1、GSM室内覆盖规划设计、优化及3G展望,天津移动通信有限责任公司 网络优化中心 应急通信室 2005.8,室内覆盖系统的组成及选型,信号源 + 分布系统,信号源的种类,1、微蜂窝或宏蜂窝：机房位于建筑物内，需单独的传输设备，用于解决较大面积地点的覆盖及（或）容量问题 2、室内直放站：将室外宏蜂窝基站信号放大后，用于建筑物内的信号覆盖，无需传输设备，只用于解决小面积地点的覆盖问题,分布系统的种类,无源分布：用耦合器、功分器等无源功率分配器件将信号功率进行合理分配，再通过馈线传输到室内各个收发天线，以完成对室内区域进行覆盖的分布系统 无源+电分布（简称电分布）：在无源方式基础上，增加了电放大器件
2、无源（+电)+光分布（简称光分布）：在无源方式或无源+电方式基础上，增加了光器件，大量使用光纤作为信号传输介质,无源分布是首选方式,造价低、安装方便、安全可靠 对安装环境要求低：无需供电，受温度及湿度影响小 动态范围大，不会产生上行噪声，便于功率调整及信号源扩容 频带宽，便于兼容3G等系统，改造成本也低,无源分布方式的局限,缆径较粗，施工时走线会受到限制 路径损耗较大，导致信号传输长度受限（一般低于300米），不适于进行大型建筑物的覆盖,电分布是次选方式,适用于中大型建筑物，当无源分布方式无法进行覆盖时，应次选电分布方式,光分布是末选方式,对于特大型建筑物，或分散的多幢建筑物使用同一信号源进行
3、覆盖时，如电分布方式无法进行覆盖时，因光纤传输损耗极小（2dB/1000m），可使用光分布方式进行覆盖,分布系统的设计及规划原则,1、拓扑结构应足够灵活，允许兼容未来的室内覆盖规划 2、分布系统设计应便于实现分区覆盖 3、干放的输入应通过耦合器输入，充分发挥干放增益 4、应使用专用频点，避免建筑物高层窗口与室外站产生同频干扰,2G分布系统设计技术指标,1、信号覆盖电平 ：信号重叠区信号电平大于-60dBm的区域达到总覆盖区域的90%以上 ;信号盲区信号电平大于-80dBm的区域达到总覆盖区域的90%以上 2、切换成功率：室内外小区之间、室内各小区之间的切换成功率大于95% ; 3、保证覆盖区域
4、内接通率不低于99.9，话音断续、背景噪声率以及单通、回声、串话率均小于0.5% ; 4、C/I：同频道载干比C/I12dB；（无跳频）同频道载干比C/I9dB；（跳频）临频道载干比C/I-6dB；相邻第二个频道载干比C/I-38dB,功率单位dBm、dBi、dBd、dB、dBc的概念,1、dBm：用于表达功率的绝对值，计算公式为： 10lg(P功率值1mw)如现网微蜂窝MCELL_CITY的发射功率为1.2w=30.75dBm； 900M手机的最大发射功率为2 w=33dBm；1800M手机的最大发射 功率为1w=30dBm 2、dBi、dBd：均用于表达功率增益，两者都是一个相对值，只是参
5、考的基准 不同：dBi的参考基准为全方向性天线;dBd的参考基准为偶极子。同 一增益用dBi表示比用dBd表示大2.15 3、dB： 表示功率的相对比值，计算甲功率相对乙功率大或小多少dB时，计 算公式为： 10lg (甲功率乙功率)。如可以说900M手机的发射功率 比1800M手机大3 dB 4、dBc：也是表征相对功率的单位，计算方法与dB相同，但主要用来度量载 波功率的相对值，如度量三阶互调等干扰，原则上可用dB代替,系统容量预测,在实际预测时，需要认真分析该处室内用户群特点估算潜在话务量，需要进行如下几个方面工作： 1）用户的职业分布：我们对于用户职业的考虑主要是从外企职员、旅客、居民
6、等方面，不同的职业手机占有率是不同的，所以是估算话务量的一个依据。 2）用户对移动业务的需求：用户对移动业务的需求是不一样的，比如：通信行业的手机用户一般通话时间长，而且比较喜欢使用新业务，商场里用户一般只是用手机进行通话。 3）采用合理的话务模型：由于是室内覆盖，所以与室外基站在话务模型是不同的，室内每信道话务量会更高一些。 4）预测用户群的大小：我们根据建筑物的规模，用途，商场的客户流量，写字楼的上座率等因素，预测手机用户数。 5）计算潜在话务量:潜在的话务量主要来自于新技术、新业务的发展，如GPRS就有可能一次提供用户多个信道，另外，资费的调整也会带来话务量的激增。为此，应留有一定的余量
