移动室内覆盖系统工程设计方案

1 移动室内覆盖系统工程设计方案 第一章 室内覆盖 系统概述 第一节 室内覆盖问题 室内移动通信存在以下几个问题 : 覆盖方面，由于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 ,一层场强较弱 ,甚至存在一些盲区。由于室内的覆盖不好 ,容易造成手机脱网的现象 ,造成寻呼无响应 ,用户不在服务区现象。 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。 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，并出现掉话现象。 第二节 室内覆盖的引入 一 、 室内覆盖的概念 室内覆盖系统为上述问题提供了较佳的解决方案。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。 室内覆盖系统的建设，可以较为全面地改善建筑物内的通话质量，提高移动电话接通率，开辟出高质量的室内移动通信区域；同时，使用室内蜂窝系统可以分 担室外宏蜂窝话务，扩大网络容量，从整体上提高移动网络的服务水平。 2 二、 室内覆盖引入 应用这些方案可带来的效果有： 可以较为全面地改善建筑物内的通话质量，提高移动电话接通率，开辟出高质量的室内移动通信区域。 使用微蜂窝系统可以分担室外宏蜂窝话务，扩大网络容量。 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 内覆盖示意图 第 三 节 实现室内覆盖的方法 实现室内覆盖的技术方案可分为三种： 微 (宏 )蜂窝有线接入方式 是以室内微 (宏 )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 3 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。 宏蜂窝无线接入方式 是以 室外宏蜂窝作为室内覆盖系统的信号源，即无线接入方式。适用于低话务量和较小面积的室内覆盖盲区，在市郊等偏远地区使用较多。 直放站 在室外站存在富余容量的情况下，通过直放站将室外信号引入室内的覆盖盲区。 一、微 (宏 )蜂窝有线接入方式 改善高话务量地区的室内信号覆盖，微 (宏 )蜂窝是最佳解决方案。与宏蜂窝无线接入方式相比，微 (宏 )蜂窝有线接入方式是更好的室内系统解决方案。微 (宏 )蜂窝有线接入方式的通话质量比宏蜂窝无线接入方式要高出许多，对宏蜂窝无线指标的影响甚小，并且具有增加 网络容量的效果。 但微 (宏 )蜂窝有线接入方式在室内使用时，受建筑物结构的影响，使其覆盖受到很大限制。对于大型写字楼等，如何将信号最大限度、最均匀地分布到室内每一个地方，是网络优化所要考虑的关键。且蜂窝有线接入方式的弱点在于成本较为昂贵，需要进行频率规划，需要增建传输系统，网络优化工作量大。因此，对宏蜂窝无线接入方式或微 (宏 )蜂窝有线接入方式的选取，需要综合权衡移动网络和运营等多方面因素才能定夺。 二、宏蜂窝无线接入方式 宏蜂窝无线接入方式的主要优势在于成本低、工程施工方便，并且占地面积小 ;其弱点在于对宏蜂 窝无线指标尤其是掉话率的影响比较明显。 目前，采用选频直放站并增加宏蜂窝的小区切换功能可以缓解这一矛盾 :当对应的宏蜂窝频率发生变化时，直放站选频模块需要作相应调整。随着运营商对成本和网络资源利用率的注重，宏蜂窝无线接入方式出现升温的势头。 三、直放站 在室外站存在富余容量的情况下，通过直放站（ 室外信号引入室内的覆盖盲区。 利用蜂窝解决室内问题也存在很大的局限性。建设蜂窝的设备投入与工程周期都较大，只适合在话务量集中的高档会议厅或商场使用。在这种情况下，直放站（ 以其灵活 4 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。 