中兴通讯UMTS室内覆盖典型场景应用分析V10.doc

内部公开中兴通讯UMTS室内覆盖典型场景应用分析版 本：V1.0中兴通讯UMTS网规网优部 发布UMTS网规网优工作指导版本说明：版本日期作者审核修改记录V1.02009-1-10李晓明无目 录1概述32室内覆盖场景的分类52.1室内覆盖系统简介52.2室分场景的分类62.3各场景业务特点与容量估算62.3.1典型场景业务特点62.3.2容量估算73室内覆盖典型场景分析113.1写字楼/办公楼113.1.1场景特点113.1.2覆盖方式113.2大型商场超市153.2.1场景特点153.2.2覆盖方式153.3宾馆酒店163.3.1场景特点163.3.2覆盖方式173.4机场/火车站/汽车站193.4.1场景特点193.4.2覆盖方式193.5会展中心/会议中心/体育场馆213.5.1场景特点213.5.2覆盖方式223.6学校/大型小区/城中村243.6.1场景特点243.6.2覆盖方式243.7娱乐餐饮场所293.7.1场景特点293.7.2覆盖方式293.8地铁/公路隧道303.8.1场景特点303.8.2覆盖方式303.9地下停车场与电梯覆盖323.9.1场景特点323.9.2覆盖方式324室内覆盖典型场景网络优化特点与方法354.1多系统合路改造354.2覆盖RF优化354.3切换优化364.3.1室内单小区和室外同频小区切换364.3.2室内室外异频切换364.3.3室内多小区和室外同频小区切换364.3.4室内多小区和室外异频小区切换364.3.5室内多小区间切换374.4干扰优化374.4.1室内信号泄漏优化384.4.2室外信号入侵优化394.5扩容394.6参数优化40本文中的所有信息均为中兴通讯股份有限公司内部信息，不得向外传播 43UMTS室内覆盖典型场景应用分析1 概述移动通信系统的网络覆盖、系统容量、业务质量是各运营商获取竞争优势的关键所在，同时也是所有无线网络规划和优化工作的主题。随着城市移动用户的飞速发展以及高层、大型建筑物的不断增加，系统容量和覆盖要求不断上升。这些建筑物规模大、质量好，对移动信号有很强的屏蔽作用。大型建筑物的低层、地下商场、地下停车场等环境是移动信号弱区甚至盲区，手机无法正常使用；在中间楼层，由于来自周围不同基站信号的重叠，产生严重的乒乓效应，手机频繁切换，甚至掉话，严重影响了手机的正常使用；在建筑物的高层，由于受基站天线的高度限制，无法正常覆盖，也是移动通信的弱区或乒乓效应区。另外，在有些建筑物内，虽然基站信号能够正常通话，但是用户密度大，基站信道拥挤，手机接入困难。为解决以上问题，业界引入了室内分布系统。室内分布系统的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，从而保证室内各区域拥有理想的信号覆盖。目前，2G网络已经在我国有十多年的建设时间，随着2G网络的成熟，其在室内覆盖方面的建设也越来越完善，在城市的中心区、商业区或者机场、宾馆、地铁这样的人流密集区域，2G的无缝覆盖已经让用户有了切身的感受。根据已经运营3G的国家的经验和我国国情，3G业务将首先在具有市场潜力的地方得到应用，那么在上述区域，如果3G还达不到2G的覆盖水平，那么用户对其使用的热情会迅速冷却。并且3G系统的工作频率远高于现有的2G系统，其空间路径损耗、在线路中的传输损耗非常大，依靠室外基站对室内进行覆盖将更加困难，因此，这些环境下的覆盖在建网初期就应该优先被考虑。另一方面，对运营商而言在一个成熟、高度竞争的市场中，室外覆盖已经不是运营商之间差别的主要因素，保持竞争优势，建立精品网络形象的重点是室内覆盖。根据图1所示NTT DoCoMo对3G话务分布的统计结果，可见3G系统有近70%的话务分布在室内，而其中有约54%的室内用户分布在办公室和家庭场景中。根据专家预测，未来3G业务将有90%的数据业务发生在室内。图1 室内覆盖业务比例随着3G业务类型不断增加和创新，室内覆盖将占更加重要位置。3G时代高价值的商业客户主要集中于室内，良好的室内覆盖是吸引新客户、留住老客户的关键。所以，总的来说3G的室内覆盖在整个网络规划中占有非常重要的地位。本文档主要介绍室内分布各类典型应用场景的特点、覆盖方式、优化手段。2 室内覆盖场景的分类2.1 室内覆盖系统简介室内覆盖系统为基站信号通过无源器件进行分路，经由馈线将无线信号分配到每一付分散安装在建筑物各个区域的低功率天线上，从而实现室内信号的均匀分布。