19W网规高培-室内覆盖设计课件.ppt

,WCDMA室内覆盖,前言,在室内、隧道及地铁内，仅靠室外基站天线覆盖，由于信号受障碍物的阻挡，通话效果很差，甚至服务中断。此外大型建筑物内往往通过微蜂窝系统来解决系统容量问题，但由于室内环境不同于室外，墙壁的阻挡使得一个固定点的天线很难形成有效的覆盖，采用分布式天线系统能够解决这些问题，增强基站的覆盖。所以要必要对某些覆盖目标做室内分布系统进行室内覆盖。,课程目标,了解室内覆盖的总体规划思路了解室内覆盖规划的流程了解室内覆盖优化的分析,学习完本课程，您将能够：,课程内容,T,第一章室内覆盖的总体规划思路第二章室内覆盖规划流程第三章室内覆盖优化分析,第一章室内覆盖的总体规划思路,第一节设计目标第二节分不同场景第三节分不同应用环境,设计目标,性能与价格的最佳组合干扰与抑制充分利用现有资源,设计目标,与普通规划设计比较的特殊点：室内传播的多样性和差异性通常的网络估算方法不适用于室内情况；建筑结构和建筑材料的多样性和差异性获得经验数据的难度增加、指导意义弱化；规划、设计方案的不确定性导致室内分布系统的网络质量对测试验证和优化的依赖性大大增加。,第一章室内覆盖的总体规划思路,第一节设计目标第二节分不同场景第三节分不同应用环境,分不同场景,机场车站码头话务密度比较高；室内覆盖与室外覆盖一般需要通盘考虑，使用室外基站实现对室外及部分室内覆盖，室内分布系统主要对室外基站的覆盖盲区和话务热点区域进行附加覆盖。可以从室外宏基站中分配出小区作为室内覆盖信号源，保证室内室外的用户切换为更软切换；室内房间举架都比较高、房间面积比较大，室内天线选型要考虑施工难度和覆盖效果，优先选择贴墙安装的天线，其次选择吸顶安装的天线。,分不同场景,会展中心会议中心体育场馆用户的话务主要以事件为触发；平时几乎没有话务量，但是有展览/会议/赛事举行的时候，话务量会出现涌浪高峰，所以容量估算时要留有足够的余量；容量估算以峰值话务量来设计。会展中心/会议中心/体育场馆的新闻中心会有大量的数据业务覆盖要求，这些在规划阶段需要区别考虑。可能会出现1室内分布系统多小区情况，注意切换设计。,分不同场景,购物商场/大型超市用户业务主要以话音业务为主，高峰时段（晚上/节假日全天）的话务密度较大覆盖为主要考虑目标切换主要考虑大门出入口的切换问题,分不同场景,商务写字楼酒店高端用户占比重较大，室内覆盖需要考虑固定用户的数据业务覆盖要求。酒店低层的商务区和消费区的话务量占比重较大，高层客房的话务量占比重较小，规划时需要区别对待,分不同场景,政府机关办公楼室内分布系统必须提供优质的网络覆盖，对运营商而言这具有重要意义。用户业务主要以话音为主，高端用户占比重较大覆盖和容量都必须重点考虑切换除了大门出入口，在室内特定区域（如窗户）室内分布和室外基站的切换也是考虑的重点,第一章室内覆盖的总体规划思路,第一节设计目标第二节分不同场景第三节分不同应用环境,分不同应用,运营商WCDMA单系统室内系统设计运营商自身多系统共用室内分布系统设计系统间干扰分析多运营商IRS共用分布系统设计使用接口节点来将不同运营商的不同系统的信号引入分布系统,课程内容,T,第一章室内覆盖规划的思路第二章室内覆盖规划流程第三章室内覆盖优化分析,第二章室内覆盖规划流程,第一节设计目标分析第二节勘查测试第三节覆盖和容量估算第四节信号源及器件选择第五节切换/小区重选设计第六节方案设计第七节测试验证及方案改进,设计目标分析,覆盖目标明确室内覆盖的范围即具体的楼宇目标和覆盖的具体楼层；确定室内覆盖的覆盖质量要求：覆盖概率要求。