室分问题小区设计方案硬件应用

*,室分问题小区设计方案硬件应用,北京拓明科技有限公司,目录,室内分布系统原理概述,室内分布系统组成,室内分布系统覆盖结构,室内覆盖设计依据,室内覆盖工程勘测,室内覆盖系统设计,室内分布系统原理概述,1,、,室内覆盖系统意义：,随着城市里移动用户的飞速增加以及高层建筑越来越多，话务密度和覆盖要求也不断上升。这些建筑物规模大、质量好，对移动电话信号有很强的屏蔽作用。在大型建筑物的低层、地下商场、地下停车场等环境下，移动通信信号弱，手机无法正常使用，形成了移动通信的盲区和阴影区；在中间楼层，由于来自周围不同基站信号的重叠，产生乒乓效应，手机频繁切换，甚至掉话，严重影响了手机的正常使用；在建筑物的高层，由于受基站天线的高度限制，无法正常覆盖，也是移动通信的盲区。另外，在有些建筑物内，虽然手机能够正常通话，但是用户密度大，基站信道拥挤，手机上线困难 。,室内分布系统原理概述,2,、,室内覆盖系统原理,：,微蜂窝有线接入方式：,以室内微蜂窝系统作为室内覆盖系统的信号源，即有线接入方式。适用于覆盖范围较大且话务量相对较高的建筑物内，在市区中心使用较多，解决覆盖和容量问题。,直放站,Repeater,接入方式：,室内覆盖系统以室外宏蜂窝作为室内覆盖系统的信号源，即无线接入方式，在室外站存在富余容量的情况下，通过直放站（,Repeater,）将室外信号引入室内的覆盖盲区。直放站（,Repeater,）以其灵活简易的特点成为解决简单问题的重要方式。直放站不需要基站设备和传输设备，安装简便灵活，设备型号也丰富多样，在移动通信中正扮演越来越重要的角色。,室内分布系统原理概述,3,、,直放站应用场合：,扩大服务范围，消除覆盖盲区 ；,在郊区增强场强，扩大郊区站的覆盖；,沿高速公路架设，增强覆盖效率；,解决室内覆盖；,将空闲基站的信号引到繁忙基站的覆盖区内，实现疏忙。,目录,室内分布系统原理概述,室内分布系统组成,室内分布系统覆盖结构,室内覆盖设计依据,室内覆盖工程勘测,室内覆盖系统设计,室内分布系统组成,1,、,室内覆盖系统组成：,室内覆盖系统主要由三部分组成：信号源设备（微蜂窝、宏蜂窝基站或室内直放站）；室内布线及其相关设备（同轴电缆、光缆、泄漏电缆、电端机、光端机等）；干线放大器、功分器、耦合器、室内天线等设备：,信号源,:,宏蜂窝、微蜂窝、直放站,干线放大器：在馈线中传输的信号，由于传输距离过远和功率分配，在信号强度不足的位置，可以通过信号放大器将信号中继放大,功分器、耦合器：可以通过功分器和耦合器将信号的功率分配到不同位置的天线,室内分布系统组成,2,、,室内直放站系统工作原理,：,室内直放站系统由施主天线、室内直放站和重发天线组组,成；施主天线接收到基站下行信号，经馈线进入下行放大链路,放大后，由重发天线发射到覆盖区。同样的，覆盖区手机的上,行信号由重发天线接收，经馈线进入上行放大链路放大后，由,施主天线发回基站。由此，覆盖区的上、下行信号得到有效放,大，确保通信的正常进行。,室内直放站系统原理框图：,施主天线,室内直放站,重发天线组,目录,室内分布系统原理概述,室内分布系统组成,室内分布系统覆盖结构,室内覆盖设计依据,室内覆盖工程勘测,室内覆盖系统设计,室内分布系统覆盖结构,室内分布系统的结构模型（示意图）,室内分布系统覆盖结构,微蜂窝有线接入方式：,以室内微蜂窝系统作为室内覆盖系统的信号源，即有线接入方式。适用于覆盖范围较大且话务量相对较高的建筑物内，在市区中心使用较多，解决覆盖和容量问题。,室内分布系统覆盖结构,直放站,Repeater,接入方式：,在室外站存在富余容量的情况下，通过直放站,Repeater,将室外信引入室内的覆盖盲区。,室内分布系统覆盖结构,电分布系统,:,电分布系统，是指全部采用电器件实现的一种室内分布系统。