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文檔簡介

1、室內分布系統設計操作手冊一、 室內分布系統介紹1、室內分布的作用移動通信的網絡覆蓋、容量、質量是運營商獲取競爭優勢的關鍵因素。網絡覆蓋、網絡容量、網絡質量從根本上體現了移動網絡的服務水平,是所有網絡優化工作的主題。室內分布系統是針對室內用戶群、用于改善建筑物內移動通信環境的一種成功的方案,其原理是利用室內覆蓋式天饋系統將基站的信號均勻分布在室內每個角落,從而保證室內區域擁有理想的信號覆蓋。室內分布系統的建設,可完善大中型建筑物、重要地下公共場所及高層建筑的室內覆蓋,較為全面地改善建筑物內的通話質量,提高移動電話接通率,開辟出高質量的室內移動通信區域;同時,使用微蜂窩系統可以分擔室外宏蜂窩話務,

2、擴大網絡容量,從而保證良好的通信質量,整體上提高移動網絡的服務水平,是移動通信網路發展的需要。2、室內分布系統組成室內分布系統主要由信號源和信號分布系統兩部分組成。而信號分布系統主要設備包括饋線、天線、干線放大器、耦合器和功分等器件。 2.1信號源 信號源為分布系統提供無線信號,信號源可以是無線通信系統的基站、直放站或其它設備。室內無線綜合覆蓋系統的信號源包括PHS信號源、WLL信號源、3G信號源、WLAN信號源、GSM信號源、CDMA信號源等。 2.2信號分布系統 信號分布系統將信號源通過耦合器、功分器等無源器件進行分路,經由饋線將信號盡可能平均地分配到每一分散安裝在建筑物各個區域的低功率天

3、線上。信號分布系統包含有源設備的分布系統稱為有源分布系統,只包含無源器件的分布系統稱為無源分布系統;按布放位置分為干線部分和支線部分。信號分布系統通常包括室內天線、射頻同軸電纜、電纜接頭、功分器、耦合器、3dB電橋等無源器件以及干放等有源設備。室內分布系統結構如下圖所示:3、需要室內分布的原因l 覆蓋方面:由于建筑物自身的屏蔽和吸收作用,造成了無線電波較大的傳輸衰耗, 形成了無線信號的弱場強區甚至盲區;l 容量方面:建筑物諸如大型購物商場、會議中心,由于無線市話使用密度過大,局部網絡容量不能滿足用戶需求,無線信道發生擁塞現象;l 質量方面:建筑物高層空間極易存在無線頻率干擾,服務小區信號不穩定

4、,出現乒乓切換效應,話音質量難以保證,不時出現掉話現象;以上各種問題嚴重影響了手機的正常使用,影響用戶的主觀感知度。4、室內分布應用場所1) 室內盲區新建大型建筑、停車場、辦公樓、賓館和公寓等,由于建筑物本身墻體的阻擋,造成室外基站信號無法到達室內。2) 話務量高的大型室內場所車站、機場、商場、體育館、購物中心等。3) 發生頻繁切換的室內場所高層建筑的頂部,收到許多基站的功率近似的信號。5、信號源類型5.1 BBU+RRU BBU+RRU分布式軟基站是相對于傳統的集中式基站而言的,它把傳統基站的基帶部分和射頻部分從物理上獨立開,中間通過標準的基帶射頻接口(CPRI/OBSAI)進行連接。傳統基

5、站的基帶部分和射頻部分分別被獨立成全新的功能模塊BBU(Base Band Unit)和RRU(Remote RF Unit),RRU與BBU分別承擔基站的射頻處理部分和基帶處理部分,各自獨立安裝,分開放置,通過電接口或光接口相連接,形成分布式基站形態。它能夠共享主基站基帶信道資源,使得Iub接口中繼增益最大化,根據話務容量的需求隨意更改站點配置和覆蓋區域,滿足運營商各種場景的建網需求。 5.2宏基站宏基站一般有專用的機架,可以提供容量,其主要特點如下:1) 特點:容量大,是網絡的核心,需要機房,可靠性比較好,維護比較方便;2) 覆蓋能力:比較強,適用的場合比較多,饋纜長度大于70m時,饋線損

6、耗比較大,對覆蓋有一定影響;3) 容量:容量大,可支持的載扇數要比其它產品多;4) 組網要求:2M傳輸(可用微波或光纖);缺點:設備價格昂貴,需要機房,安裝施工較麻煩,不易搬遷,靈活性稍差。5.3微蜂窩微基站可以看成是微型化的基站,將所有的設備濃縮在一個比較小的機箱內,可以方便安裝;同時微基站和宏基站一樣可以提供容量。1) 特點:它體積小,不需要機房,安裝方便,是一種靈活的組網產品;2) 覆蓋能力:微基站可以就近天線安裝,如塔頂和房頂,直接用跳線將發射信號連接到天線端,饋纜短,損耗小,覆蓋范圍大。目前微基站標稱發射功率有20W和40W兩種;3) 容量:微基站硬件設計最大支持的信道數是4

