室内分布系统设计原则

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1、室内分布系统设计原则,江苏省邮电规划设计院 2009.3.25,一、总体设计原则 二、DCS网络覆盖技术指标 三、WCDMA网络覆盖技术指标,一、总体设计原则 考虑到大部分3G数据业务都发生在室内环境下，为了保证3G业务给用户的良好感受，本次工程采用多天线小功率的布点原则，电梯井采用45层一副小板状天线均匀覆盖电梯； 本期工程建议高层建筑采用分区覆盖、低区与室外大网同频的方式，确保室内覆盖与室外大网无缝连接的同时，提升整体网络的质量和覆盖效果； 本次工程采用华为分布式室内微蜂窝RRU作为信号源，组网方便； 不同类型覆盖区域，结合室外3G站点的建设方案，改造或新建室内分布系统； 本次工程设计已合

2、路WLAN信号覆盖楼宇、热区，满足联通用户宽带接入的业务需求； 本次方案预留了3G容量扩充空间，在后期的实际用户量饱和的情况下，可以方便地通过增加设备扩充容量并保证覆盖空间范围；,一、总体设计原则 3G室内分布系统建设时，可作为信号源的有宏基站、微蜂窝、BBU+RRU、光纤直放站以及射频直放站，大体可分为蜂窝和直放站两类。蜂窝作信源信源稳定、扩容性好，但需要保证传输到位，信源投资较大；直放站作信源安装快捷、节省投资、尤其射频直放站不需要传输，但有抬升源基站底噪、信号源不稳定、扩展性差、射频直放站还需获得单一纯净的射频信号等问题。信号源选取原则如下： （1）对于业务需求特别大的场所如机场、火车/

3、汽车站、大型商场、大型写字楼、体育场馆、会议会展中心、联通自有场所等，均采用BBU+RRU基站作信号源； （2）对于星级宾馆、普通写字楼、企事业政府机关办公楼、医院学校等公共场所、大型娱乐场所、地铁等，采用BBU+RRU或单RRU做信源； （3）对于覆盖面积及业务需求较小、有明显主控小区的场所如隧道、电梯、停车场、地下商场、小型娱乐休闲场所等，采用RRU； （4）考虑3G系统是一个自干扰系统，在信源选取时尽量避免使用射频直放站，对于部分光缆引入极其困难的站点采用小功率的射频直放站。,典型场景分析 （1）民航机场/车站 近几年兴建及扩建的民航机场候机楼，其建筑结构一般采用全钢结构骨架，玻璃幕墙，

4、不锈钢铁皮屋顶。侯机楼内的房间举架高、面积大、基本无阻挡，传播环境比较简单。解决覆盖问题主要考虑视距传输，信号能量以直达径为主。 机场的漫游用户比例较高，高端用户的比例也较高；数据业务在总的业务中占的比重也相对较高。 机场覆盖需要达到的目标是：室内覆盖无死角，签转大厅和侯机大厅属于重点覆盖区域；重点覆盖区域需要保证容量，其中侯机大厅、VIP侯机厅需要考虑数据业务的接入能力。另外，机场侯机坪上，到港和等待离港的飞机也是覆盖目标，链路预算要考虑飞机的实际穿透损耗。,典型场景分析 （2）会展中心/会议中心/室内体育场馆 会展中心/会议中心/室内体育场馆在建筑特点上有很多相似之处，室内无线传播条件比较

5、理想。解决覆盖问题主要考虑视距传输，信号能量以直达径为主。另外，会议中心和室内体育场馆与室外隔离度比较高，所以其室内覆盖对室外宏基站的影响也基本不用考虑。 会展中心/会议中心/室内体育场馆的话务分布也有一些相似之处，用户的话务主要以事件为触发；平时几乎没有话务量，但是有展览、会议、赛事举行的时候，话务量会出现浪涌高峰，所以容量估算时要留有足够的余量。会展中心/会议中心/室内体育场馆的新闻中心会议有大量的数据业务覆盖要求，这在规划阶段需要区别考虑。,典型场景分析 （3）大型购物商场 大型购物商场的建筑结构多为加强钢筋混凝土骨架加玻璃幕墙；层内一般无阻挡或是简单的装修隔断，可不考虑穿透损耗；层间穿