在某些需要延伸覆盖的场合，使用干线放大器对输入的信号进行中继放大，达到扩大覆盖范围的目的。该系统主要包括干线放大器、射频同轴电缆、功分器、耦合器、电桥、天线等器件。该系统主要由以下部分构成：信号源：BBU+RRU、宏蜂窝、微蜂窝。功率分配系统：光纤分布系统、泄露电缆和各种无源、有源分布系统，包含：有源器件：主要是指干线放大器和直放站。室内天线：吸顶全向天线、壁挂定向天线或者八木天线。馈线和接头：阻燃馈线和适配7/8”和1/2”等阻燃馈线的N型、7/16型接头。功率分配器件：功分器和耦合器等。如下图所示：图2 室内分布系统构成室内覆盖系统的方案设计灵活，根据不同的室内覆盖场景和需求采用相应的系统设计方案。实现室内无线信号的良好覆盖，需解决好两方面的问题，即采用适当的信源提取方式和择最佳的室内布线形式，以达到功率的合理分配。2.2 室分场景的分类室内分布系统是3G网络的重要组成部分，也是HSDPA的主要应用场所，重点针对室内信号覆盖差、话务量大、对通信质量要求高的大型建筑，进行点覆盖。室内覆盖往往包含其中的一个或多个目标，如既解决建筑物内部的信号盲区、弱区，同时需要提供足够的容量满足室内话务量的要求。为方便对室内场景进行话务模型和传播模型分析，综合考虑建筑物结构、电磁波传播环境和容量需求方面的因素，将室内分布场景细分为以下几类：u 写字楼/办公楼u 大型商场超市u 宾馆酒店u 机场、火车站、汽车站等公共集散中心u 大型体育场馆、会展中心及会议中心u 学校、大型小区、城中村等用户密集区u 娱乐餐饮场所u 地铁、公路隧道各种不同场所的用户类型不同，其业务使用情况也各不相同，单用户话务模型差异比较大，覆盖面积不同，可计算得到各种场景下的容量和覆盖需求。2.3 各场景业务特点与容量估算这里主要依据现网的数据及建筑用途与用户人群，对网络建设初期的话务模型进行一个预测，发展期和成熟期的话务模型可在此基础上采用各种数学模型进行推测。2.3.1 典型场景业务特点各种室内场景下根据用户人群的不同其业务需求也不尽相同，下表描述了不同室内分布情况下的场合特征和用户业务分布特征。表1 室内分布的业务特征场景条件场景特征用户业务备注写字楼/办公楼高端用户比重较大，数据业务需求较大语音业务；数据业务FTP、Email业务需求较高大型商场超市高峰时段话务密度较大语音业务数据业务需求较少，演示活动时会有临时需求宾馆酒店高端用户比重较大语音业务；数据业务酒店低层的商务区和消费区话务比重较大，高层客房话务比重较小机场/火车站/汽车站漫游用户比例较高；高端用户比例较高；数据业务比重较大语音业务；数据业务候机大厅、VIP候机厅需要考虑数据业务接入能力会展中心/会议中心/体育场馆话务以事件触发；平时几乎没有话务，但有展览、会议、赛事举行时，话务量会出现浪涌高峰语音业务；数据业务其新闻中心会有大量的数据业务需求学校/大型小区/城中村用户数量大，主要为语音业务。每日高话务时段相对固定语音业务数据业务需求较少娱乐餐饮场所语音业务为主，每日高话务时段相对固定语音业务数据业务需求较少地铁/公路隧道语音业务为主语音业务数据业务需求较少2.3.2 容量估算室内环境集中了大量的PS业务，合理的组网方案才能保证对这些PS业务的良好支持。容量计算时，必须明确同频还是异频组网。同时室内业务包含了CS业务，R99 PS业务，HSPA业务，必须采用合理的混合容量规划方式才能满足业务需求。 容量估算室内环境下，以PS业务为主，而PS业务主要由HSPA承担。例：某一室内覆盖楼宇，用户数预计为950人，单用户业务模型如下图所示。图3 室内单用户业务模型网络规模估算是网络规划的关键部分，HSPA网络规划与R99网络规划不同。在R99中，常见的估算方法是Campbell定理。Campbell定理需要目标业务的服务速率、Eb/No等，以便将其折算为等效信道，再将所有业务按照等效信道为基础进行估算，最终确定整个网络规模。由于HSDPA采用AMC技术，使得其用户速率随信道质量而变化调整；由于HSDPA可以依靠HARQ重传合并增益来改变其对信号质量的需求，因此很难确定目标Eb/No值。所以HSDPA网络规模估算，不适合用Campbell定理。以下介绍一种HSPA与R99的混合规划方法来解决这个问题。在做网络规模估算时候，需要首先满足R99用户需求，确定布站半径，接着按照HSDPA系统仿真方式预算在该布站拓扑下，不同的资源分配策略对应的HSDPA吞吐率。通过调整资源配置比率、站点数目、载频数目，满足HSDPA的网络需求，达到HSDPA与R99的混合规划方案的双赢。