室分勘察设计要点 PPT课件

室分勘察设计要点 2014年12月14日 2 目录 1 工作总结2 室内覆盖系统综述3 室内覆盖系统勘察4 室内覆盖设计要点5 个人总结6 实例讲解 3 工作总结 4 目录 1 工作总结2 室内覆盖系统综述3 室内覆盖系统勘察4 室内覆盖设计要点5 个人总结6 实例讲解 5 室内覆盖是什么 室内覆盖是针对室内用户群 用于改善建筑物内移动通信环境的一种成功的方案 近几年在全国各地的移动通信运营商中得到了广泛应用 其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 从而保证室内区域拥有理想的信号覆盖 室内覆盖系统的建设 可以较为全面地改善建筑物内的通话质量 提高移动电话接通率 开辟出高质量的室内移动通信区域 同时 使用微蜂窝系统可以分担室外宏蜂窝话务 扩大网络容量 从整体上提高移动网络的服务水平 6 室内覆盖的重要性 高价值商用客户主要集中于室内室内覆盖系统可以精确控制室内覆盖信号分布 提高业务服务质量良好的室内覆盖是吸引新客户 留住老客户的关键全网而言 室内覆盖系统占据总基站数的1 4以上 7 什么地区需要室内覆盖 室内盲区新建大型建筑 停车场 办公楼 宾馆和公寓等 话务量高的大型室内场所车站 机场 商场 体育馆 购物中心等 增加微蜂窝建立分层结构 发生频繁切换的室内场所高层建筑的顶部 收到多个基站的功率近似的信号 8 室内覆盖系统组成 相同点沿用GSM无源器件选择馈线选择 不同点关注功率匹配合路器更改小区隔离度接入点选择 改造 9 信源介绍 直放站 微基站 BBU RRU 宏基站 根据话务量的不同 选择不同的信号源引入室内 可以满足多种室内话务量的覆盖 10 室内覆盖系统的信源直放站 Repeater 在地下室和电梯等封闭区域 话务量不高 主要为解决补盲 通过直放站将室外信号引入室内的覆盖盲区 RRU将分布式基站的射频单元模块用光纤引到室内做信源 适用于覆盖范围较大且话务量相对较高的建筑物内 解决覆盖和容量问题 BBU RRU将分布式基站直接建设到室内做信源 适用于覆盖范围很大且话务量很高的建筑物内 解决覆盖和容量问题 11 各模型下的话务量计算计算话务量当信源确定后 还要计算话务量来确定基站的载波配置 参考的算法有 写字楼的话务量 单位 ERL 建筑面积 75 1 20 80 0 01 75 为实用面积的比率 1 20为人员与办公面积的比率 80 为手机的拥有率 0 01为人均话务量 商场的话务量 单位 ERL 建筑面积 75 1 2 1 3 60 0 01 75 为实用面积的比率 1 2为人员与营业面积的比率 60 为手机的拥有率 0 01为人均话务量 12 中国国内无线通信常用频段 13 1 无源器件 耦合器耦合器是一路信号进 两路信号出 其中一路是直接通过 而另一路是进行耦合 衰减 主要用于主干 分支布线中 耦合器有3dB 6dB 10dB 15dB 30dB耦合等 耦合器除了耦合 衰减外 自身还有插损 不过相对较小 6dB耦合器 1 3dB10dB耦合器 0 6dB15dB耦合器 0 5dB 14 输入信号 耦合信号 直通信号 输入端口 主线 直通端口 耦合端口 50 副线 主通道 耦合器的原理 15 耦合器在室内分布系统中 16 2 无源器件 功分器 功分器有二功分 三功分 四功分等 见下图 主要是进行分路 即一路信号进 多路信号出 一般用于分路中 功分器是有插损的 二功分 3 1dB三功分 5 1dB四功分 6 1dB 17 功分器的原理 四功分在实现形式上相当于3个二功分各端口输出能量是输入能量的1 4 即 6dB 18 功分器在室内分布系统中 19 3 无源器件 合路器 同频合路器同频合路也就是需合路的两个 多个 