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室内覆盖设计思路及应用 年月 1 概述2 设备的采用3 分布系统设计思路4 设计规范5 城中村覆盖方案6 写字楼和宾馆酒店覆盖方案7 城市地铁覆盖方案8 公路隧道 铁路隧道覆盖方案 目录 概述 室内信号分布系统的作用 克服建筑屏蔽 填补通信盲区 降低手机功率 排除信号干扰 改善网络指标 均衡网络容量 解决话务拥塞 增加话费收入 延伸覆盖范围 提高服务质量 概述 室内信号覆盖综合解决方案的种类 室内信号覆盖按信源分类可分为五种 1 无线同频直放站 2 无线移频直放站 3 光纤直放站 4 低话务容量的微蜂窝 5 高话务容量的基站 设备的采用 一般宏蜂窝载波输出功率按43dBm CH 最大47dBm 设计 微蜂窝载波输出功率按最大功率输出 若实际有其他需求则按实际需求进行设计 主设备 当使用RBS2206与RBS2111时 需增加3dB电桥进行上下行信号合路 当使用RBS2308与RBS2309时 输出口需增加二功分器方便以后扩容 设备的采用 直放站从其耦合方式来分可以分为空间无线耦合和直接耦合2种 主要分为无线直放站和光纤直放站 从覆盖区域来分可以分为室外直放站和室内直放站 无线直放站首先需要能够接收到良好的信源 一般要求信源强度大于 75dBm 无线直放站的输入功率在一般在 45 60dbm之间 各功率型号直放站的功率按如下表来计算 一般无线直放站增益在60 95db 光纤直放站是通过直接耦合基站信号 光纤传输 其信源纯净 但受TA的影响 光纤最大距离不超过20公里 直放站 每载波功率 设备单载波功率 10lgN N 载波数量 特点 A 采用空间信号直放方式B 输出信号频率与输入信号频率相同 透明信道C 收发天线一般采用定向天线D 工程选点需考虑收发天线的隔离设备安装所需条件A 安装点能接收到空间基本的通话信号B 安装点能满足收发天线的隔离要求应用范围A 填补盲区 扩大覆盖 B 应用于村镇 公路 厂矿 旅游景点等 无线直放站 设备的采用 直放站施主信号必须主导明显 通话质量能满足要求 信号稳定 无频繁切换 直放站的输入电平一般在 50dbm左右 直放站输入信号过强会引起放大器的饱和 使其不在放大器的的线性范围内工作 当直放站输入信号过强时可以在直放站的输入端增加适当的衰减器 使其输入端信号符合直放站的输入电平范围 使直放站工作在线性范围内 达到良好的效果 当直放站输入信号电平过低 则需要达到额定的输出功率时 就需要很高的增益 而直放站增益一般在65 95db之间 且受隔离度的限制 一般系统比较难满足要求 所以一般要求直放站输入信号电平大于 75dbm 对于施主小区信号因功控过大 导致通话时TCH的C I过低 通话质差时可以在输入信号增加衰减器降低输入信号的强度 直放站时延小于16ms 设备的采用 直放站信源选取限制 设备的采用 1 特点 采用基站直接耦合方式 经光纤中继设备将信号传输到远端覆盖区 输出信号频率与输入信号频率相同 透明信道 不存在直放站收发隔离问题 选点方便 一个光中继设备可同时与多个覆盖端机连接 2 设备安装所需条件 光中继端到覆盖区远端 需一对空闲或已占用但有空闲窗口的光纤 或一条有两个空闲窗口的单模光纤 3 应用范围 填补盲区扩大覆盖 特别是接收不到空间无线信号的地区 无法安装无线中继站的地方 适用于村镇 公路 