HSUPA引入对原R99/HSDPA网络容量有影响，在异频组网时对原R99/HSDPA没有影响。同频组网时，上行E-DCH相比DCH链路的增益可直接转化为系统上行容量的提高；下行HSDPA吞吐量因受到HSUPA控制信道的开销影响会有一定的减小（下行功率余量减小），但是在下行功率资源分配策略以R99 DCH信道为高优先级将会保证原R99业务的容量不受影响。u 同频组网采用中兴通讯的HSPA和R99混合容量计算方法，取软切换比例20%（该软切换比例指室外用户使用室内小区的比例），可以求得如下表所示：表2 同频组网容量估算结果所需小区数2每小区用户数475DL Load Factor (R99)44.10%HSDPA PowerW7 WHSUPA load25%u 异频组网采用中兴通讯的HSPA和R99混合容量计算方法，可以求得：表3 异频组网容量估算结果所需小区数2每小区用户数475DL Load Factor (R99)33.30%HSDPA PowerW7 WHSUPA load25% CE计算和信道板配置计算CE，给出信道板配置，满足话务对于资源的需求。CE的消耗，需要计算以下资源的需求：-公共信道-R99业务-HSDPA业务-HSUPA业务-MBMS业务-软切换消耗基带处理板能够支持HSDPA、HSUPA、12.2k AMR业务最大用户数以及支持HSDPA、HSUPA、MBMS的最大流量，基带处理板处理能力强，各种业务CE资源的消耗低。u 同频组网以上节的业务模型为例，假设同频组网，软切换比例20%，通过CE计算，可知上行需要150CE,下行需要90CE。基带处理板下行CE数为192CE，基带处理板上行CE数为192CE。上行需要配置1块信道板，下行需要配置1块信道板。综合上下行信道板配置需要，该站点2小区一共需要配置1块信道板。u 异频组网异频组网，通过CE计算，可知上行需要125CE,下行需要75CE。基带处理板下行CE数为192CE，基带处理板上行CE数为192CE。上行需要配置1块信道板，下行需要配置1块信道板。综合上下行信道板配置需要，该站点2小区一共需要配置1块信道板。3 室内覆盖典型场景分析现代建筑根据用途的不同，其建筑设计的侧重也各有不同。在室内覆盖设计及规划上应当根据场景的特点确定覆盖方式及组网方式，根据建筑特点进行天馈系统的设计及天馈布放。对于3G室内覆盖系统的设计主要应当根据现场情况考虑以下几个方面：1、 覆盖范围、用户分布与小区划分2、 室内信号外泄与室外信号渗透的干扰控制3、 地下室停车场的覆盖、停车场出入口的切换4、 与原有2G系统的合路共用5、 电梯覆盖及电梯内外切换3.1 写字楼/办公楼3.1.1 场景特点写字楼与办公楼是日常工作中最常碰到的室内覆盖场景。该类建筑物多为全钢或钢筋混凝土结构外加玻璃幕墙，楼层内的墙壁多采用复合吸音材料，穿透损耗较小。该场景下高端用户比重较大，室内覆盖需要考虑一定数量用户的数据业务需求。3.1.2 覆盖方式u 覆盖天线的布放方式采用室内布放分布天线的方式对室内进行覆盖采用定向小板状天线进行电梯覆盖例如写字楼回字典型结构建议布放方式如下图：图4 回字形建筑结构天线分布参考图对于回字形结构的建筑物，其天线布放的典型位置如上图所示（A、B、C、D、E点），天线数量可视以下情况而定。假如室外信号较强，在窗口处的室外信号电平可达-75dBm，而运营商要求建筑物内所有区域要采用室内信号，在这种情况下，可选A、B、C、D四点放置天线。根据建筑物宽度和深度调整天线出口功率的设计。E点天线的使用与否主要要考虑该点周围是否有需要用此天线覆盖的区域（电梯除外），如无，则对电梯的覆盖将不采用在每个楼层的电梯口加装天线的方法。对电梯的覆盖采用在电梯井道中使用定向小板状天线的方法。如果在该点周围有A、B、C、D天线覆盖不到的区域，则可在此点加装天线，同时解决周围和电梯内的覆盖问题。因为E点处于建筑物中心位置，几乎没有外来信号的干扰，为节省功率，此点天线口功率可以稍低一些。在建筑物的纵深和宽度不大于30米的情况下可考虑每层使用对角放置的两个天线解决，相邻楼层利用不同的对角。在这种情况下，要注意适当加大天线出口功率。u 小区划分小区划分上应当考虑实际覆盖需求与容量需求基本原则：室内各小区之间的切换带尽可能小；1层和电梯覆盖属于同一小区，从1层进出电梯不发生切换。例：深圳联通大厦的小区划分深圳市联通大厦是中国联通深圳分公司投资兴建的新型办公大楼。