WLAN及多系统合路专题研究(输出版)

WLAN及多系统合路建设专题研究 浙江移动网优中心2010年6月 目录 2 WLAN合路建议和指导原则 多系统合路可行性分析 成本 多系统合路可行性分析 干扰 多系统合路可行性分析 覆盖 分布系统现状和多系统合路存在的问题 WLAN网络建设现状和方法分析 3 多系统合路原理 4 合路器 大功率AP GSM TD WLAN 耦合器 功分器 耦合器 功分器 功分器 小天线 小天线 泄漏电缆 负载 功分器 小天线 GSM TD WLAN共用一套天馈系统 多网合一 利用分布系统工作频段的兼容性搭载多个系统合路覆盖 多系统合路的要求 5 室内吸顶天线 合路器 耦合器 功分器 无源器件频段支持 800 2500MHz 多系统合路时需要具备的要求 差异化的覆盖要求 正常工作互不干扰 建设成本压力 多系统合路频段要求和现状分析 6 频率 MHz 1998 2000年 825 2000 2001年 2004年以后 时间 年 2006年 2008年以后 960 1500 2000 2200 2500 800 2004年以前 室内吸顶天线 合路器 耦合器 功分器 无源器件频段支持 800 2500MHz 重要结论 目前全网的分布系统的各中无源器件支持800 2500MHz 兼容多系统 多系统合路需要解决的问题 7 将WIFI的无线射频信号通过合路器馈入室内天馈覆盖系统 以实现双网 GSM WIFI 或多网 如GSM TD WIFI 合路 具有节省投资 施工简单的优点 TD 2G WIFI融合组网 能够共用室内分布系统 能够低成本快速的部署网络 但WLAN输出功率低 损耗大 覆盖要求高 TD室内覆盖系统较GSM 网优需要克服26 4dB的差异 WLAN室内覆盖系统较GSM 网优需要克服46 1dB的差异 在合路点 天线口和用户接收处 三个节点由于系统性能差异太大 要么以WLAN为覆盖基准 TD和GSM过覆盖为代价换取WLAN的覆盖合格 要么以WLAN覆盖指标不合给为代价换取网络建设成本的性价比最高 多系统合路覆盖现状分析 8 已有室内分布系统是根据GSM网络特点设计天线密度和功率 GSM覆盖指标从 85 75dBm 典型GSM系统天线密度 天线口功率5 10dBm 天线口功率8 12dBm 典型TD系统天线密度 天线分裂 原有的分布系统是以典型场景GSM系统的频段和覆盖特性设计的 TD系统由于频段较高 分布系统的损耗 穿透损耗 和自有空间的损耗远大于GSM系统 所以TD室内分布多系统合路建设的主要方式是以天线分裂为主要手段的 低功率 高密度 的覆盖方式 WLAN系统的工作频段较TD系统高 损耗更大 同时WLAN系统覆盖指标远大于TD系统 所以WLAN系统合路到已有的分布系统需要进行严谨的分析和验证 TD系统覆盖指标 85dBm 目录 9 WLAN合路建议和指导原则 多系统合路可行性分析 成本 多系统合路可行性分析 干扰 多系统合路可行性分析 覆盖 分布系统现状和多系统合路存在的问题 多系统合路共覆盖分析 多系统合路共覆盖需要解决的问题和结构化分析 10 多系统合路共覆盖分析度 多系统合路共覆盖关联分析及关键点控制 11 系统合路时各个系统共用天馈系统 由于各个系统在室内覆盖建设中的差异 系统合路建设室内分布系统的主要矛盾集中在天线的覆盖半径 和天线出口功率 多系统合路时天线覆盖半径 MIN CDMA GSM PHS WCDMA TD SCDMA WLAN 3G系统的天线覆盖半径要明显小于2G系统 WLAN系统最早出现覆盖受限 由于WLAN系统的覆盖往往集中在办公区域 因此多系统合路时以TD系统典型场景下的覆盖半径为依据 通过各个系统天线出口功率匹配解决多系统合路时的共覆盖的问题 