室内覆盖原理及审核流程

1、DRAFT,移动通信网络 室内覆盖原理和方法,CONFIDENTIAL,1,室内网络覆盖需求和方法 室内分布系统的实现 多系统合路室内覆盖解决方案 现有室内分布改造解决方案 方案审核流程及事项,2,3,4,5,用户分布特性 目前，2G网络室内覆盖面积占整个 覆盖面积的20%左右，但20%覆盖面积内 产生的话务量却占总业务量的50%，室 内业务成为运营商收入的主要来源。 3G与2G的情况基本相同。目前已经 商用的WCDMA网络统计表明，3G室内 的业务量近70%，室内用户已经超过室 外用户的2倍以上。一批高端商务用户基 本集中在室内。因此，初期进行3G网络 建设就必须考虑室内覆盖的建设。,室内覆

2、盖需求分析,城市一体化无缝覆盖存在的问题,室内网络覆盖需求和方法,城市移动通信室内网络覆盖存在的问题,3G室外 基站选 址区域,市区PHS 室外站高 小于30米,楼宇地下部分,室内业务需求 城市一体化 无缝覆盖中， 由于受到城市 建筑物格局、 建筑分布、业 务类型及分布 特点移动通信 网络覆盖有大 量问题需要解 决。,城市一体化无缝覆盖需要解决的问题,室内网络覆盖需求和方法,典型问题一： 信号盲区主要为地下室（车库、卖场）和电梯。,典型问题二： 信号弱覆盖区域和阴影区域主要为地貌复杂的密集市区的低层。,典型问题四： “导频污染”和“乒乓切换”区主要集中在米高度的楼层。,典型问题三： 信号覆盖盲

3、区和杂乱区域主要集中的高层和超高层建筑物的中高层。,室内网络覆盖需求和方法,室内网络覆盖实现方法,室内覆盖实现方法,室内网络覆盖需求和方法,室外基站覆盖：,室内专项覆盖:,特殊覆盖：,在网络规划时，链路预算中为建筑物预留的穿透损耗余 量可以在一定覆盖概率上对楼宇进行有限的信号覆盖。 考虑到网络架构和建设成本，这种方法并非解决楼宇室 内覆盖的主流解决方案。,常规的移统通信网络规划和覆盖解决方案无法解决特殊 场景的网络覆盖，需要结合具体场景的解决方案。如沿 江、沿湖，隧道，和地铁覆盖。通常此类区域作 为网络优化和特殊场景下网络覆盖的解决对象。,根据站点需求，有针对性地对站点进行专项覆盖的解决 方案

4、,是目前国内室内覆盖建设的主流方法。,从上表的数据可以分析出当链路预算余量为10dB时，每百平方公里的区域 内所需基站数变为原来的376%，网络建设成本呈几何级增大，同时站间距减 小一半左右，为将来网络的优化和维护带了很大的困难。 楼宇结构千差万别， 10dB链路预算的余量在相同区域不同楼宇内有时太大，有时远远不够，单独 增大基站密度不能完全解决网络室内覆盖的问题。,下表为某密集市区一定话务模型、90%的区域覆盖可靠度，室内覆盖链路 预算余量和基站数量间的关系。,室内网络覆盖需求和方法,室内网络覆盖建设成本分析,室内网络覆盖建设思路,室内网络覆盖需求和方法,室外基站兼顾室内覆盖,采用专项覆盖方

5、式进行室内覆盖,室内覆盖可以有不同选择。一种方法是采用室外基站兼顾室内覆盖，另一种方法是建设更多的室内分布系统。实验表明，采用室外基站进行室内覆盖，可以解决部分低层建筑物的室内覆盖，但在电梯、地下车库等建筑格局复杂的区域增加基站密度也很难保证用户的业务需要。另外对于高层建筑，室内软切换比例可能会高达60%，系统资源的利用率较低，而且高层建筑的导频污染和超高层建筑的覆盖较难解决，不利于节约网络建设成本和运营成本。 宏峰窝实现广覆盖、微蜂窝负责热点地区覆盖，在室外基站密度和专项建设室内覆盖系统两种方案中寻求平衡点是最好的选择。,室内专项覆盖站点需求,室内网络覆盖需求和方法,质差区域覆盖：,典型区域

