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移动通信网络室内覆盖原理和方法2目录1室内网络覆盖需求和方法室内分布系统的实现多系统合路室内覆盖解决方案现有室内分布改造解决方案方案审核流程及事项23453用户分布特性目前，2G网络室内覆盖面积占整个覆盖面积的20%左右，但20%覆盖面积内产生的话务量却占总业务量的50%，室内业务成为运营商收入的主要来源。3G与2G的情况基本相同。目前已经商用的WCDMA网络统计表明，3G室内的业务量近70%，室内用户已经超过室外用户的2倍以上。一批高端商务用户基本集中在室内。因此，初期进行3G网络建设就必须考虑室内覆盖的建设。0%10%20%30%40%50%60%70%业务比例室内业务室外业务室内覆盖需求分析4城市一体化无缝覆盖存在的问题室内网络覆盖需求和方法城市移动通信室内网络覆盖存在的问题PHSGSMCDMA3G盲区/弱区盲区/孤岛盲区/孤岛盲区/孤岛PHSGSMCDMA3G盲区/弱区乒乓切换区导频污染区导频污染区PHSGSMCDMA3G信号弱区信号弱区信号弱区信号弱区PHSGSMCDMA3G盲区/弱区盲区/弱区盲区/弱区盲区/弱区3G室外基站选址区域市区PHS室外站高小于30米地面30米50米楼宇地下部分室内业务需求城市一体化无缝覆盖中，由于受到城市建筑物格局、建筑分布、业务类型及分布特点移动通信网络覆盖有大量问题需要解决。5城市一体化无缝覆盖需要解决的问题室内网络覆盖需求和方法典型问题一：信号盲区——主要为地下室（车库、卖场）和电梯。典型问题二：信号弱覆盖区域和阴影区域——主要为地貌复杂的密集市区的低层。典型问题四：“导频污染”和“乒乓切换”区——主要集中在３０～５０米高度的楼层。典型问题三：信号覆盖盲区和杂乱区域——主要集中的高层和超高层建筑物的中高层。6室内专项覆盖特殊覆盖室外基站室内覆盖室内网络覆盖需求和方法质量需求成本室内覆盖室内网络覆盖实现方法7室内覆盖实现方法室内网络覆盖需求和方法室外基站覆盖：室内专项覆盖:特殊覆盖：在网络规划时，链路预算中为建筑物预留的穿透损耗余量可以在一定覆盖概率上对楼宇进行有限的信号覆盖。考虑到网络架构和建设成本，这种方法并非解决楼宇室内覆盖的主流解决方案。常规的移统通信网络规划和覆盖解决方案无法解决特殊场景的网络覆盖，需要结合具体场景的解决方案。如沿江、沿湖，隧道，和地铁覆盖。通常此类区域作为网络优化和特殊场景下网络覆盖的解决对象。根据站点需求，有针对性地对站点进行专项覆盖的解决方案,是目前国内室内覆盖建设的主流方法。8从上表的数据可以分析出当链路预算余量为10dB时，每百平方公里的区域内所需基站数变为原来的376%，网络建设成本呈几何级增大，同时站间距减小一半左右，为将来网络的优化和维护带了很大的困难。楼宇结构千差万别，10dB链路预算的余量在相同区域不同楼宇内有时太大，有时远远不够，单独增大基站密度不能完全解决网络室内覆盖的问题。下表为某密集市区一定话务模型、90%的区域覆盖可靠度，室内覆盖链路预算余量和基站数量间的关系。链路预算参考点A+X（dB）A+1A+2A+3A+4A+5A+6A+7A+8A+9A+10每百平方公里的基站数100%113%148%170%194%221%252%288%329%376%室内网络覆盖需求和方法室内网络覆盖建设成本分析9室内网络覆盖建设思路室内网络覆盖需求和方法室外基站兼顾室内覆盖采用专项覆盖方式进行室内覆盖室内覆盖可以有不同选择。一种方法是采用室外基站兼顾室内覆盖，另一种方法是建设更多的室内分布系统。实验表明，采用室外基站进行室内覆盖，可以解决部分低层建筑物的室内覆盖，但在电梯、地下车库等建筑格局复杂的区域增加基站密度也很难保证用户的业务需要。另外对于高层建筑，室内软切换比例可能会高达60%，系统资源的利用率较低，而且高层建筑的导频污染和超高层建筑的覆盖较难解决，不利于节约网络建设成本和运营成本。