频段之间没有隔离频段 甚至是重复频段的两种不同相位 制式 的射频信号 因此合路单位在进行合路时没有滤波单元 如3dB电桥 异频合路器选频合路 也称异频合路 也就是需合路的两个 多个 频段之间有一定量的隔离频段 合路单位制作的工艺是先进行频段滤波再进行合路 如GSM TDSCDMA合路器和GSM TDSCDMA TD LTE合路器 20 合路器的插损 功分器在室内分布系统中 21 4 无源器件 馈线 常用馈线分7 8 馈线和1 2 馈线 目前部分厂家的还有细小的跳线 7 8 馈线用于长距离的主干布线 1 2 馈线则用于分路布线 而细小跳线是用于连接室内天线和软馈线 京信 阿尔卡特厂家的是 1 2 软馈线直接与吸顶全向天线相连 而武邮厂家的是 1 2 软馈线还需经一根细小的跳线再与天线相连 馈线判断 从尺寸上判断1 2 馈线绝缘套外径16mm7 8 馈线绝缘套外径27 75mm从经验上判断 平层一般为1 2 馈线竖井主干一般为7 8 馈线 22 百米衰耗 线径 线径不同 馈线损耗各不相同 弯曲半径 在不损伤馈线的传输的前提下 能弯曲的最小半径 馈线在室内分布系统中 23 定向壁挂天线 5 无源器件 天线 在室内覆盖系统中 用的最多的天线是吸顶全向天线 定向小板状 八木等 八木天线 对数周期天线 定向板状天线 全向吸顶天线 24 各天线性能指标 天线的作用与地位无线电发射机输出的射频信号功率 通过馈线 电缆 输送到天线 由天线以电磁波形式辐射出去 电磁波到达接收地点后 由天线接下来 仅仅接收很小很小一部分功率 并通过馈线送到无线电接收机 可见 天线是发射和接收电磁波的一个重要的无线电设备 没有天线也就没有无线电通信 天线品种繁多 以供不同频率 不同用途 不同场合 不同要求等不同情况下使用 25 小结 简单来说室内覆盖系统是由以下部分组成 信号源 宏基站 微蜂窝 直放站或RRU 发出的信号经馈线传送 而通过功分器 耦合器对信号进行分配 最后经天线将信号分布 发射出去 所以 设计室内覆盖系统最主要的是 如何对功分器和耦合器进行合理地配置而将信号均匀地分布到室内每个角落 这就需要考虑每根天线的覆盖范围和覆盖要求了 室内分布系统覆盖一般边缘场强的要求 无线覆盖边缘场强值在 85dBm以上 而根据国家环境电磁波卫生标准 室内天线的发射功率要小于15dBm 所以还要结合这两点考虑 来配置功分器 耦合器和室内天线 26 目录 1 工作总结2 室内覆盖系统综述3 室内覆盖系统勘察4 室内覆盖设计要点5 个人总结6 实例讲解 27 勘察要求 勘察站点楼宇全景 内部照片 确定信源位置 了解弱电井上下贯通情况 走线路由及天花板材料和天线安装方式 记录楼内各测试点信号强度 信号质量及PN码 由建设方提供楼宇图纸和业主联系人 记录室内布局 墙体材质 厚度 高度 估算墙体损耗 记录详细楼宇信息及经纬度信息 由建设方提供测试卡 进行拨打测试 28 1 向建设方了解覆盖目标区域的网络环境 用户群体的类型 社会地位 消费行为 2 明确覆盖要求 如覆盖范围及覆盖等级等 3 如条件允许 可事先向业主索取被测建筑的平面图 立面图以及相关地型 结构资料 现场勘测前 要仔细研究被测建筑物图纸 从图纸上搞清建筑结构 如业主最终无法提供 勘测人员必须绘制详尽的平面图 4 与建设方联系 初步确定传输方式 作为信号源的微蜂窝 或宏蜂窝 直放站 的可能位置 1 勘测前的准备工作 29 1 建设方认可的测试手机或接收机 或其他测试仪表 2 指北针 GPS3 手电筒4 数码相机5 钢卷尺或测距仪6 手提电脑 测试分析软件 7 本市地图8 所测建筑物的平面图 2 需要准备的勘察工具 30 3 现场勘察时需要搜集的数据 1 站点名称 行政位置 行政区域 街道门牌号码 周边道路 