直放站的应用场合主要有以下几种： 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。 表 窝和直放站的比较 使用蜂窝 使用直放站 1. 是否增加容量 根据需要增加容量 不能增加容量 2. 信号质量 好 一般 3. 设置优先级 可以 不可以 4. 对网络的影响 小 控制不好影响很大 5. 是否需要传输设备 需要 不需要 6. 是否需要重新频率规划 需要 不需要 7. 是否需要调整参数 需要 支持 8. 是否支持容量动态分配 不支持 (容量预分配 ) 支持 9. 是否支持多运营商 不支持 支持 10. 是否支持多频、多系统环境 不支持 支持 11. 安装时间 较长 较短 12. 投资 较多 较少 第 四 节 室内覆盖的信号源和信号分布 一、信号源的提取方式 1、 直放站做信号源 、 通过直放站的施主天线直接从附近基站提取信号 5 图 主天线直接从附近基站提取信号 、 用耦合器从附近基站耦合部分信号通过光纤传送到盲区内的直放站 图 号通过光纤传送图示 、 用耦合器从附近基站耦合部分信号通过电缆传送到盲区内的直放站 6 图 号通过电缆传送图示 2、增加蜂窝 (基站 ) 图 用蜂窝图示 二 、信号分布的几种方式 1、无源天馈分布方式 通过无源器件和天线、馈线，将信号传送和分配到室内所需环境，以得到良好的信号覆盖。用于中小型地区。 7 图 源天馈分布方式 2、有源分布方式 通过有源器件 (有源集线器、有源放大器、有源功分器、有源天线等 )和天馈线进行信号放大和分配。 3、光纤分布方式 主要利用光纤来进行信号分布。适合于大型和分散型室内环境的主路信号的传输。 图 纤分布方式 4、泄漏 电缆分布方式 信号源通过泄漏电缆传输信号，并通过电缆外导体的一系列开口，在外导体上产生表面 8 电流，从而在电缆开口处横截面上形成电磁场，这些开口就相当于一系列的天线起到信号的发射和接收作用。它适用于隧道、地铁、长廊等地形。 图 漏电缆分布方式 表 种信号分布方式的比较 信号分布方式 优点 缺点 无源天馈分布方式 成本低、无源器件，故障率低、无需供电，安装方便、无噪声累积、宽频带 。 系统设计较为复杂、信号损耗较大时需加干放 有源分布方式 设计简单，布线灵活，场强均 匀 。 频段窄，多系统 兼容困难；需要供电，故障率高、有噪声积累，造价高 光纤分布方式 传输距离远，布线方便，性和 传输质量好。 造价高 泄漏电缆分布方式 场强分布均匀，可控性高；频 段宽，多系统兼容性好。 造价高，传输距离近。 9 第 二 章 A 市移动室内覆盖规划的流程 A 市 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 。 需要室内覆盖的地方通常是 : 室内盲区 新建大型建筑、地下停车场、办公楼、宾馆和公寓等。 话务量高的大型室内场所 车站、机场、商场、体育馆、购 物中心等。 发生频繁切换的室内场所 高层建筑的上层以及顶部，收到多个基站的功率近似的信号。 在站点的初步勘察后 ,进行站点的详细勘测 。 接着进行详细的设计 ,然后安装设备 ,安装完成之后 ,无线网络规划人员还要进行测试和优化 ,看能否达到预期的要求 。 下面用一个流程来表示规划的流程 。 站点获得 10 客户需求 目标建筑物 初步的站点调查 没有目标的建筑物 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 站点的初步调查 /预规划 建筑物信息 周围网络信息 (小区位置 ) 解决草稿设计 站点查看 传播测量 确定天线的位置 ,电缆路线 ,备 位置草稿和照片 详细设计 系统图 功率预算计算 解决方案描述 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 第一节 站点获得 客户需求的详细说明 ,用户数 ,覆盖要求 ,服务等级 11 在设计前收集周围小区的信息 在开始规划前 ,获得物业 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 从客户那里得到被批准的目标 第 二 节 站点的初步调查 /预规划 获得楼层布置和大楼的星系 ,以及人员的分布情况 预先考察可能的天线布放的位置 ,电缆布放 ,寻找 最佳位置 做测试确定天线和最终安装位置 为每一个天线安装位置照相 ,存为资料 第 三 节 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 。 