1、1,室内分布设计演讲稿,一、GSM移动通信系统基础知识 1、GSM蜂窝移动通信系统产生：上世纪80年代，第一代模拟蜂窝移动通信由于具有保密性差、频谱利用率低等一系列缺点，而无法满足当时的通信需求时，第二代移动通信系统，即GSM蜂窝移动通信系统被研制出来。,2,2、GSM蜂窝移动通信系统的结构,3,3、GSM基站系统,基站系统是由BTS（收、发信机）及天馈系统组成，根据基站天线可以分为全向型基站和扇区性基站，在建网初期，主要考虑覆盖盲区、弱区问题，基本以全向天线为主，后期由于用户量急剧上升，建筑数量及规模逐渐增加，所以建网中后期为考虑网络质量及容量问题，基站天线以扇区天线为主，对于一个标准三扇区
2、基站，三个扇区的基站天线以正北为第一扇区、正东南为第二扇、正西南为第三扇区。,4,对于GSM扇区型基站，一个摩托基站原则上最多可以分为6个扇区，最多可以有24块载频，不过各个厂家会稍有不同。其中一个载频有8个物理信道（含公共控制信道、独立专用控制信道（SDCCH）、业务信道），一个小区一个公共控制信道，一个载频可能配置一个SDCCH信道，其余为业务信道，通话时占用业务信道，由此可以根据小区载频数推算出小区允许同时通话的用户数。,5,4、GSM系统中的几个常用参数,CELL ：小区号 BCCH ：广播控制信道 BSIC ：基站色码 CI ：小区的识别码 C1 路径损耗原则参数 C2 小区重选信道
3、质量标准参数 HOPPING 跳频状态 TX_POWER 发信功率电平,6,二、室内分布方案设计 1、首先为什么要建室内覆盖，室内覆盖到底有多重要,据统计，移动通信网络70%的话务量发生在室内；且3G带来的高级业务也绝大多数发生在室内。所以3G室内覆盖将是3G运营商品牌形象的重要体现，同时也是3G运营商吸引用户的重要手段。 2、3G室内分布系统设计要素与2G类似，3G室内分布系统结构主要包括：信号源、传输介质和中继设备（包含器件、天线）等三大部分。 (1)信号源选取室内分布系统信源主要包括：宏基站、微基站、射频拉远和直放站四种。室内分布系统信号源需要综合考虑目标楼宇的覆盖和容量要求，按照不同类
4、型目标楼宇的要求选择对应的信源。A.宏蜂窝信源：主要应用在话务量高、覆盖区域大、具备机房条件的高档写字楼、大型商场、星级酒店、奥运体育场馆等重要建筑物。,7,B.微蜂窝信源：应用在中等话务量、中小型建筑物。如分布系统功率不够可增加少量干放进行覆盖。 C.射频拉远信源：应用在话务量较高的写字楼、商场、酒店等重要建筑物，尤其适合建筑群的覆盖。D.直放机信源：主要应用在覆盖区域分散的小区，补盲覆盖的电梯、地下室等场所。 当然以上只是原则上应该这么选取，具体情况还需以局方要求为准。(2)传输介质选择 这里主要指馈线的选择：馈线在2000MHz的损耗与900MHz的损耗相差较大，所以在1900MHz的频
5、率以上一般不采用8D和10D馈线。而关于1/2馈线与7/8馈线的选择上，目前各设计所的标准也是众说纷纭，有的建议平层馈线长度超过50m、主干馈线长度超过30m的采用7/8馈线；也有建议平层或主干馈线长度超过15m的全部采用为7/8馈线。不管采用那种标准，最终目的都是要保证每个天线入口电平在指定范围之内，且波动不大。至于具体怎么选择馈线就要根据实际情况处理哒（现场情况、天线口功率的平衡、是否需新增有缘设备等）。,8,(3)元器件的使用元器件包括无源和有源两种。无源器件通常包括功分器和耦合器。3G(特别是TD)室内分布系统的无源器件频率范围必须满足800MHz2400MHz。如果再考虑WLAN系统
6、的合路，无源器件工作频率范围必须满足800MHz2500MHz。有源器件主要指的是干线放大器，信号在线缆中传输会存在一定路损，为了保证末端的覆盖效果，有时需要在传输过程中使用干线放大器，但目前移动、联通要求尽量不用干放，电信需要满足EV-DO的干放，所以有源设备的使用还是要以局方要求为准。(4)天线设置 3G室内分布系统仍然以全向吸顶天线为主。由于3G系统频率较高，空间损耗较大，绕射能力差，如果是对原有GSM系统改造的话，原GSM室内分布系统单个天线覆盖半径大，一般在20米左右，所以在3G改造过程中，需要根据实际覆盖效果增加天线数量，保证TD-SCDMA的网络覆盖。至于天线密度可以参考以下经验
7、值： 若天线口导频功率在指定的范围内的话 a、典型地下停车场天线覆盖半径为15米； b、酒店的天线可覆盖前后左右四个房间（四个房间对门）； c、有货架的超市覆盖半径为12米； d、利用壁挂天线（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）；,9,e、天线口导频功率05dBm，板状天线（增益11dBi）垂直向下打覆盖电梯，主瓣可覆盖4层，后瓣可覆盖1层。 f、对于高档酒店的套房，一般要求将天线放置于房间内，以确保套间内拥有良好的覆盖效果。另外，对于3G室内分布系统设计还需要考虑GPS同步天线安装位置、路由以及与机房的距离。 3、3G室内分布系统应注意的地方 （1）避免干