宏峰窝实现广覆盖、微蜂窝负责热点地区覆盖，在室外基站密度和专项建设室内覆盖系统两种方案中寻求平衡点是最好的选择。10室内专项覆盖站点需求室内网络覆盖需求和方法质差区域覆盖：典型区域：大、中型站点高度30~50米区域。站点需求：主要体现为覆盖。盲区、弱区覆盖：典型区域：地下室、停车场，和电梯。站点需求：主要体现为覆盖。话务分担：典型区域：高话务量站点，导致局部拥塞。站点需求：主要体现为覆盖和容量。11设计灵活质量合格成本可控室内覆盖解决方案室内网络覆盖需求和方法质量达标满足需求成本合理室内站点覆盖室内专项覆盖解决方案应该具备的特点专项覆盖解决方案的要求室内分布系统12目录1室内网络覆盖需求和方法室内分布系统的实现多系统合路室内覆盖解决方案现有室内分布改造解决方案方案审核流程及事项234513室内分布系统的组成室内分布系统的实现信号分布系统：根据站点结构和用户分布实现站点的容量分配、功率分配信源系统：提供容量和功率天馈系统天馈系统：根据站点结构和覆盖要求完成站点的覆盖。14室内分布系统——信源类型室内分布系统的实现信源系统根据站点规模估算容量和功率需求，结合网络建设成本选择相应信源。直放站1、无线直放站2、光纤直放站基站1、微蜂窝2、宏蜂窝3、RRU4、基站耦合基站耦合重发覆盖天线施主基站/信源基站接收天线15室内分布系统——信源系统室内分布系统的实现分布系统天馈系统移动通信完成信号中继放大信号拾取方式无线直放站常见标称功率0.5/1/2/5/10/20W；原理：利用施主天线空间耦合基站信号，再利用直放站设备对接收到的信号进行放大为分布系统提供信号源。适用范围：主要解决中小型站点的覆盖。优缺点：不需要专用的传输资源，工程施工方便，并且占地面积小设备型号丰富多样；其缺点在于对施主基站无线指标的影响比较明显。16室内分布系统——信源系统室内分布系统的实现信号拾取方式光远端机光近端机完成电光转换分布系统天馈系统单/多模光纤完成光电转换和信号的中继放大光纤直放站常见标称功率：2/5/10/20W；原理：直接耦合基站信号，再利用直放站设备对接收到的信号进行电光专换及传输，再光电转换并进行放大，为分布系统提供信号源。适用范围：主要适合用于覆盖面积较大，但话务量较低的区域。优缺点：对施主基站的影响相对较小，但需要施主基站与光纤直放站之间具备有直连光纤。17室内分布系统——信源系统室内分布系统的实现信号拾取方式有源设备信号中继放大分布系统天馈系统基站耦合使用方法从附近的基站收、发端口用耦合器或分路器获取一定比例的信号。适用范围直接耦合适用于距离基站比较近的室内分布系统，这种方式适用于低话务量和较小面积的室内覆盖盲区，其主要优势在于成本低、工程施工方便。18室内分布系统——信源系统室内分布系统的实现传输设备微基站宏基站有源设备分布系统天馈系统分布系统天馈系统有源设备分布系统天馈系统分布系统天馈系统需要建设机房适用范围微蜂窝适用于覆盖范围较大且话务量相对较高的建筑物内，解决覆盖和容量问题。宏蜂窝方式则主要用于容量需求特别大的高话务量密集型的室内区域。优点直接采用宏蜂窝/微蜂窝方式的通话质量比引入室外信号方式要高出许多，对室外网络无线指标的影响甚小，并且具有增加网络容量的效果。但建设成本较为昂贵，需要进行频率规划，需要增建传输系统。另外宏蜂窝基站需要机房。微蜂窝：宏基站：19室内分布系统——信源选取室内分布系统的实现无线直放站光纤直放站基站耦合微/宏基站RRU输出灵活输出灵活输出受限输出灵活输出灵活无容量无容量耦合容量提供容量共享容量成本低成本较低无成本成本高成本较高质量一般质量较好质量较好质量好质量好平衡覆盖容量平衡成本质量输出：站点选取的信源类型、数量、安装位置信源选取20室内分布系统的实现室内分布系统——分类(1)射频无源分布系统(2)射频有源分布系统(3)光纤分布系统(4)泄露电缆分布系统信号分布方式21功分器耦合器壁挂天线信源吸顶天线室内分布系统的实现室内分布系统——分布系统射频无源分布系统通过无源器件和天线、馈线，将信号传送和分配到室内所需环境，以得到良好的信号覆盖。