功率与损耗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 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 间 。 这就决定了在不同位置处的天线需要的 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 区的范围也取决于环境类型办公室、宾馆、商场的布局 。 下表列举了一些典型的环境 。 也可以由下面的方法通过测试来确定 。 表 的测试 环境类型 区范围 开放的办公室 150馆 1560场 150 、 室内覆盖的测试 对于现有的由周围宏蜂窝提供的室内移动信号进行测试 ,收集所有频段内存在的各种频 12 率的信号 ,找出各楼最强的信号电平 ,由此得到各个楼层所需要的最小设计电平。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 市财富中心设计选择了相应楼层进行了现有网络的室内覆盖测试 ,测试结果如下 : 表 A 市财富中心 无线环境查勘表 财富中心 无线环境查勘表 测试时间： 2007试地点： 财富中心 测试工具： 机 测试人员： 曹京京（中讯邮电咨询设计院）、谢刚（成都通信建设工程局） 楼层 测试点 A 测试点 B 测试点 C 测试点 D I I I 1F 盲区 / 盲区 / 盲区 / 盲区 / 区 / 盲区 / 盲区 / 盲区 / 电梯 1 盲区 / 盲区 / 盲区 / 盲区 / 电梯 2 盲区 / 盲区 / 盲 区 / 盲区 / 电梯 3 盲区 / 盲区 / 盲区 / 盲区 / 电梯 4 盲区 / 盲区 / 盲区 / 盲区 / 1F F F 8F 0F 、 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耗 ,采用测试发射机在测试点发射 号 ,用 试手机在楼层各点测量接收信号电平 ,根据测试结果 号的路 径损耗计算如下 : 中 路径损耗 ; 测试发射机的有效辐射功率 ;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 果总的路径 损耗太大 ,所 需要的 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。 三 、 下行功率预算 为了计算下行 功率 ,在 天线和 间的所有部件都要考虑 到计算中去 ,图 示输出功率 4W 的 个天线的系统示意图 ,在各位置的天线处计算得出的 由表 出。 13 图 于同轴电缆的分布式天线系统的例子 表 图 计算得出的每一个天线的功率预算 2 4 线总长 m 25 35 40 105 120 馈线总损耗 线损耗 5合器 0合器 0 称功分器 - 3 3 出功率 36 36 36 36 36 天线增益 2 2 2 2 2 结束室内设计之前应建议使系统设计图得到执行 ,这样才能保证设计能尽能实现这之后就可以做频率规划和参数设计了多数情况下找到不受干扰和空闲的频 率是困难的除非是专门预留了室内应用的频率如果没有预留 ,就应该使用外部干扰程度低的频率 ,这就要求测试室内的信号 ,可以利用测试手机 ,频谱仪等测试设备来测试 ,选择接收到的外部信号中较弱的频率。这对于选择 道的频率 尤为重要 ,因为它要 求的 C/I 值要比非 频率的 C/ 详细设计可总结为： 进行功率预算计算 得到 14 画系统连接图 写出解决方案的描述 得出系统图执行的难度 做频率规划和参数设计 第四节 优化验收 在室内设备安装完成后 ,要进行自检。