联通大厦地面建筑高达24层，共计总建筑面积39483.9平方米。联通大厦属于典型楼宇，大多数室内覆盖场景都属于该场景。联通大厦如下图所示：图5 联通大厦联通大厦的多小区划分采用水平分区的方式，利用建筑物满足联通大厦内部多小区之间的隔离，减少各小区之间的切换，同时低层电梯和1层属于同一小区。联通大厦的小区分布如下图所示：图6 联通大厦室内具体小区分布3.2 大型商场超市3.2.1 场景特点该类建筑物多为简易钢体构架或钢筋混凝土框架结构，层内高而空旷，一般无阻挡或只有简单的装修隔档，穿透损耗小，而层间楼板隔离较好（一般30dB以上）。该环境下用户业务主要考虑语音业务，高峰时段（如周末、晚上点左右时断）的话务密度较大。3.2.2 覆盖方式对于超大型商场类建筑，若建筑物结构比较规则，在规划天线时可均匀布放，均匀布放天线的好处在于设计简单，检查、维护方便。在天线安装定位时应注意将天线安装在较空旷的区域，避免在距离立柱太近的地方安装。如下图：图7 大型商场超市需要注意的是某些大型商场室内单层面积过大需要进行平层小区划分时应当注意其内部结构，建议切换区避开中空区域，以免上下层之间信号交叉渗透导致室内导频污染。例：某大型商场小区划分如下图：图8 大型商场小区划分3.3 宾馆酒店3.3.1 场景特点该类建筑物多为钢筋混凝土结构，楼层内布局结构复杂，隔墙厚且多，穿透损耗较大。高端用户比重较大，语音业务和数据业务量相对较大。3.3.2 覆盖方式宾馆酒店的建筑布局一般采用长廊形结构。u 对长廊形结构建筑天线的规划应注意：长廊形结构建筑的天线分布数量和走廊两边房间的结构有关，宾馆等房间结构较复杂，信号衰减较大； 电梯口天线的取舍原则同回字型结构建筑。走廊两端天线位置的选择以天线信号高于走廊窗口测得的室外信号电平为宜。对于有拐角的建筑物，拐角处是较好的安装点，应该充分利用。图9 长廊形建筑结构天线分布参考图u 室内外综合覆盖解决室内对于高档宾馆酒店占地面积大，距离室外基站较远，内部装修豪华，室内信号衰减大。建议根据现场建筑特点采用室内外结合覆盖的方式进行房间内覆盖，即在建筑外围特定位置安装定向天线采用由外向内的方式进行房间内覆盖。此类覆盖方式应当注意室内小区信号对大网的影响，注意方向角的控制避免室内信号对大网信号产生干扰。例：深圳五洲宾馆室内外综合覆盖图10 五洲宾馆室内外综合覆盖天线布放图u 大厅覆盖对各种建筑物的大厅（特指1F）的天线布放应考虑的问题较多，首先是建筑物出入口的室内外信号的切换问题，其次为大厅周围窗口的切换和信号外泄控制问题。为合理解决建筑物大厅的切换和覆盖问题，建议采用如下方法：准确测量大厅出入口和各个方向的窗口的外来信号电平，根据各方向外来信号电平值的不同，确定天线的布放位置，使得该天线信号到达大厅周围窗口后的电平值高于该点室外信号5dB左右。如果一个天线难以解决大厅的覆盖，可增加天线。一般布放方式如下图：图11 大厅等结构天线分布参考图3.4 机场/火车站/汽车站3.4.1 场景特点机场建筑物结构一般采用全钢骨架、玻璃幕墙、不锈钢铁皮屋顶。候机楼内的房间举架高、面积大、基本无阻挡，传播环境比较简单，信号视距传输为主。机场高端用户、漫游用户比例较高，数据业务比重相对较高，其中候机大厅、VIP候机厅要保证高速率数据业务的覆盖。城市的火车站、汽车站、码头等集散中心具有与民航机场相类似的特点，其中业务需求有些差异，需区别对待。3.4.2 覆盖方式机场单层面积较大，但高度不高，一般为地面两层结构。针对机场覆盖，需要注意：（1）通常机场采用垂直分区，注意机场多小区的切换带设计，特别是机场的主要出入口的切换设计。（2）机场室内空旷特点，应合理选用定向天线，增强覆盖。（3）为避免室外信号覆盖到室内，室外宏站选择合适的站点（天线挂高不要过高），并且通过倾角、方位角和发射功率的调整（收缩覆盖），尽量避免这些宏蜂窝小区信号大量越区覆盖到机场内部。（4）重点分析候机大厅和VIP候机厅等热点区域的数据业务需求，如必要可增加载频扩大室内微小区容量。（5）单层面积巨大，导致使用信源较多，划分过多的小区会一方面会造成平层信号杂乱，如果控制不好会造成大面积的软切换区域，资源浪费，甚至还会形成导频污染；另一方面，如果单RRU划分为单小区，给扰码复用方面也带来了一定的难度。因此对于此种场景在考虑到容量满足需求的情况下，进行多RRU合并是非常有必要的。