6、透损耗较大（30dB以上）。解决覆盖问题主要考虑视距传输，信号能量以直达径为主。 用户业务主要考虑语音业务，高峰时段的话务密度较大。 （4）手机大卖场 从覆盖的角度看，手机大卖场的结构一般比较宽阔，加上波导效应的存在，利用室内分布系统很容易解决覆盖问题； 但大卖场的话务量会出现浪涌高峰，特点是在购机时段，突发性话务量高，同时，还会有大量的数据业务需求，这方面主要来自移动终端和利用数据卡上网。在进行容量规划时，需要综合考虑语音和数据业务来配置信道数。,典型场景分析 （5）商务写字楼/酒店 商务写字楼/酒店的建筑结构多为全钢骨架/加强的钢筋混凝土骨架加玻璃幕墙。楼层内的墙壁多采用符合吸音材料，穿透

7、损耗较小，但是酒店内这种墙壁数目较多；楼层间穿透损耗较大，如果考虑单天线覆盖多层，需要根据实际测试情况来确定可行性。 高端用户比重较大，室内覆盖需要考虑固定用户的数据业务覆盖要求；另外酒店底层的商务区和消费区的话务比重大，高层客房的话务比重较小，规划时需要区别对待。 （6）娱乐餐饮场所 在大中型城市，娱乐餐饮场所数量非常多，主要集中在楼宇底层，少部分位于地下。由于地形的阻隔、建筑物墙体的影响以及娱乐餐饮场所内复杂的隔档结构影响，使得该种场景一般都需要加装室内分布系统。该类站点的特点是：室内面积小，用户多，话务需求不高，场所数量众多且分布不集中。,室内分布业务特征,边缘承载速率,室内外协同覆盖

8、室内外协同覆盖的关键是控制干扰和切换对系统带来的影响。 重点从以下几方面考虑: 1）室内外切换 2）楼层内切换 3）进出电梯切换 4）电梯内切换 室内外协同立体覆盖的核心是控制干扰，干扰决定容量。室外信号控制不好对室内覆盖干扰大，同样，室内进行HSPA覆盖时可能信号过强，会外泄对室外形成较大干扰。 由于城区和郊区的无线环境不同，干扰水平不同。室内信号的外泄电平原则上要尽量小，一般情况下，室内导频信号泄露到室外10米处，小于室外导频强度10dB以上。,一、总体设计原则 1）多天线小功率设计原则 在室内分布系统方案设计中，考虑到室内环境的特殊性（如隔墙损耗）、减少信号外泄、降低室外信号对室内的影响

9、三方面因素，也为了保证系统均匀、有效覆盖，可根据模拟测试结果，采用多天线小功率原则，合理布放天线，保证室内分布效果。 根据无线电波室内传播模型Keean-Motley模型（适用于1800MHZ和2GHZ室内环境预测）： PL(d)=PL(d0)+20lg（d/d0）+*d+C 其中：PL(d)为路径d总损耗dB； PL(d0)为路径1米时的自由空间损耗，2GHz PL(d0)=38.5dB； 1800MHz PL(d0)=37.5dB 为距离损耗因子，要由模拟测试求得，一般范围为：02dB/m，本次工程取0.5 dB/m； d为距离m； C为天线覆盖半径内单路径穿过的所有墙总损耗dB；,一、总

10、体设计原则 2）MCL原则 MCL定义为基站与手机之间的最小耦合损耗。MCL=手机到天线的自由空间损耗+天线到基站接收机的天馈系统损耗。 通常在取值1m时手机到天线的最小空间损耗为38.4dB。 天馈系统损耗主要包括馈线传输损耗、器件分配损耗等。 考虑到基站噪声系数，WCDMA基站底噪声为-105.1dBm，用户设备（UE）的最小发射功率为-50dBm，那么，当MCL小于-50-（-105.1）=55.1dB时，由于快速功率控制机制已经无法让UE降低功率，这时UE的业务将抬高基站的底噪，以降低基站的灵敏度。,一、总体设计原则 3）天线布放密度原则 一般情况下，如果已有2G分布系统，则可以根据频

11、段损耗的差别对3G信号进行预测。 在某地选取典型建筑物进行WCDMA覆盖能力测试，不同性质区域WCDMA的典型天线覆盖半径如下（取边缘Ec-90dBm）： 天线口导频功率0dBm5dBm时， 典型地下停车场天线覆盖半径为15m； 酒店的天线可覆盖前后左右4个房间（4个房间对门）； 有货架的超市覆盖半径为12m； 利用壁挂天线（增益6dBi）水平方向覆盖电梯井和电梯厅，可以覆盖3层（上下各1层）； 有格局的平层天线覆盖取10米半径，并考虑最多穿透2堵墙。,一、总体设计原则 4）工程设备材料选择原则 A、无源器件工作频段须支持8002500MHz。 B、RRU设备选型： 本站安装BBU站点，首要遵