7、5;32個。最大可控制三個載扇,通過掛接射頻遠端站系統,可以實現單載二扇、單載三扇、兩載單扇和三載單扇等系統配置;4) 組網要求:2M傳輸(可用微波或光纖)。5) 缺點:室外條件惡劣,可靠性不如基站,維護不太方便。微蜂窩接入方式是以室內微蜂窩系統作為室內分布系統的信號源,適用于覆蓋范圍較大且話務量相對較高的建筑物內,在市區中心使用較多,解決覆蓋和容量問題。改善高話務量地區的室內信號覆蓋,與直放站接入方式相比,微蜂窩方式較好,微蜂窩能夠增加網絡容量,并且對宏蜂窩無線指標的影響很小。但微蜂窩方式的弱點在于成本較為昂貴,需要進行網絡規劃,需要增建傳輸系統,因此,對微蜂窩方式的選取,需要綜合權衡移動網

8、絡和運營商的多方面因素才能定奪。5.4直放站直放站是一種信號中繼器,對基站發出的射頻信號根據需要放大,本身不提供容量,用于對基站無法覆蓋且話務量需求比較小的區域進行補充覆蓋。直放站應用最廣泛的包括無線直放站和光纖直放站兩大類,無線直放站可以細分為寬帶直放站、選頻直放站和移頻直放站。1) 特點:配套要求低,建設周期短;直放站可以節省電源、傳輸、機房、鐵塔等配套設備的投資,如直放站體積小,室外安裝方便,省去了房租費用;直放站使用普通市電供電,一般100-300W,相對于基站的幾千瓦功耗和空調的功耗,又節省不少費用;射頻或移頻直放站不需要傳輸,可以省去2M傳輸的租費。因而在配套設施不完善的地方可以靈

9、活應用。2) 覆蓋能力:覆蓋能力不如基站;3) 容量:自身不帶容量,只解決覆蓋問題;4) 組網要求:光纖直放站需要光纖與源基站連接;無線直放站不需要傳輸;5) 缺點:容易給基站造成干擾,不易監控;在室外站存在富余容量的情況下,通過直放站將室外信號引入室內可以改善室內信號狀況,并且能夠分擔一定的話務量。利用微蜂窩解決室內信號覆蓋,設備投入與工程周期都較大,只適合在話務量集中的高檔會議廳或商場使用。在這種情況下,直放站以其靈活簡易的特點成為解決簡單問題的重要方式。射頻直放站不需要基站設備和傳輸設備,安裝簡便靈活,設備型號也豐富多樣。需要指出的是,由于直放站上行噪聲會抬升CDMA基站底噪,同時直放站

10、的自激、選擇性衰落、時延對直放站輸出信號影響很大,造成網絡覆蓋范圍降低、語音質量下降、掉話率升高。這也是直放站干擾困擾我國移動運營商的主要問題之一5.5幾種信號源的比較幾種室內信號源的比較一信號源優點缺點微蜂窩安裝方便、適應性廣、規劃簡單、靈活 室外條件惡劣、可靠性不如基站、維護不太方便、擴容能力不足直放站無需傳輸、技術成熟、施工簡單、建設成本較低干擾較嚴重、同步問題嚴重、擴容能力不足、受宿主基站影響、運維成本高BBU+RRU安裝方便、適應性廣、規劃簡單、靈活、基帶共享,擴容能力強,運維成本低 無宏基站容量大,穩定性高 設備價格昂貴,需要機房,安裝施工較麻煩,不易搬遷,靈活性稍差幾種室內信號源

11、的比較二比較內容BBU+RRU微蜂窩直放站是否可以增加容量  根據需要增加容量根據需要增加容量不能增加容量信號質量好好一般對網絡的影響小小控制不好影響很大是否需要傳輸設備需要需要不需要是否需要重新頻率規劃需要需要不需要是否需要調整參數需要需要支持是否支持多頻、多系統環境支持不支持支持安裝時間較短較長較短投資較少較多較少6、分布方式6.1無源分布方式無源分布式系統通過無源器件功分器、耦合器和天線、饋線等組成,信號源通過耦合器、功分器等無源器件進行分路,經由饋線將信號分配到每一副分散安裝在建筑物各個區域的低功率天線上,解決室內信號覆蓋問題。無源天饋分布式系統示意圖該系統主要器件

12、包括信號源、無源器件功分器、耦合器和天線、饋線等。該系統設計較為復雜,需要合理設計分配到每一支路的功率,但無源天饋分布有成本低、故障率低、無需供電,安裝方便、維護量小、無噪聲累積、適用多系統等優點,因此無源天饋分布方式是實際適用最為廣泛的一種室內信號分配方式。但信號在傳輸過程中產生的損耗無法得到補償,因此無源系統僅應用于較小范圍區域覆蓋,如小型寫字樓、超市、地下停車場等適用于中小型地區。對于面積較大的室內分布方式,需增加干線放大器的方式,來補償線路的損耗增大覆蓋范圍。6.2有源分布方式有源分布式系統通過有源器件(有源集線器、有源放大器、有源功分器等)和天饋線進行信號放大和分配,使用小直徑同軸電