其特点是设计简单、成本较低、见效较快、维护量小。因此，电分布系统是最常用的一种室内分布系统。,室内分布系统覆盖结构,光纤分布系统,:,光纤分布系统是指以光纤传输为主的分布系统。其具有抑制干扰能力强、产生干扰小、远距离传输、大面积覆盖的特点。但光纤分布系统的建设成本和运营成本都较高。,室内分布系统覆盖结构,全向和定向天线的典型安装,目录,室内分布系统原理概述,室内分布系统组成,室内分布系统覆盖结构,室内覆盖设计依据,室内覆盖工程勘测,室内覆盖系统设计,室内覆盖设计依据,17,TX/Rx,),),),),),),),),),Node B,第一步：,覆盖指标确定,第二步：,天线口功率确定,第三步：分析传播模型,第四步：根据传播模型，结合实际测试，得到各种场景下天线覆盖半径，指导工程建设。,第一步：室内覆盖指标确定；,第二步：天线口功率确定；,第三步：分析传播模型；,第四步：根据传播模型，结合实际测试，得到各种场景下天线覆盖半径，指导工程设计。,室内覆盖指标确定,2012-05-01,18,序号,业务类型,区域类型,区域性质,1,高速业务区,一类,区域,运营商办公大楼,2,三星级以上的商务酒店,3,人员集中、甲级的办公写字楼,4,经营,IT,类产品的大型商场,5,大型展馆、机场、会展中心,6,高档住宅小区,7,中速业务区,二类,区域,普通酒店、旅馆、办公写字楼,8,娱乐、休闲、餐饮场所,9,大型、客流量大的商场、超市,10,普通住宅小区,11,低速业务区,三类,区域,电梯,12,停车场,室内覆盖指标确定,19,GSM,室内覆盖指标建议值,序号,业务类型,区域类型,Rev,C/I,说明,1,数据,/,语音,一类区域,-85dBm,12,数据业务需求较多,2,数据,/,语音,二类区域,-90dBm,12,少量数据业务需求,3,语音,三类区域,-95dBm,12dB,主要需求为语音电话,4,室外,10,米外泄信号,室外,10,米处，室外最强小区的信号强度比室内外泄信号强,10dB,室内覆盖指标确定,20,覆盖区与周围各小区之间有良好的无间断切换；,通话效果,:CS,业务,BLER,不高于,1%,；,PS,业务,BLER,不高于,10%,；,天馈线系统驻波比,1.5,；,呼叫建立成功率（各种,QOS,业务）：通常情况下，要求大于,95%,；,业务掉话率：通常情况下，要求小于,1%,；,业务拥塞率：通常情况下，要求小于,2%,；,硬切换成功率：通常情况下，要求大于,95%,。,GSM,室内覆盖其他相关指标要求建议值,天线口功率规划,21,根据中华人民共和国国家标准,电磁辐射防护规定,（国标,GB8702-88,），室内天线口发射总功率,15dBm,。,室内分布系统传播模型,22,ITU-R P.1238,室内传播模型,该模型把传播场景分为,NLOS,和,LOS,。对于,NLOS,，模型所用的公式为：,：距离损耗系数,：频率，单位,MHz,：移动台与发射机之间的距离，单位为,m,：楼层穿透损耗系数,：慢衰落余量，取值与覆盖概率要求和室内慢衰落标准差有关。,距离损耗取值,Frequency(GHz),住宅,办公室,商场,1.8GHz,28,30,22,对于,LOS,，模型所用的公式为：,楼层穿透损耗系数取,Frequency,住宅,办公室,商场,900MHz,9(1 floor),19(2 floor),24(3 floor),1.8-GMHz,4n,15+4(n-1),6+3(n-1),室内分布系统传播模型,23,Keenan-Motley,室内传播模型,自由空间传播损耗公式如下：,当参考距离为,1m,，载波频率为,2140MHz,时，,PL(do)=39.06dB,。