尽可能标示出附近较大的建筑或单位名称 2 经纬度定位 用GPS 3 站点的楼栋数 层高 及其每层的用途 4 拍照 站点全景 大楼外观及其特殊区域的照片 5 咨询了解该站点覆盖人群的基本情况 覆盖人数 人流量 经济状况等 6 想业主了解该站点有无重点覆盖区域或特殊的覆盖需求 7 测绘该站点详细的平面结构图 31 对于必要的楼层进行每层测试 没有必要的楼层按照低层 中层 高层等部分分别间隔测试 需走到四个方向窗边1米处进行测试 电梯选择几部测试 电梯必须在运行时测试 记录信号电平值 小区号 周围相关基站的详细信息 距离 方位角 话务统计 扇区系统参数 传输情况等 根据以上测试数据 对当前建筑物无线环境进行总体分析 确定需要覆盖的的业务 各业务覆盖深度 提出拟采用的覆盖方式及信号引入方式的分析 对于信号源使用直放站的 需给出对整个移动通信网的影响和干扰详细分析 从而确定覆盖目标和使用的信号源方式 4 现场勘察时的信号测试 32 勘测完成后生成详尽的勘测报告 报告内容应包含以上方面 1 介绍覆盖目标情况 如建筑物性质 地点 经纬度 楼层数 各楼层功能 面积 电梯数量 人流量等 2 覆盖目标的无线环境测试情况 包括室内无线环境测试 信源待安装的位置 直放站空间引入的最佳信号 周围基站的详细信息等 3 其他竞争网络在目标区域的覆盖情况 4 测试结果分析 5 勘察结束后的工作 33 覆盖场强预测建筑物室内传播模式是受限的自由空间传播模式 表达式如下 PL d PL d0 20log d d0 d dB FAF dB 1 PL d0 32 4 20log d0 0 001 20logf dB 2 式 1 中d0为参考的近距离 单位m f为工作频率 单位MHz PL d 表示路径为d m 总传输损耗值 PL d0 表示近地参考距离 通常d0 1m 自由空间衰减值 表示路径损耗因子 0 1 6dB m FAF 表示隔墙损耗 5dB 20dB 下面计算TD SCDMA系统中的传播损耗情况 取近地参考距离d0 1m时 PL d0 32 4 20log 1 10 3 20log2000 38 4dB设 0 1dB m FAF 10 代入式 1 8m时电磁波的传输损耗为 PL 8 38 4 20log8 8 0 1 10 67 3dB12m时电磁波的传输损耗为 PL 12 38 4 20log12 12 0 1 10 71 2dB 室内传播模型 34 各相关区域场强预测表 分析结论 1 在可视环境下 如商场 超市 停车场 机场等 覆盖半径取10 16米 2 在多隔断的情况 如宾馆 居民楼 娱乐场所等 覆盖半径取6 10米 35 由于不同频率信号的穿透特性不同 经过相同阻挡时的损耗也不相同 所以在进行多网合一室内分布 特别是天线覆盖区内隔档较多时需考虑损耗的差异 对这一差异可采用小功率 多天线的方式或者适当提高天线输入功率以保证覆盖区能满足要求 36 补充 勘查中遇到的设备 37 有关图片 基站 38 有关图片 RRU 39 有关图片 合路器 40 有关图片 耦合器 41 有关图片 衰减器 42 43 目录 1 工作总结2 室内覆盖系统综述3 室内覆盖系统勘察4 室内覆盖设计要点5 个人总结6 实例讲解 44 信源和分布系统选取 覆盖分区 当勘测完成后 可以进行室内覆盖系统设计 步骤如下 确定设备安装位置 天线布放 平层 走线问题 电梯覆盖 功率分配 主干 系统切换设计 室内外干扰考虑 馈线损耗 无源器件分配损耗 45 信源及分布系统方式选取 宏基站 BBU RRU 直放站 小基站 46 覆盖分区考虑 根据容量分区 根据覆盖分区 覆盖区容量预测 基站小区提供容量 横向分区 纵向分区 覆盖区面积 47 专用机房 电梯机房 弱电井 停车场 楼梯间 