不同的覆盖概率，对应不同的设计余量,设计目标分析,业务需求CS12.2K，CS64K，PS64K，PS128K，PS384KPS业务上下行可进行组合实现基本业务需要在和运营商充分沟通的基础上确定，此时规划人员可以加以引导，结合市场部的策略和我司应用经验向客户推荐基本业务类型确定基本业务需求之后可以根据业务需求确定业务门限,设计目标分析,容量目标新建3G室内分布系统，首先估算覆盖大楼的预测用户数，然后根据已经和运营商确定话务模型进行相应的话务量计算，从而得到相应的容量；对于已有2G分布系统，增加3G分布系统时关于系统容量可以先分析2G分布系统的话务情况，并结合上面3G业务开展情况和运营商对于3G业务的预期，来判断3G系统的容量根据估算容量确定3G室内分布信号源对应的基站站型。,设计目标分析,用户投资规模必须考虑可能的投资规模限制带来的设计不能满足的问题，提前引导客户，要么降低系统设计要求，要么增加相应的投资规模,第二章室内覆盖规划流程,第一节设计目标分析第二节勘查测试第三节覆盖和容量估算第四节信号源及器件选择第五节切换/小区重选设计第六节方案设计第七节测试验证及方案改进,勘查测试,现网系统覆盖勘测测试室外3G宏基站的导频信号，需要记录导频的数量、强度以及这些导频信号在楼层内、外的分布；已有2G室内分布系统的大楼，在作调查的时候应该注意记录已有2G室内分布系统的覆盖电平情况，注意总结2G室内分布覆盖不好的地方或者楼层，条件允许的话可以进行2G系统相关的切换测试，在3G室内系统设计时候可以参考2G网络测试情况。,勘查测试,建筑物结构获得尽可能详细的大楼建筑图纸，包括每个覆盖目标楼层的平面图、各个方向的立面图。尽可能获得AutoCAD格式的电子件，其次为工程晒图的扫描件；大楼内部强电井、弱电井的施工图纸，并在上面标注物业允许走线穿孔的位置以及现有可利用的传输线路。,勘查测试,建筑物室内勘查确定覆盖范围，明确大楼内各楼层的覆盖要求与区别；拍摄足够数量的数码照片，以能够较为完全的体现大楼室内的结构细节和外形轮廓；确定内墙/楼板/天花板的建筑材料以及厚度，用以估计其穿透损耗；确定可获得的传输、电源和布线资源，物业对施工的要求；确定基站设备必须的机房以及天线馈线等的安装空间。,勘查测试,室内CW测试如果条件允许，可采集足够多的CW路测数据，并进行室内传播模型校正：Ls(dBm)=32.44+20lgf(MHz)+20Nlgd(km)+Lif：频率值，3G信号下行频率d：手机天线和室内分布系统天线间的最大距离，单位是km或者m。Li：路径损耗附加值,勘查测试,室内CW测试室内CW测试的信号源可以使用Agilent4436、4438或R&DSMIQ03B矢量信号源，其输出功率在5dBm左右线性度比较好，可以满足室内测试需要，发射天线可用UE测试天线代替对于室内天线覆盖CW测试，一般是不提倡进行传播模型的校正工作的（目前的规划软件也是不支持这类模型的校正），可以根据经验建好站后直接测试覆盖效果。