,室内覆盖链路预算,24,距离天线,10,米处,PL(d)=20*log(2100)+10*3.0*log(10)-28+10=78.6dB,，,边缘场强,=,天线口功率,PL(d)-,慢衰落余量,0dBm-78.6dB-6dB=-84.6dBm,以办公室为例，穿一面砖墙覆盖，天线口导频功率,0dBm,，分析边缘场强。,0dBm,?dBm,链路预算,典型场景覆盖半径,25,前提：,GSM,天线口功率为,10dBm,左右，边缘场强,-85dBm,。,区域类型,区域描述,天线类型,3G,天线覆盖半径,2G,天线覆盖半径,KTV,包房,墙壁较厚，门口旁有卫生间,吸顶天线,8,10,米,10,12,米,酒店、宾馆、餐饮包房,砖墙结构，门口旁有卫生间,吸顶天线,10,12,米,12,15,米,写字楼、超市,玻璃或货架间隔,吸顶天线,12,15,米,15,20,米,停车场,/,会议室,/,大厅,大部分空旷，,中间有电梯厅、,柱子或其他机房,吸顶天线,半径,15,20,米,半径,25,米,展厅,空旷，每层较高,壁挂天线,半径,50,米,半径,100,米,电梯,普通电梯,壁挂板状天线,（朝电梯厅）,共覆盖,3,层,共覆盖,5,层,壁挂锥状天线,（朝上或下）,共覆盖,5,层,共覆盖,7,层,根据现网开通后测试，统计总结得到典型场景天线覆盖半径（工程经验总结）,目录,室内分布系统原理概述,室内分布系统组成,室内分布系统覆盖结构,室内覆盖设计依据,室内覆盖工程勘测,室内覆盖系统设计,室内覆盖工程勘测,27,勘测前准备工作,确认勘测是否得到运营商和业主的许可；,了解勘测点周围基站分布情况、位置情况；,向用户、业主索取被测建筑的平面图以及相关地形、结构资料，如业主最终无法提供，勘测人员必须绘制详尽的平面图或立面图，或者用相机拍摄建筑物的消防走线图；,现场勘测前，要仔细研究被测建筑物图纸，尽量从图纸上搞清建筑结构；,了解勘测点的覆盖要求，如覆盖范围及覆盖等级等。,室内覆盖工程勘测,28,GSM,测试手机,模拟发射机,GSM,室内勘测需要工具及文件,手提电脑（,GSM,测试软件）,模拟测试吸顶天线,数码相机,建筑物平面图,勘测记录表,GPS,（带指南针）,卷尺或红外测距仪,29,室内覆盖工程勘测,建筑环境勘测,覆盖站点的地理位置；,建筑楼宇高度、层数、建筑总面积；,需要覆盖区域面积描述；,对建筑物进行功能结构分割和描述；,要求提供建筑设计平面图。,站点描述,室内覆盖工程勘测,30,建筑环境勘测,房屋内部环境和装修情况，初步确定天线覆盖半径和天线安装位置；,天花板上部结构，能否穿线缆，确定馈线布放路由；,弱电井位置和数量、走线位置的空余空间；,电梯间位置和数量，电梯间缆线进出口位置；,电梯间共井情况、停靠区间、通达楼层高度及用途；,机房位置或信源,安装位置确定；,覆盖系统用电情况的调查；,大楼防雷接地、接地网电阻值、接地网位置图、接地点位置图。,建筑物内部结构勘测,室内覆盖工程勘测,31,GSM,电磁环境勘测内容：,覆盖区主要,BCCH,的接收电平值、,BSIC,、,LAC,、,CI,、,C1,及,C2,参数、及通话等级；,统计接通率、掉话率、切换情况、电磁干扰区域等；,乒乓效应区域及,BCCH,的最大电平值；,相邻小区载频号、电平值；,盲区范围；,漫游信号区域及,BCCH,的最大电平值；,是否开跳频、跳频方式和基站小区名等；,根据现有无线环境判断是否存在各运营商系统之间的干扰。,电磁环境勘测,室内覆盖工程勘测,32,沿楼宇外边缘；,沿楼层中部走廊；,楼梯、电梯口；,根据大楼实际分割可能的弱信号区,无线环境测试路由选择,室内覆盖工程勘测,33,手机距地面,1.5,米左右；,对建筑结构不同层每层必测，必须给出路测图轨迹。所选楼层一定要全部扫频测试，各楼层一样的要说明，确信脱网的区域（如电梯停车场等）不用扫频测试。,非标准楼层必测，标准层每,5-8,层间隔测一层。