例：深圳宝安国际机场图12 宝安国际机场小区划分图宝安机场分为A、B、C、D四个部分，设计采用3台BBU、15台RRU可以满足容量与覆盖，为了满足覆盖需要，设计A区采用6台RRU覆盖，B区采取5台RRU覆盖，C、D区采取4台RRU覆盖，考虑到目前W用户较少，规划A区6台RRU合并为一个小区，单独BBU星形连接6台RRU；B区5台RRU合并为一个小区，单独BBU星形连接5台RRU；C、D区4台RRU合并为一个小区，单独BBU星形连接4台RRU。因为采用了3台BBU，且与RRU都为星形连接，因此即可以控制由于小区过多造成的负面影响，又为以后的扩容做了预留，扩容不管是增加载波还是小区分裂，都可以在机房操作。火车站与机场相似，需要特别注意的是火车站的人流量更大，话务量更高（以语音为主），需要对容量进行充分估计。对于地下出站隧道的覆盖也应当给予重点关注。关于隧道覆盖将在地铁/公路隧道中讨论。汽车站相对较小，但结构一般为开放式结构或全玻璃幕墙结构，对于外泄及室外信号的渗透要特别关注。建议采用在建筑四周安装定向天线向内覆盖的方式进行天线布放。如下图。图13 汽车站天线布放参考图3.5 会展中心/会议中心/体育场馆3.5.1 场景特点这类场景在建筑特点上有很多相似之处：层高较大，一般大于10米；空旷开阔，一个展馆面积或可达10000平米，室内无线信号为视距传输为主，需要规避信号的扩散。话务需求呈现明显的事件触发特性，平时几乎没有话务量，但在举行展览、会议、赛事举行的时候，话务需求极大，所以容量估算应以高峰时计算。其中，有些场景如新闻中心会有大量的数据业务需求，在规划时需要区别考虑。大型体育场馆一般包含看台区域和功能区域。看台区域一般有顶棚，距离地面或可达70米高度，距离看台或可达40米，且空旷无阻挡，需严格控制信号扩散。大型体育场馆坐席数量大，容纳观众巨大，容量需求大。且对业务质量要求高。有赛事举行的时候，甚至会启用应急通信车。3.5.2 覆盖方式会议中心一般装修较好，建筑内部分割较多。信号衰减较大，天线布放以房间内布放为宜。会议室中天线的规划要在满足整个覆盖区信号电平的前提下，天线位置偏向于窗户侧，使得天线信号到达窗户位置电平高于室外信号5dB为宜。如下图。图14 会议室等结构天线分布参考图大型会展中心/大型体育场馆与机场等场景相似，都是平层面积极大。因此对于此类场景小区的划分比较关键。此类场景由于一般采用中空结构，因此各小区之间容易产生交叉覆盖，对于这一点应当特别关注。建议采用定向性较好的定向板状天线进行覆盖。小区划分以沈阳奥体中心体育场为例，沈阳奥体中心体育场建筑面积10.4万平米，用地面积25.4万平米，长278米，宽235米。建筑高度82米，地上6层。看台分为上、下两层，奥运会净容量6万人。效果示意如下图示。图15 沈阳奥体中心沈阳奥体中兴体育场的多小区划分采用垂直分区的方式，因此需要合理控制平层多小区之间的切换区域。其GSM的小区分布如下图所示：图16 GSM8小区组网方案UMTS系统的小区分布建议如下：图17 UMTS的4小区组网方案3.6 学校/大型小区/城中村3.6.1 场景特点此类场景的特点是楼宇众多建筑密集，结构简单，用户巨大。3.6.2 覆盖方式大型生活小区/学校/城中村由多栋楼宇组成，单纯通过目前的室外宏站完全覆盖住宅小区是难以实现的，有必要引入园区分布系统，测试结果同时证明，分布系统采用了“多天线，小功率”的设计思想，可以充分满足住宅小区室外环境和居民楼1-6层的覆盖。每栋建筑均可以直视到分布系统覆盖天线，保证UMTS信号只需经过一次穿透即可到达居民楼室内，减小天线的功率，并能满足居民楼室内覆盖。如下图。图18 小区天线布放对于这些居民集中区域的天线布放可以采用美化天线进行安装以减少物业压力。典型美化天线如下图：图19 草坪灯全向天线图20 路灯天线图21 射灯天线图22 标识牌天线图23 变色龙天线图24 空调天线为了减少小区数量，建议生活小区内相近的几栋楼作为1个小区。大型生活小区的划分示意图如下所示：图25 大型生活小区的多小区划分示意图（图中不同颜色的封闭曲线分别表示不同小区）3.7 娱乐餐饮场所3.7.1 场景特点在大中型城市，娱乐、餐饮场所，主要集中在楼宇底层，少部分位于地下。场所数量众多且分散，室内面积小，用户多，话务需求不高。由于建筑物墙体、娱乐餐饮场所内复杂的隔档结构影响，一般都需要加装室内分布系统以提供良好的业务质量需求。3.7.2 覆盖方式由于该类场景包房分割较多因此建议采用多天线小功率方式进行天线布放，对于VIP房间等尽量入屋布放天线。3.8 地铁/公路隧道3.8.1 场景特点地铁与公路隧道的一个最大特点就是其封闭性，室外信号极难辐射进入隧道内部。