厂矿 小区 旅游景点等 4 话务分流 将空闲小区的信号经光纤引到高话务量区域 分流该区域的话务量 光纤直放站 设备的采用 干放 干放和直放站类似 但干放的增益比直放站小 干放增益一般约30 40db 干放的输入功率一般在 5 5dbm左右 目前常用的干放有2W 5W 10W 20W四种 各种功率型号干放的输出功率计算与直放站一样 一般按8载波计算 若实际信源载波大于8则按实际载波计算 为了控制分布系统的上行噪声和系统的具有更加良好稳定性和质量性能 分布系统的所有干放都需要并联 严禁干放级联 且每小区干放数量不能超过6台 如有超过6台以上则建议网优改单 在室内覆盖系统中使用的射频无源器件主要有耦合器和功分器2种 其中功分器有二功分 三功分 四功分3种 耦合器主要有6dB 10dB 15dB 20dB 30dB和40dB共6种类型 目前室内覆盖系统所采用的无源器件都为宽频器件 其频段范围为800MHZ 2200MHZ或800MHZ 2500MHZ 可以支持WLAN 考虑到TD的扩展频段和WLAN 建议所有无源器件支持800MHZ 2500MHZ频段 功分器是把功率平均分配 其损耗是分配损耗加上插入损耗 插入损耗与器件的集成工艺有关 目前一般好的器件其插入损耗能控制在此期间0 1dB左右 功分器 耦合器 设备的采用 设备的采用 合路器分为同频合成器和异频段合路器两种 对同频段信号的合路 合成 由于信道间隔很小 250KHz 无法采用谐振腔选频方式来合路 常见的是采用3dB电桥 3dB电桥有两个输入口和两个输出口 两载频合路后 两个输出口均可作信号输出用 若只需要一个输出信号 则另一输出口需要负载吸收 此时的负载功率根据输入信号的功率来定 不能小于两个信号功率电平和的1 2 建议将两路信号分别接在不同走线方向的信号传输电缆上 这样可以避免采用过高成本的功放 异频段合路器是指两个不同频段的信号功率合成所用 如CDMA和GSM功率合成 CDMA GSM与DCS功率合成 由于两个信号频率间隔较大 可以选用谐振腔选频方式对两路信号进行合成 其优点是插损小 带外抑制度高 而带外抑制指标是合路器较重要的指标之一 如带外抑制不够 会造成GSM与CDMA之间的相互干扰 3dB电桥插损按3dB计算 两频或三频合路器插损按0 6dB计算 合路器 分路器 馈线 设备的采用 目前室内覆盖采用的馈线都为50欧姆射频同轴电缆 具有阻燃特性 常用馈线及其指标如下表 设备的采用 目前室内覆盖采用的室内主要有吸顶全向天线 定向吸顶天线 定向板状天线 对数周期天线 所有天线都支持3G 其频段基本在806 960 1710 2500MHz 天线 吸定全向天线参数指标 吸顶全向天线主要用于覆盖室内楼层 定向板状天线主要用于覆盖电梯及较为空旷的地下停车场 会议室 工厂厂房等 对数周期天线主要用于覆盖城中村等室外 设备的采用 定向天线 分布系统设计思路 合理分配功率 合理利用和分配功率 主干馈线尽量走最近路由 避免功率浪费 尽量避免采用负载及衰减器 主干器件尽量少插入耦合器件 耦合器尽量插入分支线路 这样对主干的功率损耗就较小 天线功率尽可能就近耦合取得 避免重复走线一般可以把无线电波在自由空间的传播损耗加上阻挡衰减和多径余量作为室内覆盖设计的参考依据 应用电磁场理论可以得出 在自由空间传播条件下 无线电自由空间的传播损耗Loss表达式为 Loss 32 4 20Lg f 20Lg d 