物业协调结果运营商要求现场实际情况 选择 确定设备安装位置 48 天线布放 室内覆盖天线选择 宽频壁挂天线 宽频吸顶天线 超薄吸顶天线 宽频对数周期天线 宽频八木天线 隐蔽吸顶天线 烟感器 宽频全向天线 定向吸顶天线 49 1 重点区域布放天线 如在领导办公室门口布放天线 保证重点区域的覆盖 50 2 房间内布放天线 为了减少穿透墙体带来的损耗 对于大型会议室 办公区域等 如果物业允许的话 可以将天线布放到房间内 51 3 切换区域布放天线 停车场出入口布放天线 布放位置一般选择在拐角处 52 3 切换区域布放天线 电梯厅附近布放天线 在覆盖房间的同时 兼顾电梯厅的覆盖 53 4 走廊交叉位置布放天线 在走廊交叉位置布放天线 可以使该天线能够照顾多个方向的覆盖 在满足覆盖要求的情况下做到天线数量最少 54 5 定向天线防止信号泄漏 对于一些容易发生信号泄漏的区域 如走廊尽头靠窗位置 可以布放定向天线进行覆盖 定向天线的主瓣方向朝里 利用定向天线后瓣的抑制特性 防止信号泄漏到室外造成干扰 55 6 干扰区域布放天线 如果在室内存在室外干扰信号的区域 而且客户要求在室内区域必须占用室内信号 那么从室内覆盖优化的角度 相对室外基站优化调整 则需要根据干扰信号强度和区域来决定室内天线的布放位置 确保天线布放后 在室内干扰区域 室内信号的导频功率比室外干扰信号导频功率高5dB以上 56 7 交叉布放天线 根据室内各场景天线覆盖半径 对余下未放置天线的区域 进行交叉布放天线 以采用最少天线数量的情况下 可以满足室内覆盖的需求 同时使室内信号分布比较均匀 57 8 总体优化调整 如按照不同原则布放时 两个天线相距太近 需要调整 两个天线之间距离较远 若中间增加一个天线 则天线之间距离又太近 那么可以适当调整两个天线的安装位置 合理调整某个天线位置 同一个天线可能满足多个原则的要求等 如稍微移动某个天线 可以同时满足重点区域覆盖和电梯厅切换区域的覆盖等 合理调整天线安装位置 使整个覆盖区域信号分布更加均匀 58 电梯覆盖考虑 天线主瓣方向朝向电梯厅GSM一般可覆盖5层 天线主瓣方向朝向电梯井道GSM一般可覆盖7层 GSM BCCH功率10dBmWCDMA Ec功率5dBm 59 功率分配 信号功率主要通过以下器件进行分配 馈线 功分器 耦合器 60 先平层设计 主要用功分器 保证天线口功率平衡 平层馈线小于30米一般用1 2馈线 主干大于50米一般采用7 8馈线 根据天线数量确定采用何种功分器 后主干设计 主要用耦合器 可以节省功率 馈线一般用7 8馈线 根据主干信号功率和平层需要功率确定耦合器的耦合度 61 系统设计思路 主干耦合器安装在弱电井 平层功分器安装在弱电井或天花板内 各器件在大楼内安装示意图 信源设备安装在机房或挂墙 62 如果主干线全采用耦合器 可能引起天线口功率不平衡 因此 主干线可采用耦合器 功分器分配功率方式 63 如果运营商或物业特殊要求 所有主干线上无源器件必须安装在机房 以方便维护和测试 则主干线上主要采用功分器进行功率分配 主干线主要采用功分器方式 64 大堂出入口 各个楼层电梯口 楼梯间 车库出入口 各个楼层窗口处 针对不同场景采用何种切换策略 65 一般建筑物大堂出入口切换区域建议在室外距离门口5 7米范围内 切换区域不宜离马路太近或进入室内过深 大堂切换设计策略 小功率 多天线 方式定向天线从门口往里覆盖天线口功率可调 66 电梯切换设计策略 通常建议电梯内为同一小区当楼层太高 不能同一小区时 需要引入相邻小区信号 非全楼覆盖时 电梯井道天线主瓣方向朝向电梯厅 电梯内外不同小区时 切换区域选择在电梯厅 电梯厅切换 电梯机房 ANT 1 11 F n ANT 1 7 F n ANT 1 3 F n 电梯厅 电梯内一个