这也是保证每一项工作按设计来做的唯 一办法，至少以下的一些工作要求检查： 室内呼叫 小区选择和重选 则 建筑物内部小区和建筑物外部的小区间的切换 检查信号强度做移动测试 检查通话质量必要时调整频率 从 统中观察小区的话务，依据测量数据和话统来最后确定参数。 第五节 网络话统跟踪 从 统中可检查下面一些项目 : 平均占用时间和拥塞时间 切换成功率 ,包括切入、切出成功率 接收质量和呼叫成功率 15 第 三 章 A 市室内覆盖传播模型及设备 第一节 室内覆盖传播模型 在射频工程中 ,网络设计师使用预测工具来决定小区的覆盖 。 一些成熟的模型对于室外的应用是有效的 ,对于室内应用是不适合的。有一些室内的传播模型 ,用于预测室内环境的信号电平是基于经验曲线的逼近 。 这里仅简要介绍 荐的简单的室内传播模型。这可以帮助确定室内小区的数目 ,天线的数目 。 因此在实际设计中建议使用测试发射设备从不同的地方来检查信号的传播。 这里描述的模型是一个站点的通用模型 ,可用于典型的室内环境 ,它需要很少的环境路径损耗信息 。 用平均的路径损耗和有关的阴影衰减 统计来表征室内路径损耗 。 这里的模型计算穿过多层楼层的损耗 ,以应用于频率在楼层间复用的情况 。 基本的模型如下 : 0 f + N d + Lf(n) :距离 损耗系数 f :频率 (d : 的距离 16 楼 层穿透损耗 (N: 的楼层数 表 出了基于测量得出的典型参数 。 表 离损耗系数 率 (公寓 办公室 商场 900 30 33 20 18008 32 22 900 - 9(1 层 ) 19(2 层 ) 24(3 层 ) - 1800*n 15+4*(6+3*(第二节 室内覆盖应用的设备 一、室内覆盖系统的组成 室内覆盖系统主要由信号源和信号分布系统两部分组成。 二、微（宏）蜂窝或直放站 室内覆盖使用的信号源可选择的有蜂窝或直放站。对于小范围的室内覆盖可用直放站。这种解决方案成 本便宜 ,安装快速，缺点是不能提供额外的容量，但使用直放站方式 ,通话质量难于保证 ,控制不好 ,会影响整网的质量。在室外站存在富余容量的情况下，通过直放站将室外信号引入室内的覆盖盲 区，室内覆盖应用常用的解决方案是用微 (宏 )蜂窝 ,蜂窝可应用于室内 ,可安装在任何地方 ,包括挂在墙上 ,如 :据需要的容量依据于建筑物的大小安装方案成本可以考虑使用宏蜂窝或几个微蜂窝。 三、天线 分布式天线系统中使用的天线 ,一般增益较小 ,对波束的半功率宽度也没有具体要求 ,这是由室内覆盖的特点决定的。可选择的天线类型有多种 ,如小的平板定向天线 ,全向柱形天线 ,全 向吸顶天线。在下面的图 表 列出了部分天线的外形 、参数 ,这些天线都是双频 17 段类型。 图 择的室内天线 表 些型号的室内天线参数 742149 型 全向柱形 定向平板 吸顶全向 频段 900/1800 900/1800 900/1800 增益 2 2 2大功率 50w 25w 50w 重量 250g 500g 400g 尺寸 20/21605/155/142 260/78化 垂直 垂直 垂直 定向平板天线和全向吸顶天线通常被用于办公室、宾馆、居住楼、览馆走廊 建议使用双频段全向天线 ,如果是覆盖比较空旷的狭长区域 ,则建议采用定向天线。全向柱形天线主要用于内部空间大的建筑 ,如 :体育馆、工业场馆、商场、对于居住楼和宾馆设计天线的安装位置是有较大困难的 ,除了复杂的楼层布局 ,觉效果也是很重要的。有时由于布放 电缆困难 一些如吸顶天线的解决方案就不能用了。 四、功分器 在室内应用中功分器是经常使用的。用功分器可以把一个信号源的信号分成多个分支 ,把信号分配给多个天线。功分器把信号分配进馈电电缆时会引入损耗 ,损耗取决于分配的端口数 ,有等功率分配器 ,在两个端口间分配相等的信号。损耗的简单关系是 10*),N 是等功 18 率分配器输出的端口数。