1、MF005602室内覆盖规划ISSUE1.0目录课程说明 .2课程介绍 .2课程目标 .2相关资料 .2第 1 章 概述 .21.1 室内覆盖问题 .21.2 室内覆盖引入 .21.2.1 什么是室内覆盖 .21.2.2 室内覆盖引入 .2第 2 章 室内覆盖规划流程 .22.1 站点获得 .22.2 站点初步查看/预规划 .22.3 详细设计 .22.3.1 室内覆盖测试 .22.3.2 路径损耗测试 .22.3.3 下行功率预算 .22.4 优化验收 .22.5 网络话统跟踪 .2第 3 章 室内传播模型 .2第 4 章 室内应用的设备类型 .24.1 室内覆盖系统组成 .24.2 微蜂窝
2、或直放站 .24.3 天线 .24.4 功分器 .24.5 同轴电缆 .24.6 泄漏电缆 .24.7 光纤分布式天线系统 .2第 5 章 室内设计举例 .25.1 电梯覆盖 .25.2 频率规划 .25.3 小区定义和小区参数 .25.4 邻区定义 .25.5 未来扩容和改动 .2第 6 章 天线系统设计 .2第 7 章 部分同轴分布式系统器件参数 .2课程说明课程介绍本课程介绍了 GSM 室内分布系统的概念和设计,主要阐述了室内分布系统的需求、规划流程、设计目标、详细设计和参数设计。本课程的主要内容如下:室内分布系统概述、设计流程、室内传播模型、分布系统有关设备类型、典型环境设备设计、天线
3、设计和部分器件参数等内容。课程目标完成本课程的学习后,您应该能够: 了解室内分布系统组成、应用 掌握设计方法、掌握典型环境下的设计原则相关资料第 1 章 概述1.1 室内覆盖问题随着社会经济的高速发展,新的摩天大楼如豪华宾馆、商业中心、大型公寓等,地下结构如地铁、地下室、地下车库等大量涌现,使手机在室内的使用频率日益增加。用户已不再满足于只有室外的移动通信服务,同时也要求有更好的室内移动通信服务。 室内移动通信存在着以下几个问题: 覆盖方面,由于室内的复杂结构,建筑物自身的屏蔽和吸收作用,造成了无线电波较大的传输衰耗,形成了移动信号的弱场强区甚至盲区,致使大楼的地下室、一、二层场强较弱,甚至存
4、在一些盲区。由于室内的覆盖不好,容易出现手机掉网的现象,造成寻呼无响应。质量方面,建筑物高层空间极易存在无线频率干扰,服务小区信号不稳定,出现乒乓切换效应,话音质量难以保证,并出现断音、掉话现象。容量方面,建筑物诸如大型购物商场、会议中心,由于移动电话使用密度过大,局部网络容量不能满足用户需求,无线信道发生拥塞现象。目前室内覆盖主要依靠室外现有的网络覆盖的延伸方式,如直放站方式、室外大功率基站方式、天线架高方式。但是这样的解决方式带来以下问题: 由于穿透损耗大,室内覆盖效果差,存在大量覆盖盲区,无法通话; 采用直放站方式时,对源信号电平要求高,并且交调干扰和同邻频干扰都比较严重,通话质量难于保
5、证,控制不好,会影响整网的质量。 采用直放站和室外基站没有根本解决容量问题,网络容量有限,接通率低; 天线架设太高会带来越区覆盖,影响整网质量; 室外小区增加频率时,频率规划困难,网络容量增长困难;1.2 室内覆盖引入1.2.1 什么是室内覆盖由于室内覆盖存在上述问题,因此出现了解决室内覆盖的解决方案。 室内覆盖是针对室内用户群、用于改善建筑物内移动通信环境的一种成功的方案,室内覆盖系统其原理是利用室内天线分布系统将移动基站的信号均匀分布在室内每个角落,从而保证室内区域拥有理想的信号覆盖。1.2.2 室内覆盖引入应用这些方案可带来的效果有:1、可以较为全面地改善建筑物内的通话质量,提高移动电话
6、接通率,开辟出高质量的室内移动通信区域;2、使用微蜂窝系统可以分担室外宏蜂窝话务,扩大网络容量。3、解决高层干扰问题。如 :在大楼的高层,许多室外小区的信号有直达路径到达室内,来自各个方向的信号电平较高,干扰大,很难有干净的不受干扰的信道。解决的办法是用室内覆盖,靠满足较高的 C/I 值,获得较高质量的室内移动通信服务。 对于室内覆盖,天线的输出功率很低,加上建筑物外墙的衰减,因此室内小区对室外小区的影响是很有限的。图 1-1 是一个大楼室内覆盖的示意图。图 1-1 室内覆盖示意图第 2 章 室内覆盖规划流程室内覆盖规划分为几个不同的阶段。首先要做的是找到想要覆盖的目标建筑物。需要室内覆盖的地
