《室内分布系统介绍》PPT课件.ppt

WCDMA无线室内覆盖设计 3G室内分布系统的设计思路室内分布系统设计关键问题与2G共享室内分布系统资源室内分布系统信号源的选择室内分布系统设计方案举例 课程内容 室内分布系统设计目的 包括WCDMA在内的移动通信系统中 通常大型建筑物室内 隧道及地铁等 由于信号受障碍物以及建筑物本身的阻挡 仅靠室外基站天线覆盖 室内通话效果很差 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 因此我们必须考虑采用在室内通过分布式天线系统来够解决这些问题 从而达到室内和室外一样的通信质量 室内分布系统设计思路 1 机场 车站 码头的话务密度比较高 对其进行室内覆盖不论是社会价值还是经济价值都比较高 此类场景的室内覆盖与室外覆盖一般需要统一考虑 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 室外宏基站可以直接或通过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 在会展中心 会议中心 体育场馆此类场景下 用户的话务主要以事件触发为主 所以容量估算时要留有足够的余量 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 容量估算是以峰值话务量来设计的 此种场景下切换区域设置必须合理 切换区域不能设在话务高峰地带 容量也是这类场景的主要考虑问题 异频切换不可避免 此时只能通过系统设置优选某一载频 在负荷切换时才会启动异频切换 室内分布系统设计思路 2 室内分布系统设计思路 3 在购物商场和大型超市此类场景下 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 主要考虑覆盖问题 切换则主要考虑大门出入口的切换设计 室内分布系统设计思路 4 在商务写字楼和酒店此类场景下 高端用户所占比重较大 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 在运营商的所有室内分布系统中 大部分是商务写字楼 酒店的室内系统 主要室内话务量也是来自这一部分 3G室内分布系统的设计思路室内分布系统设计关键问题与2G共享室内分布系统资源室内分布系统信号源的选择室内分布系统设计方案举例 课程内容 1 室外已有WCDMA信号覆盖的建筑物需在室内对室外基站的导频信号进行测试 记录导频的数量 强度 室外信号在楼层内的分布 以作为室内分布系统设计时防止导频污染的设计依据 2 以有2G室内分布系统的楼层需对2G室内分布系统覆盖电平情况进行测试 尤其要记录目前2G信号覆盖不好的区域 以作为后续WCDMA室内分布系统设计的参考 3 为了获得覆盖目标大楼的室内传播特征信息 有必要的话进行室内CW测试 完成测试之后 对测试数据进行分析并获得大楼内部隔墙 楼板 天花板的穿透损耗值 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 室内分布系统设计关键问题 工程信息 1 覆盖区域建筑图纸楼层平面结构图大楼强弱电井施工图 明确允许走线穿孔的的位置及现有可利用的传输线路 2 建筑物室内勘测确定覆盖范围 重点区域拍照体现大楼细节及外形轮廓确定可获得的传输 电源 布线资源 物业对施工的要求2G室内分布系统的走线 安装位置确定机房 天线馈线的安装位置 室内分布系统设计关键问题 工程信息 室内分布系统设计关键问题 覆盖设计 室内传播环境与室外微蜂窝 宏蜂窝不同 如天线高度 覆盖距离等 因此原先的Okomula Hata模型 COST 231模型已不再适用 一般采用Keenan Motley模型 自由空间传播损耗公式如下 室内分布系统设计关键问题 容量设计 室内分布系统设计关键问题 容量设计 确定规划区域用户数 单用户业务模型 各种区域不同的业务覆盖要求等输入参数 计算出总的业务流量 综合覆盖结果来判断采用信号源的种类 室内分布系统设计关键问题 容量设计 室内分布系统设计关键问题 导频污染控制 控制室外小区的信号覆盖范围 避免多个室外信号到达室内 UE接收到的室内主导小区的导频功率信号 高于室外到达室内的导频信号10dB以上 对于室外信号在室内过多又无法控制的情况 高层建议采用异频策略 Pilotpollution 室内分布系统设计关键问题 切换设计 室内单小区和室外同频小区切换在室内单小区和室外同频小区情况下 此时在出口处的切换一般为软切换 切换成功率较高 将存在切换关系的室内室外小区互相配置为邻区 此时重点关注的是切换区域大小是否满足正常的软切换要求 即保证足够的覆盖区域重叠以避免掉话 室内分布系统设计关键问题 切换设计 室内室外异频切换室内室外异频情况干扰可以得到较好的控制 同时规划比较简单 异频硬切换一般发生在建筑物的进出口区域 这些区域信号的波动一般比较大 应考虑设置切换的延迟触发时间比室外普通环境稍大 尽量避免压缩模式的频繁启动 室内分布系统设计关键问题 切换设计 室内多小区和室外同频小区切换对于楼层较多 