,勘查测试,室内CW测试没有进行CW测试时，考虑使用基本室内传播模型：d：接收端与发射端之间的距离，单位米n：衰减指数，取值如下：场景衰减指数(n)标准差,勘查测试,室内2G信号测试列表分区域进行2G信号电平测试：记录测试点的服务小区的CELL_ID、信号强度，测试点服务小区邻小区的BCCH频点和信号强度；主要的切换区域进行切换测试，重点在于可能的切换区域比如大堂门口，电梯口等进行切换测试，记录主要服务小区和邻小区的信号强度等信息。测试结果及目的：处理形成2G信号分布图（或者表格），以便结合2G反推3G信号覆盖的方法来推算3G覆盖情况,第二章室内覆盖规划流程,第一节设计目标分析第二节勘查测试第三节覆盖和容量估算第四节信号源及器件选择第五节切换/小区重选设计第六节方案设计第七节测试验证及方案改进,容量估算,容量估算原则上和室外宏蜂窝的容量估算方法基本一致；和运营商确定各种不同3G业务的等效每线话务量，综合评估覆盖目标的用户数，初步估算覆盖目标的大致话务量，根据话务量来确定系统需要的容量要求；已有2G系统或者是其他的无线室内分布系统，可以参照相关系统的话务量，并结合3G业务实际情况和运营商进行讨论确定。,容量估算（上行为例）上行某种业务的单用户负荷：小区上行的虚拟信道数：,容量估算,容量估算,容量估算（上行为例）软阻塞概率的计算：,容量估算,容量估算（上行为例）根据软阻塞概率、虚拟信道数，计算对应虚拟信道下的虚拟话务量将估算的小区虚拟用户数，与室内覆盖楼层中估算的用户数比较，如果大于，则说明容量满足要求。,覆盖估算,系统链路预算采用Keenan-Motley室内传播模型：计算距离天线d处的信号路径损耗值,覆盖和容量估算,业务门限预算3G独立分布系统业务门限：考虑时较简单，参考室外宏蜂窝的参数共用分布系统的情况时候主要考虑几点差异，即不同系统的频率损耗差异和接入共用分布系统时候的插入损耗差异,覆盖和容量估算,干扰门限预算一般来讲我们在室内覆盖设计干扰考虑的时候仅仅需要考虑有频段相邻的两个运营商之间的干扰问题即可三种场景下干扰门限的推算：运营商A的室内分布系统和运营商B的宏蜂窝运营商B的室内微蜂窝对运营商A的室外宏蜂窝运营商A自身的干扰,干扰门限预算,运营商A的室内分布系统和运营商B的宏蜂窝主要考虑的是运营商B的终端和运营商A的室内分布系统基站之间的最小耦合损耗，包括第一邻频泄漏比和第二邻频泄漏比，,作为运营商A一般可以尽量避免和运营商B存在第一邻频干扰问题，从而得到更好的网络质量，在判断和分析邻频干扰时可以依据运营商A现有的2G系统测试信号电平进行反推3G干扰门限。,干扰门限预算,噪声上升容忍度30dB（NodeB接收机的动态接收范围，协议中建议的最大容忍干扰是-73dB,就是说在噪底之上的噪声上升容忍度为32dB,我们在作设计时候出于保守将噪声上升容忍度设置为30dB）对应上表可以得出：如果2G室内分布系统的信号实测结果，BCCH的接收电平有超过-23.5dBm的点，此分布系统有可能受到干扰，需要更改配置，加大最小耦合损耗,干扰门限预算,运营商B的室内微蜂窝对运营商A的室外宏蜂窝运营商A的宏蜂窝小区的终端在运营商B的室内分布系统内，由于受到来自运营商B的室内分布系统下行干扰，将会对运营商A,的室外宏蜂窝产生影响。一般可以接受的由于运营商B的下行干扰而导致Ec/Io解调门限上升为0.4dB,也就是假定可接受的干扰水平比系统的基础噪声低10dB，我们可以通过运营商A和运营商B的3G信号电平比值来衡量这种干扰的影响,干扰门限预算,运营商A的宏蜂窝的终端收到运营商B的强邻频泄漏干扰，在这里只要达到上面表格的测试要求，基本上就可以避免通信“死区”。