13、纜作為信號傳輸介質,利用多個有源小功率干線放大器對線路損耗進行中繼放大,再經天線對室內各區域進行覆蓋。該系統主要器件包括信號源、干線放大器、射頻同軸電纜、功分器、耦合器、電橋、天線等。該系統克服了無源天饋分布方式布線困難、覆蓋范圍受饋線損耗限制的問題,具備告警、遠程監控等功能,適用于結構較復雜的大樓和場館等建筑。 有源分布式系統6.3光纖分布方式光纖分布式系統是把基站或微蜂窩直接耦合的信號轉換為光信號,即通過電光轉換,利用光纖將射頻信號傳輸到分布在建筑物各個區域的遠端單元,在遠端單元再進行光電轉換,經放大器放大后通過天線對室內各區域進行覆蓋。該系統主要包括信號源、光近端機、遠端機、干線放大器、

14、射頻電纜、功分器、耦合器、天線等器件。該系統的優點是光纖傳輸損耗小從而克服了無源天饋分布方式因布線過長而線路損耗過大的問題,缺點是造價較高,設備較復雜;適用于布線困難且布線距離很長的分布式樓宇以及超大型場館等建筑的覆蓋。 光纖分布式系統示意圖6.4泄漏電纜分布方式泄漏電纜分布式系統是通過泄漏電纜傳輸信號,并通過泄漏電纜外導體的一系列開口在外導體上產生表面電流,在電纜開口處橫截面上形成電磁場,這些開口就相當于一系列的天線起到信號的發射和接收作用。該系統主要包括信號源、干線放大器、泄漏電纜。該系統的優點是覆蓋均勻,帶寬寬,缺點是造價高,安裝要求較高,每隔1米就要求裝一個掛鉤,懸掛起來時電纜不能貼著

15、墻面,而且至少要與墻面保持2厘米的距離,這不但會影響環境的美觀,而且價格是普通電纜的2倍。適用于隧道、地鐵、長廊和電梯井等特殊區域,也可用于對覆蓋信號強度的均勻性和可控性要求較高的大樓。泄露電纜分布式系統示意圖6.5幾種室內分布方式的比較幾種室內分布方式的優缺點比較:信號分布方式優點缺點無源分布方式成本低、使用無源器件,故障率低、無需供電,安裝方便、無噪聲累積、寬頻帶系統設計較為復雜、信號損耗較大時需加干放有源分布方式設計簡單,布線靈活,場強均勻頻段窄,多系統兼容困難;需要供電,故障率高、有噪聲積累,造價高同軸電纜分布方式成本低,設計方案靈活,易于維護,可兼容多種移動通信系統覆蓋范圍受同軸電纜

16、傳輸損耗的限制光纖分布方式傳輸損耗低(傳輸距離遠),易于設計和安裝,信號傳輸質量好,可兼容多種移動通信系統遠端模塊需要供電,造價高泄漏電纜分布方式場強分布均勻,可控性高;頻段寬,多系統兼容性好。造價高,傳輸距離近,安裝要求嚴格綜上所述,室內分布系統應綜合考慮覆蓋面積、建筑結構、業務量需求等因素合理選擇信號分布方式,組合無源、有源、光纖、泄漏等方式,進行綜合性的分析。一般來說,以上各種信號分布方式的選擇遵循以下原則:1) 無源分布方式一般在覆蓋區域小的情況下,優先考慮無源覆蓋系統,因為它有很好的性能價格比。原則上5萬平方米以下的普通建筑宜采用射頻電纜覆蓋系統,在滿足覆蓋要求的前提下,應盡量采用無

17、源覆蓋系統,少采用有源覆蓋系統;無源分布方式是目前國內C/G/W 網最普遍的室內覆蓋解決方案,這個方案中,整個室內分布式系統由信號源、合路器、饋線和分布式天線等組成,其中整個室內分布式天線系統是無源的。該方案的主要優點是:Ø 維護方便 整個室內分布系統除了信號源之外,都是由無源部件組成的,故障率很低,一般平時只需要維護信號源一個點。 部分系統存在干線放大器,由于維護、供電不方便,現在的室內分布式系統建設已經不在再推薦。Ø 可以多系統共用 運營商鋪設的室內分布式系統可以同時考慮多種不同頻段、不同制式信號源的接入要求,可以一次建設滿足后續多頻段、多制式的需求。另外,也可以由獨立

18、的第三方進行室內分布式系統的建設,各運營商來租用,降低整體的室內覆蓋的建設成本。2) 有源分布方式如果覆蓋區域大,需布放較多天線,原則上對于5萬平方米以上的室內覆蓋場景,可以適當考慮采用有源覆蓋系統或光纖覆蓋系統。 3) 光纖分布方式如果覆蓋區域大(原則上指大于5萬平方米的覆蓋區域),需布放較多天線,且建筑結構復雜的室內覆蓋場景,如布線困難且布線距離很長的分布式樓宇以及超大型場館等建筑,建議采用光纖分布方式。 4) 泄露分布方式對于某些建筑物內部結構狹長的特殊應用場合,如隧道、地鐵和電梯等,建議優先采用泄露電纜分布方式。二、 室內分布系統設計流程1、 設計流程室內覆蓋設計流程2、 準備工作1)

