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1、推荐3G室内分布系统规划设计及测试措施研究、概述 随着G脚步的日益临近,室内分布系统建设的急切性及重要性越来越突出。一方面，室内分布系统的话务量占比很大。根据oCM的最新记录,室内场合占了近80%的话务量,而在实行了室内覆盖的建筑物内话务量增大了1.3倍。从国内的经验数据可以看出,目前G网络0%80%的移动顾客话务量也发生在室内。另一方面，从G业务使用来看，室内环境舒服，顾客大多在室内消磨等待的时间，因此,室内顾客更喜欢使用3G的丰富业务。为了更好地满足顾客体验，树立良好形象，运营商应当对3G的室内覆盖建设予以足够注重。 从解决覆盖、容量、质量这三个网络规划及优化主题来看,室内分布系统都是非常
2、重要的解决手段。从网络覆盖来看,室内分布系统可以解决室内盲区及干扰区域;从网络容量来看,室内覆盖还可以分散密集区域的话务量,从而减轻室外基站的压力，减少室外基站的数量和配备;从网络质量来看，室内覆盖减少了室外系统的负荷，由于3G自干扰的特性，也就减少了网络整体干扰水平，从而提高整个系统的质量、容量。因此,室内覆盖对于3G网络的建设具有至关重要的作用。本文从如下三方面对DA室内分布系统的规划、设计、测试措施进行细致分析:做哪里:解决如何选点问题。 怎么做：解决选点之后如何进行方案设计的问题。如何验证:解决系统实行后的测实验证的问题。2、规划选点的原则和措施 由于自干扰性、呼吸效应、同频复用等因素
3、,3G室内分布系统与老式2G室内分布系统相比，有很大的差别。对新的移动运营商而言，为了在网络运营初期能与先进入者的网络质量可比，必须考虑提前建设的问题,此问题有两个重要特点: 如果没有室外网络环境，将无法精确预测室外基站在室内的信号覆盖及干扰状况。那么,应如何进行选点?如果没有室内的原则信源,将无法对系统质量进行验证。那么，如何保证信源接入后的覆盖质量?在设计阶段如何设定合理的覆盖原则,以满足3G多种业务的需求? 下面先分析选点的问题,背面章节将对第二个问题进行分析。 2.13G室内分布系统规划选点应遵循的原则 3G室内分布系统选点应遵循如下三个原则: 统一性：即室内室外站点规划的统一，在建设
4、室内覆盖时，要考虑室外信号的影响,同步需考虑对室外干扰水平的提高。差别性:由于网络建设受投资限制，因此要以顾客满意度为衡量原则,以制定不同建筑物的室内质量目的。对于不同的区域及建筑物，可在建设方略、建设阶段进行差别性调节。经济性:对于一种特定的建筑物，室内覆盖有多种选择时,需合理选择覆盖原则及设计方案，以达到性价比最大化。 2.2 3G室内分布系统规划选点目的 建设室内分布系统是为了消除建筑物内部的信号盲区、弱区，解决建筑物内部信号杂乱导致的通话质量差等问题，以及分担室内话务量并改善网络拥塞。 表1把3G室内分布系统建设目的分为5类,实际建设时可结合室外基站对室内的覆盖状况作相应的调节。 表1
5、 3G室内分布系统建设目的及范畴 2.3选点优先级 G室内覆盖系统的建设应根据覆盖级别、话务级别,结合市场发展方略,拟定建设优先级，分批建设。对无法运用室外基站信号达到室内良好覆盖以及对业务需求大的公共场合，应优先安排建设。 根据权威调查公司的影响力模型分析成果,对于新的移动通信产品，年轻人、白领商务人士对其别人群与否使用该产品的影响力最大。对于新运营商,要扩大品牌效应,应有针对性地对年轻人、商务白领人士常常活动的场合优先覆盖。优先覆盖的原则如下： 从建筑物的性质考虑：大型公共场合、重要办公楼优先。 从话务量角度考虑:高业务量区域、人流量大的区域优先。对拥有二代网络的运营商而言，应优先考虑2G
6、需求有交集的建筑。可根据2G网络的话务量来分析3的需求。 从覆盖角度考虑：根据2G的经验,楼高15层以上、单层面积超过1200平方米、室内间隔较多的建筑物优先。如果存在2网络,且3G规划站址相似,可根据目前G的覆盖状况较精确地预测G覆盖状况；也可根据室外基站规划仿真成果,对室外基站能否解决室内覆盖进行初步判断。 3、设计措施 3. 设计原则的取定设计原则的取定直接影响到器件选用、设计措施、天线密度、系统效果等因素。下面从理论及实测两方面进行研究。(1）理论分析 一般来说，以导频信号强度Ec作为WCDMA室内分布系统的覆盖衡量原则之一。Ec的拟定与业务规定、覆盖规定、EcI规定以及Io有关。 设
7、： 室外基站在室内总信号强度SSI=I-o（B）,热噪声N(dB)， 室内基站导频信号强度SP=EI(d),RSSI=IoI（dBm）, 那么，考虑室内室外信号综合因素后, 总o=1lo10（o-o10)10(Ioi/1)+10N(dBm)。 设室内分布系统基站导频功率占室内总功率的10%,在5%负载状况下， I=Ec-i+7(dB）（由于0%负载，相称基站输出功率=导频信号+1-3dB) 此时，Io1og1(I-o/)+1(Ec-i7）/10）+10（-18+7)（dBm）,室内Ec/I=Ec-Io=Ec-10log10(o-/10)+10（Eci+7）/1)10（101)(dB) 其中,N