室内外配置同频的情况 高层需要和室外配置邻区关系 否则室内某些区域会存在干扰 容易掉话 在面对室外小区的那些窗户边上 应配置邻区关系 同时为了避免在窗口附近和室外小区发生乒乓切换 应该加强高层小区的信号强度 使其成为主导小区 在室内两个小区之间配置邻区关系 对于出入口切换区域 配置最强的几个邻区即可 室内分布系统设计关键问题 切换设计 室内多小区和室外异频小区切换在室内室外异频设计的时候 建议将室内高层小区和室外宏蜂窝小区配置为单向邻区 避免乒乓切换 在大楼出入口处的切换为异频硬切换 采用参数设置及合理规划切换区等方法 使此场景下的异频硬切换能够顺利进行 并同时避免频繁启动压缩模式 室内分布系统设计关键问题 切换设计 当处于高楼近窗户的UE1占上远距小区时 UE1发射功率极可能调高至21dBm同时 背景噪音瞬间提高造成室内其他位置的UE无法呼叫 室内系统可以采用独立频率利用频间切换解决室外干扰 室内分布系统设计关键问题 切换设计 目前室内覆盖系统的切换可以分为 同频切换 异频切换 异系统切换等几个切换模式 在室内覆盖建筑物当中 同一楼层内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 电梯环境 切换区域比较小 切换需要在较短时间内完成 可以考虑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小 大堂出入口 车库出入口环境 切换区域相对较大 同时信号波动较大 可以考虑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 用来对抗信号的波动 室内分布系统设计关键问题 切换设计 同频硬切换一般应用于高速数据业务 切换时业务信道会需要较大的功率开销 应适当加大这些业务的功率配比 异频硬切换 应用于异频邻区之间 需要合理设置发生异频切换的区域和切换条件 如果异频硬切换压缩模式启动门限设置过高 会造成用户在接近小区边缘位置频繁启动压缩测量模式 产生过多的信令开销和系统干扰 如果异频硬切换压缩模式启动门限设置过低 会造成用户在到达小区边缘位置启动压缩测量模式太晚 来不及切换而造成掉话 对于直放站为信号源的室内分布系统 直放站本身大概有5us左右的时延 所以在直放站施主小区的切换迟滞以及判决时间设置上应该考虑到这一点 尤其是对于切换时间和切换区域较为敏感的覆盖系统 应减短切换判决和切换时间 3G室内分布系统的设计思路室内分布系统设计关键问题与2G共享室内分布系统资源室内分布系统信号源的选择室内分布系统设计方案举例 课程内容 2G与3G共用室内分布系统资源 2G与3G共用室内分布系统原则 为充分利用现有2G室内分布系统资源 3G室内覆盖设计过程当中会涉及到多种共用分布系统 以最简单方法进行合路改造 尽量少调整 减少对原GSM系统的影响 对原有GSM系统频率不符合2GHZ频段传输要求的器件和天线进行更换 但注意不能使用插损较大的器件 否则会对GSM系统造成较大的影响 对于直接合路后 WCDMA天线输出功率不满足设计要求的室内分布系统 可采用更换功放 增加功率输出或更改部分干线设计的方法来改造 对干线进行改造 可避开2G的干放 满足天线口输出功率的要求 支线一般情况下不做改造 合路器 干放 衰减器 常用器件 天线 常用器件 耦合器 常用器件 功分器 干扰主要可以分为三个方面 分别为杂散干扰 阻塞干扰和互调干扰 在这三种干扰当中频率互调干扰可以通过合理的频率计划在很大程度上将互调干扰降到一个可以忍受的范围 器件的互调干扰一般通过器件指标选择和工程规范来约束 阻塞干扰一般对于系统的影响比较小 对系统影响最大的是杂散干扰 DCS1800和WCDMA在共用分布系统时候信号是共用同一天馈 所以DCS1800的发射会干扰WCDMA的接收 即DCS1800的杂散会落在WCDMA接收机带内 从而提高了WCDMA的上行噪声电平 使得WCDMA上行链路恶化 影响WCDMA系统的容量以及其他性能指标 2G与3G共用室内分布系统干扰控制 作为室内分布系统 信号源收发分开可以采用空间隔离 在室内分布系统降低发射互调干扰 抑制杂散等最主要的方法就是在发射端增加滤波器 多系统共用室内分布式天线时 可以利用定制双频合路器中的带通滤波器抑制系统间的干扰 同时需要借助网络优化手段 进行频点规划 避免三阶互调产物落入使用频段 来最大限度降低交调干扰 2G与3G共用室内分布系统干扰控制 多运营商共用室内分布系统 室内覆盖中有个特有的现象 网络共享 多个运营商共享室内分布系统 天馈 机房 香港运营商称这样的站点叫做IRS IntegrateRadioSystem 每个IRS有个LeaderOperator 由他来管理共用的部分 其它Operator向他缴纳费用 直接将馈缆接到POI Pointofinterface 上 由LeaderOperator来负责调试和保证 一般IRS都会接多种系统 GSM DSC CDMA WCDMA 一般来讲IRS系统通过一个称之为POI的接口节点来将不同运营商的不同系统信号引入分布系统 目前从应用上来分可以分为两类POI 