19、 說明:工程師在奔赴現場前做好各項準備工作。2) 設備:筆記本電腦 ,AutoCAD、Microsoft word和Visio,場強儀,數碼相機,測試手機,皮尺;建筑平面圖,覆蓋區周圍基站地址表3) 人員:室內覆蓋設計工程師、運營商工程師(要求熟悉覆蓋區域的環境)。3、 勘察內容1) 說明:收集覆蓋目標的資料,如建筑圖,實際環境等。設備:數碼相機,場強儀,測試手機,皮尺,建筑平面圖,周圍基站地址表,勘查表格(后附),交通工具。2) 人員:室內覆蓋設計工程師;運營商工程師(要求熟悉覆蓋區域的環境)。3) 工作內容:1) 勘查覆蓋區域的建筑結構,2) 分析覆蓋區域的覆蓋情況;附近基站分布,話務分布

20、3) 確定本次工程設計的具體覆蓋區域4) 建設方要求覆蓋的區域;5) 業主強烈要求覆蓋的區域;6) 如保證進出電梯時正常切換,在電梯增加信號強度。7) 初步擬定采用的室內分布系統信號源和組網方式。4) 建議以下區域可不作覆蓋:8) 消防通道;9) 設備設施間;10) 信號較強波動較小的區域;11) 人流較少的貨運電梯。4、 技術談判1) 說明:由于室內分布系統設計靈活,需要對用戶量、每用戶話務量、站型、 信源、組網方式和覆蓋范圍等通過技術談判確定。2) 工作內容:12) 用于室內分布系統的信號源的選擇征詢用戶的意見和建議;13) 根據初步勘查的記錄,從網管采集相關基站信息和話務數據并分析;14

21、) 根據覆蓋建筑物的結構(機房、井道位置等),建議采用的組網方式;15) 確定覆蓋區基站類型,根據用戶預測的覆蓋區內用戶數量,覆蓋區的話務需求,考慮基站話務容量;16) 初步擬定覆蓋方案,考慮用戶需求和條件,初步確定基站類型和數量,干放數量;技術談判的內容做好會議記錄且對會議決議雙方簽字確認。5、 詳細勘查詳細勘查流程1) 說明:通過現場勘察,并完成必要的現場測試項目,填寫勘察報告,為下一步 開展方案設計提供充分的依據。設備:數碼相機,場強儀,測試手機,皮尺,周圍基站地址表,建筑平面圖,初次勘查資料,交通工具人員:室內覆蓋設計工程師;運營商工程師(要求熟悉覆蓋區域的環境)2) 工作內容:17)

22、 根據建筑平面圖和建筑結構,核實圖紙與實際尺寸是否對應,如果不一致,應對重要尺寸進行手工測量以校正圖紙。18) 根據室內覆蓋話務量計算模型和實際話務量需求,計算基站數量。19) 確定基站的安裝位置(必須滿足三線條件,考慮工程施工條件以及施工難度),拍數碼照片并記錄。天線類型有全向吸頂天線、平板定向天線、八木天線(結合運營商需求選擇適當頻段的天線)。20) 結合話務量需求和用戶分布,確定覆蓋各區域天線類型和安裝位置,拍數碼照片并記錄。21) 對室內覆蓋范圍及周邊進行路測,記錄場強分布。22) 開展CQT測試,并作記錄。重點是敏感切換區。23) 記錄覆蓋目標區所屬呼叫區最近一周的基站話務數據。填寫

23、室內分布系統現場勘察報告中各項數據表格,完成現場勘察報告。6、 方案詳細設計設計詳細的室內覆蓋方案,繪制系統原理圖、天線布放圖、走線圖等。設計方案是指導工程安裝的重要技術文件。6.1分析勘察結果路測場強分析:根據路測結果,掌握室內覆蓋區域底噪情況。一般PHS正常情況下的底噪在30dBuV以下,如果超過45dBuV,信噪比就可能引起信令無法解析,發生呼叫阻塞。 CQT測試分析:根據CQT測試結果,對覆蓋區域進行細分,掌握不能呼叫、斷續、斷話、敏感切換等不同情況發生的區域,指導方案設計。周邊基站話務數據分析:掌握周邊基站話務情況,結合場強分布,分析現網條件下話務量分布;設計平面圖。6.2天線位置選

24、擇饋線的拓撲方式以及走線方式需要根據天線安裝位置和建筑結構確定。饋線的拓撲方式根據施工難度和用戶要求,以及節約投資考慮,饋線長度盡量要求最短。根據饋線的分布方式(主要是端口數量)初步選擇功分器、合路器、耦合器(耦合器的具體值在方案設計時具體計算得出)的數量,并記錄。在平面面積較大且有多線井的建筑中,應充分利用弱電井資源設計。饋線的走線方式饋線所經過的線井應為電氣管井,不能使用風管和水管管井。避免與強電高壓管道和消防管道一起走線,確保無強電、強磁的干擾。盡量在線井和天花板吊頂上走線。饋線的選擇在設計線路時建議使用1/2饋線; 7/8饋纜是線路損耗小,但是成本較高,施工難度大。6.3設計原理圖系統