从上表我们可以看出只有当B的信号比A的信号高34.8dB时候才会出现这种情况。,干扰门限预算,运营商A自身的干扰运营商A的手机距离其自身的室内分布系统天线很近的时候，在NodeB接收端会产生突发的噪声抬高，在UE的最小发射功率之内无论如何是不能通过功率,控制来限制噪声上升的，所以我们必须注意其所对应的可能会对系统产生影响的最小耦合损耗。3dB的容忍噪声上升源于这样的假设，距离天线更远的手机（有更大的路径损耗）有3dB的功率余量来克服距离天线更近的手机的突发干扰。如果被估计的功率余量比假设的更高的话，那么通过2G信号电平反推得到的数据更加宽松一些，一般来讲只要分布天线正下方的2G信号电平在-19dBm之下就不存在这类问题。,干扰门限预算,3dB的容忍噪声上升源于这样的假设，距离天线更远的手机（有更大的路径损耗）有3dB的功率余量来克服距离天线更近的手机的突发干扰。如果被估计的功率余量比假设的更高的话，那么通过2G信号电平反推得到的数据更加宽松一些，一般来讲只要分布天线正下方的2G信号电平在-19dBm之下就不存在这类问题。,第二章室内覆盖规划流程,第一节设计目标分析第二节勘查测试第三节覆盖和容量估算第四节信号源及器件选择第五节切换/小区重选设计第六节方案设计第七节测试验证及方案改进,信号源及器件选择,信号源选择大容量的基站设备HUAWEINodeB3812，单机柜最大可支持12小区，在机场车站以及大型写字楼等高话务室内分布系统可以优先考虑大容量基站；中等容量的基站设备HUAWEINodeB3806，在初期系统容量不是很大并且有扩容潜力的室内系统可以引入；小容量基站设备HUAWEI3802C；RRU，室外宏蜂窝的基站容量较大，室内分布系统和室外宏蜂窝之间存在切换关系且切换区域较大，可以引入；直放站，尽量选择在覆盖区域相对较为封闭的区域。,信号源及器件选择,合路器、滤波器选择普通的二合一、多合一和混合合路器；带通滤波器；考虑指标：频率范围、插入损耗、隔离度、功率容限和驻波比,2019/12/14,47,可编辑,信号源及器件选择,合路器,信号源及器件选择,滤波器,信号源及器件选择,天线选择（1）一般单根天线覆盖区域较小的场合，建议使用全向天线；覆盖比较空旷的狭长区域，则建议采用定向天线；多系统共用天线系统时候选用宽频天线。,信号源及器件选择,天线选择（2）棒状全向天线：隐蔽安装，安装在天花板上面，进行层内或兼顾上一楼层的覆盖；引入天花板的穿透损耗。吸顶全向天线：紧贴天花板安装，进行层内或兼顾下一楼层的覆盖。平板定向天线：贴墙安装；进行层内覆盖；八木天线：电梯井，大型仓储超市；窄带天线，一般在WCDMA单系统时候建议使用，多系统时不建议使用；直放站的施主天线；,信号源及器件选择,天线选择（3）对数周期天线：覆盖电梯井，大型仓储超市；宽带天线，增益一般小于10dBi，运营商多系统公用DAS时使用；泄漏电缆：应用于地铁隧道特殊场景下室内覆盖，某些狭长的天线安装空间有限室内覆盖区域；价格较贵，施工困难。