室内分布系统设计原则一、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4~5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/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,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。室内分布业务特征典型场景场合特征用户业务注意区域民航机场漫游用户比例较高;高端用户比例较高;数据业务比重较大话音业务;数据业务候机大厅、VIP候机厅需要考虑数据业务接入能力,保证PS384K接入会展中心/会议中心/室内体育场馆话务以事件触发;平时几乎没有话务,但有展览、会议、赛事举行时,话务量会出现浪涌高峰话音业务;数据业务其新闻中心、展厅、会议室会有大量的数据业务需求,保证PS384K接入商场超市高峰时段话务密度较大语音业务保证CS64K接入写字楼高端用户比重较大,数据业务需求较大话音业务;数据业务会客区域、会议室区域需要保证数据业务接入能力,保证PS384K接入,其余区域保证PS144K接入宾馆酒店高端用户比重较大话音业务;数据业务酒店低层的商务区和消费区话务比重较大,高层客房话务比重较小地下停车场话务量很小语音业务边缘承载速率楼宇性质典型区域建议的边缘承载速率典型区域写字楼PS384K会议区、接待区会展会议中心PS384K重要会议室、展厅机场PS384K候机大厅、VIP候机室自有场所PS384K全部政府机关PS384K全部体育场馆PS384K新闻中心酒店PS128K客房区、会议区火车站PS128K候车大厅口岸PS128K商务区企事业办公楼PS128K会议接待区娱乐场所PS128K全部学校PS128K教室、宿舍、办公区商场超市、汽车站、地铁隧道、商住楼、居民楼、医院、公共场所CS64K全部室内外协同覆盖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)+β*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,2GHzPL(d0)=38.5dB;1800MHzPL(d0)=37.5dBβ为距离损耗因子,要由模拟测试求得,一般范围为:0~2dB/m,本次工程取0.5dB/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0dBm~5dBm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800~2500MHz。B、RRU设备选型:本站安装BBU站点,首要遵循全多模/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。参考依据参考依据器件5dB6dB7dB10dB15dB20dB二功分合路器插损1.8dB1.4dB1.1dB0.5dB0.3dB0.2dB3.3dB1dB耦合损耗5dB6dB7dB10dB15dB20dB参考依据每小区平均UE数10203040506070负载因子0.1790.3560.4890.5380.5820.5730.604总发射功率37.4940.2142.1942.7942.8842.8942.89满意率10.9920.9350.770.6710.560.505软切换比例0.1470.1530.1320.1060.080.0680.057假设基站最大总功率20W=43dBm:-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:ANTn-m功分器:PSn-m耦合器:Tn-m合路器:CBn-m2)信源:型号规格:DCSRRU20W/……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、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