25、原理圖中應該標出系統各個器件所處樓層、輸入輸出電平值及系統的連接分布方式。一般須有以下內容:電纜、天線、設備等的標簽內容;各個節點的場強預算;饋線的長度、規格;圖例;設計說明,如設計單位、設計人、審批人等。系統原理圖上所有標識必須規范,PHS室內分布系統原理圖中器件的標識按以下規范進行標注,在設計方案中標識必須與原器件一一對應。如果用戶或建設單位沒有特殊要求,工程的所有標識均應使用以下統一規范。器件編號標識: 具體標示方法根據各地運營商的規定執行。場強預算標識:場強預算最多精確到小數點后2位,單位統一為dBm。場強的標識應給日后測試者提供盡可能準確、詳盡的信息。一般要求標出端口的動態范圍,如果

26、是與其他制式共用室內分布,則還應用不同顏色標識各自系統的場強,如果是在現有室內分布系統基礎上改造,則應標識出原來該端口場強預算。系統圖中樓層和各級之間應層次分明,易于其他工作人員查閱。標出所使用的空中衰減計算公式。6.4輸出文件1) 設計階段的關鍵輸出文件是設計方案或稱設計建議書。PHS室內分布系統設計文件編寫應當按照PHS室內分布系統設計方案模版完成。一般要求的重點內容如下;2) 設計方案的概述,簡明說明工程采用的覆蓋方式、覆蓋范圍和面積、現有信號的覆蓋情況、設計目標等;3) 測試工具和測試方法(含撥打方式)的詳細說明;4) 建筑物環境勘察記錄表;5) 建筑物信號詳細測試記錄表;6) 室內場

27、強和邊緣場強的預測與分析;7) 系統可能吸收最高話務預測;8) 設備、器件等選擇的思路,簡要分析主要設備的選擇思路,并列表說明設備和器件的型號、重要技術參數等;9) 系統原理圖;10) 設備、天饋線安裝圖,附上局部數碼照片,清楚地指導各種設備的安裝;11) 安裝說明;12) 室外網絡優化分析和建議;13) 其他附加說明(本次設計需要注明的地方)7、 方案提交和審核7.1說明:針對某一區域的設計方案完成后應及時提交運營商相關技術部門開始審核,對方案進行宣講,講解設計原理,收集各方面意見,對方案進行完善。7.2注意事項:如果審核沒有通過,應根據實際情況進行重新勘察,如果不需勘查,則應繼續開展方案設

28、計階段工作,對設計方案進行補充完善。設計方案審核的時效一般為三天,即從方案正式提交到運營商主要項目負責人之日開始,三日內運營商應召集方案評審會議,如不召集,則認為單方面中止合同。設計方案審核通過應由運營商相關有效部門簽章。設計方案審核通過后,ZTE項目經理應當和運營商相關負責人一起制定項目計劃書,并召集各方協調會對項目計劃書達成一致。按照項目計劃書中的時限,ZTE項目負責人應按時提交開工報告。準備安裝施工。具體的項目計劃書和開工報告請參照中興通訊工程規范內容。三、 室內覆蓋設計1、 室內覆蓋場景1.1室內覆蓋場景分類根據不同的建筑物特點及用戶總業務量的大小,室內覆蓋建筑物可以按以下三類原則進行

29、分類:n 按建筑物覆蓋面積分類1) 大型建筑物(20000m2以上):大型寫字樓、機場、體育場館、火車站、會展中心、地下鐵;24) 中型建筑物(600020000m2):大商場超市、中小規模寫字樓、高層公寓樓、賓館酒店;25) 小型建筑物(6000m2以下):老式公房(國內)、平房區、地下停車場、娛樂場所。n 按傳播模型復雜程度分類室內傳播模型的復雜程度主要考慮室內墻壁厚度、水平面上的結構復雜度等因素。2) 傳播模型復雜建筑物:體育場館、地下鐵、火車站、大型商場; 26) 傳播模型較復雜建筑物:寫字樓、高層公寓樓、會展中心、機場、老式公房、娛樂場所、賓館酒店;27) 傳播模型簡單建筑物:停車場

30、、大超市、平房區。 n 以建筑物內總業務量(綜合語音及數據業務)作為分類標準3) 高業務量地區(總業務量大于60Erl/BH):體育場館、機場、會展中心、火車站、地下鐵、寫字樓(覆蓋面積16000 m2以上);28) 中等業務量地區(總業務量1560Erl/BH):大商場超市(覆蓋面積9900 m2以上)、寫字樓(覆蓋面積16000 m2以下)、高層公寓樓;29) 低業務量地區(總業務量低于15Erl/BH):賓館酒店、娛樂場所、停車場、住宅(老式公房、平房區)、商場超市(覆蓋面積9900 m2以下)。1.2室內覆蓋場景模型寫字樓該類建筑多為全鋼或鋼筋混凝土結構外加玻璃幕墻,樓層內的墻壁多采用