8、线放大器串联，串联后，后面干放的底噪会经过前面干放低噪放放大，导致对基站严重干扰。 （2）对于楼层较多的建筑，建议主干尽可能少用耦合器，以避免主干损耗过大。 （3）条件允许的情况下，尽可能多采用低损耗的7/8馈线，以确保天线电平值的平衡。（4）勘测要仔细，原则上房间数目、房门的位置以及内部结构都要尽可能准确，gps要测试、内部网络状况要测试。,10,三、各运营商3G标准简述 中国移动采用国内研发并拥有自主知识产权的TD-SCDMA为标准； 中国联通将采用欧洲提出的WCDMA为标准； 中国电信将采用美国提出的CDMA2000为标准。 下面逐一分析： 1、移动的TD-SCDMA 频谱划分：1880
9、-1920MHZ, 2010-2025MHZ, 2300-2400MHZ 由于与小灵通1900-1920MHZ冲突，两网共存的话，将会对TD网络造成严重的干扰，故工信部要求2011年底前，完成小灵通清频退网工作，以确保TD网络的发展。 TD的室内分布建设方式： （1）确定信号源配置： 首先估算整个室内覆盖区域的话务量，再根据话务量得出需要的载频数目。 在话务量较小的室内，可以采用单载波单小区的方式覆盖；中等话务量可以采取单载波多小区和单小区多载波的方式覆盖；高密度话务量的区域可以采用多小区多载波的方式覆盖，在室内有多个小区，每个小区有多个载波。采取这样的方式覆盖时，为了减少个小区之间的干扰，应
10、尽量减少个小区之间的重复覆盖区域，同时避免了频繁的切换。,11,下面主要分析室内信号和室外信号采取异频方案时系统容量分析：室内信号和室外信号采取异频方案时, TD-SCDMA各基站间干扰较小，只要遵循严格的同步和相同的业务时隙分配比,相互之间的干扰很小。 容量可达系统极限容量。TD-SCDMA是一个容量码道受限系统，而不是容量干扰受限系统。TD-SCDMA系统共有7个时隙，TS06，每个时隙有16个扩频因子为16的码道（可分配的无线资源的最小单位，也叫RU）。以对称时隙配置为例，TS0用于下行公共信道，TS13用于上行业务信道，TS46用于下行业务信道。上行公共信道PRACH通常占用TS1的两
11、个RU。这样下行可用的最大RU数为16348，上行为163246。 CS12.2kbit/s业务：每个用户上、下行各占2个RU，容量为：46/223个（上行） PS64kbit/s业务：每个用户上、下行各占8个RU，容量为：46/85个（上行） PS128kbit/s业务：每个用户上行占8个RU，下行占16个RU，容量为：48/163个（下行） PS384kbit/s业务：每个用户上行占8个RU，下行占48个RU，容量为：48/481个（下行） （2）方案设计原则及设计标准： 无线覆盖边缘场强：室内边缘信号导频功率P-CCPCH-85dBm； 室内天线输入口功率P-CCPCH的设计范围一般在0
12、5dBm； 室内天线布点采用多天线、小功率的原则，对于为什么要采用多天线、小功率，下面有一个关于最小耦合损耗MCL计算可供参考：,12,室内分布系统必须保证TD-CDMA严格的功率控制性能正常。3GPP规定手机发射功率调节范围：-50dBm+24dBm，在室内环境下，手机与天线最近距离约为1.5m，因此手机与天线之间的最小路损：L3832.5lg1.5043dB，根据Gema Vallejo室内NLOS传输模型。 根据功控原理，UE进行语音业务时，到达基站的功率应为-110dBm左右，功率过大对其他用户的干扰就大。 假设采用室内吸顶全向天线：发射功率UE天线增益-人体损耗-传播损耗吸顶天线增益
13、-分配路损17dB 全向天线(3dBi)输入P-CCPCH功率应29-17+12dBm，当用户通话行为不常靠近天线时，可以放宽此要求，例如电梯井覆盖。但对于超市、室内广场等环境下，应慎重考虑最小MCL问题，尽量避免少天线大覆盖。 若系统引入干放，则涉及到干放预留问题： TD每个时隙支持最大16个信道码，TS0时隙一般配置57个BRU，而每个 PCCPCH信道需要占用2个BRU来承载，所以按照NodeB 33dBm输出总功率输出，TS0按最大发射功率配置，实际PCCPCH输出功率为2729dbm。因此TD干放按最大发射功率33dbm配置，PCCPCH设计输出功率则需要回退46dBm。,13,（3
