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1、 . . 学习好帮手 WCDMA 室内覆盖分布系统建设 工程方案设计流程及规范工程方案设计流程及规范 武汉邮电科学研究院 武汉虹信通信技术有限责任公司 . . 学习好帮手 目 录 一、方案设计流程图一、方案设计流程图 .2 二、方案设计二、方案设计 .3 2.1 建网思路3 2.2 信源3 2.2.1 信源取得.3 2.2.2 话务量预测.3 2.2.3 信源配置.4 2.3 设备选型4 2.4 器件、天馈5 2.5 天线、点位5 2.5.1 大厅覆盖.5 2.5.2 平层覆盖.5 2.5.3 电梯覆盖.6 三、方案分析三、方案分析 .7 3.1 电磁辐射防护分析7 3.2 覆盖场强分析8 3
2、.3 信号外泄分析10 3.4 上下行平衡分析11 3.5 抑制外系统信号分析13 3.6 隔离度分析14 3.6.1 杂散干扰分析.15 3.6.2 互调干扰分析.16 3.6.3 阻塞干扰分析.18 3.6.4 干扰分析总结.18 3.7 切换预测分析19 3.8 系统扩容性分析20 . . 学习好帮手 一、方案设计流程图一、方案设计流程图 模测 确定思路 信源选取 设备选型 天线点位 方案设计 方案分析 . . 学习好帮手 二、方案设计二、方案设计 2.12.1 建网思路建网思路 明确目标工程是改造工程还是新建工程，系统中同时存在几个网络。 2.22.2 信源信源 2.2.12.2.1
3、信源取得信源取得 如果局方有要求，则按照局方要求取得信源。如果局方没有做要求，建议按照 2G 信 源来选取 3G 信源类型。 2.2.22.2.2 话务量预测话务量预测 由于目前国内 WCDMA 室内覆盖系统没有适用的话务模型，我们可以根据相同地点已 发生的 2G 话务量来推断 3G 话务容量。主要是先基于一些假设及相关的工程项目的数据, 对该热点的话务量进行推算。 根据以往 GSM 话务量统计资料，我们可以得知，目标工程忙时话务量约 XERL(为了 以后计算更直观，设 X5.7)，取每用户 0.02ERL，可支持的用户数为：5.7/0.02=285 人。 1.话务特点分析话务特点分析 3G
4、联通用户将使用多种类的语音和数据业务，如何计算容量取决于大量参数的调整， 其中 3G 终端的渗透率初期难以估计，但它的取值对最终结果影响十分大，暂且认为 3G 终 端的初始渗透率为 15（此数据相对较高，CDMA1X 网络发展初期阶段，CDMA2000 1X 终端 渗透率稍高于 10，采用话费换手机方案，发展两年后超过 20） ，即 2850.15=42.75。而根据 MII 测试结果，在无线环境良好的条件下（由于室内分布系统环 境相对封闭，传播损耗很小，可近似认为符合，此时系统容量受限因素主要是 OVSF 码数目） ，单载频支持语音用户在 122 以上。 2.数据流量分析数据流量分析 本系统
5、在设计时,首先按现有用户数据模型及数据传输时的可延时的特性，在现有 QOS 为 2%的配置下可基本满足其需要，当： . . 学习好帮手 用户渗透率 话音视频电话PS 数据 100%20%100% 可以计算出不同业务支持的用户数：话音 42.7510043，视频电话 42.75208.55，PS 数据 42.7510042.75。 根据 MII 系统测试结果： ServiceSingle CellMulti Cell CS12.2122118 CS643030 PS64/643030 PS144/641414 PS384/6477 Mixed Service1 PS384+2 CS64+83 C