一类为无源POI 另一类为有源POI 有源POI主要是涉及信号放大部分增加了功放 无源POI设计较为简单 类似于较为复杂的多系统合路器 多运营商共用室内分布系统 作为POI的leader 在设计POI的时候首先考虑POI的选型 在设计时候需要考虑很多假设条件来推断给出各个业务的门限电平 其次是建议整个POI系统的收发分开 因为引入较多的信号源时候杂散和交调干扰难以预测 为在最大限度上减少系统之间的交调和杂散干扰 建议在设计POI系统时候考虑收发分开 作为POI的使用者 由于POI的leader已经就将系统设计完成 使用者只需根据leader提供的POI规格说明进行信号引入即可 3G室内分布系统的设计思路室内分布系统设计关键问题与2G共享室内分布系统资源室内分布系统信号源的选择室内分布系统设计方案举例 课程内容 大容量方案 室内宏基站 室内分布系统 BTS3812 3806容量 1536 768信道 12 6Cell 功率 20W 载波 有光纤资源 无需机房覆盖方案 RRU 室内分布系统容量 256信道 2Cell功率 10W 20W 载波 BTS3812 BTS3806 小基站 室内分布系统容量 64信道 2Cell功率 10W 20W 载波机房 无需机房 BTS3802C 室内分布系统信号源选择 室内分布系统信号源选择 一 大容量的基站设备HUAWEIBTS3812 BTS3812基站是根据3GPPR99FDD协议开发的一种室内型宏蜂窝基站 单机柜最大可支持12小区 主要为WCDMA运营商提供大容量 广覆盖的解决方案 可以提供较大容量的业务需求 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 二 中等容量的基站设备HUAWEIBTS3806 是中等容量基站 支持初期小容量逐步扩容策略 建议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3806基站作为信号源 三 小容量基站设备HUAWEIBTS3802C 是华为公司针对小容量需求设计的2载频基站设备 可以在小容量需求情况下引入 基站体积较小且为室外型 可以节省机房空间 四 RRU 射频拉远单元 主要是考虑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RRU来作为室内覆盖的信号源 从而使得室内室外切换关系更加简单高效 同时又提高了室外宏蜂窝的利用率 五 直放站作为信号源 其适用范围为话务量较少的覆盖目标 在城区选用直放站作为信号源应该更加慎重 尽量选择在覆盖区域相对较为封闭的区域 如地下停车场等区域 室内分布系统信号源选择 直放站对WCDMA系统的影响 在室内分布系统中引入直放站作为信号源 对WCDMA系统会带来影响 对覆盖的影响 直放站本身存在热噪声 会给经直放站放大后的信号增加热噪声 从而会造成施主基站噪声电平的提高 降低施主基站接收机的灵敏度 影响施主小区的上行覆盖 对容量的影响 由于直放站对施主基站的底噪有影响 因此 反向链路将需要更多的功率 干扰增加 导致容量相应降低 影响的程度取决于直放站反向链路增益 直放站噪声系数等 直放站对WCDMA系统的影响 带来的导频污染 直放站作为双向放大器 只能区分不同频率而不能区分不同码字 如果施主天线附近存在多个与施主小区相同频率的信号 射频直放站无法区分 将多个小区的信号转发到待覆盖区域后造成导频污染 影响网络质量 对定位业务的影响 由于使用直放站会引入额外的延时和频偏 如果直放站没有特殊设计 无法补偿这种延时 会对WCDMA的定位算法性能产生影响 直放站引入的延时有两部分 一部分是直放站自身的处理延时 约5 6us 另一部分是在信号传播路径上增加的延时 直放站对WCDMA系统的影响 对RRM算法的影响 1 如果引入直放站后上行没有接收分集 将导致上下行链路损耗不一致 会对开环功控的性能造成影响 2 当直放站下行功率受限时 如果NodeB发射功率未达到门限 会允许准入 从而导致接入失败 引入直放站抬高上行底噪 会导致上行准入判决不正确 直放站对WCDMA系统的影响 3 对异频同覆盖的小区 当引入直放站后 如果直放站覆盖区域内为单载频配置 RNC因负载平衡向直放站内用户发切换命令时 用户无法同步上异频小区 异频切换失败 4 对同频负载平衡算法 小区呼吸可能影响直放站的覆盖规划甚至导致射频直放站无法接收到施主小区的导频信号 小区呼吸与直放站的影响为小区规划增大了难度 3G室内分布系统的设计思路室内分布系统设计关键问题与2G共享室内分布系统资源室内分布系统信号源的选择室内分布系统设计方案举例 课程内容 室内分布系统设计方案举例 香港时代广场 时代广场位于香港铜锣湾繁华地带 紧靠地铁站 平时及节假日来此购物人很多 此处2G室内分布系统的话务量较高 预测3G也存在较大的CS和PS业务流量 在此处 安装了华为的BTS3806宏蜂窝基站 时代广场地上13层 地下6层 使用BTS3806的3个载频 分别与2G基站合路后进行地下1 6层 地上1 8层 地上9 13层的信号覆盖 室内分布系统设计方案举例