CDMA室内分布系统设计指导书

CDMA室内分布系统设计指导书四川省电信有限公司二○一零年八月1目录1.室内分布系统设计和建设原则.............................................................................42.室内分布系统信号分布方式.................................................................................52.1无源分布方式..............................................................................................62.2有源分布方式..............................................................................................62.3光纤分布方式..............................................................................................72.4泄漏电缆分布方式......................................................................................72.5几种分布系统的比较..................................................................................73.室内分布系统网络拓扑结构图.............................................................................84.室内分布系统勘察...............................................................................................104.1勘察设计流程................................................................................................114.2准备工作........................................................................................................114.3室内分布系统勘察内容................................................................................114.4.用户容量预测.................................................................................................135室内分布系统设计..................................................................................................135.1.室内分布系统大楼分类.................................................................................135.2天线布放原则................................................................................................156.CDMA天线口功率计算..........................................................................................176.1室内传播模型.................................................................................................176.2典型建筑材料穿透损耗.................................................................................186.3边缘场强计算.................................................................................................186.4天线口功率取定.............................................................................................197.元器件损耗...............................................................................................................198.馈线损耗...................................................................................................................209.信号源安装及同步...................................................................................................209.1信号源应用场景.............................................................................................209.2信号源选择.....................................................................................................219.3信号源安装.....................................................................................................219.4信号源射频接口.............................................................................................2229.5信号源同步.....................................................................................................229.6信号源导频功率.............................................................................................2210.干放使用和有源系统功率预留.............................................................................22标识方法.................................................................................................................23设备标识方法...............................................................................................23功率标识方法...............................................................................................2312.标准图例.................................................................................................................2413.经济性.....................................................................................................................243本设计指导书适用于CDMA室内无线综合分布系统建设，同时兼容PHS、WLAN等无线网络的室内接入设计要求。适用系统包括：工作于800MHz频段的CDMA系统、工作于1900Mhz频段的PHS无线市话系统、工作于2.4GHz频段的无线局域网（）系统。1.室内分布系统建设思路建设原则1）室内覆盖应与室外基站统一规划，协调发展。当前室内覆盖建设应以CDMA移动网络为主，结合室外基站情况优化和完善室内覆盖，实现网络整体最优性能和资源合理利用，避免片面强调室内信号强度。2）室内分布系统应具有良好的兼容性和可扩充性。根据市场发展和运维要求逐步增加CDMA、PHS、WiFi等系统信号源。3）应综合考虑覆盖面积、建筑结构、业务量需求等因素合理选择分布系统55器件。4）不同网络无线信号相互之间的干扰应不影响各通信系统的工作性能；引入干放；室内分布系统各传输线路和传输节点的功率容量、链路损耗至少应满足CDMA、PHS、WiFi等无线通信系统共同使用的要求；5）目标覆盖区域内话务量应由室内分布系统承载。6）室内分布系统应实现目标覆盖区域内信号的均匀分布，避免与室外信号之间过多的切换和干扰、避免对室外基站布局造成过多的调整。7）室内分布系统应做到结构简单，工程实施容易，不影响目标建筑物原有的结构和装修。系统拓扑结构应易于迭加与组合，方便后续改造。8）室内无线综合分布系统应满足GB9175-88《环境电磁波卫生标准》的要求，系统各个室内天线EIRP应不大于20dBm。（EIRP，）4建设范围1）新增点位，覆盖面积原则上应不低于5000平方米，重点考虑大于10000平方米的中、大型规模室内分布系统。2）建设重点为重要交通枢纽、星级宾馆酒店、会议中心、市级以上政府办重点医院、学校及一般建筑。低于5000平方米，人流量较大、环境较封闭的餐饮娱乐场所可以建设室内分布系统。3）居民楼、纯居住高层住宅，暂不建设室内分布系统。4）已经建设了PHS室内分布系统的楼宇，满足前面的原则，进行改造。按照楼宇重要程度以及先改造五网合一PHS改造。新建和改造原则1）所有规划点位必须考虑数据业务需求，要求支持1X数据业务，以及1X增强数据业务和WiFi数据业务。2）已有LT室内分布系统，分布系统保持不变，升级信号源。LTPHSPHS室内分布系统进行改造。已建PHS仅仅覆盖部分的，根据实际情况，可新建C网延伸覆盖到全楼。LTPHSPHS网络基础上合路C网。5）联通、电信均没有建设的重要楼宇，满足建设范围要求，考虑新建C网室内分布系统，预留和1X增强以及WiFi系统的接口。2.室内分布系统信号分布方式室内分布系统按中继方式的不同，可分为：1）无源分布方式2）有源分布方式5室内分布系统按射频信号传输介质来划分，主要可分为：1）同轴电缆分布方式2）光纤分布式系统3）泄漏电缆分布方式灵活组合,针对不同的室内覆盖场景，应选择不同的信号分布方式。无源分布方式装在建筑物各个区域的低功率天线上，解决室内信号覆盖问题。