也不等功率分配器 ,在端口间分配不同的功率所有的功分器都会带来少量的损耗 表 等功分器的例子 (2 个输出端口 ) 类型 2 端口功分器 (插入损耗 (频带 0063236101 0063236151 00 功率分配器 类型 输出端口数目 每端口功率损耗 插入损耗 (频带 3 006322631 3 006322641 4 6 00、同轴电缆 在分布式天线系统中 ,要使用馈线把所有器件连接起来。对于干线要选用损耗较小的电缆 如 7/8”馈管 ,对于到天线的支线 ,为了便于安装和节约成本 ,尽量使用 1/2”跳线 ,这种办法就应用在下面的例子中了 ,在楼层间的长直电缆是粗的主干电缆到各楼层的天线使用细的电缆来连接 ,参见图 表 举了一些厂商的电缆性能。如在图 的电梯天井中的电缆长度超过 100 米时可使用 5/4”馈线。假定馈线长度 1 米 ,1/2”跳线是最好的方案。因为它容易安装 , 在电缆两端不另外需要 跳线 ,如果使用 7/8”馈线 ,在电缆两端末端要加上两条跳线 ,从损耗看两者没有大的差别 ,但成本和工作量反而提高了。 10 m 1/2”跳线 8 = 0.8 0 m 7/8”馈线 + 2 短跳线 , 4 + 2 1.0 ” 跳线电缆常被用于连接 用比 1/2 尺寸大的馈线电缆 )和天线 。 表 种类型的馈线 类型 馈线直径 损耗/100m(900最小弯曲半径 / 19 、泄漏电缆 作为系统的一部分 ,泄漏电缆在室内系统中也有相当的应用，主要用于隧道和长的通道中的覆盖，一种优化的解决方案取决于环境和应用，因为在布放和隐藏方面的困 难，有些地方不能安装泄漏电缆，可是却适合安装于商场地下停车场和隧道，其主要有两个指标，耦合损耗距离电缆一定远处，和纵向损耗，每距离的损耗在电缆的终端需要一个终端负载与同轴馈电相比泄漏电缆的设备成本和安装费用都较贵， 表 举了 些泄露电缆的类型 。 表 漏电缆特性 衰减损耗 /00m 耦合损耗 / 最小弯曲半径 20 类型 馈线直径 (英寸 ) 900800定距离 95%的区域900800(13) 68(73)在 6m 125 (8) 69(72)在 6m 254 (6) 71(73)在 6m 380 3/8 3(5) 72(77)在 6m 508 泄漏电缆在一定距离处的 下式计算： P C L (d) P:输入功率 C： 耦合损耗 L(d)距离连接点一定距离处的泄漏电缆损耗 L( d )= 衰减损耗 * 距离 d 七、光纤分布式天线系统 一种克服长的馈线电缆损耗大的解决方案是使 用光缆 。 这种应用可使分配的射频信号没有大的 损耗 。 它的原 理是在馈源 (直放站 )和天线之间使用光纤 。 附属部件是需要电光 /光电转换器件 。 光端主机 (被放置在 ,它把 电信号转换成光信号 。 在这过程中信号也 可以放大 ,以消 除在转换过程中信号的损失 。 光信号被分配到远端的天线处的远端光端机 (大光信号并转换为电信号 。 双向的 (电 光 电 )。 通常 U 的有一个最大 数目 ,厂 商能提供的最大数目是 24。 对于每一个 须有两根光纤 ,一个用于上行 ,一个用于下行 。 此外 运行还需要有电源 。 由于 最大输入有一个限制 ,该值比 最小输出要 小 ,因此 在 间的下行通路上需要一个衰减器 ( 来衰减信 号 。 此外 ,在上行方向的同一处也需要一个衰减器 ,以保护出现阻塞和降低输入的三阶互调产物 。 基本上在需要很长的电缆时光纤系统被建议使用 。 可能应用的地方如大的校园设施 ,公司的建筑 。 21 图 应用光线分布式系统的组成图 22 第 四 章 A 市室内分布系统设计 在这部分举出一个带有电梯和地下部分的多层建筑的室内覆盖的设计例子首 先 :给出电梯覆盖的方法 ,接着是整个大楼的射频设计的步骤和计算 ,这 里假定是 需要说明的是室内分布式系统的详细设计计算因实际的环境不一样 ,应按实际工程进行具体的计算 ,本文仅是讲述设计过程的举例 ,计算中所用的馈线损耗 ,天线增益使用表格中给出的参数 ,附表中给出了实际的分布式天线的器件和参数。 第一节 电梯覆盖 电梯覆盖有两种解决方式。