6、S12.2 1 PS384+2 CS64+83 CS12.2 我们可以看到，本系统的设计使用单载频的 NodeB 完全满足话务需求。实际系统中， 容量会减少一些，如果有进一步提高容量的要求，可以通过增加 3G 系统的载频数方便地进 行扩容。 待以后进入业务增长期后再用分区或在本扇区增加载频的方式扩容。 2.2.32.2.3 信源配置信源配置 局方没有给出信源配置时，就要通过对话务量的预测来推断微蜂窝所需的载频数或者 小区数。 以 CS12.2 业务为例，由上表可知，单载频单扇区时容量为 122 人，单载频多扇区时容 量 118 人。通过 4.2.2“话务量预测”可以知道预计忙时同时拨打的人数，
7、对照可知所需的 载频数。 2.32.3 设备选型设备选型 根据目标工程情况，确定使用哪种类型的直放站。 直放站选取时，注意公司直放站功率均为总功率，但是我们方案设计和局方验收时使 用的是导频功率。也就是说，10W（40dBm）的干放，建议导频功率按 1W（30dBm）计算， 即回退 10dB 来进行功率预算，具体直放站导频功率的回退值按照运营商的要求来设置。 目前我公司 3G 直放站存在三种：无线、光纤和干放，每种类型的设备分别存在以下 . . 学习好帮手 三个功率等级：2W、5W 和 10W 。 注：以上功率回退值的说明只是针对直放站而言，对于基站的功率，统一按照回退 10dB 来计算。 2
8、.42.4 器件、天馈器件、天馈 工程中所有使用到的器件、馈线、天线支持的频段要满足 800M-2.4G，并且不要选用 八木天线。 相应的各种器件及馈线 3G 信号损耗列表如下： 器件损耗 双频合路器1.0dB 二功分器3.3dB 三功分器5.3dB 四功分器6.6dB 6dB 耦合器1.4dB 10dB 耦合器0.6dB 15dB 耦合器0.3dB 20dB 耦合器0.2dB 1/2 硬馈线1.1dB/10M 7/8 硬馈线0.7dB/10M 2.52.5 天线、点位天线、点位 2.5.12.5.1 大厅覆盖大厅覆盖 大厅高度较高，阻挡物很少，并且在进入大厅后的一定范围内可以接收到来自二楼走
9、 廊天线处的信号（同载频） 。为了防止泄漏，建议控制天线输出功率在 2dBm 内，将天线安 装在二楼走廊或者使用定向天线覆盖。 2.5.22.5.2 平层覆盖平层覆盖 大楼平层高度低，房间密度大，为了保证覆盖场强和防止泄漏，建议在走道（房间门 口）安置全向吸顶天线（采取高密度、低功率的分布方式）进行覆盖，天线安装在平层的 . . 学习好帮手 天花板上。 2.5.32.5.3 电梯覆盖电梯覆盖 1.兼项覆盖 在电梯厅放置全向吸顶天线（天线口输出功率 3-5dBm） ，信号穿过轿厢门进入电梯内， 在楼内每一层的候梯厅布放全向吸顶天线，可以同时覆盖电梯和候梯厅。采用全向吸顶天 线覆盖方式，候梯厅的信
10、号强度优于电梯内的信号强度，更有利于电梯和候梯厅之间的信 号切换。覆盖示意图如下： 2.平板天线专项覆盖 电梯覆盖采取专项覆盖方式 在电梯井道每隔 4-5 层放置一个定向平板天线（天线输出功率 3-5dBm） ，信号有上向 下辐射，信号穿过轿箱进入电梯。信号进入电梯轿厢时，主要受到轿厢顶和底的阻挡衰耗。 电梯覆盖采取兼顾覆盖方式 在电梯井道每隔 3 层放置一个定向平板天线（天线输出功率 3-5dBm） ，信号由内向外 辐射，信号穿过轿箱进入电梯。信号进入电梯轿厢时，主要受到轿厢侧壁的阻挡衰耗。 . . 学习好帮手 3.泄漏电缆专项覆盖 电梯覆盖采取泄漏电缆专项覆盖方式。在电梯井道内敷设泄漏电缆