31、復合吸音材料,穿透損耗較小。商場超市建筑多為鋼筋混凝土框架結構外加玻璃幕墻,層內一般無阻擋或是簡單的裝修隔檔,穿透損耗小,層間穿透損耗較大(30dB以上),高峰時段的話務密度較大。會展中心/會議中心/室內體育場館這類場景在建筑特點上有很多相似之處,室內無線傳播條件比較理想,信號為視距傳輸,能量以直達徑為主。這些場景在話務模型上也有相似之處,用戶的話務主要以事件為觸發,平時幾乎沒有話務量,但是有展覽、會議、賽事舉行的時候,話務量會出現高峰,所以容量估算應該以高峰時計算。民航機場民航機場建筑物結構一般采用全鋼骨架、玻璃幕墻、不銹鋼鐵皮屋頂。候機樓內的房間舉架高、面積大、基本無阻擋,傳播環境比較簡單

32、,信號視距傳輸,能量以直達徑為主。城市的火車站、汽車站、碼頭等區域具有與民航機場相類似的特點。 賓館酒店該場景建筑物結構多為鋼筋混凝土結構,樓層內布局結構復雜,走廊狹長,隔墻厚且多,穿透損耗較大,該環境下高端用戶或集團用戶比重較大。娛樂場所在大中型城市,娛樂場所數量非常多,主要集中在樓宇底層,少部分位于地下。由于地形的阻隔、建筑物墻體的影響以及娛樂場所內復雜的隔檔結構影響,使得該種場景一般都需要加裝室內分布系統。該類站點的特點是:室內面積小,用戶多,話務需求較高,場所數量眾多且分布不集中。 地下停車場建筑結構多為加強的鋼筋混凝土結構,封閉情況很好。雖然高端用戶比重較大,但話務量較小。2、 容量

33、估算(以下所有數據根據僅供參考,不同地域和不通運營商都有差異)2.1人口密度和用戶密度估算由于室內覆蓋是針對精品區域的重點覆蓋,與廣覆蓋的室外場景相比,主要有以下區別:業務方面,室內覆蓋場景的高端用戶比例較高,數據業務需求相對較大;用戶密度方面,室內覆蓋的用戶密度普遍高于70000用戶/km2,對應于室外密集城區的最高情況;用戶滲透率:室外用戶滲透率在5(農村)34(密集城區)之間,室內覆蓋的用戶滲透率在3050之間,同樣高于室外密集城區的一般情況。下表給出了不同室內場景下的人口密度和用戶密度的估算方法,其數據參考了國外提供的資料和國內的工程經驗并統一按高峰時段給出。室內情況下的人口密度與用戶

34、密度:場景總人數計算滲透率人口密度(人/1000平米)用戶密度(用戶/1000平米)寫字樓建筑面積×75%×1/50.415021商場超市建筑面積×75%×50%×1/20.318820會展中心建筑面積×80%×50%×1/30.513323會議中心建筑面積×80%×50%×10.539969室內體育場館建筑面積×80%×50%×10.539969民航機場建筑面積×80%×50%×1/50.58014賓館酒店客房數×

35、2×40%0.581.4娛樂場所建筑面積×70%×1/30.423333地下停車場建筑面積×50%×1/200.4254.3752.2話務模型室內覆蓋目前只考慮語音業務,所以不同室內場景下的語音業務滲透率同室外一樣,均設定為100%。下表分別給出了不同場景室內語音業務的單用戶話務量及話務量密度(結合用戶密度,以1000m2為基本單位)??紤]到體育館在重大比賽前和比賽休息階段、民航機場在候機時段和航班到港時段,語音話務量會出現高峰,因此其單用戶話務量按室外密集一類的最高值給出;相較而言,商場超市、賓館酒店、娛樂場所的話務量稍低,按室外一般城區給出

36、;而地下停車場的話務量則按照室外的交通干線給出。室內覆蓋的語音業務模型場景用戶密度(用戶/1000平米)業務滲透率每用戶話務量(Erl/BH)話務量密度(Erl/BH/1000平米)寫字樓21100%0.020.42商場超市20100%0.020.4會展中心23100%0.030.69會議中心69100%0.032.07室內體育場館69100%0.0453.105民航機場14100%0.0450.63賓館酒店1.4100%0.020.028娛樂場所33100%0.020.66地下停車場4.375100%0.0150.0662.3話務量以及基站數量確定根據愛爾蘭表公式,設計所要求的呼損率,可以得

37、到區域內所需的信道數。根據覆蓋區的用戶數以及話務量,確定總的所需信道數。根據選用的基站類型后即可確定單基站信道數,每個區域的基站數:區域內基站數區域內信道總數/單基站信道數確定使用的信號源類型、數量。確定基站類型和數量需要考慮局方的建議。 3、 覆蓋規劃3.1無線傳播模型空間的電磁波傳播:當電磁波在自由空間傳播時,其路徑可認為是連接收發信機的一條射線,可用Ferris公式計算自由空間的電磁波傳播損耗:式中:4) Pr是接收功率,30) Pt是發射功率,31) Gt和Gr分別是發射和接收天線的增益,32) R是收發信機之間的距離,功率損耗與收發信機之間的距離R的平方成反比。上面公式可以用對數表示