因此也是室内分布应用的一个重要场景。3.8.2 覆盖方式地铁场景包含：出入通道和站厅，站台，列车隧道。封闭性较好。出入通道和站厅建议采用室内天线覆盖，站台和隧道建议采用泄漏电缆覆盖。泄漏电缆是由同轴电缆上分装多路天线演变出来的连续天线。信号源通过泄漏电缆把信号传送到建筑物内各个区域，同时通过泄漏电缆外导体上的一系列开口，在外导体上产生表面电流，从而在电缆开口处横截面上形成电磁场，把信号沿电缆纵向均匀地发射出去和接收回来。泄漏电缆适用于狭长型区域如地铁、隧道及高楼大厦的电梯。特别是在地铁及隧道里，由于有弯道，加上车厢会阻挡电波传输，只有使用泄漏电缆才能保证传输不会中断。泄漏电缆示意图如下图： 图26 泄漏电缆示意图地铁作为城市交通的主干道，客流量巨大，以语音业务为主，逢上下班、节假日更是话务高度繁忙。所以容量估算应满足高峰时的话务需求。地铁的多小区划分思路是：以站台为小区划分节点，将地铁分段完成覆盖。分站设计以北京地铁10号线牡丹园站系统拓扑图为例进行说明。图27 北京地铁10号线牡丹园站系统设计拓扑图在隧道中也可采用定向板状天线进行覆盖，尤其在公路隧道中应用较多。例如梧桐山免费隧道群：梧桐山免费隧道群覆盖方式采用在隧道内安装定向板状天线进行覆盖的方式。如下图林场隧道的左线与右线分别采用6面板状天线覆盖。图28 林场隧道天线布放图对于隧道类场景需要特别关注的是切换区的设置。考虑较长的隧道内不同微小区之间的切换和隧道内微小区与隧道外宏站的切换问题。对于采用泄漏电缆覆盖的隧道，隧道内不同微小区之间要预留足够宽的切换带，以保证隧道内的高速切换，同时隧道内微小区和隧道外宏小区之间的切换带要设置在隧道外，切换带宽度设计要满足高速切换的情况。对于采用定向天线方式覆盖的隧道，考虑在隧道口安装向外覆盖的天线，保证隧道内信号在隧道口有足够的强度，将切换区域设置在隧道外。通过调整室外宏站的工程参数，使隧道外宏站在隧道口的信号单一，同时也可避免隧道内信号在隧道外覆盖过远。3.9 地下停车场与电梯覆盖地下停车场与电梯在大部分场景中均有涉及，在本节中进行专项分析。其覆盖方式可运用于所有具备地下停车场及电梯的场景。3.9.1 场景特点地下停车场多为加强的钢筋混凝土结构，封闭情况很好，以满足覆盖需求为主。用户量视规模而定，话音需求为主。电梯多为加强的钢筋混凝土井道结构，封闭情况很好，以满足覆盖需求为主。话音需求为主。电梯的特殊性在于其与楼面平层存在多个出入口。当电梯开门时对外界信号衰减损耗较小，关门时对外界信号衰减损耗极大。因此对于电梯覆盖尤其需要关注电梯关门瞬间的信号变化。3.9.2 覆盖方式 地下停车场在地下室内部等信号盲区不存在切换和干扰等问题，天线规划的唯一原则就是用尽可能小的功率使得所有区域满足覆盖要求。可以考虑使用定向天线进行覆盖。必须注意的是地下停车场的出入口车道。由于出入口车道与外界相通，需要注意与外界信号的切换问题。根据车道建筑结构的不同其覆盖方式也不尽相同，主要有直形和弯形两种。u 直形车道图29 直形车道覆盖方式建议图如上图所示直形车道一般在出入口安装吸顶天线即可。u 弯形车道图30 弯形车道覆盖方式建议图如上图所示弯形车道因为弧度较大对外界信号的屏蔽也大，因此建议天线安装在车道中段拐弯处，或在出入口安装定向天线覆盖。 电梯室内分布系统中对电梯的覆盖一般有以下几种方法，具体采用哪种方法应根据工程造价、施工难度、覆盖效果等因素而定。1、在每个楼层电梯口加装吸顶天线的方法。如果在电梯口安装天线，此天线不仅仅可解决电梯的覆盖，同时可以解决其周围部分区域的覆盖，并且加装此天线可使得楼层其它天线的位置更容易选定，而且整个布局更加合理的话，可以采用此种方法。另外，在物业不允许采用下述几种方法的情况下，只能采取此法。UMTS系统建设或改造尽量不采用这种方法。2、在电梯井道中安装定向板状天线的方法。此种方法用于楼高在30层以内，外围信号良好，只有电梯内部是盲区或信号弱区的情况。因为电梯吊箱对信号的衰减约为30dB，可适当提高天线的出口功率。3、在每个楼层电梯口加装吸顶天线，同时在电梯井道中安装定向板状天线。这种方法通常只会在VIP楼宇中采用。4、在电梯井道中安装泄漏电缆的方法。此种方法用于对较高的建筑物的电梯覆盖。为了更直观的了解电梯覆盖的方法，现给出电梯井道的截面图，可参见下图： 图31 电梯截面图4 室内覆盖典型场景网络优化特点与方法4.1 多系统合路改造2G网络经过多年发展已经比较成熟，大部分室内站点基本建设了2G室内分布系统。