7、，具体余量大小根据不同地区的发展情况会有所不同，但是一般来将，新建微蜂窝应保证一年内的容量需求。根据得到的总的容量要求，则可容易地得到具体载频配置要求。,工程设计,在实际工作中，我们希望在符合覆盖的要求下，分布式系统的天线点的个数尽可能少，减少施工量和施工难度，并减少投资。所以，在工程设计其间，我们会使用专用的模拟测试设备对要覆盖的楼宇进行详细的覆盖预测。根据测试的结果，进行工程技术方案的设计。在基站开通后，我们还要重新进行验收测试，以检验是否达到我们的预期,设计案例-市通信管理局,位于南门外大街上，由于建筑物紧靠路边且落地窗很多，室外宏蜂窝信号在室内场强高达-40dBm，因此将定向天线放置于
8、邻街的墙边，向室内方向照射，保证了室内经参数控制后，不占用到室外宏蜂窝的信号，而溢出到街道上的天线背向信号较弱，不会成为主占小区,分布系统设计中的分区原则,对多部分区域统一覆盖便于话务分流，可充分利用信号源的容量，分区覆盖可减少设备投资。是统一覆盖还是分区覆盖，取决于覆盖区域的具体情况：存在突发大话务量的地点应尽量统一覆盖，其它情况可分区覆盖，以节约投资，增强覆盖,共同覆盖设计案例-体育中心,内部分为A、B、C、D馆及新闻中心，另外又与体育宾馆相邻，各场馆经常举办活动，不同的活动中话务量分布有时很不均衡。为彻底解决所有场馆内的话务量吸收问题，经多次扩容，最终将各个场馆使用统一的12载频室内覆盖
9、进行了覆盖，并通过与其楼顶上的12载频室外宏蜂窝小区共同覆盖各场馆，目前除特大型活动仍需出动应急通信车外，基本满足了一般活动的需求,分区覆盖设计案例-泰达体育场,覆盖泰达体育场所有室内区域，包括贵宾室、商铺等，经话务量预测需12载频，如共同覆盖分布系统需按12载频设计，成本很高；因椭圆型室内区域两端话务量分布对称，故按6/6配置分区覆盖，在保证覆盖效果的前提下节约了建设费用,高层居民楼覆盖探讨,可采用室内分布系统覆盖地下室、电梯等盲区，但覆盖房间内困难较大： 1、居民不同意在房间内装天线，只能装在楼梯间内，房间内空间很大，一般为铁门，天线以符合国家标准的最大功率输出，透过铁门或承重墙后，经室内
10、空间的衰减到达窗边时，场强低于-70dBm，窗边室外信号经常高于50dBm，参数调整难度大； 2、居民楼的楼道多为水泥顶，无吊顶，电缆走线只能采用明线穿管方式，影响美观，物业协调难； 3、逐层走线工程量大，投资大，而话务量相对较小，成本回收难,从窗外覆盖房间的几种尝试,1、从高层对面的建筑物适当位置安装室外天线； 2、利用现有宏蜂窝基站，调整天线角度或增加定向天线进行覆盖； 3、沿高层居民楼的窗边下水管或楼中央天井墙壁安装泄漏电缆,室内分布系统的验收,室内分布系统的验收是指新建室内分布系统的入网验收以及室内分布系统改造的验收。包括开站前的器件验收及开站后的无线效果验收（结合初步优化同时进行）,
11、器件验收的准备工作,1、分布系统厂家应确保该点无严重的遗留问题，并与网优人员确认可以验收。 2、分布系统厂家应出具验收报告，验收报告应包括协议复印件、设备清单、设备安装位置表、分布系统系统图、分布系统平面图、天线驻波比测试表，分布系统安装与施工工艺自查结果。如有遗留问题，需对遗留问题详细说明原因、情况与解决期限。如有与最终技术方案在设备数量、安装位置等方面存在差异，应增加变更表格说明情况。上述内容分布系统厂家与建设监理需同时签字确认。 3、分布系统厂家应提供驻波比测试仪表。 4、应急室人员应检查厂家所提供的验收报告的内容是否符合要求，并确定验收报告中的内容是否与最终技术方案相关内容一致，如有差