11、（末端输出大于等 于2dBm） ，泄漏电缆的末端接负载或定向平板天线。覆盖示意图如下： 泄漏电缆覆盖时，电梯内接收信号强度比较均匀，其覆盖方式是沿电梯井道垂直方向 安装泄缆，为减小空间损耗，泄缆安装位置尽量靠近候梯区。在一定输出功率的前提下， 还可以保证每层候梯区的覆盖，使进出电梯能平滑切换。非常适合于高层住宅楼的电梯覆 盖。 三、方案分析三、方案分析 3.13.1 电磁辐射防护分析电磁辐射防护分析 根据中华人民共和国国家标准电磁辐射防护规定 ，即国标 GB8702-88，电磁辐射的 限值为： 公众照射：在一天 24 小时内，环境电磁辐射的场量参数在任意连续 6 分钟内的平 均值应满足功率密度
12、0. 4 W/m2 (频率为 303000MHz)。 职业照射：在一天 8 小时工作时间内，电磁辐射功率密度的平均值(连续 6 分钟)应 2W/m2 (频率为 303000MHz)。 对电磁辐射源豁免的要求为： 输出功率等于或小于 15W 的移动无线通信设备,频率为 3-300000MHz 时，电磁辐 泄漏电缆 . . 学习好帮手 射体的等效辐射功率小于 100W。 例：例：一室内覆盖系统最强信号电平为 15dBm（0.032W） ，载波配置为 12 个，天线的增 益为 2.1dBi，计算最强功率密度并判断是否符合国家环境电磁辐射标准： 1)天线口总输入电平为：0.03212 0.38W（25
13、.79dBm） 2)天线 EIRP 为：25.79 2.1 27.89（0.615W） 3)设人员活动范围距天线一米以外，则最强功率密度为： 0.615 / 4（1）2 0.049W/m2 (4.9 W / cm2) 0. 4 W/m2 可证明电磁辐射满足公众照射防护要求。 3.23.2 覆盖场强分析覆盖场强分析 室内覆盖系统覆盖范围主要由天线口功率天线到手机的传播损耗和系统最大允许的损 耗决定。另外,话务负荷 50时对场强的影响、隔墙穿透损耗余量、衰落损耗余量等也要 考虑进来。 首先计算传播损耗，对于 WCDMA 系统无线传播分析我们仍采用 Okumura_Hata 模型。 PL(dB)=6
14、9.55+26.16lg(F)-13.82lg(H)+(44.9-6.55lg(H)*lg(D)-C(F)PL(dB)=69.55+26.16lg(F)-13.82lg(H)+(44.9-6.55lg(H)*lg(D)-C(F) PL：路径损耗，单位 dB F： 频率，单位 MHz，计算取值为 2000MHz D： 距离，单位 km H：天线有效高度，单位 m，计算取值为 2m C（F）： 环境校正因子 ，计算取值为 0 =0 (城市) C(F) =2（lgF/28）2+5.4=12.27(dB) （郊区） =4.87（lgF）2-18.33lgF+40.49=32.52(dB) （乡村） 代
15、入相关数值得：PL(dB)=69.55+ 86.35-4.16+42.93 *lg(D) = 151.74+42.93 * log(D) . . 学习好帮手 隔墙损耗:水泥墙按 10 dB,钢精混凝土墙按 20 dB 算； 多径衰落损耗余量:室内按 7 dB 预留； 系统负荷 50时覆盖场强下降:约 3dB； 为了方便分析,我们用 Okumura_Hata 模型分别计算了室内各种状况下的路径衰耗值,预 测了在各种距离和阻挡情况下的覆盖强度,见下表: 2000MHz2000MHz 频段的室内衰耗及覆盖强度预测表频段的室内衰耗及覆盖强度预测表 (天线安装高度:2 米；天线软天花明装；天线总发射功率:5 dBm) 距离空间衰耗多径衰落负荷衰落 （50负荷） 隔墙损耗总路径衰落量覆盖强度 122.95 dB7 dB3 dB-33dB-28 dBm 235.88 dB7 dB3dB-46 dB-41 dBm 343.43 dB7 dB3dB-53 dB-48 dBm 552.96 dB7 dB3dB