其中f为MHz d为Km路径损耗L 自由空间损耗 阻挡损耗 多径余量 取10db 分布系统设计思路 常见的室内建筑材料信号穿透损耗如下 频段越高 穿透损耗越大 合理分配功率 合理布放天线 分布系统设计思路 天线布放总体原则为 小功率 多天线 结合TD从整体网络覆盖综合考虑 在保证边缘场强的前提下 合理均匀布放天线 尽量减少重叠覆盖区 2G的室内天线口功率要求在15dBm以下 一般要求在10dBm左右较好 TD的室内天线口功率要求在0 5dBm 地下室与电梯等封闭区域也可以到7dBm 同一个方案尽量要保持功率平衡 除特殊原因外不要相差太大 普通楼层一般用室内全向吸顶天线 在可视环境下 如商场 超市 停车场 机场等 覆盖半径取8 15米 在多隔断的情况 如宾馆 居民楼 娱乐等场所等 覆盖半径取4 10米 电梯内一般采用室内壁挂天线覆盖 专项覆盖时 每副天线覆盖5层 主瓣4层 后瓣1层 兼顾覆盖电梯厅时 每副天线覆盖3层 当楼层不能安装天线覆盖时 建议同一栋楼并列的几部电梯交叉往外打尽量利用电梯内天线覆盖楼层 1 住宅小区因室内间隔较复杂 公共区域小 公共区域安装的天线不能完全覆盖房间 所以在够条件的情况下建议采取室内 室外结合的方式覆盖 2 靠近街道的大厅等区域可以采取定向天线或利用建筑立柱等阻挡来避免信号外泄 3 离信源近的区域尽量用信源信号覆盖 远的区域用干放覆盖 补充 分布系统设计思路 合理使用馈线 主干馈线超过10m以上尽量采用7 8馈线 分支馈线超过30m以上的也尽量采用7 8馈线 大型展馆 机场等重要场所在条件允许的情况下主干可采用13 8馈线 以尽量节省主干功率 干放前的馈线 在功率足够的情况下尽量采用1 2馈线 可以降低施工难度与节省成本 分布系统设计思路 切换分析 分布系统设计思路 1 采用楼层的自然分隔作为多小区划分的依据 同一楼层原则上采用同一小区覆盖 避免同 邻频干扰和频繁的切换 2 对于楼层采用多小区覆盖的区域 电梯覆盖建议采用其中一个小区专项覆盖 同时 在小区分界的上 下楼层安装过渡天线 具体楼层数量视电梯运行速度而定 3 电梯厅可以适当安装部分天线 确保等候电梯或快速进入电梯时可以占用室内小区 4 地下停车场出入口可以适当安装部分天线 确保用户进出地下停车场时可以占用室内小区 室外小区 避免掉话 设计方案完整性的要求 1 设计方案必须包含 原理图 安装图 模拟测试图 外泄测试图 电磁环境原始测试数据 设计文档 无线环境测试图 2 改造方案包含前期所有工程和本期工程的原理图 安装图 模测图 外泄测试图 电磁环境测试数据 及设计文档 无线环境测试图 并把前期所有工程或者本期工程采用一种颜色填充图框填充 与本期 或前期 工程区分开 形成一个整体方案 设计方案规范 原理图的要求 设计方案规范 第一张系统原理图一定要体现采用的信源设备 微蜂窝 宏蜂窝 直放站等等 对于有多张系统原理图的站点需要做一张整体系统框图 系统框图中要包含主设备和所有的接点 每接点编号用文字标明覆盖范围及编号的功率 接点编号统一用数字或字母表示 编号一定要一一对应 若是字母必须区别大小写 各系统原理图的命名规则 若有整体系统框图 除了第一张命名整体系统框图 其后每张系统原理图都按接点编号 或编号 覆盖区域 进行命名 改造工程若有多张系统原理图而前期工程无系统框图的需要增加一张系统框图 对系统原理图重新整合编号 系统原理图的编号与安装图要一致 