12、异是否在变更表格中体现,器件验收的内容,1、 抽测天线总数10% 20%数量的天线驻波比。 2、抽查分布系统的施工工艺。 3、检查信号源（微蜂窝或宏蜂窝）、所有有源设备（主要指光近/远端、电干放）、传输设备的安装工艺与机房安全。 4、涉及宏蜂窝基站的，需动力室进行外围监控的验收。 5、确认天线的实际安装情况与最终设计方案、验收报告中的分布系统的系统图、平面图一致。 6、核查分布系统的设备资产数量。 7、汇总上述验收工作的结果，如有遗留问题且无法现场及时整改的，责令厂家限期整改，一般情况下不得超过3天。 8、信息钮应已全部贴好。 9、网优、工程监理、分布系统厂家、代维厂家四方对验收结果签字确认,
13、无线效果验收前的要求,1、由应急室人员检查与调整微（或宏）蜂窝参数，包括输出功率、小区最低接入电平、C1及C2值、厂家提供的邻小区关系、短消息及GPRS配置等。 2、由分布系统厂家提供：所有吸顶、壁挂天线的出口功率（天线正下方距地面1.2米处的测量值），有覆盖的电梯与平层信号的最低值与通话效果，分布系统厂家与代维厂家同时签字确认。 3、由分布系统厂家提供：技术方案中场强预测点的实测结果（使用技术方案中的场强预测图及空白表格），是否达到设计要求（一般要求室内信号重叠区不低于-60dBm，室内信号盲区不低于-80dBm，技术方案中有特殊要求的以技术方案为准），分布系统厂家与代维厂家同时签字确认,无
14、线效果验收及初步优化内容,1、网优人员对天线的出口功率进行抽测，并抽测平层的通话效果。 2、对技术方案中场强预测点的场强进行全面测试。 3、全面检查电梯内的通话效果，出入口及公共区域的切换是否正常,室内覆盖优化基础,与室外宏蜂窝主要覆盖的街道无线环境相比，建筑物内的无线环境有着其独有的特点，相应地，室内覆盖的优化也有许多特点，了解这些特点是进行室内覆盖优化的前提,室外频率规划不适用于高层建筑物,室外宏蜂窝频率规划利用城市街道的无线环境达到同频复用的目的，但对于10层以上的高层建筑，其窗边与许多室外基站的天线之间无任何障碍物，近似自由空间损耗，因此可收到很多五公里外基站的强信号，使用任何室外宏蜂
15、窝频点都有受到同频干扰的可能性 解决方法：在频率规划中为室内覆盖保留专用的频点，市区以内的宏蜂窝不使用这些频点（目前为4，6，10，31，56，58共6个频点）,室内覆盖对EGSM频段的兼容度,1、由于微蜂窝只支持一种频率类型，所以不能使用EGSM频点； 2、不同分布系统（直放站）对EGSM频段的兼容度不同，对不完全兼容EGSM频段的分布系统（直放站），如其信号源（施主小区）使用EGSM频点时，应对覆盖区域现场测试，保证EGSM频率工作正常,单向邻小区在室内覆盖优化中大量使用,1、因高层建筑物窗边可收到很多室外宏蜂窝小区的强信号，这些信号多半受到严重的同频干扰，为保证手机开机占用室外小区后能重
16、选或切换至室内小区，应保留可占用室外小区至室内小区的单向邻小区关系； 2、为避免占用室内信号源的手机在高层切出，应保留尽量少（最少3个）的双向室外邻小区，该小区应在建筑物出入口可占用，且在高层（经参数调整）不会被重选或切入,MOTOROLA微蜂窝专用切换算法的应用,为适应室内覆盖复杂的无线环境，MOTOROLA的GSM系统专门为微蜂窝设计了6种切换算法，编号为2至7，加上常用的第1种切换算法，共7种切换算法。除基本的第1种外，室内覆盖经常会使用第2、3、4、5种切换算法，分别用于不同无线环境的切换需求,突发话务的优化在室内覆盖中的重要性,室内环境相比室外环境，虽话务量少，但载频数也少（一般2-
17、6块载频），因此对突发话务的适应性差，加之应急通信多在室内覆盖点发生，突发话务的可能性大，而有效重叠覆盖的室外基站少，无法分担室内的话务量，用户申告强烈，室内应急活动多政治性强、参与人员级别高或范围广，对我公司网络形象影响很大。因此突发话务的前期信息搜集及活动期间的优化非常重要,室内环境用户申告的紧迫性,1、对于室内环境屏蔽很大的建筑物，室外基站在室内的场强很弱，室内分布系统出现故障时，无法临时覆盖室内区域；2、对于高层建筑，高层上室外基站场强较强，但受干扰严重，无法有效覆盖室内区域；因此，室内分布系统出现故障时，用户一般无法使用手机通话；且用户活动区域基本在楼内有限区域，导致故障期间用户始终
