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课程名称第14部分、室内分布系统小区覆盖一．概述二．室外布线系统组网形式三．室外布线系统覆盖方式四．小区覆盖的解决方案五．居民小区覆盖案例六．小区覆盖可能存在的问题七．结语主要内容室内分布系统的小区覆盖一、概述由于建筑物的遮挡，居民区的部分区域会出现信号盲区或信号弱的情况，尤其是室内4层以下的建筑物。6-12层之间的室内覆盖通常只能够满足基本通话要求，不能满足高速数据业务要求。高层室内信号往往是来自周围多个小区的漂移信号反而不能正常处理业务，直接影响手机用户的网络体验。一些高档居民小区的高端用户多，单用户话务量大，而周围宏蜂窝小区的富余容量有限，这些区域网络容量难以满足。与此同时，居民的环保意识日渐增强，抵制电磁辐射的情绪比较大，在居民区附近选站址困难，居民小区建筑分布紧凑，仅通过宏基站来解决居民区覆盖比较困难。如何解决住宅小区的信号覆盖和网络容量问题，已经成为我们日益关注的课题。室内分布系统的小区覆盖不同高度楼层出现的不同情况室内分布系统的小区覆盖不同类型遮挡物的穿透损耗如下表：遮挡物类型穿透损耗主体墙25~35dB隔音墙15~20dB砖墙10~15dB水泥地板15~20dB木墙2~5dB玻璃墙3~6dB电梯门15~25dB电梯轿厢5~15dB室内分布系统的小区覆盖二、室外布线系统组网方式众所周知，室外网络的覆盖是连续的，而室内网络的覆盖则是离散的。连续覆盖的室外网络和离散分布的室内网络共同完成了全网整体的覆盖。因此针对特定的一片区域，必须将离散的室内覆盖与室外网络特定的环境结合起来，实现真正的室内外协同的覆盖。室外布线系统跟室内覆盖一样，主要采用大量小型的、低发射功率的天线安放在小区内，来达到覆盖小区的目的，大量的天线通过隐蔽的馈线和基站设备相连接。室外宏站和居民区采用异频组网方式。2.1室外宏站和室内微基站或单通道RRU共同覆盖在该居民区外围附近找站点设置宏基站，以宏基站为主来解决居民区的覆盖，然后在宏基站覆盖盲点局部区域采用微基站或单通道RRU进行补盲覆盖。适用的场景可以是小型或中型居民区。当居民区的规模不太大时一般能取得较好的覆盖效果。多通道RRU有多个振元，所以需要多根馈线，例如：8通道RRU有8个振元，这就需要8根馈线。多通道RRU的每一个通道就对应了一路天馈。在室内分布中,一般是把3G的信号跟2G耦合在一起，没有必要使用多通道的RRU，就用单通道的RRU了,且可以减少工程量（馈线方面），还利于后期扩容。一般多通道RRU适用于室外宏站，其一般支持智能天线。而室内分布系统中，其不使用智能天线，所以一般用单通道RRU。使用单通道RRU解决小区信号覆盖2.2小区BBU+RRU的室内外分布系统覆盖室外布线系统是采用小功率多天线的设计理念，利用光纤、馈线、功分器、耦合器等无源器件和干放等有源器件将信号源的信号分布到室内外覆盖目标区域的各个天线点，从而达到对室内外目标区域覆盖的一种移动通信覆盖系统。其优点是可以将信号分布到目标区域的每个角落，且每个天线口的功率较小，满足环境要求，降低用户心理抵触情绪。室内外分布系统的天线一般采用美化的非智能天线，可以是全向天线，也可是定向天线。室内分布系统的小区覆盖室内分布系统的小区覆盖左图为：室外布线系统示意图一般来说，通过室内分布系统的建设可以解决居民区的网络覆盖和容量问题。但是居民区或者居民小区由于受到物业因素、业主因素或者投资成本等多种因素的影响，不一定都能够实现完整的室内分布系统。对于不同的居民区，需要针对不同的条件选择不同的解决方案。三、室外布线系统覆盖方式3.1别墅小区的覆盖别墅小区楼层低，楼宇之间间距宽阔，高端用户多，对网络质量要求高。覆盖重点主要是民居内部，由于别墅一般采用砖墙，可以通过室外信源对室内进行信号覆盖，推荐使用BBU+RRU+全向伪装天线的方式进行覆盖。