12、循全多模/全单模设备，其次光电连接100米内选取直流多模设备，光电级联100米以上选取交流单模设备； 本站无BBU、RRU2的站点，第一台RRU选取交流单模设备，第二台光电连接100米内选取交流多模设备，光电级联100米以上选取交流单模设备； 本站单RRU站点， 选取交流单模设备； 特殊的本站有大网机房而不安装BBU站点，光电连接100米内选取直流单模设备，光电级联100米以上选取交流单模设备； 限于设备商的供货进度不符合分公司的工程进度，本次分公司采购的整流器则按需安装，相应调整设备选型。 C、光缆省公司统一指定24芯； D、电源线双芯ZA-RVV-2*6，电表空开10安培（需设备商确认该熔

13、限是否合理）； E、接地线RVVZ-1*16； F、机房用电缆电源线按省公司统一订购规格执行。,参考依据,参考依据,参考依据,假设基站最大总功率20W43dBm: 导频功率占总功率的10%= 20W *10%=2W=33dBm； 主同步、从同步信道及其它信道占总功率的10%= 20W*10%=2W=33dBm ； 其它为业务信道； 空载时发射功率约为4W=36dBm，Ec/Io-3dB； 50%负荷时，基站发射总功率约为(20w-4w)*50%+4w=12w=40.7dBm 理想满载时，发生功率为20W=43dBm 系统设计中按50负载进行设计。下图为不考虑满功率设置分布系统，其 可能导致，导

14、频信号良好，业务信道因其信号弱，接收机不能正常解调，导致接入失败或掉话产生。,参考依据,设计图纸格式,系统原理图、平面布置图需标注各主要设备标识编号，编号方法如下：（n表示设备的编号，以每楼层编一次序号，m为该设备安装的楼层） 1）无源器件： 天 线： ANTnm 功分器： PSnm 耦合器： Tnm 合路器： CBnm 2）信源： 型号规格： DCS RRU 20W/ 安装位置： *楼*层弱电井/地下室挂墙 输出功率： *dBm,设计图纸要求,1、馈线布放不得有交叉、重复，避让强磁强电强腐蚀。 2、天线点位要合理，最大限度增加天线有效覆盖面积，容易泄漏的区域可以借助建筑物本身进行遮挡。 3、

15、信号源安装位置要考虑引电、接地、馈电光缆到位、设备挂墙固定等细节是否符合条件。 4、图纸种类 （1）信源部分 室分机房设备排列图、走线架安装示意图、机房布缆（交直流及接地、信号线）路由图、ODF(ODU/ODB)纤芯占用示意图、机房配电（开关电源/PDB）设备端子分配图,RRU安装示意图（含电源、光缆） BBR-RRU 间电源线路由图，光缆路由图 （2） 分布系统 系统图（下行链路预算图），平面示意图（包含不同类型的楼层/区域结构）,设计文本编制（单站点设计）,封面（附大楼外观照片） 勘测信息表（地理位置、地标，建筑物简介，初定覆盖范围） 1、概述（自然环境，电磁环境） 2、覆盖指标要求（覆盖

16、要求、质量要求、话统要求) 3、设计思路（设计依据，设计原则，设计范围，设计分工，采用信号源方式及描述，室内分布系统覆盖解决方案，室内分布系统建设思路） 4、设计指标分析（GSM覆盖场强分析，WCDMA覆盖场强分析，最小耦合损耗计算，上行噪声分析，切换分析） 5、设备性能指标（系统使用的无源器件、有源设备） 6、施工说明（天馈线系统的布放和安装，电源系统，接地系统，标签的粘贴） 7、系统配置清单（小型建筑、设备、主要材料） 8、附图（工程设计单站点所有图纸）,设计文本编制（单站点预算）,预算说明 表一:汇总表 表二:安装工程 表三:工日表 表四甲（设备） 表四甲（材料） 表五:工程建设其他费 小型建筑表,设计文本编制,一、概述 1、编制依据应列出作为设计依据的相关文件，要求每一项依据均须列出文件号、日期、文件全名、发文单位等，不要列出过时或作废的文件。 2、地区概况应包含地理及经济概况、市场及业务发展情况、网络现状等。 3、设计范围及分工说明所涉及的单项工程和地区，分别描述相关专业的设计范围，各专业设计分工。如果由多家设计院共同完成，应描述各设计院的分工。 4、设计文件组成描述设计文件分册情况。,