现在UMTS室内覆盖基本是与2G室内分布系统共用或者共建。23G共室内分布系统，投资少，建网快。23G改造的总体原则是：确保原有网络（主要是GSM网络）在改造后仍能达到覆盖要求，尽量利用原分布系统的设备和器件，控制改造成本。23G共室分分布系统改造建议如下：1、2/3G室分系统改造是主要的室内覆盖建设方式：建设室内覆盖的最大困难就是获取物业的工程施工许可。因此对于任何已经建设2G室内覆盖的站点，3G共2G室内覆盖系统就成为第一方案。2、精打细算建3G室分系统：共室内覆盖的前提条件，就是保证系统隔离和各系统信号允许路损大体平衡。对3G共室内覆盖，必须精打细算才能完成3G共室内覆盖建设，需考虑：u 结合室外信号穿透覆盖室内的效果而合理采用同异频组网策略u 采用指标良好的合路器，满足2/3G系统隔离u 结合原2G系统布线特点，选取合适的合路点，必要的话需进行一定的合路改造。u 采用光纤传输的RRU完成2/3G信号的合路，有效补偿UMTS高频段带来的高损耗，保证UMTS室内信号覆盖强度。u BBU+RRU是3G室内覆盖的主流信源：BBU集中放置，RRU采用光纤拉远减少馈线损耗。多RRU单小区技术使得组网灵活，可以代替干放，保证网络性能。4.2 覆盖RF优化覆盖RF优化是室分系统优化的基础也是开通优化的第一步，是室分优化中最常用到的优化手段。对于设计目标未达到的区域应当通过增补天线或者调整天馈进行改善。4.3 切换优化UMTS 的切换包括软切换和硬切换两种。切换区域的设置和优化关系到室内覆盖质量的好坏。UMTS 室内覆盖切换策略主要考虑室外室内小区间的切换。总体上室内室外切换可以分为以下几种情况：4.3.1 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，特别考虑室内室外小区在建筑物出入口处及地下停车场出入口的切换，此时在出入口处的切换一般为软切换，切换成功率较高。需要关注：u 切换带为建筑物的出入口，需避免切换带过度导致切换发生在建筑物周围的道路上；同时需要保证足够的覆盖区域重叠以满足正常的软切换要求。u 只需要将存在切换关系的室内室外小区互相配置为邻区即可。4.3.2 室内室外异频切换室内室外在不考虑手机对异频硬切换支持的好坏情况下，室内采用异频可以简化规划，避免干扰，缺点是切换成功率不如软切换那么高。在室内室外为异频时，硬切换一般发生在建筑物的出入口区域，在这些区域信号的波动一般比较大，应设置异频切换事件的延迟触发时间比室外普通环境稍大，避免压缩模式的频繁启动。4.3.3 室内多小区和室外同频小区切换在楼层比较多，室内外配置同频的情况下，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，特别是在面对室外小区的窗户边上，但是配置应该谨慎，不要配置过多，同时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，在室内小区之间配置邻区关系；对于出入口切换区域，仅需配置最强的几个室外小区作为邻区即可。4.3.4 室内多小区和室外异频小区切换在室内室外采用异频的组网策略下，需要注意：u 大厅中空，以及存在共同空间的楼层宜采用相同小区进行信号覆盖。u 在室内系统容量较大需要扩容时候，可以室内大厅使用双频扇区来和室外发生同频切换，而在室内发生异频硬切换。u 在室内室外异频优化时，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。4.3.5 室内多小区间切换对于大型室内覆盖系统，需要由多个小区组成，这就涉及到室内覆盖系统的内部切换问题。和室外小区间切换相比，室内小区之间的切换具有一些特点。室内一般是话务密集场合，电梯、大堂出入口、车库出入口等环境具有人员流动性大，信号波动比较大的特点，同时也应注意到室内环境一般切换区域比较小，切换参数应结合这些环境特点进行配置和调整：1、电梯环境：高层多小区建筑中，通常，电梯和低层设计同一小区，减少用户进出电梯的切换。受电梯工程布线的限制，电梯和高层将发生大量切换。高层用户出入电梯时，将发生类似街道拐角效应的瞬时切换，对用户主观感受影响较大。需注意：u 切换区域比较小，切换需要在较短时间内完成，切换事件迟滞和延迟触发时间设置与普通环境一致或稍小。u 为提高切换成功率，建议提高电梯内外采取软切换并确保电梯外小区在电梯口的信号场强。