该系统主要器件包括信号源、无源器件功分器、耦合器和天线、馈线等。范围。有源分布方式盖。电桥、天线等。该系统克服了无源天馈分布方式布线困难、覆盖范围受馈线损耗限制的问题，具备告警、远程监控等功能，适用于结构较复杂的大楼和场馆等建筑。6光纤分布方式单元再进行光电转换，经放大器放大后通过天线对室内各区域进行覆盖。器、耦合器、天线等器件。该系统的优点是光纤传输损耗小从而克服了无源天馈分布方式因布线过长距离很长的分布式楼宇以及超大型场馆等建筑的覆盖。泄漏电缆分布方式射和接收作用。该系统主要包括信号源、干线放大器、泄漏电缆。该系统的优点是覆盖均匀，带宽宽，缺点是造价高，安装要求较高，每隔12厘米的距离，这不但会影响环境的美观，而且价格昂贵。于对覆盖信号强度的均匀性和可控性要求较高的大楼。几种分布系统的比较信号分布方式优点缺点无源分布方式成本低、使用无源器件，故障率低、无需供电，安装方便、无噪声累积、宽频带系统设计较为复杂、信号损耗较大时需加干放有源分布方式设计简单，布线灵活，场强均匀频段窄，多系统兼容困难；需要供电，故障率高、有噪声积累，造价高7同轴电缆分布方式成本低，设计方案灵活，易于维护，可兼容多种移动通信系统覆盖范围受同轴电缆传输损耗的限制光纤分布方式易于设计和安装，信号传输质量好，可兼容多种移动通信系统远端模块需要供电，造价高泄漏电缆分布方式场强分布均匀，可控性高；频段宽，多系统兼容性好。造价高，传输距离近，安装要求严格析，选择合适的组网方式。3.室内分布系统网络拓扑结构图3.1PHS单系统网络结构统需要改造。增益余量，引入其它系统导致链路损耗增加时，不应影响PHS信号覆盖效果。83.2PHS和的共用方式3.3PHS和CDMA、的共用方式室内分布系统一般由两级合路组成。第一级合路为PHS和CDMA合路，第二级””一的室内分布系统，支持无线频段800M～2500Mhz，多系统共享。C1X合

路1X增强器C93.4PHS单网、三网合一改造思路1.无源器件更换，元器件天线、功分器、耦合器等更换为支持800-2500Mhz的宽频器件馈线差不多，可以不予更换果在原有网络基础上改造，工程量大、投资高、网络质量较差，建议重新新建C网分布系统馈线利旧3.5PHS五网合一改造思路1.PHS五网合一网络从设备工作频段、网络结构覆盖都支持CDMA网络，只需要引入PHS/CDMA合路器2.PHS网络预留了合路损耗功率，合路CDMA网络不影响原PHS网络覆盖3.增加CDMA信号源和主干，在平层入口处通过合路器合路分布系统4.改造后的分布系统支持CDMA1X以及1X增强数据业务104.室内分布系统勘察4.1勘察设计流程开始初步勘察技术谈判详细勘察方案设计设计公司未通过方案审批通

过结束4.2相关准备工作程立项后批复规模，根据规模做设计勘察相关准备。周围基站地址表，勘查表格（后附）等。4.3室内分布系统勘察内容（一）大楼基础资料11目标建筑类型（重要写字楼、政府机关、酒店宾馆、重要商场、餐饮娱乐场所、会展中心、交通枢纽、学校、医院、住宅楼/小区）经纬度、地址酒店星级、酒店入住率、写字楼使用率有无地下停车场、电梯（客/货梯）数量、电梯运行楼层其他运营商覆盖情况人流量、移动用户比例、数据用户比例大楼结构描述，天线能否进房，是否需要隐蔽/伪装确定本工程覆盖区域、重点覆盖区域（二）电测1CDMA室外场强测试。CDMA窗边接收场强Rx以及Ec/Io320点/100002）WLAN测试。测试覆盖目标有无信号，覆盖范围以及WLAN采用的信道号。3）其他运营商移动网络覆盖场强测试。4）分析已有室内分布系统运营商，根据电测结果初步评估其网络覆盖（三）走线和路由弱电井数量，走线有无槽道，走线槽道空间是否充足；平层走线路由；电梯井走线路由；夹层、裙楼走线路由；地下停车场走线路由；（四）记录资料目标大楼外观照片，各不同覆盖区域照片；建筑/装修图纸电子文档、蓝图复印件、蓝图照片、大楼平面示意图或照片、手绘平面图；12简单的大楼介绍，各区域使用功能；电测原始资料。附录，室内分布系统勘察记录表4.4.用户容量预测平方米人数和C网手机用户比例来估算。大楼C网用户数=建筑面积×覆盖面积比例×营业面积比例×每平方米人数×C网手机用户比例。场所等建筑物不同类型，各参数取值可参考下表。楼宇楼型覆盖面积比例营业面积比例每平方米人数手机拥有率万人比例重要办公楼75%85%0.120%127.5商场学校医院75%70%0.220%210会展中心75%75%0.220%225娱乐场所75%85%0.2520%318.75酒店75%85%0.1520%191.25根据CDMACDMA每用户数据忙时平均话音话务量以及每用户忙时数据话务量计算得到大楼内语音和数据忙时话务量。5室内分布系统设计5.1.室内分布系统场景分类两类原则进行分类：按建筑物覆盖面积分类大型建筑物（20000m2以上）中型建筑物（5000~20000m2）13小型建筑物（5000m2以下）按照建筑物功能分类包括宾馆酒店、重要办公楼、交通枢纽、大型商场/超市、会展中心、消费娱乐场所、学校、医院、地下室等。计方法。5.2室内分布系统场景模型1）写字楼合吸音材料，穿透损耗较小。建筑内有明显过道，开间较大。白天话务量较大，夜晚话务量很低。2）商场超市30dB大。3）会展中心/会议中心/室内体育场馆时候，话务量会出现高峰，所以容量估算应该以高峰时计算。4）民航机场楼内的房间举架高、面积大、基本无阻挡，传播环境比较简单，信号视距传输，的特点。5）宾馆酒店该场景建筑物结构多为钢筋混凝土结构，楼层内布局结构复杂，走廊狭长，开间小，隔墙厚且多，穿透损耗较大，该环境下高端用户或集团用户比重较大。146）娱乐场所下。由于地形的阻隔、建筑物墙体的影响以及娱乐场所内复杂的隔档结构影响，使得该种场景一般都需要加装室内分布系统。该类站点的特点是：室内面积小，用户多，话务需求较高，场所数量众多且分布不集中。7）地下停车场大，但话务量较小。