6、：大、中型站点高度 3050米区域。 站点需求：主要体现为覆盖。,盲区、弱区覆盖：,典型区域：地下室、停车场， 和电梯。 站点需求：主要体现为覆盖。,话务分担：,典型区域：高话务量站点， 导致局部拥塞。 站点需求：主要体现为覆盖和 容量。,室内网络覆盖需求和方法,室内专项覆盖解决方案应该具备的特点,专项覆盖解决方案的要求,室内分布系统,1,室内网络覆盖需求和方法 室内分布系统的实现 多系统合路室内覆盖解决方案 现有室内分布改造解决方案 方案审核流程及事项,2,3,4,5,室内分布系统的组成,室内分布系统的实现,信号分布系统： 根据站点结构和用户分布实现站点的容量分配、功率分配,信源系统： 提供

7、容量和功率,天馈系统,天馈系统： 根据站点结构和覆盖要求完成站点的覆盖。,室内分布系统信源类型,室内分布系统的实现,信 源 系 统,根据站点规模估算容量和功率需求，结合网络建设成本选择相应信源。,直放站 1、无线直放站 2、光纤直放站,基站 1、微蜂窝 2、宏蜂窝 3、RRU 4、基站耦合,基 站 耦 合,重发 覆盖 天 线,施主基站/ 信源基站,接 收 天 线,室内分布系统信源系统,室内分布系统的实现,分布系统,天馈系统,完成信号 中继放大,无线直放站,常见标称功率 0.5/1/2/5/10/20W； 原理：利用施主天线空间耦合基站信号，再利用直放站设备对接收到的信号进行放大为分布系统提供信

8、号源。 适用范围： 主要解决中小型站点的覆盖。 优缺点：不需要专用的传输资源，工程施工方便，并且占地面积小设备型号丰富多样；其缺点在于对施主基站无线指标的影响比较明显。,室内分布系统信源系统,室内分布系统的实现,信号拾取方式,光远端机,分布系统,天馈系统,单/多模光纤,完成光电转换和信号的中继放大,光纤直放站,常见标称功率： 2/5/10/20W； 原理：直接耦合基站信号，再利用直放站设备对接收到的信号进行电光专换及传输，再光电转换并进行放大，为分布系统提供信号源。 适用范围： 主要适合用于覆盖面积较大，但话务量较低的区域。 优缺点：对施主基站的影响相对较小，但需要施主基站与光纤直放站之间具备

9、有直连光纤。,室内分布系统信源系统,室内分布系统的实现,信号拾 取方式,分布系统,天馈系统,室内分布系统信源系统,室内分布系统的实现,微蜂窝： 宏基站：,室内分布系统信源选取,室内分布系统的实现,输出：站点选取的信源类型、数量、安装位置,室内分布系统的实现,室内分布系统分类,(1) 射频无源分布系统 (2) 射频有源分布系统 (3) 光纤分布系统 (4)泄露电缆分布系统,信号分布方式,室内分布系统的实现,室内分布系统分布系统,射频无源分布系统,通过无源器件和天线、馈线，将信号传送和分配到室内所需环境，以得到良好的信号覆盖。一般用于中小型楼宇。,室内分布系统的实现,室内分布系统分布系统,射频有源