一是用泄漏电 缆 ,一种 是用安装在电梯里的用跳线连接在一起的双付天线。见图 里的信号由电梯外的信号转发来提供 ,使用双付天线 ,一付天线安装在电梯里 ,一付安装在电 梯外的顶部 ,信号由安装在电梯井的顶部的天线提供 ,电梯井顶部的天线用定向天线 ,它和在电梯顶上的天线的波束方向正对 ,电梯里的天线可以用定向的 ,也可以用全向的 ,主要由视觉上考虑 ,在电梯里的 下式 计算 : 梯覆盖用双付天线或泄漏电缆 (虚线 ) 表达式 中 : 出功率 23 电梯井的发射天线的电缆 梯井的发射天线的增益 电梯井中的信号路径损耗 电梯上的接收天线增益 电梯里连接两天线的跳线损耗 电梯里的天线增益 图 隧道传播路径损耗图 在电梯井中的信号路径损耗 由图 示的得出。 可参看隧道电波传播模型 在图 的图表 (仅指测试曲线 ),观察得知 ,信号在靠近发射天线附近波动很剧烈 ,在一定得距离处后信号衰减逐渐增大。但是 ,衰减并没有想象中大 ,主要是由于传播的管道效应 ,因此信号可以在管道中传播 ,传向接收器。另一种解决方案是在电梯井里使用泄漏电缆，在电梯里的信号 有下式计算 : tx(m) - 中 : 输出功率 泄漏电缆连接点之间的电缆损耗 漏电缆的耦合损耗 m):距离 m 米的泄漏电缆的馈线损耗 梯厢损耗 24 使用泄漏电缆比起天线方式的优点是不管电梯在天线井中的何处位置泄漏电缆能提供均衡的信号，馈线电缆的损耗是每 100 米大约 5 900 81800于 7/8”电缆，用天线方式时，损耗主要取决于电梯到发射 天线的距离，这两种方式应根据 的计算和方案的成本来考虑。 第二节 楼内覆盖设计 图 层覆盖示意图 在此考虑一个 9 层楼高 (每层 4 米 )带有地下层 (停车场 )的建筑。大楼有 2 部 电梯 ,大 楼每层在高峰时有 100 人 ,有移 动电话的占 60%,按呼 损 2%,每用户话务 。 100 * 60% * 定在经过站点考察和测 量后 ,决定在 每层楼安装 5个全向的吸顶天线 是 18 线电缆可以从天花板的夹层中走线 ,在楼 层里到天线的 最长距离是 21 米。可以使用 1/2”电 缆 ,由于容易弯曲 ,它 不需要使 25 用另 外的跳线 ,经过 计算损耗不大。 A,B,C 楼层 计算。为简 化计算 ,连接损 耗和插入损耗未计算入单位 (。 表 ,B,C 楼层 计算 1 1 1 率 36 36 36 36 36 36 36 线 1 1 1 分器 楼层间馈线损耗 层功分器 层馈线损耗 层功分器 3 3 楼层间馈线损耗 0 0 0 0 0 0 0 B 层功分器 0 0 0 0 0 0 B 层馈线损耗 0 0 0 0 0 0 0 B 层功分器 0 0 0 0 0 0 C 楼层间馈线损耗 0 0 0 0 0 0 0 C 层功分器 0 0 0 0 0 0 C 层馈线损耗 0 0 0 0 0 0 0 C 层功分器 0 0 0 0 0 0 天线增益 2 2 2 2 2 2 2 ,B,C 楼层 计算 (2) 2 2 3 3 3 率 36 36 36 36 36 36 36 36 36 36 线 1 1 1 1 1 分器 楼层 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 26 间馈线损耗 A 层功分器 0 0 0 0 0 0 0 0 0 A 层馈线损耗 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 A 层功分器 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3 0 0 0 0 0 0 0 0 2 3 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 层功分器 0 0 0 0 层馈线损耗 0 0 0 0 0 层功分器 0 0 0 0 3 3 0 天线增益 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 