18、无法通话。所以，用户申告极为强烈。如：某次系统故障导致市区十余个室内覆盖点一小时内无法发起呼叫，当天上午产生了近百张用户申告单！,新建GSM室内覆盖点兼容3G的必要性,1、建筑物室内作为数据业务的高发区域，是3G覆盖的重点 2、两网合一，无源器件大部分可共用，为企业节约建设成本 3、避免二次施工 ，降低3G建设的准入难度,宽频无源器件的工作频段应为800MHz2500MHz,移动GSM900的工作频段：上行：890MHz909MHz；下行：935MHz954MHz； 联通GSM900的工作频段：上行：909MHz915MHz；下行：954MHz960MHz； 移动GSM1800的工作频段：上行
19、：17101725MHz； 下行：18051820MHz； 联通GSM1800的工作频段 ：上行：17451755MHz；下行：18401850MHz； WCDMA/CDMA2000的工作频段：上行19201980MHz； 下行21102170 MHz； TD-SCDMA的工作频段：上行18801920 MHz； 下行20102025MHz； CDMA800的工作频段： 上行825835MHz； 下行870880MHz。 WLAN的工作频段： 24002483.5MHz。,WCDMA系统设计技术指标,1、信号覆盖电平：95%的区域信号强度不低于-80dBm；90%的地点信号强度不低于-75dB
20、m 2、下行导频信道Ec/Io：移动台天线端下行导频信道Ec/Io应大于-10dB 3、室内/室外切换控制 ：室内覆盖范围内所有信道应由室内用户产生，室内靠近建筑物外墙、窗户处不应发生切换室内外小区之间、室内各小区之间的同频切换成功率大于98%室内外小区之间、室内各小区之间的异频切换成功率大于95% 4、室外信号泄漏强度：室内覆盖信号应尽可能少地泄漏到室外，在室外距离建筑物外墙10米处，室内信号泄漏强度应小于室外覆盖信号10dB以上,两个双网合一的大型工程案例,1、地铁一号线项目：目前共有22个站点，其中本溪路到陈塘庄中间的13个地下站台及隧道，需进行双网合一的室内覆盖 2、正在兴建的天津奥林
21、匹克体育场将承接2008年奥运会足球第一阶段部分比赛。预测整个体育场内最多有6.5万人 ，需进行双合网一的分布系统覆盖,地铁一号线项目,3G 业务模型预测 ： a. 语音业务：0.055Erl/用户； b. 电路型视频电话业务：0.015Erl/用户； c. 分组移动数据业务：等效0.02Erl/用户；所以，3G 用户模型我们取定0.09Erl/用户,地铁3G系统的无线规划,1、初期采用单载波配置； 2、因地铁内无线信号较为纯净，无导频污染，各地下站及地下站两端出口处的室外站应采用同频方式组网，切换成功率高，频率利用率高。,奥林匹克体育场项目,1、预测整个体育场内最多有6.5万人 2、3G业务
22、模型预测：a. 语音业务：0.055Erl/用户；b. 电路型视频电话业务：0.015Erl/用户；c. 分组移动数据业务：等效0.02Erl/用户；所以，3G用户模型我们取定0.09Erl/用户。,奥体中心3G 网络建设规模,采用应急通信和常规建设相结合的方式建设移动网络，应急通信采用四辆应急通信车（每车配置3/3）共24 个扇区*载频，因此常规建设36个扇区*载频，按照目前掌握的3G 设备情况，共需8个3G 设备（考虑2 机架的富余）,奥体中心分布系统建设方式,话务量最集中的看台部分采用光分布室外分布系统进行覆盖，同时充分考虑投资省、效率高的原则，GSM、WCDMA移动通信系统采用共用室外、室内分布系统的方式建设，并与场外应急车信号组成“应急车载波池”覆盖场内看台，还可与时代奥城居民小区实现信号源容量分时共享,结束语,目前，中国移动3G网络的建设已进入WCDMA网络的实验站建设阶段，在今后的分布系统工程中，应具备务实的前瞻性，以市场为导向、以公司利益为原则，将3G系统的需求及时融入室内覆盖系统建设，力争在新的网络环境下保持中国移动精品网络的领先地位,