5.2天线的选择和选址5.2.1天线的选择设计时可以根据建筑物结构情况采用不同的天线：1）一般情况下可采用室内的全向吸顶天线，对于室内房间结构复杂或者墙壁过厚的情况，可以在同一层中布放多个全向天线分区覆盖，2）如果建筑物内有中空的天井结构或者大型会议室、餐厅等空阔结构时，可以采用定向吸顶或平板天线大面积覆盖；3）如果建筑物内有窄长条形结构，则可采用泄漏电缆纵向布放，均匀覆盖在有金属材料天花的情况下不适用。4）电梯井道内一般采用对数周期天线。效果。5.2.2天线的选址为保证CDMAEVDO无线要覆盖要求以及控果合理确定天线密度和天线布放位置，使信号尽量均匀分布。对于信号外泄的地方通常采用两种方式来减弱外泄：1.利用建筑物的遮挡和降低天线口的输入功率；2.15解决。天线的选址原则：1.对外部造成干扰；2.要放在用户密集区，构成热点覆盖。场景基本上可以分为以下几个应用场景，不同应用场景天线选址不同：1.一般楼层选址楼层的损耗约在25dB址规则如下：1）楼层平面覆盖一般采用全向吸顶天线，特殊场合采用壁挂定向天线；2）在覆盖能满足需求的前提下，天线尽量分布在楼道中，便于工程施工；3）天线尽量选取在木门、玻璃门或窗附近，减少穿透墙体引起的损耗；4）天线尽量选取视角比较好的区域，利用视距传播，减少穿透墙体引起的损耗；53F入功率；2.地下室选址号覆盖，以及室内外同步。3.电梯选址51816质，适当增加天线口功率。5.2.3典型楼宇天线布放参考梯、电梯厅。8－15两端为避免外泄，可采用定向天线向内覆盖。于酒店格局的，可按照酒店处理；开间较大的天线间距可以适当增大。商场：根据商场布局，天线覆盖面积200－400平方，商场内部可适当增加功率；可用定向天线从商场边缘向内覆盖。地下层：天线功率低，覆盖面积300－400平方。注意与地面出口的切换控制和外泄。盖4－5层，天线口功率要求比平层高3－8dB。电梯厅：切换区域，一般情况下可单独覆盖；可用全向或定向天线覆盖花板具体材质，适当增加天线口功率。6.CDMA天线口功率计算6.1室内传播模型室内分布系统无线电波传播采用的传播模型可以采用衰减因子模型。PL(d)(dB)=PL(d0)+10*n*Log（d/d0）PL(d0)为自由空间终端距离天线1米处的传输损耗。nn2n的取值为172.0～2.5；对于半开放环境下n的取值为2.5～3.0；对于较封闭环境下n的取值为3.0～3.5。自由空间传播损耗计算公式为对于800MCDMA系统，PL(d0)=30.5+10×n×Log（d/d0）成都市大型建筑多为半开放环境，一些娱乐场所KTV等为较封闭环境。根n=3800MCDMA室内分布系统无线侧路径损耗为：L2=30.5+30×Log（d）6.2典型建筑材料穿透损耗板等阻挡，会产生穿透损耗。典型建筑物穿透损耗如下表所示。CDMA800频段PHS频段WLAN频段类型损耗(dB)损耗(dB)损耗(dB)普通砖混隔墙8101430cm）混凝土墙体121520混凝土楼板151822天花板管道246箱体电梯253035人体333木质家具235玻璃225石膏板2336.3边缘场强计算边缘场强计算模型为：P＝天线口功率＋天线增益－室内无线路径损耗－建筑材料穿透损耗18CDMA室内分布系统设计标准是按照天线覆盖10～151～2堵墙设计。因此边缘导频功率P，P=天线口功率+3-66-2×6=天线口功率—79(dBm)6.4天线口功率取定根据CDMA室内导频与室外场强的关系，可以得到，在室内覆盖边缘导频Ec-i一定的情况下，Ec/Io与室外基站的RSSI当室外基站RSSI=-82dBm时，如果要保证Ec/Io＞-8.7dB，需要Ec-i＞-85dBm；当室外基站RSSI=-76dBm时，如果要保证Ec/Io＞-8.7dB，需要Ec-i＞-80dBm。Ec/Io＞-8.7dB是满足76.8Kbps速率数据业务的最低要求。0～5dBm缘导频功率P在-74～-79dBm之间。当室外信号低于-76dBm的时候，此时的室内分布系统可以保证室内覆盖，并且在功率分配上支持最高76.8Kbps的数据业务。7.元器件损耗不同频段元器件分配损耗一样，插入损耗略有差异，一般小于0.03dB。合路后链路中的无源器件一般小于60.2dB计。本设计标准按照统一标准记列。插入损耗直通路损耗旁路损耗器件类型(dB)(dB)(dB)PHS/CDMA合路器1.5电桥3二功分器3.3三功分器5.3四功分器6.65dB耦合器25196dB耦合器1.867dB耦合器1.4710dB耦合器0.81015dB耦合器0.51520dB耦合器0.42030dB耦合器0.3308.馈线损耗主干尽可能采用7/8”1/2”采用少量1/2”超柔馈线。频段。7/8"馈线衰耗1/2"馈线衰耗1/2"超柔馈线衰耗系统中心频率(dB/100m)(dB/100m)(dB/100m)CDMA800/GSM9009004.07.011.6GSM1800/PHS/3G20006.110.717.6WLAN24006.711.719.69.信号源安装及同步9.1信号源应用场景室内分布大楼和小区，设备大多安装在弱电井，业主很难提供合适的机房，宏基站的应用受到较大限制。2BBU+RRU。有条件的可以选用宏基站。成都三环以内规划为EVDO区域，为保证EVDO配置和切换成功几率，建议三环内大楼和小区信号源支持EVDO公司提供的信号源类型，建议选择BBU+RRU。20成都三环以外非EVDO配置。室内和小区信号源可选择微蜂窝，为降低异频切换几率，微蜂窝可以配置为两载一扇，和室外网保持一致。其余地市根据室外基站配置情况合理选择信号源，建议采用BBU+RRU方式。对仅覆盖地下室、电梯等密闭空间，可适当考虑光纤直放站作为信号源。9.2信号源选择现阶段，中兴通讯股份有限公司提供用于CDMA室内分布信号源包括宏基站、微基站以及BBU+RRU三种方式。宏基站I2是紧凑型基站，最大配置12个载扇，4个频点；I2不支持RRU。宏基站机顶发射功率30W/60W。微蜂窝WBTS，最大配置1个载频，不支持EVDO；微蜂窝需要增加2个RRU合路，可以支持3载1扇。微蜂窝机顶发射功率20W。BBU+RRUBBU部分最大配置362432个RRU接口，推荐配置12个RRU。RRU支持4载1