即两者相对应的命名要一样的 原理图中的主设备要标出所安装的位置 各系统图排版清晰 条理清楚 2G方案都不加合路器 也不计算TD功率 安装图的完整性 要有站点的Google图 小区平面分布图 电梯分布图 主干走线图和机房位置图 安装图的编号要与原理图一致 即两者相对应的命名要一样的 各安装图要求有指北方向 及建筑实际尺寸标注 多栋建筑的需要有整个建筑的分布平面图 在各栋楼中注明楼高层数 标明周围主干道路及建筑与主干道路的距离 对于改造工程站点 需要把前期所有的安装图和本期工程安装图做成一个整体的安装图 并使用不同颜色区分前期和本期工程 室外覆盖天线需要覆盖区照片和安装照片 及安装尺寸定位图 施主天线需要有安装照片 改造方案的安装图也要按以上的要求重新修改 设计方案规范 安装图的要求 设计文档的要求 设计方案规范 设计文档的站点名称一定需要与勘测单一致 不要写同音字 错字 或多字少字 如勘测单名称与实际名称不一致 需要通知网优进行更改站点名称 在设计文档中工程摘要表中注明所有前期覆盖区域 本期覆盖区域 原则上是全覆盖 若确实还存在未覆盖区域就需要增加一项未覆盖范围区域 并填好未覆盖区域 并描述清楚不能覆盖的原因 设计方案中要增加一个 无线环境测试图 的WORD文件 就是把设计文档中的无线环境测试图独立出来一个WORD文件 改造方案的文档也要按以上的要求重新修改 设计文档一定要有工程报价 模测图的要求 需要对站点所有不同格局的楼层或区域进行模拟测试并记录 模拟测试的数据结果必须符合边缘场强 外泄场强要求标准 如有不符合情况 则通过改变发射点位置来调整 各模测图要求有指北方向 及建筑实际尺寸标注 微蜂窝 宏蜂窝信源必须根据站点现场实际情况做好外泄模测 改造方案需附上前期方案模测图 并增加后期增加覆盖区域的模测图 2G要求楼层不低于 75dBm 地下层和电梯等封闭区域不低于 80dBm 高层区域根据当前窗边信号强度来设定 在保证不外泄的情况下室内信号尽可能比与室外信号强8db以上 外泄信号不大于 85dBm TD要求楼层不低于 85dBm 地下层和电梯等封闭区域不低于 85dBm 外泄信号不大于 90dBm 设计方案规范 每个站点必须是全覆盖 包含所有地上楼层 所有地下楼层 所有电梯 若建议单的覆盖范围不是全覆盖的 也按全覆盖范围来设计 若站点不能全覆盖 则需注明未覆盖区域和原因 并附上加盖公章的证明扫描图片 对于室内覆盖不能满足全覆盖的需要进行高层覆盖 具备室外高层覆盖条件的 高层覆盖天线的安装位置不必严格按照建议单要求实施 可以根据现场环境而定 临街商铺小业主多 若已开业小业主不同意 则注明原因不覆盖 但象一些较大超市或卖场则需要覆盖 比如宏城超市 若是新建楼盘未开业的则尽可能的覆盖 对于只是增加一个主设备的扩容方案 则本期工程不进行天线改造 若因未有装修间隔不具备施工条件等原因的需要注明并要预留后期的接入 若单体 连体住宅楼等室内天线无法满足全覆盖要求 但又无法实施高层覆盖 则无需进行高层覆盖 但室内部分必须按照全覆盖的方案实施 设计方案规范 设计方案覆盖范围的要求 设计方案规范 设计方案中干放数量的要求 1个小区所连接的干放数量不能大于6台 1台微蜂窝塔放相当2台干放 TD的RRS串联不超过3台 不同小区的RRS不串联 设计方案信源的要求 类型与建议单一致 2G TD的设备类型 频段 规模与建议单一致 2G TD的几个小区 载波数 