一般用于中小型楼宇。22室内分布系统的实现室内分布系统——分布系统射频有源分布系统通过有源器件(干线放大器等)和天馈线进行信号放大和分配。有源系统中的有源设备可以有效补偿信号在传输中的损耗，从而延伸覆盖范围，受信号源输出功率影响较小。有源系统广泛应用于各种大中型楼宇。功分器耦合器壁挂天线信源吸顶天线干放23室内分布系统的实现室内分布系统——分布系统光纤分布系统主要利用光纤来进行信号分布。由于光纤损耗小，适合于长距离传输，光纤分布系统适合于大型和分散型楼宇等的覆盖。主机光端机光端机光端机24室内分布系统的实现室内分布系统——分布系统泄露电缆分布系统主要信号源通过泄漏电缆传输信号，并通过电缆外导体的一系列开口，在外导体上产生表面电流，从而在电缆开口处横截面上形成电磁场，这些开口就相当于一系列的天线起到信号的发射和接收作用。它适用于隧道、地铁、长廊等地形。2.8m隧道侧壁泄露电缆侧视图信号发射方向2.8m隧道侧壁正视图25信号分布方式优点缺点1、无源分布方式成本低，采用无源器件，故障率低、无需供电，安装方便、无噪声累积传输过程中无增益，功率需要精确计算，因此设计修改麻烦。2、有源分布方式设计简单，布线灵活，场强均匀需要供电，故障率高、有噪声积累，造价高3、光纤分布方式传输距离远，布线方便，传输质量好。造价高4、泄漏电缆分布方式场强分布均匀，可控性高；造价高，传输距离近。几种信号分布方式的比较室内分布系统的实现室内分布系统——分布系统26对于信源与分布系统的选取，我们需综合考虑话务量、覆盖面积、建筑结构、信源方式等因素的影响，最终采用既可达到所需的覆盖要求又可合理控制成本的分布系统。现一般情况下的选取原则：1、微型建筑物（6000m2以下）对于微型建筑物，如餐饮娱乐、地下停车场等，一般采用小功率直放站＋无源分布系统。室内分布系统的实现室内分布系统——信源与分布系统的选取272、小型建筑物（6000～12000m2）对于小型建筑物，如超市、小型办公楼、小型医院等，可分为两种情况：如建筑物内部建筑结构单一，对射频信号的传输衰减较小，则宜采用中功率直放站或微蜂窝＋无源分布系统；如建筑物内部建筑结构复杂，对射频信号的传输衰减较大，则根据实际需要可采用小功率直放站＋有源分布系统。3、中型建筑物（12000～60000m2）对于中型建筑物，如大型写字楼、中型酒店、大型医院、机场等，一般采用微蜂窝+有源分布系统，需根据实际的话务量选取合适的信源。室内分布系统的实现室内分布系统——信源与分布系统的选取284、大型建筑物（60000m2以上）对于大型建筑物，需根据实际情况采用不同的分布系统类型，包括有源分布系统和光纤分布系统。如大型酒店和综合性楼宇，由于楼层较高宜采用微蜂窝或宏蜂窝＋有源分布系统；如大型会展中心由于楼层面积较大或楼宇分散分布，宜采用微蜂窝或宏蜂窝＋光纤分布系统。室内分布系统的实现室内分布系统——信源与分布系统的选取29天馈系统根据站点结构和覆盖要求完成站点的覆盖。作用主干：负责信号在楼宇内纵向的信号功率分配和传输。平层：负责信号在楼宇平层的分配、信号传送，和覆盖。分类天线：天线点位、天线功率、天线类型、天线密度其他：馈线及路由、功率分配器件、接头等连接器件，和平层输入组成部分室内分布系统的实现室内分布系统——分布系统30天线点位天线类型天线功率室内分布系统的实现室内分布系统——分布系统模测情况31平层输入功率分配器件馈线路由室内分布系统的实现室内分布系统——分布系统32室内分布系统——分布系统室内分布系统的实现用户分布站点结构有源设备勘查资料功率分配容量分配输入设计输出容量需求功率需求信源位置33目录1室内网络覆盖需求和方法室内分布系统的实现多系统合路室内覆盖解决方案现有室内分布改造解决方案方案审核流程及事项234534多系统合路室内覆盖解决方案多系统合路的产生背景与发展楼宇已不堪重负技术成熟运营商重组太多网络节约投资室内覆盖建设节能减排35