,信号源及器件选择,天线GSM/CDMA三频壁挂式定向小板型,信号源及器件选择,天线室内吸顶天线,信号源及器件选择,天线车载天线,信号源及器件选择,馈线，馈线接头选择SYV型电缆：损耗大，但成本低、容易弯曲；象功分器到天线的支路连接7/8英寸馈管：损耗小，但成本高、不易弯曲；功分器到功分器的干线连接馈线接头：接头类型统一选用N型,信号源及器件选择,干放某些分布系统支路由于馈线较长导致损耗较大，需要大量采用干线放大器，以弥补长距离传输和分配的损耗干放为双向放大器，有源器件，主要指标：噪声系数、最大输出功率、增益和互调设计时需要考虑：干放的噪声系数对于分布系统分支下行的灵敏度影响；对于整个分布系统上行的噪声抬高；要保证上行增益不能过高影响系统性能，下行增益保证放大支路的天线口有效功率发射，上下行增益调节适度保证上下行平衡,信号源及器件选择,功分器耦合器功分器：等功率分配；同一楼层内分配功率到不同的天线时使用；选型时优先选择1/2功分器，尽量不选1/4功分器；使用1/3功分器的时候要注意不能离天线太近，连接两者之间的馈缆长度在20m以上耦合器：不等功率分配；从干线向不同楼层的支路分配功率时使用功分器和耦合器配合使用，使用的目标是：使信号源的发射功率能够尽量平均分配到系统的各个天线口，也就是整个分布系统中的每个天线发射功率基本相同,信号源及器件选择,功分器,信号源及器件选择,耦合器,第二章室内覆盖规划流程,第一节设计目标分析第二节勘查测试第三节覆盖和容量估算第四节信号源及器件选择第五节切换/小区重选设计第六节方案设计第七节测试验证及方案改进,切换设计,室内室外切换（1）室内单小区和室外同频小区切换：软切换，将存在切换关系的室内室外小区互相配置为邻区即可，重点关注的是切换区域大小是否满足正常的软切换要求,切换设计,室内室外切换（2）室内室外异频切换：建议室内规划策略是是先采用同频，如果发现室内系统有很强的泄漏到室外的信号，再改成异频。异频硬切换时候一般发生大厦的进出口区域，这些区域信号的波动一般比较大，尽量避免压缩模式的频繁启动,切换设计,室内室外切换（3）室内多小区和室外同频小区切换：对于楼层比较多，室内外配置同频的情况，高层需要和室外配置邻区关系；为了减少窗口附近和室外小区发生切换，应该加强高层小区的信号强度，在室内两个小区之间配置邻区关系；出入口切换区域，仅仅配置最强的几个邻区即可。,切换设计,室内室外切换（4）室内多小区和室外异频小区切换：建议不要将室内高层小区和室外宏蜂窝小区互相配置为邻区；在大厅中空的楼宇结构下，存在共同空间的楼层宜采用相同小区进行信号覆盖；,切换设计,室内内部切换（1）在同一楼层内的一般来讲不存在切换（如果电梯和楼层为异小区或是异频则可能在电梯口会产生切换），在不同楼层的同基站不同小区为同频更软切换，此时我们在不同楼层的小区之间互相配置邻区关系即可，此类切换一般发生在楼梯之间；有两个以及两个以上载频的室内分布系统在室内存在异频切换，切换策略是优选某一载频，只有发生负荷切换时候才考虑异频切换；,切换设计,室内内部切换（2）电梯覆盖所用信号源小区和低层覆盖所用小区采用同一小区信号源对于大型室内覆盖由于要考虑不同小区覆盖，建议以容量为先导设计，再分楼层，分别为低层、中层、高层等模式来由不同的小区来覆盖,切换设计,3G/2G系统间切换总体来讲对于3G/2G的切换策略还是在有3G信号的区域尽量在3G系统上工作，这里需要考虑的是在3G信号不好的地方让3G可以顺畅的切换到2G系统，从而保证整个无线网络的有效服务，比如在一些没有作3G室内覆盖的地方，象地铁以及部分获取站点有难度的IRS系统等，在切换设置时候应该考虑可以让3G系统顺畅的切换到2G系统上服务,切换设计,邻区规划由于室内覆盖