若与实际有出入则按实际需求进行重新规划 但必须得到网优的同意 城中村是指楼层在7 10层左右 楼间距仅1 2m的村屋 这种楼群多集中在城市中心闹市区 建筑物密集 人口密度高且流动性大 是移动话务高发区 因建筑物穿透损耗大 传播环境差 覆盖主要依靠信号的绕射及建筑物之间外墙对信号的反射解决 由于楼距过窄 绕射和反射的信号衰减非常快 信号到达底层时会非常微弱 距离基站200 300m的村内楼房室外低层信号已降至 85dBm左右 室内信号普遍偏弱 基于话务模型和传播模型的特殊性 城中村信号覆盖需要采取多方式 多层次的覆盖 城中村覆盖的特点 城中村覆盖方案 室外分布系统 城中村覆盖方案 建设原则 城中村覆盖方案 1 每个主机位置必须要有光纤到位 就近取电 干放考虑集中放置 2 3台干放安装在一起 考虑放置于室内 方便维护 城中村每小区不要超过3台干放 2 天线安装于1 2楼的结合部位 馈线捆绑在钢绞线上走线 天线口功率保持在10 15dBm 如业主有需求天线可以考虑安装到室内 广州移动现基本都采用室外对数周期天线 3 推荐每栋楼都安装天线 具体情况按模测结果 天线都要对着中高层的楼打 天线主瓣方向不要平行于道路 3 考虑利用天面制高点往下打 利用小天线 美化天线 一台干放覆盖一小片范围 4 天线主要考虑覆盖房间室内 村内较宽的街道不用安装天线覆盖 认真勘测 保证方案和实际施工的一致性 保证每副天线都是有针对性的覆盖 避免出现未解决覆盖区域和无作用天线 覆盖现状与问题 写字楼和宾馆酒店覆盖方案 低层为弱信号区或盲区高层切换严重电梯和地下停车场为盲区通话时断时续用户需求量大高端用户偏多 覆盖区分类与特点 写字楼和宾馆酒店覆盖方案 密集低层楼群密集高层建筑超高层建筑别墅型酒店 特点 周围建筑密集 彼此楼高相近绿化面积少 楼房之间狭窄室内信号弱 通话质量差信号较差 地下室 电梯为盲区宾馆的墙体遮挡比较多写字楼的墙体遮挡较少 写字楼和宾馆酒店覆盖方案 覆盖区分类与特点 密集低层楼群 写字楼和宾馆酒店覆盖方案 覆盖区分类与特点 密集高层建筑 特点 通常位于城市商业繁华地段话务量高 高端客户密集周围基站密集 信号复杂 高层乒乓效应严重地下室 电梯为盲区 写字楼和宾馆酒店覆盖方案 覆盖区分类与特点 超高层建筑 特点 通常位于城市商业繁华地段 是城市标志性建筑话务量高 高端客户密集周围基站密集 信号复杂 高层乒乓效应严重地下室 电梯为盲区 特点 位于郊区 话务量较小建筑周围绿化面积大 楼宇间距大建筑楼层较低 对周围建筑信号影响小信号强度分布不均 差异大用户都是高端用户 写字楼和宾馆酒店覆盖方案 覆盖区分类与特点 郊区别墅型酒店 根据覆盖区域的话务 区域重要性 投资成本大小以及电磁环境等情况 确定其覆盖的方式 选择性覆盖全覆盖 写字楼和宾馆酒店覆盖方案 覆盖方案选择 写字楼和宾馆酒店覆盖方案 覆盖方案选择 前提 由于障碍物的阻挡 导致某些区域信号偏弱 如低层建筑 电梯等 弱信号区比较重要投资成本有限 且其余地区信号较好 选择性覆盖 写字楼和宾馆酒店覆盖方案 覆盖方案选择 全区覆盖 前提 建筑物内部整体信号差话务量较大投资成本允许 写字楼和宾馆酒店覆盖方案 覆盖区分类 总结覆盖区域类型可以分为以下三类 低层建筑覆盖高层建筑覆盖电梯覆盖 写字楼和宾馆酒店覆盖方案 低层建筑覆盖 覆盖 酒店环境下天线间距较小 办公室的天线间距较大需要考虑方案的性价比 根据电磁环境选择全覆盖或选择性覆盖 