以上），复杂户型又分高层（30楼以上）、中层（15-30楼）、底层（15楼以下），以DT测试信号为依据，居民住宅小区场景对不同户型衰减值不一样，复杂型楼宇对信号衰减影响较大。
居民住宅类型
衰减范围
（单层4单元内）简单户型
-5dBm~-10dBm
复杂户型底层（8楼以下）
-22dBm~-27dBm
复杂户型中层（9-16楼）
-18dBm~-23dBm
复杂户型高层（16楼以上）
-15dBm~-20dBm
2.2、城中村
城中村场景，城中村为不规则建楼，楼宇错综复杂，密集度较高，底层楼房无线传播环境较差，以外部区域及核心区域分层衰减信号，城中村场景外部信号的衰减一般，越集中核心中区域NB-IOT信号衰减越严重。
城中村类型
衰减范围
外部区域
-20dBm~-25dBm
核心区域
-35dBm~-40dBm
2.3、商务办公楼
商务办公楼场景，主要为大型高楼层商务楼，楼宇为常规的类似住宅楼结构，楼宇内密集度一般，分高层（30楼以上）、中层（15-30楼）、低层（15楼以下）场景，以DT测试信号为依据，商务办公楼场景DT信号的衰减在-15dBm~-30DBm，NB-IoT网络信号在商务办公楼低层衰减影响不大，中高层影响一般，影响方面主要为高楼层SINR偏低。
商务办公楼类型
衰减范围
低层15楼以下
-10dBm~-15dBm
中层15-30楼
-15dBm~-20dBm
高层30楼以上
-20dBm~-30dBm
2.4、高校
高校场景，主要分为宿舍区以及教学区，宿舍区结合住宅楼场景与城中村场景，楼宇为常规的低层住宅楼结构，复杂程度一般，教学区楼宇密集度较低，NB-IoT网络信号在楼宇集中比如宿舍区衰减较为大。
场景
衰减范围
宿舍区
-15dBm~-20dBm
教学区
-10dBm~-15dBm
三、后台快速评估流程及案例
3.1、方案流程
后台快速评估流程如下：
1、根据目标区域，进行DT路线规划
2、进行DT测试，并记录目标区域场景特点。
在DT过程中，若发现覆盖较差区域，可进行部分CQT抽测
3、测试数据分析及抽测验证：
根据场景特点进行覆盖预估，对于预估结果中覆盖较差点，进行部分抽测验证。
3.2、案例
3.2.1居民住宅小区
骏景花园小区内存在不同户型的小区场景，楼宇高均13层。
周边站点分布与DT测试情况如下图所示：
骏景花园DT测试情况
区域
PCI
平均RSRP
平均SINR
骏景花园
235
-75dBm
9dB
根据现场燃气客户楼宇，结合上述DT测试情况，可后台预估室内NB信号情况如下：
户
型
DT测试情况
预估室内覆盖
预估室内
RSRP
SINR
RSRP
SINR
覆盖等级
（单层4单元内）简单户型
-75dBm
9dB
-80dBm~-85dBm
10dB
优秀
复杂户型底层（8楼以下）
-75dBm
9dB
-97dBm~-102dBm
7dB
中等
复杂户型中层（9-16楼）
-75dBm
9dB
-93dBm~-98dBm
5dB
良好
复杂户型高层（16楼以上）
-75dBm
9dB
-90dBm~-95dBm
3dB
良好
经现场室内CQT实测，骏景花园室内覆盖情况与后台预估基本一致，详情如下：
户型
预测RSRP
DT平均RSRP
CQT平均RSRP
预测是否准确
（单层4单元内）简单户型
-80dBm~-85dBm
-75dBm
-80dBm
是
复杂户型底层（8楼以下）
-97dBm~-102dBm
-75dBm
-99dBm
是
复杂户型中层（9-16楼）
-93dBm~-98dBm
-75dBm
-95dBm
是
复杂户型高层（16楼以上）
-90dBm~-95dBm
-75dBm
-92dBm
是
CQT室内测试图如下所示：
数据分析对比：
3.2.2城中村
汉溪村，外部楼宇均匀建设，核心区域不规则杂乱建设，楼高均4层，周边站点分布以及DT测试情况如下：
汉溪村DT测试情况：
区域
PCI
平均RSRP
平均SINR
外部区域
168
-63dBm
26dB
核心区域
168
-63dBm
26dB
根据现场燃气客户楼宇，结合上述DT测试情况，可后台预估室内NB信号情况如下：
区
域
DT测试情况
特
点
预估室内覆盖
预估室内
RSRP
SINR
RSRP
SINR
覆盖等级
外部区域
-63dBm
26dB
整齐分布建设
-83dBm~-88dBm