对于公司目前的主营业务 多系统合路时天线覆盖半径 MIN GSM900 TD 在满足上述条件下 通过增大WLAN系统天线口功率实现GSM TD WLAN系统天线口功率的匹配程度 实现多个系统的共覆盖 多系统合路时分布系统没有因为TD系统做天线分裂 而是依然采用2G典型场景的天线覆盖密度 WLAN合路后覆盖效果远无法达到网络建设目标 不建议采用这种合路方式 多系统合路共覆盖分析 天线密度 多系统合路测试数据和覆盖效果分析 12 天线口功率匹配 分布系统差异平衡 合路方式分裂 有源设备功率匹配 天线覆盖半径 MIN GSM TD SCDMA 通过提高WLAN天线口功率的方式实现功率匹配若同时满足上述两个条件 选择直接合路 若不能同时满足上述条件 则采用天线分裂或者WLAN独立天馈的建设方式部署WLAN 室分分布系统所有的结构全都为星总线型结构 多系统合路时共用的部分越长 器件越多 无源器件的电气特性引起的差异越不利于合路 基于WLAN覆盖需求 每AP 500mW 覆盖天线5 6个既可以满足覆盖需求同时可以降低分布系统电器特性差异带来的不利于合路的因素 基于天线口功率匹配和分布系统的差异平衡合路方式分裂 一级合路改两级合路 共享主干系统无法满足天线口功率匹配 分布系统差异平衡 合路方式分裂的要求 不利于各个系统的独立维护 共享主干建设 独立主干建设 多系统合路共覆盖分析 天线密度和功率 多系统合路专项研究测试站点选择和概况 13 根据多系统合路可行性分析要求 选取小和山浙江科技学院作为测试站点 小和山浙江科技学院分布系统采用2G与TD信号进行合路 再与WLAN信号进行合路的方式进行多系统合路覆盖 在目前杭州校园网热点中具有典型性和代表性 结合业主原因及站点测试便利性 选取东和2 楼3F进行测试 楼层为砖墙结构 洗手间靠近门口 每层布放7副全向吸顶天线 由于施工的原因 在东和2 楼3F恰好存在典型2G天线密度 单天线覆盖4间宿舍 和典型3G天线密度 单天线覆盖8间宿舍 的覆盖场景 故选取为测试站点 校园网学生宿舍的建筑格局和社会热点的宾馆场景类似 属于室内分布覆盖难度最大的场景 本次专题研究以WLAN室内覆盖难度最大 最典型的校园网学生宿舍为样本作为主要研究对象 多系统合路共覆盖分析 天线密度和功率 多系统合路测试数据和方法摘要 14 GSM功率严格按照BCCH信道功率测试TD功率测试严格测试TS0时隙的码道功率WLAN测试采用AirMagnet软件测试GSM TD覆盖测试时锁频 锁频 锁扰码 多系统合路共覆盖分析 天线密度和功率 多系统合路测试数据和覆盖效果分析 15 TD天线密度可以很好的满足GSM和TD系统的覆盖效果 TD天线密度基本可以保证WLAN的边缘覆盖效果达到 75dBm 基于覆盖要求 WLAN每AP 500mW覆盖天线不能超过7个 建议每AP覆盖5 6个天线 多系统合路共覆盖分析 天线密度和功率 多系统合路测试数据和覆盖效果分析 16 2G天线密度可以很好的满足GSM系统边缘覆盖 85dBm的要求 2G天线密度无法满足TD和WLAN系统的覆盖效果 在GSM系统天线密度下WLAN网络单独通过提高天线口功率的方法效果有限 依然难以满足覆盖要求 目录 17 WLAN合路建议和指导原则 多系统合路可行性分析 成本 多系统合路可行性分析 干扰 多系统合路可行性分析 覆盖 分布系统现状和多系统合路存在的问题 多系统合路可行性分析 干扰风险分析 合路引起的干扰风险分析 18 分布系统无源器件性能问题 隔离度对网络影响 1 系统间干扰加剧 2 信噪比恶化 影响接收解调 3 上行干扰加剧 4 业务质量下降 三阶互调的影响 1 互调不仅对本系统产生影响 对其他系统产生干扰 2 