38、為:式中:5) 指發射機發射信號電平接收機接收信號電平;33) Gr和Gt分別代表接收天線和發射天線增益(dB);34) R是收發天線之間的距離; 35) 是波長。室內環境的電磁波傳播研究表明,影響室內傳播的因素主要是建筑物的布局、建筑材料和建筑類型等;具有兩個顯著的特點:其一,室內覆蓋的面積小的多;其次,室內傳播環境變化更大。室內傳播模型有很多種,如衰減因子模型,對數距離路徑損耗模型等。經驗表明,目前普遍選取下述室內傳播模型:其中:路徑損耗(dB);:距天線1米處的路徑衰減(dB),參考值為38dB;d:距離(m);FAF:環境損耗附加值(dB),對于不同的材料,環境損耗附加值不同,在組網時

39、,需要考慮到建筑物結構、材料和類型,同時結合經驗模型進行修正;8 dB:室內環境下的快衰落余量。 1.9GHz頻段電磁波傳播損耗參考取值表(材料)材料類型損耗普通磚混隔墻(< 30 cm)1015dB混凝土墻體2030dB混凝土樓板2530dB天花板管道18dB電梯箱體轎頂30dB人體3dB木質家具36dB玻璃0 dB 根據無線側覆蓋的邊緣電平,反向預算的到達天線口的輸出功率電平。3.2鏈路預算鏈路計算分為兩部分,一部分為空中損耗,在上節傳播模型中已經說明;另一部分為信源到天線端口損耗,以下簡稱有線鏈路預算,采用無源設備組網時一般鏈路計算可以只考慮下行鏈路預算,在有源設備組網時

40、需要考慮干放的上下行平衡以及上行噪聲系數。本節的鏈路預算指有線側鏈路預算,根據到達天線口的功率,確定根節點需要輸入的功率。具體預算如下:天線口輸入功率有源器件輸出功率(基站、干放)耦合器損耗功分器損耗接頭損耗饋線損耗接頭損耗其余器件損耗線路預算:當信號源無法向子系統提供足夠功率時,應在主干路增加干線放大設備,如果系統內有多個干線放大設備,干放設備是并聯關系。一般情況下饋線使用1/2饋線,各種饋線的衰減度不一致,設計中可將利用饋線的衰減特性來均衡信號衰減。3.3覆蓋電平設計策略根據建筑物的結構和話務負荷,需要保證信號覆蓋以及業務負荷能力,覆蓋設計時室內信號覆蓋采用的方式。當采用分布式系統方式,該

41、方式以單天線的覆蓋為主,喪失了基站的接受增益,嚴重降低了各基站設計中的抗衰落能力,因而分布式系統的邊緣覆蓋電平應提高36dBuV以上(低樓層無干擾的環境),確保信號的穩定性。在高層,需要根據實際電磁環境,設計室內覆蓋的覆蓋電平,確保足夠的載干比。3.3.1 PHS系統邊緣場強的設定 根據STD-28標準,PHS系統切換選擇電平為32dBV,考慮到多徑衰落、人體效應等因素的影響,一般在設計過程中設計邊緣場強時做69dB功率冗余,因此,在PHS 室內分布設計時,設定邊緣場強為40dBV(即-67dBm)。 CDMA1X/Ev-Do邊緣場強要求-85dBm 注:在PHS與CDMA1X/Ev

42、-Do共室內分布系統情況下,當它們功率匹配時,只要能滿足PHS系統邊緣場強要求,即可滿足CDMA1X/Ev-Do邊緣場強的要求。 4、 容量與覆蓋分析 室內分布系統的性能和覆蓋區域的覆蓋效果、承載容量有密切的關系。4.1容量分析根據覆蓋區所提供的業務容量選擇相應的信號源,各系統提供的業務和承載的用戶數不同,需要分別進行設計。不同系統的室內分布系統覆蓋范圍、覆蓋的目標和容量可能不同。4.2覆蓋分析根據覆蓋區所提供的業務類型以及覆蓋范圍確定各系統在共用天線的發射功率,再經過反向鏈路預算,確定合路器合路的匹配功率,鏈路預算需要考慮各系統不同的頻率以及各系統的靈敏度的影響。5、 網絡總體技術指標(根據

43、運營商實際情況確定)5.1PHS網絡技術指標無線信道的呼損率為5;無線覆蓋區內可接通率:要求在無線覆蓋區內的90的位置,99的時間移動臺可接入無線網絡;無線覆蓋區內場強:98的區域室內信號40dBV,室外和室內基站信號重疊區,能保證無乒乓效應等現象的發生;對于電梯、停車場等地區覆蓋場強要求36dBV;覆蓋區與周圍各小區之間有良好的切換,且無乒乓效應;駐波比要求平面層在1.4以下,總系統在1.3以下;室內基站應與室外基站保持同步,大樓內部基站保持同步,同步完好率100%;天線口的發射功率滿足國家微波輻射一級衛生要求。5.2 WCDMA網絡技術指標5.2.1邊緣覆蓋電平:導頻覆蓋邊緣場強Ec85d