下和地下层的 算值 27 2 4 1 率 36 36 36 36 36 36 36 线 1 1 1 分器 6 6 6 6 底层间馈线损耗 层功分器 0 底层馈线损耗 4 0 0 底层功分器 3 3 0 0 地下层间馈线损耗 0 0 0 0 0 下层功分器 0 0 0 0 3 7/8”耦合损耗 0 0 0 0 0 69 泄漏电缆损耗 0 0 0 0 0 线增益 2 2 2 2 0 表中的一些器件的说明如下 : 线 :连接 从 来的第 1 个功分器的电缆损耗 楼层间馈线 损耗 :在两层楼间的电缆损耗 ,假 定电缆长 7 米 ,1/2” 功分器 一分三功分器 ,每 一路输出损耗约 简便未将插入损耗计算在内。 功分器 分二 功分 器 ,每一路 输出损耗约 -3 简 便未将插入损耗计算在内。 层馈线损 耗 :在同一 楼层内的馈线损耗 计算 显示 ,对于多 数天线辐射的功率近似相同。如按最小所需 8余有一些功率余量。对于其它楼层的计算类似。下面进一步计算地面层和地下层的情况。 在底层为了使大厅入口处获得良好的覆盖 ,将使用挂在墙上的平板天线。平板天线的主波束方向正对着建筑物中央 ,这样大厅入口处的信号有很强的 信号 ,而由 于背向的抑制 ,信号传播到建筑物外的信号减弱了在地下使用两段泄漏馈电电缆 50 米 , 90 米 ,7/8”，每100 米衰减 5 出端使用一分四功分器 供 4 路分 支 ,每 一路分支功率约降低 6 28 图 B C 楼层天线布放图示 如果替代 3 个微 蜂 窝 ,也可能使 用放置在某一处的宏蜂窝。最好是安放在楼层的中部 ,例如 E 层。在这 种情况下 ,有两段垂直布置的电缆 ,使用功分器分配信号给 每楼层的天线。在楼层间的垂直面可用 7/8” 馈线 1/2”用在楼层的平面内来分配信号。图 这种方案的图示。 由于在 连 续的楼层间距离不等 ,距离长 ,使用了不等功分器 ,以提供功率 近似相等的信号到各楼层的天线。表 出了计算出的每个功分器的损耗和 ,每层的天线的未包含在表 中 ,它 可由类似前面 3 个微蜂窝的计算得出。 29 图 一个 室内覆盖图示 表 图 的信号损耗计算 A 层电梯 A B C D E 率 (46 46 46 46 46 46 3率分配 3 3 3 E 层馈线损耗 1 个功分器损耗 层馈线损耗 第 2 个功分器损耗 C 层馈线损耗 0 第 3 个功分器损耗 0 B 层馈线损耗 0 0 第 4 个功分器损耗 1 0 0 A 层馈线损耗 0 0 0 第 5 个功分器损耗 7 0 0 0 0 总 39 33 30 上表中功分器的一个输出 口的 39 较高的 值 ,可以 用来提供电梯井和电梯的覆盖。如果信号电 平高 ,而可 能带来干扰的问题时 ,就要应用衰减器宏蜂窝的输出功率是40W (46,如果需要 ,可以 降低 静态功率。 提供多个 使用宏蜂窝 时 ,如果在宏蜂窝的机顶输出口上接馈线 ,则可在大楼内 规划一个独立的微小区。如果需要就要使用不同的馈线来接入各独立的覆盖区。 超过 3个微蜂窝的解决方案的优点是小区容量的配置灵活 ,如果是一个机柜定义 3个小区 那么依话务量的需求 ,小区可配置成 1/2/3 或 2/2/2 或 1/1/4 等。这些配置在宏蜂窝上不需要附加的部件 ,宏蜂窝也可提供比微蜂窝大的功率。但是宏蜂窝体积大 ,又重 ,安装空间难找。微蜂窝容易安装 ,不需要专门的房间。在发生故障时的影响程度不一样。宏蜂窝一旦发生故障 ,整个室内覆盖要受影响 ,而用多个微蜂窝则会降低故障影响面。 第三节 频率规划 在室内覆盖设计中 ,频率规划是建立在测试基础上的。一些运营者留有少量的频道用于微蜂 窝 ,宏蜂窝没有使用这些频道 ,这种策略很好 ,可是频道数有限 ,多数情况下 ,运营者没有专门留有微蜂窝用的频率。为了找到室内应用的最好的频率 ,最好 是进行室内信号的测试 ,选出信号电平最弱的频率这在高层建筑中尤为重要 ,外部小区经常处于楼层的视线范围内 ,在高层接收 到的外部小区信号杂乱。