10、分布系统,通过有源器件(干线放大器等)和天馈线进行信号放大和分配。有源系统中的有源设备可以有效补偿信号在传输中的损耗，从而延伸覆盖范围，受信号源输出功率影响较小。有源系统广泛应用于各种大中型楼宇。,室内分布系统的实现,室内分布系统分布系统,光纤分布系统,主要利用光纤来进行信号分布。由于光纤损耗小，适合于长距离传输，光纤分布系统适合于大型和分散型楼宇等的覆盖。,室内分布系统的实现,室内分布系统分布系统,泄露电缆分布系统,主要信号源通过泄漏电缆传输信号，并通过电缆外导体的一系列开口，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，这些开口就相当于一系列的天线起到信号的发射和接收作用。它

11、适用于隧道、地铁、长廊等地形。,几种信号分布方式的比较,室内分布系统的实现,室内分布系统分布系统,对于信源与分布系统的选取，我们需综合考虑话务量、覆盖面积、建筑结构、信源方式等因素的影响，最终采用既可达到所需的覆盖要求又可合理控制成本的分布系统。 现一般情况下的选取原则： 1、微型建筑物（6000m2以下） 对于微型建筑物，如餐饮娱乐、地下停车场等，一般采用小功率直放站无源分布系统。,室内分布系统的实现,室内分布系统信源与分布系统的选取,2、小型建筑物（600012000m2） 对于小型建筑物，如超市、小型办公楼、小型医院等，可分为两种情况：如建筑物内部建筑结构单一，对射频信号的传输衰减较小，

12、则宜采用中功率直放站或微蜂窝无源分布系统；如建筑物内部建筑结构复杂，对射频信号的传输衰减较大，则根据实际需要可采用小功率直放站有源分布系统。 3、中型建筑物（1200060000m2） 对于中型建筑物，如大型写字楼、中型酒店、大型医院、机场等，一般采用微蜂窝+有源分布系统，需根据实际的话务量选取合适的信源。,室内分布系统的实现,室内分布系统信源与分布系统的选取,4、大型建筑物（60000m2以上） 对于大型建筑物，需根据实际情况采用不同的分布系统类型，包括有源分布系统和光纤分布系统。如大型酒店和综合性楼宇，由于楼层较高宜采用微蜂窝或宏蜂窝有源分布系统；如大型会展中心由于楼层面积较大或楼宇分散分

13、布，宜采用微蜂窝或宏蜂窝光纤分布系统。,室内分布系统的实现,室内分布系统信源与分布系统的选取,天馈系统,根据站点结构和覆盖要求完成站点的覆盖。,作用,主干： 负责信号在楼宇内纵向的信号功率分配和传输。 平层： 负责信号在楼宇平层的分配、信号传送，和覆盖。,分类,天线： 天线点位、天线功率、天线类型、天线密度 其他： 馈线及路由、功率分配器件、接头等连接器件，和平层输入,组成 部分,室内分布系统的实现,室内分布系统分布系统,天线 点位,天线 类型,天线 功率,室内分布系统的实现,室内分布系统分布系统,模测情况,平层 输入,功率分 配器件,馈线 路由,室内分布系统的实现,室内分布系统分布系统,室内

14、分布系统分布系统,室内分布系统的实现,用户分布,站点结构,有源设备,勘查资料,功率分配 容量分配,输入,设计,输出,1,室内网络覆盖需求和方法 室内分布系统的实现 多系统合路室内覆盖解决方案 现有室内分布改造解决方案 方案审核流程及事项,2,3,4,5,多系统合路室内覆盖解决方案,多系统合路的产生背景与发展,楼宇已不堪重负,技术成熟,运营商重组,太多网络,节约投资,节能减排,多系统合路建设室内分布系统面临的问题 多系统合路的干扰 PHS&GSM&CDMA&WLAN&WCDMA&TD-SCDMA&CDMA2000多系统合路时系统间干扰造成的接收灵敏度损失。 多系统合路的共覆盖问题 PHS&GSM