14、）系统升级 TD网络很快将升级到HSDPA，目前已经建网的10个奥运城市已全部升级至HSDPA，TD-SCDMA单载波的峰值速率只有384Kbps,升级TD-HSDPA后，单载波理论峰值速率将达到2.8Mbps，室内覆盖系统如何保证其平滑过渡，在设计上我们也需要为HSDPA预留一定功率：当多载波功率规划，而且下行速率控制代替了功率控制，至少为HSDPA预留一个载波的功率，干放应保留足够的功率余量(3dB5dB)； 2、联通的WCDMA 频谱划分：上行1920-1980MHZ/下行2110-2170MHZ（全球统一） 目前WCDMA提供多媒体业务的速率 室内环境至少2Mbit/s 室内外步行环境
15、至少384kbit/s 室外车辆运动中至少144kbit/s 信号源基站功率的分配： 基站总功率包含导频信道功率、主同步、从同步信道功率、其它控制信道功率、业务信道功率，其中导频信道功率占总功率10%；主同步、从同步信道及其它控制信道占总功率10%；业务信道占总功率80%；,14,WCDMA系统容量特点： 容量是软的（上行容量干扰受限，下行容量功率受限）。 软容量有以下含义： 一是传统的软容量概念，没有绝对固定的信道数，降低无线链路的通信质量，可以容纳更多用户，即系统容量与通信质量可以互换； 二是不同的业务有不同的容量，比如8kbps话音的吞吐容量比144kbps分组业务的吞吐容量低； 三是承
16、载混合业务时，不同的业务比例和构成，有不同的容量，即针对不同的业务模型，系统有不同的容量。 为了满足上下行数据业务不对称的需求提出来的，它可以使最高下行数据速率达10Mbps 重要参数导频Ec/Io：导频Ec/Io与系统的下行负荷相关关，负荷越大，Ec/Io越差。当导频信号的Ec/Io大于15dB时，终端能够进行解调。当导频信号的Ec/Io大于12dB时,终端能够较好地接入，如果： 导频功率85dBm、Ec/Io7dB，系统就能够很好保证CS12.2K、CS64K、PS384K等主要业务； 对于一般数据业务要求不高的区域，需保证提供CS12.2K、CS64K业务，可以考虑补充PS128K或PS
17、64K业务，这种情况在导频功率90dBm、Ec/Io12dB时即可保证； 对于最基本的CS12.2K业务，导频功率100dBm、Ec/Io15dB时基本都可以保证，在导频功率120dBm、Ec/Io20dB还可以维持。,15,重要参数MCL（最小耦合损耗）：MCL定义为基站和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。手机到天线的最小空间损耗，例如通常取值1米的空间损耗为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，由于UE的最小发射功率为-50dBm，那么，当MCL小
18、于-50-（-105.1）=55.1dB时，由于快速功率控制机制已经没法让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，根据WCDMA基站噪声分析，一般取MCL65dB（UE为-50dBm发射时，到达基站的底噪-50-65=-115dBm），基站的灵敏度下降0.4dB。当UE离天线口为1m时，假设基站发射导频功率为33dBm，则室内天线口发射功率必须满足以下要求：MCL=38.4dB+（33-天线输出功率）65dB，天线口功率6.4dBm。天线口功率过大可能会引起手机相互干扰，以及带来远近效应，而离天线近的手机会阻塞覆盖边缘手机的接入，进而影响分布系统的容量和质量。另外，国
19、家电磁辐射标准规定室内天线口功率小于15dBm（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5dBm。综合考虑MCL的影响及国家电磁辐射标准，建议建议室内分布天线口导频功率不超过5dBm。,16,3、电信的CDMA2000 EV-DO 频谱划分： 与前面两大标准不同，CDMA2000 EV-DO继续沿用800 MHZ 频段，但容量到一定规模后还是可能启用1900MHz。CDMA信号带宽为1.25 MHz，共7个中心频率，既7个频点分别是37、78、119、201、242、283、160，其中EV-DO业务主要利用前三个频点。 CDMA2000 EV-DO提供多媒体业务的速率： 可以提供峰值速率达2.4Mbps高速数据传输服务。设计中对于干放的选择及预留问题： 由于传统CDMA系统信道功率是随着业务量上升而逐渐上升，而EV-DO总是以满功率发射，传统CDMA干放基本无法适应EV-DO这种功率发射模式，所以要选择能适应EV-DO特性的干放；根据局方要求，在建网初期，预算功率时要预留6dB。这个指标也是根据用户量大小来调整。,