在设计文件中要给出路测分析结果和测试的记录文件，提供各种参数的统计柱状图；,无线环境测试注意事项,目录,室内分布系统原理概述,室内分布系统组成,室内分布系统覆盖结构,室内覆盖设计依据,室内覆盖工程勘测,室内覆盖系统设计,室内覆盖系统设计总体原则,35,“,小功率、多天线,”,滴灌覆盖原则,“,先局部、后整体,”,“,先平层、后主干,”,主干线尽量采用,7/8,馈线，,平层小于,30,米采用,1/2,馈线,主干线上主要用耦合器，,平层主要用功分器,室内覆盖系统设计步骤,36,信源和分布系统选取,覆盖分区,当勘测完成后，可以进,行室内覆盖系统设计，步,骤如下,确定设备安装位置,天线布放（平层）,走线问题,电梯覆盖,功率分配（主干）,系统切换设计,室内外干扰考虑,馈线损耗,无源器件分配损耗,信源及分布系统方式选取,37,信源种类,宏基站,BBU+RRU,直放站,小基站,信源及分布系统方式选取,38,类型和面积,信源,分布系统,微型封闭建筑物（,5000m,2,以下）,直放站,射频同轴,小型建筑物（,5000,20000m,2,）,RRU/,小基站,射频同轴,中型建筑物（,20000,60000m,2,）,RRU,/,宏基站,射频同轴,大型建筑物（,60000m,2,以上）,RRU,/,宏基站,射频同轴,/,光纤分布,超大型建筑物（,150000 m,2,以上）,宏基站,射频同轴,/,光纤分布,狭长型建筑,地铁,RRU,/,宏基站,/,小基站,射频同轴（出入口）,泄漏电缆（隧道）,光纤,RRU (,站间,),铁路、公路隧道,RRU/,直放站,/,小基站,射频同轴,泄漏电缆,光纤分布,信源及分布系统方式选取建议,覆盖分区考虑,39,根据容量分区,根据覆盖分区,覆盖区容量预测,基站小区提供容量,横向分区,纵向分区,覆盖区面积,单个小区覆盖面积,确定设备安装位置,40,专用机房,电梯机房,弱电井,停车场,楼梯间,物业协调结果,运营商要求,现场实际情况,选择,天线布放,室内覆盖天线选择,宽频壁挂天线,宽频吸顶天线,超薄吸顶天线,宽频对数周期天线,宽频八木天线,隐蔽吸顶天线,（烟感器）,宽频全向天线,定向吸顶天线,天线布放,42,总经理,办公室,总经理,办公室,1,、重点区域布放天线,如在领导办公室门口布放天线，保证重点区域的覆盖。,天线布放,43,2,、房间内布放天线,为了减少穿透墙体带来的损耗，对于大型会议室、办公区域等，如果物业允许的话，可以将天线布放到房间内。,天线布放,44,3,、切换区域布放天线,停车场出入口布放天线，布放位置一般选择在拐角处 。,60m,65m,出口,天线布放,45,3,、切换区域布放天线,电梯厅附近布放天线，在覆盖房间的同时，兼顾电梯厅的覆盖 。,天线布放,46,4,、走廊交叉位置布放天线,在走廊交叉位置布放天线，可以使该天线能够照顾多个方向的覆盖，在满足覆盖要求的情况下做到天线数量最少 。,天线布放,47,5,、定向天线防止信号泄漏,对于一些容易发生信号泄漏的区域，如走廊尽头靠窗位置，可以布放定向天线进行覆盖，定向天线的主瓣方向朝里，利用定向天线后瓣的抑制特性，防止信号泄漏到室外造成干扰 。,438,/,338,439,/,339,427,/,327,401,/,301,ANT,3,-,3,/,4,F,电井,天线布放,48,6,、干扰区域布放天线,如果在室内存在室外干扰信号的区域，而且客户要求在室内区域必须占用室内信号，那么从室内覆盖优化的角度（相对室外基站优化调整），则需要根据干扰信号强度和区域来决定室内天线的布放位置。确保天线布放后，在室内干扰区域，室内信号的导频功率比室外干扰信号导频功率高,5dB,以上 。,天线布放,49,7,、交叉布放天线,根据室内各场景天线覆盖半径，对余下未放置天线的区域，进行交叉布放天线，以采用最少天线数量的情况下，可以满足室内覆盖的需求，同时使室内信号分布比较均匀 。