15、&CDMA&WLAN&WCDMA&TD-SCDMA&CDMA2000各个系统共用分布系统时网络建设目标差异和性能差异。,多系统合路室内覆盖解决方案,多系统合路建设室内分布分析,多系统合路系统间的干扰分析,根据我国频段划分，系统间的干扰敏感区域。,四网合路单系统接收灵敏度损失0.8dB时系统间隔离度要求。,采用满足隔离度要求的合路器可保证多系统合路时系统间干扰造成的接收灵敏度损失0.8dB。 但对于频率紧邻区域，必须对相关系统进行频率规划。,多系统合路室内覆盖解决方案,多系统合路建设室内分布分析,多系统合路室内覆盖解决方案,多系统合路建设室内分布分析,各系统室内覆盖差异性分析,各系统室内分布系统

16、共覆盖分析,系统结构,多系统合路室内覆盖解决方案,多系统合路建设室内分布分析,各系统室内覆盖差异性分析,路径损耗,天线特性,馈线损耗,覆盖要求,空间损耗：频段越高，空间损耗越大。 穿透损耗：信道带宽越宽，频率选择型衰落越大。,垂直波瓣：频段越高，垂直波瓣越窄。 天线增益：频段越高，天线增益越高。,馈线损耗：频段越高，馈线损耗越大。,信号强度的差异：不同系统覆盖强度的差异。 信号指标的差异：不同系统覆盖指标的差异。,各系统室内覆盖差异性分析-路径损耗,路径损耗由空间损耗和建筑物的穿透损耗构成 信号的空间损耗差异由信号的频段和信号带宽决定（信号带宽不同，抗频率选择性衰落不同）。 典型建筑材料对不同

17、频段信号的穿透损耗不同，频段越高，穿透损耗越大。,多系统合路室内覆盖解决方案,多系统合路建设室内分布分析,各系统室内覆盖差异性分析-天线特性,多系统合路室内覆盖解决方案,多系统合路建设室内分布分析,天线增益：频段越高，天线增益越高。 垂直波瓣：频段越高，垂直波瓣越窄。,以常用的吸顶天线为例,各系统室内覆盖差异性分析-馈线损耗,多系统合路室内覆盖解决方案,多系统合路建设室内分布分析,馈线损耗：频段越高，馈线损耗越大。 WCDMA信号在3G频段的损耗比在900MHz频段的损耗大50左右 。 以1/2馈线为例，1900M频段和900MHz频段百米损耗差4.1dB,各系统室内覆盖差异性分析-覆盖要求,

18、多系统合路室内覆盖解决方案,多系统合路建设室内分布分析,信号指标的差异：不同系统覆盖指标不一样。 信号强度的差异：不同系统覆盖强度不一样。,多系统合路室内覆盖解决方案,多系统合路建设室内分布分析,多系统合路室内分布共覆盖分析,多系统合路共覆盖分析,多系统合路室内覆盖解决方案,多系统合路共覆盖分析,多系统合路室内覆盖解决方案,多系统合路共覆盖分析,多系统合路覆盖半径依据,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，多系统合路时天线覆盖半径=MIN（CDMA，GSM，PHS，WCDMA，TD-SCDMA，WLAN） 从

19、典型场景分析，天线覆盖半径WLAN的最小，W/TD/PHS次之，G/C系统最大。但WLAN的覆盖往往集中在办公区域，因此多系统合路时以WCDMA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问题。,多系统合路室内覆盖解决方案,多系统合路共覆盖分析,多系统合路室内覆盖解决方案,多系统合路共覆盖分析,多系统合路结构,在实际室内网络覆盖的建设中，综合考虑各个系统的共性和差异，将多系统合路覆盖分为下面三级。 第一级：将GSM、CDMA系统合路，然后将WCDMA/TD与PHS系统合路； 第二级：将2G相关系统、3G相关系统，和PHS系统合路； 第三级：将第二级合路的