由于BBU、RRU之间采用光纤连接，我们可以将RRU尽量靠近天线端口，天线单元采用全向伪装天线，如全向鞭状天线，增益为4dBi，全向天线放置在灯杆内，高度为2.5米左右。天线可以安装在需要覆盖的建筑中间，这样可以对周围的多套别墅进行覆盖。BBU、RRU之间采用串行级联，可以减少线路铺设的难度。如下图所示：室内分布系统的小区覆盖3.2高层居民小区的覆盖高层居民小区的高端用户比较集中，高层居民楼由于一般采用混凝土结构，楼板厚度大，采用室外信号穿透覆盖的效果差，而且电梯一般在建筑物中间，一般为信号盲区，室外信号无法穿透，因此一般首选建立室内分布系统来实现信号覆盖，同时可以适用这种小区的高话务量的要求。室内分布系统推荐采用大容量BBU+RRU+直放站+室内分布系统方式，解决覆盖和容量问题。室内分布系统的小区覆盖一般的多数高层小区不具备实施室内分布系统条件，只能采取外部天线向室内打的方式，由于地面射灯天线往上覆盖只能够达到5-6楼的高度，因此还需要在上层增加天线，采用楼顶安装射灯天线往下发射，通过上下天线对打解决整栋建筑的覆盖问题。关键问题需要控制好干扰，覆盖方式示意图如下图所示:室内分布系统的小区覆盖3.3小高层建筑的覆盖小高层建筑在新建的城市建筑中占据了很大的比重，建筑物一般为板状结构，可以通过外部信号照射实现建筑物内部的覆盖，小高层建筑的高层信号质量一般比低层要好。在小高层建筑内部建立室内分布系统的难度比较大，投资也比较高，所以一般考虑在小区的公用地面建立分布系统。通过光纤分布系统可以有效解决馈缆损耗问题，而且光纤布线的施工量也比较小。小高层居民小区主要的解决方案通过BBU+单通道RRU+伪装天线解决覆盖。如果小区只是低层信号不好(6层以下)，推荐采用灯杆天线实现低层的信号覆盖。如果低层和高层信号都不好，一般在地面安装伪装天线，天线采用上倾角，从而同时实现低层和高层的覆盖。室内分布系统的小区覆盖目前部分城市中也存在类似以前职工宿舍的单身公寓或者公寓式酒店，其构造是两侧为房间，中间有走廊，因此针对这种类型的住宅，有利于在其内部建设分布系统进行覆盖，在每个平层的走廊安装吸顶天线或者定向板状天线(注：走廊有吊顶)往房间打，可以很好的解决其覆盖问题。控制好天线口出口电平，做好小区划分，兼顾小区切换和容量需求。就可以较好的解决问题。3.4公寓式小区室内分布系统的小区覆盖由于老式居民小区的建筑物的穿透损耗较小，一般也没有电梯等类似的信号盲区，所以一般情况下老式居民小区尽量通过宏覆盖信号穿透覆盖。另外老式居民小区的楼层一般不高，可以采用BBU+RRU+直放站+美化天线的模式进行小区覆盖。在设计中采用“多天线，小功率”的设计思路，使每栋建筑都可以视距看到分布天线，保证室内覆盖只经过一次穿透损耗，可以达到很好的覆盖效果。美化天线可以采用灯杆天线的形式。3.5老式居民区小区覆盖室内分布系统的小区覆盖四、小区覆盖的解决方案小区覆盖工程与一般室内覆盖工程的流程相同，都要经过工程勘测、方案设计和工程实施这几个阶段。与一般室内覆盖工程不同的是，小区覆盖工程通常规模较大，在当地局方和居民中的影响也比较大。最重要的是，每个小区都有自己的特点，很难以一个固定的模式去套用每个小区覆盖工程，因此每个小区前期的勘测和方案设计过程都对整个工程的实施起着至关重要的作用。4.1吸取目前全国各地小区覆盖的工程经验，我们认为小区覆盖中应遵循以下三条基本原则：室内覆盖与室外天线相结合小区覆盖中，有很多待覆盖区如公共走道、私人房间等无法通过室内布线的方式来实现覆盖，只能通过室外的各种伪装隐蔽天线来实现。但是室外天线对地下室和电梯等区域覆盖的意义不大，所以这些区域仍然只能采用室内覆盖的办法。小区室内覆盖主要有两方面的意义。第一，室内覆盖解决了高话务量公共区域的覆盖问题，而这些区域恰恰是室外天线无法解决的；第二，室外天线无法对所有私人房间实现很好的覆盖，可以通过室内覆盖的信号对部分这些区域起一定的改善作用。例如，电梯覆盖时，将电梯内的天线功率设计得比一般室内覆盖工程稍大，或者是天线数量稍多一些，这样，电梯井道内的信号可以泄漏到电梯厅和部分房间内，对室外信号起补充作用。