,天线布放,50,8,、总体优化调整,如按照不同原则布放时，两个天线相距太近，需要调整；,两个天线之间距离较远，若中间增加一个天线，则天线之间距离又太近，那么可以适当调整两个天线的安装位置；,合理调整某个天线位置，同一个天线可能满足多个原则的要求等，如稍微移动某个天线，可以同时满足重点区域覆盖和电梯厅切换区域的覆盖等；,合理调整天线安装位置，使整个覆盖区域信号分布更加均匀。,电梯覆盖考虑,51,天线主瓣方向朝向电梯厅,GSM,一般可覆盖,5,层,天线主瓣方向朝向电梯井道,GSM,一般可覆盖,7,层,GSM:BCCH,功率,10dBm,WCDMA:Ec,功率,5dBm,走线问题,52,和业主进行友好协商，征得同意后，室内覆盖走线可选择停车场、弱电井、电梯井道、天花板内走线；,对于,居民小区覆盖走线，可选择小区内自有的走线井作为走线路游的首选，可避免与多个其它单位沟通。如：小区内预留走线井、路灯电力走线井等。若没有相关走线井道，则和相关部门协商后，可选择小区内公共走线管井作为走线路由。如：光缆井、热力管道井、水管井、 有线电视井等。,功率分配,53,“,先平层设计,”,，主要用功分器（保证天线口功率平衡）；,平层馈线小于,30,米一般用,1/2,馈线,功分器,功分器,根据天线数量确定采用何种功分器,功率分配,54,“,后主干设计,”,，主要用耦合器（可以节省功率）；馈线一般用,7/8,馈线,根据主干信号功率和平层需要功率确定耦合器的耦合度,BBU,RRU,耦合器,耦合器,功率分配,55,系统设计思路,主干耦合器,安装在弱电井,平层功分器安装在弱电井或天花板内,各器件在大楼内安装示意图,信源设备安装在机房或挂墙,功率分配,2012-05-01,56,BBU,RRU,15dB,15dB,10dB,2dBm,2dBm,1dBm,1dBm,10dB,5dBm,5dBm,BBU,RRU,耦合器,功分器,耦合器方式,耦合器功分器方式,功率分配,57,如果运营商或物业特殊要求，所有主干线上无源器件必须安装在机房，以方便维护和测试，则主干线上主要采用功分器进行功率分配！,主干线主要采用功分器方式,BBU,RRU,系统切换设置,58,大堂出入口,各个楼层电梯口，楼梯间,车库出入口,各个楼层窗口处,室内环境下的切换发生在何处？,针对不同场景采用何种切换策略？,系统切换设计,59,切换区域,一般建筑物大堂出入口切换区域建议在室外距离门口,5,7,米范围内。切换区域不宜离马路太近或进入室内过深。,大堂切换设计策略：,“,小功率、多天线,”,方式,定向天线从门口往里覆盖,天线口功率可调,系统切换设计,60,9,F,8,F,7,F,6,F,4,F,1,F,B,1,F,2,F,3,F,5,F,10,F,11,F,12,F,电梯机房,ANT,1,-,11,F,-,n,ANT,1,-,7,F,-,n,ANT,1,-,3,F,-,n,电梯切换设计策略：,通常建议电梯内为同一小区,当楼层太高，不能同一小区时，需要引入相邻小区信号；,非全楼覆盖时，电梯井道天线主瓣方向朝向电梯厅；,电梯内外不同小区时，切换区域选择在电梯厅。,9,F,8,F,7,F,6,F,4,F,1,F,B,1,F,2,F,3,F,5,F,10,F,11,F,12,F,电梯机房,ANT,1,-,11,F,-,n,ANT,1,-,7,F,-,n,ANT,1,-,3,F,-,n,A,小区,B,小区,电梯机房,ANT,1,-,11,F,-,n,ANT,1,-,7,F,-,n,ANT,1,-,3,F,-,n,电梯厅,室外干扰及泄露设置,61,),),),),),),),),),),),Node B,Node B,Node B,Node B,“,小功率、多天线,”,滴灌覆盖技术解决室外干扰和控制室内信号外泄；,在易外泄区域安装定向天线控制室内信号外泄；,室外网络优化。,