而重要的又是要找出 的频点。如果外部小区使用跳 频 , 室内小区也可使用同外部小区同样的 ,或使 用自己选出的 C/I 值好的频道组成的 室内小区的信号被 限制在室内 ,就不会对外部的小区有影响 ,高层大 楼的信号如表 表 A 市禾泰大厦信号的测试情况。 表 泰大厦 无线环境查勘表 禾泰大厦 无线环境查勘表 测试时间： 2007试 地点： 禾泰大厦 测试工具： 机 测试人员： 曹京京（中讯邮电咨询设计院）、谢刚（成都通信建设工程局） 楼层 测试点 A 测试点 B 测试点 C 测试点 D I I I 1F 盲区 / 盲区 / 盲区 / 盲区 / 电梯 1 盲区 / 盲区 / 盲区 / 盲区 / 31 电梯 2 盲区 / 盲区 / 盲区 / 盲区 / 1F F F F F F F 建筑物内可有多个小区。这些小区分布在每一楼层 ,在楼层间可重复使用频率。频率可每隔一层复用 ,在每种情况下都要进行测试。要注意 同外部的切换关系。避免定义的邻区中出现同 小区。如果在某一层和电梯中使用某一频率 ,则在其它层中不能使用该频率。因为移动的电梯会使 其它使用同一频率的层相互干扰。 在室内应用跳频是有益的 ,起到频率分集和干扰均化的作用 ,可以减少快衰落的影响 ,快衰落在室内环境下是较典型的。频率规划原则如下 : 在频率资源允许的情况 下 ,室内覆盖尽量采用专用频段采用偷频方式。 尽量确保 率不受干扰 的规划可以采取射频跳频的方式来减少 干扰不选择邻近小区的频率。 尽量不选择这些频率的邻频借助 备上行频点扫描功能查找上行可用频率。 借助路测设备的下行扫描功能查找下行可用频率。 对于大楼的低层部分用常规的频率计划方法 ,在干扰较大的高层部分建议采用专用频点 ,最终的频率选择以实际干扰环境测试为准。 第四节 小区定义和小区参数 室内覆盖的实施给网络结构带来了特别的概念。那些小区被认作微微小区被分配到微微小区层。因此 ,网络可被认为是分层结构网或分 层小区结构网 (。在不同的小区间小区的定义和话务管理的策略可参考多层网的话务管理。 微微小区 (室内小区 )在网络中可由小区层参数定义。如果小区被定义成微微小区 ,那么它同其它宏蜂窝小区和微蜂窝小区的关系上是拥有高的优先级。通过 则可以使手机在空闲状态驻留在室内微蜂窝小区上。 则即小区重选准则 根据 议 影响 则的主要参数为 小区重选偏移 (。其中 手机接收电平 ( 手机最小接入电平 (为小区选择准则。 在切换时有高的优先权来接收 移动台的通话。为了防止乒乓切换 ,让通话较长时间保持在 32 微微小区 ,要设置切换门限和磁滞参数 ,这些参数的描述参考多层网的话务管理。 第五节 邻区定义 通常微小区不需要定义太多的邻区。当然在一个地方有多于一个的室内小区 ,那么就应按照相应的关系来设置。有某些小区需要同外部小区定义邻区关系 ,特别是大楼的入口处运行的微微小区。该微小区同外部小区设置有双向的切换关系 ,参数应设置成这样 ,当微微小区的信号和质量低于设定的门限时 ,且没有别的微微小区可以来替代 ,移动台可以从微微小区切换到外部小区。 第六节 未来扩容和改动 室 内覆盖系统在设计安装完成之后 ,不需要做额外的改动。而在容量方面 ,却有可能增加小区容量。当然在设计过程中 ,话务量的增长应该预先估计到的 ,并留有一定的余量。但一些建筑可能有临时的扩容需要 ,这经常发生在一些特殊事件上 ,如在大楼里举行庆祝会 ,会议 ,招待会。在这种情况下 ,需要提供额外的容量。这可以很容易的靠增加 室内 完成 ,设计者应该预留一些空间和功率给增加的设备。 33 第 五 章 天线系统 进行室内天线系统设计的思路为 :首先调查建筑物类型、构造、室内结构、干扰环境、服务对象 ,然后分 析路径损耗 ,并根据不同区域设置天线、类型、数目、安装位置 。 下面是一些典型区域的天线 设计准则 : 单小区天线布线准则 建筑室内覆盖由一个小区完成时 ,各天线的设置应尽量确保小区覆盖区域内信号的均匀分布 ,一般建 议天线按“之”字形安装 。 图 小区天线布线准