室内分布系统的小区覆盖室外天线高低相结合采用室外天线覆盖板式住宅楼，当楼层高度不高时，通常在地面上安装垂直半功率角较大的定向平板天线配合一定的仰角就可以达到比较好的覆盖效果；但是，当楼层高度较高时，天线的垂直波瓣角和上倾角都不可能无限增大，这时需要采用分层覆盖的方法。参见右图：地面上的天线解决中低层信号问题，而在楼顶安装天线解决高层信号问题，当条件允许时，还可以在建筑物中部外墙上安装天线解决中层信号问题。室内分布系统的小区覆盖定向、全向天线相结合当小区建筑密度非常大时，采用定向天线不但数量多，而且效果也可能不理想。这时如果采用全向天线可以提高功率利用率。特别是对于庭院式结构（多个住宅楼或单元围成一圈，中间是花坛或绿地），在庭院中间安装全向天线可以覆盖大部分中低层房间，参见右图：但是如果仅采用全向天线，可能有三个方面的问题。第一，对于高层庭院式结构，当全向天线安装在花坛或绿地上时，只能覆盖中低层；第二，全向天线解决了庭院内侧室内的信号问题，外侧也可能需要覆盖；第三，某些庭院的入口比较大，而且入口邻近室外街道，这时要考虑信号泄漏的问题。室内分布系统的小区覆盖所以需要考虑将某些全向天线改为定向天线，或者在高层增加定向天线解决。经过内外结合，高低结合和全向定向结合，对小区的覆盖基本上可以称得上是“全方位立体化”的覆盖了，剩下要考虑的就是采用何种设备、何种天线来实现这种覆盖了。4.2设备的选择小区覆盖中常用的设备主要有以下几种类型：上下行选频的无线直放站小区的地理位置多位于市区，为减少无线直放站对施主基站的干扰，引入上下行选频的无线直放站。在某些场合下，还可以将它作为小区覆盖的信号源，即在无线直放站后接干放或光纤直放站（要充分考虑系统的上行底噪问题，组网时要慎重）。干放为适应小区覆盖中覆盖面积大区域分散的特点，特提供了功率系列化的干线放大器。输出功率从0.5W，1W，2W，5W，10W到20W，可灵活选择。光纤直放机近端机有无线引入和有线引入两种方式，可灵活选择。远端机仍然遵循干放的“功率系列化原则”，可以根据覆盖区的面积大小灵活选择。室内分布系统的小区覆盖移频直放站近端机有无线引入和有线引入两种方式，可灵活选择。远端机数量可以连续变化到6，仍然遵循干放的“功率系列化原则”。远端机的数量和功率都可以根据覆盖区的面积大小灵活选择。4.3天线的选择小区覆盖中使用的天线除了考虑覆盖需要，还要考虑保持小区美观，尽可能不破坏小区内的原有景观。因此小区覆盖中的天线必须做好伪装和隐蔽工作，这样必然会用到多种伪装天线。揭开各种伪装方式，伪装天线本质上还是普通的天线，首先考虑天线选取的基本原则，包括天线的类型、要求的指标、安装位置、电梯覆盖天线和天线功率等多个方面的考虑，然后再考虑天线的伪装形式。在该案例中，采用灯杆状天线，主要完成6层以下的信号覆盖。设计中采用了“多天线，小功率”的设计思路，每栋建筑都可以视距看到分布天线，保证室内覆盖只经过一次穿透损耗。设备分布及天馈示意图如下图所示：室内分布系统的小区覆盖五、居民小区覆盖案例地面定向天线覆盖能力：天线与楼宇距离25米，天线入口功率22.5dBm，使用增益9dB的射灯型天线，经一次穿透进入室内的信号，能满足1-10层的覆盖要求，考虑余量的同时，可满足1-9层覆盖要求。而经过二次穿透进入室内的信号，无法满足覆盖设计指标要求。灯杆/地面全向天线覆盖能力：使用草坪灯型全向天线，经一次穿透进入室内的信号，能满足正对单元的1-6层覆盖要求，邻单元可满足2-5层覆盖要求。合理设置天线口功率，能满足居民楼3个单元范围的覆盖要求。壁挂板状天线覆盖能力：使用定向壁挂天线，经一次穿透进入室内的信号，能满足1-7层覆盖要求。经二次穿透进入室内的信号无法满足覆盖设计指标要求。此场景下天线距离楼宇25米，天线入口功率22.5dBm，选择垂直面波瓣宽度大于45°的定向壁挂天线，若安装在楼体中层的外墙壁，可满足上下共14层的一次穿透覆盖。楼顶定向天线覆盖能力：经一次穿透进入