写字楼和宾馆酒店覆盖方案 高层建筑覆盖 覆盖 酒店环境下天线间距较小 办公室的天线间距较大中高层楼层适当提高天线间隔 并尽量靠近窗边 以抑制窗外信号干扰特别严重或特别重要的楼宇需要考虑做孤岛小区 写字楼和宾馆酒店覆盖方案 超高层建筑覆盖 话务量和话务质量要求都非常高安装要求高 设备可靠性要求高高层覆盖难度大 需要采用分区覆盖超高并且高速电梯难度大 需要做特殊考虑 写字楼和宾馆酒店覆盖方案 组网方式 宏 微蜂窝作信源 写字楼和宾馆酒店覆盖方案 组网方式 无线直放站作信源 无线直放站应用在相对规模较小或小区域补盲的地方 特点是建设周期短 成本低廉 写字楼和宾馆酒店覆盖方案 组网方式 无线直放站注意问题 对于无线直放站来说 最重要的就是隔离度的问题 不引起自激的前提 隔离度 直放站最大增益 15dB 不对基站造成过分的干扰 覆盖区域上下行平衡 避免覆盖区域过大 造成软切换区太大 降低系统资源利用率 写字楼和宾馆酒店覆盖方案 组网方式 光纤直放站作信源 系统特点 1 无需考虑隔离度问题 2 有效吸纳基站话务量 3 衰减小 传输距离长 4 覆盖范围大 安装灵活 5 系统扩容 升级方便 6 需提供光纤接入 城市地铁覆盖方案 目前北京 天津 上海 广州 天津等城市已有地铁的城市 紧随其后 青岛 重庆 沈阳 成都 武汉也都开始了地铁项目的运作 地铁将走进更多城市 轨道交通的运行方式舒适 准时 占地面积小 节能 少污染 地铁列车以电力作为动力 基本不存在空气污染问题 因此在中国百万以上人口的城市 地铁建设正成为城市史上最大一笔投资 城市地铁覆盖的意义 城市地铁覆盖方案 盲区多切换多 由于地铁所固有的地形特点决定了覆盖区域大部分为盲区覆盖 同时每个站的出口必然和室外宏蜂窝产生切换 距离长 地铁一般都有几十公里 如 北京现有地铁一线 环线和复八线 总长54公里 天津地铁一号线全长26 195公里 广州地铁一号线全长18 48公里 客流大 地铁的运力明显高于其他交通工具 例如 上海市地铁一号线长度不到公交通车里程的0 5 客运量却占公交总运量的5 左右 日均客运量达35万人次 可见轨道交通的潜力之大 城市地铁的特点 城市地铁覆盖方案 泄漏电缆解决方案射频信号解决方案光缆分布解决方案 城市地铁的解决方案 城市地铁覆盖工程案例 广州地铁1号线覆盖 工程概述 工程包括了14个地铁站 主机设在公园前站 以光纤连接了其它13个站 来覆盖整个地铁隧道和站台 技术特点 采用光纤系统进行远端覆盖 隧道内采用信号场强覆盖比较均匀 损耗较小的泄漏电缆进行覆盖 在整套系统中采用了远程监控系统 此系统可以做到定时轮询 频信号的引入方面 我们采用整条隧道泄漏电缆覆盖每站信号分别引入的方式 这样保证了列车在运行时两小区的正常切换 城市地铁覆盖工程案例 广州地铁1号线覆盖原理图 泄漏电缆安装图 城市地铁覆盖工程案例 地铁覆盖站厅安装图 城市地铁覆盖工程案例 公路隧道 铁路隧道覆盖方案 随着国民经济的高速发展 我国的公路交通 铁路交通 地铁建设事业也得到前所未有的发展 同时各移动运营商为了树立企业形象 提高服务质量 对公路 铁路 地铁网络覆盖也提出了更高的要求 但在公路 铁路沿线 存在大量的隧道盲区 为了对整条公路 铁路进行连续不间断覆盖 公路 铁路 地铁隧道的覆盖将是各运营商提高基站信道利用率 提高投资回报率 建设精品网络的一个重要而有效的手段 公路隧道 铁路隧道信号覆盖的意义 城市常见的公