范围相对较为封闭，所以在配置邻区关系时候应该以实际的切换区域信号强度为基础来进行设置，基本原则是邻区关系尽量简单；对于楼层比较多室内外配置同频的情况，高层需要和室外配置邻区关系异频系统建议可以不作室内室外的高层切换关系在3G覆盖的密集市区可以将2G配置为3G的邻区，如果发现3G的覆盖已经很好并且对于手机来讲没有必要重选切换到2G,可以将2G邻区删除,切换设计,不同场景下的切换分析（1）机场车站码头：使用室外基站实现对室外及部分室内覆盖，室内分布系统主要对室外基站的覆盖盲区和话务热点区域进行附加覆盖。建议室外宏基站可直接或通过RRU间接，分配出1个或多个小区作为室内分布系统的信号源，这可以保证室内室外的用户切换为更软切换。如果室内独立信号源的情况下则此时室内室外为软切换,切换设计,不同场景下的切换分析（2）会展中心体育馆：切换区域设置合理，不能将切换区域刚好落在话务高峰区域；可以使用多载频配置，因此存在异频切换。只能通过系统设置优选某一载频，只有在负荷切换时才会启动异频切换,切换设计,不同场景下的切换分析（3）小型楼宇内的电梯覆盖：由于容量相对较小可以采用一个小区来覆盖整个楼宇，此时在电梯井最上部引入同一小区来覆盖电梯；中等楼宇内电梯覆盖：上下分层分小区覆盖；较大楼宇内电梯覆盖：电梯井内引入两个小区信号，这种覆盖方案重点是在电梯运行过程中两个小区的切换区域大小是否能够满足要求，在设计上需控制在电梯井内两个小区信号的相对强度，由于电梯底部的穿透损耗较上部大，设计时要保证底部小区信号在电梯内部的强度,切换设计,不同场景下的切换分析（4）超高建筑的电梯覆盖：在超高建筑的室内电梯覆盖时候采用泄漏电缆进行电梯覆盖，至于泄漏电缆的信号源引入则需要参考机房所在位置等因素商务中心宾馆超市：考虑1A、1B、1C、1D、1E、1F事件迟滞和延迟触发时间设置比普通环境稍大，用来加强对抗信号的波动,切换设计,不同场景下的切换分析（5）地铁隧道的覆盖：在较短的隧道当中采用一个基站小区或者是一个小区加功分器分信号到隧道的两头，此时需要考虑的是隧道小区和室外宏蜂窝小区的软切换；对于较长或者同时覆盖隧道外的隧道覆盖，一般的解决方案是在隧道两头各有一个小区，此时考虑隧道内外的切换，还要考虑隧道内两个小区之间的切换。隧道内部两个小区之间有足够的覆盖重叠切换区域，隧道内部和隧道外室外宏蜂窝基站之间的切换区域足够大，同时可以通过切换磁滞和判决时间等切换参数设置使得切换尽快完成,第二章室内覆盖规划流程,第一节设计目标分析第二节勘查测试第三节覆盖和容量估算第四节信号源及器件选择第五节切换/小区重选设计第六节方案设计第七节测试验证及方案改进,方案设计,各楼层天线分布图,方案设计,各天线口发射功率预算分布天线系统设计中，一般天线口发射功率典型取值：1015dBm,方案设计,详细网络拓扑图,方案设计,详细走线图,方案设计,详细物料清单列表：器件类型，器件型号，连接接头，所需数量，说明常用器件有：天线，电缆，耦合器，功分器，合路器，双工器，滤波器，干线放大器，负载，接头，热缩管详细的器件型号，应该在设计初期参考公司的室内分布系统库存情况并以满足系统设计目标为前提，确定所需器件型号,第二章室内覆盖规划流程,第一节设计目标分析第二节勘查测试第三节覆盖和容量估算第四节信号源及器件选择第五节切换/小区重选设计第六节方案设计第七节测试验证及方案改进,测试验证及方案改进,测