8、o=-18+7-10dBm，7为终端的噪声系数。 根据上述公式，可以得出在室内系统信源导频边沿场强Ec-i拟定期,室外底噪与Ec/Io的关系曲线图(如图1所示）。图1室外底噪与EcI的关系曲线图（室内RCP为-85m，50%加载） 可见，在室内覆盖边沿导频Ec-i一定的状况下,c/Io与室外基站的SSI存在量化关系,反之也成立。例如,当室外基站RSS=-78dBm时，由图可得,如果要保证c/Io-0B,需要ci85dBm。 (2)某都市CDMA网络的测试数据 从上述分析可知,如果要拟定室外基站在室内建筑物的精确Io，需给Ec预留恰当的余量，以保证Ec/Io,从而拟定Ec的设计目的，这在室外网络
9、未开通时非常核心。 为了得到典型I数据，选用某都市部分典型楼宇进行底噪现场测试，并对成果进行记录分析,如图所示。图2 建筑物室内的室外基站底噪测试图 从图2 可知，底噪o有90%的概率不不小于-78Bm。又从图可知,如果设定Ec-5dm,则有9%概率的区域可以保证Ec/o-。从3实际测试成果可得：只要Ec/Io-1，且RS-90，则可以保证95%以上的概率业务速率8k/s。从链路预算的角度分析，-5dBm的边沿场强可以保证384k/s的业务速率规定。综合考虑业务覆盖需求及c/规定的最大值，即可得到边沿场强覆盖原则。 (3）设计原则 根据以上理论分析及实际测试的成果,对于WCDM室内分布系统的设
10、计目的,可按如下原则设计。 电磁环境较差区域（RSSI7Bm的区域）以及重点覆盖区域：规定导频信号强度-85dBm，导频c/Io-10d。 一般区域:规定导频信号强度-90dBm,导频EcI-1dB。 地下层、电梯：导频信号强度-5dB,导频Ec/Io2dB。 3. 设计原则 下面对室内分布系统方案设计中可遵循的几种原则进行分析。 (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、减少室外信号对室内的影响三方面因素，也为了保证系统均匀、有效覆盖，可根据模拟测试成果,采用多天线小功率原则，合理布放天线,保证室内分布效果。具体如表、表3所示。
11、 表2 增长天线数量得到的增益(分裂增益) 表 增长天线数量得到的增益(隔墙增益+分裂增益） 从表2、表3的数据可知，合理增长天线数量，可有效节省信源功率,达到良好的覆盖效果。 （2)MCL(最小耦合损耗）原则 M取值原则 ML定义为基站和手机之间的最小耦合损耗。L=手机到天线的自由空间损耗+天线到基站接受机的天馈系统损耗。 手机到天线的最小空间损耗,例如一般取值米的空间损耗为38.4B。 天馈系统损耗重要涉及馈线传播损耗、器件分派损耗等。 考虑到基站噪声系数，WCDA基站底噪声为-0.1dBm,由于UE的最小发射功率为 0dBm，那么,当MC不不小于50(-105.1)55.1dB时，由于迅
12、速功率控制机制已经没法让UE减少功率，这时U的业务将抬高基站的底噪，以减少基站的敏捷度,如表4所示。 表CDMA基站噪声分析 一般取MCL5（UE为50dm发射时，达到基站的底噪-5-6=-11dBm),基站的敏捷度下降04dB。 当UE离天线口为m时，假设基站发射导频功率为33Bm,则室内天线口发射功率必须满足如下规定： MCL384dB+(33-天线输出功率）6dB， 天线口功率.4dBm。 CL实验 为了验证MC对天线口功率规定,用UE/B个终端在某地进行了ML实验。表所示的状况中，逐渐减少CL(UEA逐渐接近天线）。 表5MC现场测试数据 从表5的测试成果可知，B发射功率随着A离天线的
13、距离越近而越大。A接近天线,手机与基站接受机的上行链路损耗减少,等同于在A手机不移动时天线口的导频功率增大，这时终端对基站敏捷度的影响也逐渐增大，系统的底噪增大。 小结 天线口功率过大也许会引起手机互相干扰，以及带来远近效应，而离天线近的手机会阻塞覆盖边沿手机的接入，进而影响分布系统的容量和质量。此外,国家电磁辐射原则规定室内天线口功率不不小于15Bm(总功率),在WCDMA系统中，一般导频功率占总功率的10%，因此3G室内天线口导频功率不能超过5dB。综合考虑MCL的影响及国家电磁辐射原则，建议建议室内分布天线口导频功率不超过5Bm。 (3）天线布放密度原则 一般状况下,如果已有2分布系统,
14、则可以根据频段损耗的差别对3G的信号进行预测。理论上,G和其他系统的空中传播损耗相比，差别如表6所示。 表6 不同系统空中传播损耗差别 在某地选用典型建筑物进行WCMA覆盖能力测试，不同性质区域WCDMA的典型天线覆盖半径如下（取边沿Ec-90m）： 天线口导频功率dBm，典型地下停车场天线覆盖半径为15米； 天线口导频功率05dBm，酒店的天线可覆盖前后左右四个房间(四个房间对门）; 天线口导频功率05dBm,有货架的超市覆盖半径为2米; 天线口导频功率0dBm，运用壁挂天线（增益6dBi）水平方向打覆盖电梯井和电梯厅,可以覆盖3层（上下各一层）; 天线口导频功率05dBm，板状天线(增益11d）垂直向下打覆盖电梯,主瓣可覆盖4层，后瓣可覆盖层。 4、提前建设如何验证系统可行性的问题 在3G信源没有开通前,如何验证分布系统建成后的