2、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，可以考虑切换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。3、对于大型体育场馆，室内小区的切换区域应该避免落在走廊、过道等人员流动大的区域，以避免出现频繁的切换，降低室内的覆盖质量。在室内覆盖的规划阶段，设计天线的位置和指向时，应该考虑这个问题。总之，UMTS 系统的室内覆盖需要根据实际的楼宇结构和所处的无线网络环境综合考虑，根据实际场景确定适用的切换策略。4.4 干扰优化如同室外网络的基站之间的相互影响，室内外网络在信号上也是存在影响的。室外信号将会在室内环境形成一定的覆盖，由窗户到房间，由走廊到电梯，信号由强到弱直至成为盲区。室外信号在室内的分布情况通常如下图所示室外信号入侵，容易对室内靠窗区域形成较强的覆盖。图32 室外信号在室内的分布情况图同时，室内信号通过建筑物的窗户等低损耗的区域泄漏到室外。建筑物高层室内信号发生泄漏： 信号主要从窗户泄漏出去，如建筑物周围较为开阔，则影响较小；如果周围建筑物密集，则必须严格控制高层信号的泄露强度。建筑物低层室内信号发生泄漏：信号主要从大厅、窗户等地方泄漏出去，必须严格控制信号泄露，减少对室内信号的干扰。UMTS系统是一个自干扰系统，对于干扰的控制特别重要。对于干扰的优化主要关注两方面：4.4.1 室内信号泄漏优化发生室内小区信号泄漏，严重干扰室外小区的情况时，应该首先确定室内信号泄漏程度和区域，分析信号泄漏原因。u 如果是由于天线端口发射功率过大引起的问题，优化时可更换为增益小一些的室内天线、适当减小信号源的发射功率或者对特定天线加装衰减器减少天线发射功率。u 如果由于室内天线位置不当引起的问题，优化时需更换天线位置。一般情况下，应避免在窗户附近使用全向天线。在窗户附近，可以使用定向天线，并且方向指向室内。u 调整系统参数也是优化方法之一，具体包括相邻小区的小区重选参数和相邻小区的切换参数。u 对容易发生信号泄漏的场景，建议增加天线点，减小每个天线点的输出功率，使信号比较均匀地限制在室内。4.4.2 室外信号入侵优化室外宏站信号的入侵，会给室内带来严重的干扰，造成室内用户切换频繁，极易产生掉话，另外也容易发生室内话务量外流的现象。如果发生这种情况，优化的思路应该是首先确定室外宏站信号入侵的程度和区域，分析室外信号入侵发生的原因。u 如果是由室内信号弱造成的，就适当调大室内信号源的功率。u 如果是由于室内天线点过少引起的问题，那么就应当在信号比较弱的区域适当增加天线点。u 如果是室外信号过覆盖造成，则按照过覆盖的情况处理，适当调小室外小区基站的发射功率、增大天线的下倾角或者调整天线的方位角。u 为了避免室内话务外流，可以对系统参数做如下调整：设置较窄软切换相对门限，设置较长软切换迟滞，设置较长软切换延迟触发时间等。4.5 扩容3G系统有近70%的话务分布在室内，而其中有约54%的室内用户分布在办公室和家庭场景中。根据专家预测，未来3G业务将有90%的数据业务发生在室内。现有室分网络的容量规划基本是基于2G时代语音业务，将来随着3G数据业务的不断增长，扩容将是今后面临的主要优化内容。扩容主要有两种方式：u 多载波扩容对于热点区域如营业厅、演示厅等高话务小范围区域重点采用多载波扩容方案。能够很好的吸纳话务量。多载波扩容不必进行天馈调整，在扩容时应当优先考虑多载波扩容方案。u 小区拆分当多载波扩容也不能满足需求时，考虑小区拆分进行扩容。采用多RRU单小区技术对于前期的规划与优化有一定的便利性。但考虑到后期的扩容问题，在规划时就应当考虑热点区域尽量采用独立RRU覆盖，避免热点区域由多个RRU覆盖后期不易进行小区拆分。小区拆分后，对于各小区之间的切换的问题需要特别关注。尤其是电梯，现在大部分都是共小区结构，拆分后电梯将是室内各小区之间切换最多的区域。4.6 参数优化参数优化是一个重要的优化手段，当采用RF优化等优化手段难以解决或RF优化手段难以实施时采用参数优化手段能够更为快捷的达到优化目的。在某些特定室内场景中，系统参数配置必须进行优化更改，以便达到优化目的。例如地铁等场景，由于覆盖目标的高速性，切换参数进行适当修改，能够更好的达到优化目标，减少切换掉话。关于参数优化在上文的不同章节中已有部分介绍，相关具体优化方法请参考相关文档。在这里主要介绍室内覆盖中需要注意到的两种参数优化案例。4.6.1 多RRU单小区下基带搜索半径不足联通UMTS商用网中，使用多RRU单小区技术，由于实际组