20、信号和WLAN合路；根据各个系统的覆盖指标、无源器件对其表现的电气特性、无线电波的传播特性，在天线口对其做功率匹配，实现各个系统合理覆盖。,多系统合路室内覆盖解决方案,多系统合路室内覆盖解决方案,多系统合路建设室内分布分析,多系统合路系统结构,天线覆盖半径=MIN（CDMA、GSM、PHS、WCDMA、TD、WLAN）,多系统合路共覆盖分析,多系统建设室内覆盖整体思路 平层 平层各个系统共用分布系统，通过天线出口功率匹配在相同覆盖半径和场景下各系统分别达到网络建设目标，由于天线覆盖半径受限于3G系统，在网络建设中单天线覆盖半径以WCDMA/TD系统为基准。 主干 由于馈线和功率分配器件对不同频

21、段的信号的衰耗和插入损耗不同，很难用不同系统固定标称功率的有源设备实现功率匹配，工程建设中由于受安装条件和走线路由的限制，同时为了便于各个系统独立的调整，各系统采用独立主干，根据实际站点的情况，以每层或者多层为一个合路单元。,多系统合路室内覆盖解决方案,多系统合路共覆盖分析,多系统室内分布系统设计示例(主干),多系统合路室内覆盖解决方案,多系统合路共覆盖分析,多系统室内分布系统设计示例(平层),多系统合路室内覆盖解决方案,1,室内网络覆盖需求和方法 室内分布系统的实现 多系统合路室内覆盖解决方案 现有室内分布改造解决方案 方案审核流程及事项,2,3,4,5,现有室内分布改造解决方案,现有室内分

22、布系统的改造情景,GSM,GSM&WCDMA,改造站点 原有GSM站点从 工作频段/网络性 能两个方面改造 GSM&WCDMA,新建站点 改造工程难度大，投资 成本高的站点独立新建 GSM&WCDMA系统,改造受限因素分析,无源器件工作频段兼容 无源器件的对不同频段信号的电气特性差异 系统合路和独立建设时天线口功率和密度的差异 WCDMA系统以RSCP为覆盖强度的衡量指标，RSCP的功率占基站功率（有源设备）的10%，GSM以覆盖信号总功率为覆盖强度的衡量指标，两系统有源设备的功率利用相差90%；,现有室内分布改造解决方案,改造内容,天线密度和出口功率的调整（少天线，大功率改成多天线，小功率）

23、 无源器件更换（如果原来器件支持频段符合要求，则利旧使用） 馈线更换（10D馈线需要更换） 电梯覆盖方式的改造（八木天线改成板状天线或对数周期天线） 原室内天线布放位置改造 增补天线 增加信源的合路,现有室内分布改造解决方案,1,室内网络覆盖需求和方法 室内分布系统的实现 多系统合路室内覆盖解决方案 现有室内分布改造解决方案 方案审核流程及事项,2,3,4,5,审核流程,方案接收,天线点位,天线口功率,系统分区,文本/图纸,料单统计,达到要求？,方案审核说明 提交分公司,方案汇总， 文本出版,NO，发回集成商修改,YES,方案审核流程及事项,方案接收,在接收到方案后，及时记录接收时间，并对方案

24、初步浏览，如牵涉复杂的传输路由，则通知传输专业人员审核传输方案。经初步浏览方案后，平面图复杂的站点最好实地勘查。,天线点位图,天线点位及密度情况,首先审核天线的点位布置情况，根据楼宇的结构及平面情况，判断天线布置是否合理，能否满足覆盖的要求。 可以测算一下单天线覆盖面积情况，单天线平均覆盖面积一般在250平米为宜，写字楼及宾馆割断多，单天线覆盖面积略小，宜在200平米左右，特殊站点单天线覆盖面积小于200平米。超市及商场比较空旷，单天线面积考虑在300平米左右。 室内覆盖建设中会碰到不同的场景，在实际的网络建设中应根据实际站点的情况来确定天线密度。,审核流程说明,方案审核流程及事项,天线口功率,根据总部室内分布建设指导性意见，WCDMA的室内天线口功率6.5dBm。 考虑到GSM