20dB
优秀
核心区域
-63dBm
26dB
密集杂乱建设
-98dBm~-103dBm
11dB
良好
经现场室内CQT实测，骏汉溪村室内覆盖情况与后台预估基本一致，详情如下:
区域
预测RSRP
DT平均RSRP
CQT平均RSRP
预测是否准确
外部区域
-83dBm~-88dBm
-63dBm
-85dBm
是
核心区域
-98dBm~-103dBm
-63dBm
-99dBm
是
室内CQT测试如下图：
数据对比分析如下：
3.2.3商务办公楼
壬丰大厦，主要用于写字楼与商铺，楼宇高41层。
周边站点分布以及DT测试情况如下图：
壬丰大厦DT测试情况：
区域
PCI
平均RSRP
平均SINR
壬丰大厦外
65
-56dBm
23dB
根据现场燃气客户楼宇，结合上述DT测试情况，可后台预估室内NB信号情况如下：
区
域
DT测试情况
特
点
预估室内覆盖
预估室内
RSRP
SINR
RSRP
SINR
覆盖等级
底层（15楼以下）
-56dBm
23dB
无线环境良好
-66dBm~-71dBm
20dB
优秀
中层（15楼-30楼）
-56dBm
23dB
无线环境一般
-71dBm~-76dBm
17dB
优秀
高层（30楼以上）
-56dBm
23dB
无线环境较差
-76dBm~-86dBm
12dB
优秀
经现场室内CQT实测，骏汉溪村室内覆盖情况与后台预估基本一致，详情如下:
区域
预测RSRP
DT平均RSRP
CQT平均RSRP
预测是否准确
底层（15楼以下）
-66dBm~-71dBm
-56dBm
-66dBm
是
中层（15楼-30楼）
-71dBm~-76dBm
-56dBm
-72dBm
是
高层（30楼以上）
-76dBm~-86dBm
-56dBm
-80dBm
是
室内CQT测试如下图：
数据对比分析如下：
3.2.4高校
华南理工大学，宿舍区区密集度一般，楼宇均高6层。
周边站点分布及DT测试情况如下图：
华南理工大学DT测试情况：
区域
PCI
平均RSRP
平均SINR
华南理工大学内
330、329、328、331、216、334
-62dBm
28dB
根据现场燃气客户楼宇，结合上述DT测试情况，可后台预估室内NB信号情况如下：
区
域
DT测试情况
特
点
预估室内覆盖
预估室内
RSRP
SINR
RSRP
SINR
覆盖等级
宿舍区
-62dBm
28dB
低层密集建设
-77dBm~-82dBm
24dB
优秀
教学区
-62dBm
28dB
底层整齐建设
-72dBm~-77dBm
27dB
优秀
经现场室内CQT实测，骏汉溪村室内覆盖情况与后台预估基本一致，详情如下:
区域
预测RSRP
DT平均RSRP
CQT平均RSRP
预测是否准确
宿舍区
-77dBm~-82dBm
-62dBm
-80dBm
是
教学区
-72dBm~-77dBm
-62dBm
-70dBm
否
室内CQT测试如下图：
数据对分析如下：
四、经验总结
以上基于DT测试的后台快速评估方案，针对后续楼宇的NB-IoT网络覆盖情况，可通过DT路测数据参照居民住宅小区、城中村场景、商务办公楼场景、高校场景的信号衰减进行预估覆盖能力，达到快速评估的作用，减少大量现场摸测工作，对以后优化工作也起到极大的帮助。
经验总结如下：
1、针对传统CQT摸测成本高、效率低的不足，提出根据DT测试的后台快速评估方法
2、根据广州NB应用的主流场景，归纳了四大场景特点，并根据大量测试数据总结得出相应的衰减范围。
场景
类型
衰减范围
居民住宅小区场景
（单层4单元内）简单户型
-5dBm~-10dBm
复杂户型底层（8楼以下）
-22dBm~-27dBm
复杂户型中层（9-16楼）
-18dBm~-23dBm
复杂户型高层（16楼以上）
-15dBm~-20dBm
城中村场景
外部区域
-20dBm~-25dBm
核心区域
-35dBm~-40dBm
商务办公楼场景
低层15楼以下
-10dBm~-15dBm
中层15-30楼
-15dBm~-20dBm
高层30楼以上
-20dBm~-30dBm
高校场景
宿舍区
-15dBm~-20dBm
教学区
-10dBm~-15dBm
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