天馈互调形成大面积干扰 严重影响通信质量 1 器件功率容量不够 将导致器件击穿 导致通信中断 2 导致局部微放电 造成频谱扩张 造成系统干扰 3 器件温度升高 高温下各项性能指标下降 功率容量的影响 多系统合路可行性分析 干扰现状和分析 建议1 增大WLAN对GSM和TD系统的隔离度要求 根据目前的三腔滤波器的能力 不会增加合路器的成本 建议2 若个别地方同时合路GSM900 DCS1800 TD SCDMA TDD LTE WLAN 则现网的无源器件性能无法满足要求 19 目录 20 WLAN合路建议和指导原则 多系统合路可行性分析 成本 多系统合路可行性分析 干扰 多系统合路可行性分析 覆盖 分布系统现状和多系统合路存在的问题 WLAN合路 不合路成本分析 直接合路现有分布系统天线密度完全满足TD覆盖需求时 可以选择直接合路 21 天线分裂现有分布系统未部署TD 天线密度不满足WLAN覆盖需要进行天线分裂再合路WLAN 独立天馈现有分布系统无法通过天线分裂满足WLAN覆盖要求 需要独立建设WLAN 目录 22 WLAN合路建议和指导原则 多系统合路可行性分析 成本 多系统合路可行性分析 干扰 多系统合路可行性分析 覆盖 分布系统现状和多系统合路存在的问题 WLAN合路建议和指导原则 23 WLAN多系统合路建议 工作频段 天线密度 隔离度 互调干扰 功率容量 WLAN合路建议和指导原则 WLAN合路建议和指导原则 直接合路 1 24 WLAN合路建议和指导原则 WLAN合路建议和指导原则 直接合路 2 25 WLAN不合路建议和指导原则 WLAN不合路建议和指导原则 独立天馈 26 WLAN不合路建议和指导原则 WLAN不合路建议和指导原则 放装型 27 WLAN不合路建议和指导原则 WLAN不合路建议和指导原则 室外覆盖 28 WLAN及多系统合路建设指导原则 覆盖和容量 基于覆盖和容量的组网及建设方式 29 覆盖受限容量不受限 覆盖和容量都不受限 覆盖不受限容量受限 合路 每500毫瓦AP覆盖天线不超过5个天线时的组网方式 直接合路天线分裂 直接合路独立天馈 不合路 其他覆盖方式 放装型覆盖方式 天线覆盖半径小于30米室外覆盖方式 天线主瓣覆盖半径小于50米 合路 每500毫瓦AP覆盖天线不超过5个天线时的组网方式 直接合路 双AP合路广覆盖 放装型局部热点覆盖天线分裂 直接合路 双AP合路广覆盖 放装型局部热点覆盖独立天馈 双AP合路广覆盖 放装型局部热点覆盖 不合路 其他覆盖方式 放装型覆盖方式 天线覆盖半径小于30米 双AP放装室外覆盖方式 天线主瓣覆盖半径小于50米 双AP覆盖 局部热点放装 当前不满足WLAN室分合路的布放数量和比例及工作计划 对在网运行站点质量进行分析 30 目前浙江WLAN网络中占网络总规模29 的校园网承载了85 25 的活跃用户 98 9 的业务流量 数据来源 5月份网络质量运行分析 通过网管平台网络性能统计 结合2010年WLAN可研规划 拟在校园网投入5610个AP进行基于覆盖和容量的整改 WLAN网络容量和覆盖都需要通过增加AP的方式解决 有别于GSM和TD系统 目前社会热点网络规模占比较高 网络负荷低 无需规模扩容 若有局部热点拟在日常工作中解决 后续将加强对社会热点的网络维护工作 WLAN网络质量速率等级和系统要求 星座图 WLAN网络业务速率等级和系统要求星座图 31 网卡正在分析和测试中 其他终端 手机 数据卡 暂时不具备条件 WLAN及多系统合路专题研究 项目总结 交付成果 32 本专题根据当前网络建设现状和公司WLAN及数据业务发展需要 充分发挥中国移动室内网络的规模优势 对WLAN现有的网络建设方式进行了各种原理分析 效果评