7、方通常是覆盖差的大型建筑物、宾馆、写字楼、地下停车场等,还有话务量高的大型室内场所,如车站、机场、商场、体育馆、购物中心等。在站点的初步勘察后,进行站点的详细勘察。接着进行详细的设计,然后设备安装,安装完成之后,无线网络规划人员还要进行测试和优化,看是否达到预期要求。下面用一个流程框图来表示规划的流程。 站 点 获 得客 户 需 求 目 标 建 筑 物 - 初 步 的 站 点 调 查 没 有 明 确 目 标 的 建 筑 物 - 站 点 调 查 获 取 可 能 的 目 标 建 筑 物 - 建 议 : 客 户 接 受 目 标 建 筑 物 站 点 初 步 调 查 / 预 规 划 建 筑 物 信 息
8、周 围 网 络 信 息 (小 区 位 置 ) 解 决 草 案 设 计 站 点 查 看 传 播 测 量 确 定 天 线 位 置 , 电 缆 路 线 , BTS 设 备 位 置 草 案 和 照 片批 准 室 内 网 络 设 计 安 装 设 计站 点 安 装参 数 设 计 和 调 整 参 数 配 置 和 频 率 规 划 调 整 和 优 化 网 络 跟 踪 网 络 话 务 观 察 容 量 监 视2.1 站点获得 客户需求的详细说明,用户数、覆盖要求、服务等级 在设计前收集周围小区的信息 在开始规划前,获得物业主的允许,考察大楼,或者最好得到大楼的设计平面图 准备目标建筑的列表 得到被批准的目标2.2
9、站点初步查看/预规划 获得楼层布置和大楼的信息,以及人员的分布情况 预先考察可能的天线布放位置,电缆布放,寻找 BTS 的最佳位置 和实施人一起进行站点考察 做测试确定天线的最终安装位置 为每一个天线的安装位置照相,存为资料2.3 详细设计这是设计的重要部分。详细的设计包括功率预算,系统图,解决方案描述。功率预算的意义是保证在发射端和天线端的射频部件的衰减不太大,以提供足够高的信号电平。这也最终决定了是使用同轴电缆、还是光纤来给天线馈电。需要的信号电平将决定天线的数量和站点使用的设备类型。典型的室内应用,在覆盖区域的 95%内,信号电平介于-80dBm 和-85dBm 之间。这就决定了在不同位
10、置处的天线需要的 EIRP 值和 BTS、电缆、天线的数量。通常,运营者根据不同的覆盖类型,例如:农村、郊区、市区、密集市区、室内等来定义信号电平。除了 EIRP,小区的范围也取决于环境类型朹办公室、宾馆、商场的布局。 表 2-1 中列举了一些典型的环境。EIRP 值的也可由下面的方法通过测试来确定。表 2-1 在 EIRP15-17dBm 下,不同室内环境的小区范围环境类型 EIRP 小区范围开放的办公室 15-17dBm 60 - 80 m宾馆 15-17dBm 60 - 80 m商场 15-17dBm 60 - 80 m2.3.1 室内覆盖测试对大楼现有的由周围宏蜂窝提供的室内移动信号进
11、行测试,收集所用频段内存在的各种频率的信号,找出各楼层最强的信号电平,由此得到各楼层所需的最小设计电平。 为保证楼内手机能够驻留在室内微蜂窝上并具有良好的载干比,必须保证楼内有足够高的设计电平。例 如 在 南 宁 某 大 厦 方 案 设 计 期 间 选 择 了 第 20、 22、 23、 24、 28 层 进 行 了 现 有 网络 的 室 内 覆 盖 测 试 , 测 试 结 果 见 表 -B。 设 计 的 各楼层所需的最小设计电平为:楼层 最小电平(-dBm)-2 -85-1 -851 -802028 -702.3.2 路径损耗测试路径损耗测试的目的是为了确定该大楼的墙壁、内部装饰物等物体的损
12、耗。采用测试发射机在测试点发射 GSM900 信号,用 SAGEM 测试手机在楼层各点测量接收信号电平,根据测试结果,GSM900 信号的路径损耗计算如下:Ploss = EiRP RxLev其中,Ploss 为路径损耗; EiRP 为测试发射机的有效辐射功率, RxLev 为测试手机接收电平。根据大量的测试数据,测得楼内最大路径损耗。再由上面的式子,可得到设计所需参考的 EIRP 值 EiRP = Ploss + RxLev 。如果总的路径损耗太大,所需要的 EIRP 值就可能很高,也许就需要布置多个天线,来减少室内路径损耗。2.3.3 下行功率预算为了计算下行功率,在天线和 BTS 之间的所有部件都要考虑到计算中去。 图 2-2 表示了输出功率 4W 的 BTS,5 个天线的系统示意图。在各位置的天线处计算得出的 EIRP 值由 表 2-2 给出。BTS Antena A1Antena A2Antena A3Antena A4Antena A5SpliterSpliterCoupler 10dBCoupler 15dB图 2-2 基于同轴电缆的分布式天线系统的例子