44、Bm,Ec/Io10dB;無線覆蓋區內可接通率:要求在無線覆蓋區內的95的位置,99的時間移動臺可接入無線網絡;天線口的發射功率滿足國家微波輻射一級衛生要求;呼叫建立成功率:語音95,視頻90;語音業務擁塞率2、CS數據業務擁塞率5、PS數據業務interactive業務:90的概率條件下,數據傳輸時延<5s。5.3 WLAN網絡技術指標1) 邊緣覆蓋電平:無線覆蓋邊緣場強80dBm;2) 無線覆蓋區內可接通率:要求在無線覆蓋區內的95的位置,99的時間移動臺可接入無線網絡;3) 天線口的發射功率滿足國家微波輻射一級衛生要求;4) 無線覆蓋區內多用戶接入時數據傳輸速率不低于100Kbit

45、/s。5.4 GSM網絡技術指標5) 無線覆蓋邊緣場強:室內-85dBm ,室外10米以外-90dBm;對于電梯、樓梯間等邊緣地區覆蓋場強要求:-90dBm;覆蓋區周圍各小區之間有良好的無間斷切換;天線口的發射功率滿足國家微波輻射一級衛生要求。5.5 CDMA網絡技術指標1) 無線覆蓋邊緣場強:Ec/Io-12dB 激活導頻不超過3個,室內Rx-85dBm;2) 室外10米以外Rx-90dBm;3) .對于電梯、樓梯間等邊緣地區覆蓋場強要求:Rx-90dBm;4) 覆蓋區與周圍個小區之間有良好的無間斷切換;5) 天線口的發射功率滿足國家微波輻射一級衛生標準。5.6 設計依據1) 信息產業部(1

46、999)649號關于PHS和DECT無線接入系統共用1.9GHZ頻段頻率臺站管理規定的通知2) 中華人民共和國通信行業標準YD5039-97通信工程建設環境保護技術規定3) 中華人民共和國通信行業標準YD5059-98通信設備安裝抗震設計規范4) 中華人民共和國通信行業標準YD5068-98移動通信基站防雷與接地設計規范5) 世界衛生組織(WTO)與中華人民共和國GB9175-88環境電磁衛生標準,國標GB8702-88電磁輻射防護規范6) 國際布線標準ISO/IEC 118017) 各地運營商的室內覆蓋設計規范四、 網絡覆蓋和性能指標(參考)1、 PHS 系統指標1.1信號覆蓋電平目標覆蓋區

47、域內95以上的位置,接收信號電平36dBµV。 (注:36dBV 為最低要求,對室外基站信號干擾嚴重的區域,設計邊緣場強值應根據室外信號情況和信號優先級要求適當調整。 1.2信號優先級室內覆蓋的設計范圍內95%以上的面積由室內分布系統有效覆蓋。 當室外基站信號在室內大于46dBµV且信號質量穩定,在保證通話質量的前提下允許部分區域使用室外信號; 當室外信號在室內電平較高,但沒有穩定的主導信號時,要求保證室內信號為第一場強。1.3接通率 保證覆蓋區域內信號強度基本均勻分布,目標覆蓋區域內95%的位置、95%的時間移動臺可以接入網絡。且進行撥打測試時MOS4級(含4級)測試點的

48、數量應占95%。 1.4話音質量等級(MOS)的主觀判斷: 1) 5級優秀 6) 4級良好,有輕微噪音 7) 3級有噪音,但不影響通話,仍可接受 8) 2級較大噪音,通話困難 1級無法通話 1.5掉話率 1) CQT要求: 室內切換掉話率<2%; 室外室內切換掉話率<2%;電梯外電梯內切換掉話率<2%。 2) 忙時話務統計要求: 掉話率<1.5%。1.6同步 要求室內基站的同步率為100%。 1.7信號外泄 室內基站下行信號泄漏至室外10米處的場強應不高于36dBµV。 上行噪聲電平 1.8在基站接收端位置收到的上行噪聲電平小于-120dBm/300kHz。 2、 3G 系統指標1) 信號覆蓋電平 標準層、裙樓:目標覆蓋區域內95以上位置,導頻信號強度-85dBm,Ec/Io-10dB;地下層、電梯:目標覆蓋區域內95以上位置,導頻信號強度-90dBm,Ec/Io-9dB。 2) 移動臺最大發射功率 目標覆蓋區域內95以上位置,話音業務移動臺發射信號總功率在地下層應不超過+15dBm,其它區域應不超過+10dBm;數據業務移動臺發射信號總功率應不超過+20dBm。 3) 上下行誤塊率 (BLER) 對于12.2kbps的語音業務,BLER1;對于64kbps的CS數據業務,BLER0.1; 對于PS數據業務,BLER

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