TDSCDMA室内覆盖系统设计指导书

1、二二 OO 七年十一月七年十一月 中兴通讯中兴通讯 TD-SCDMA 室内覆盖系统室内覆盖系统 设计指导书设计指导书 修改记录 文件编号版本号 拟制人/ 修改人 拟制/修改 日期 更改理由 主要更改内容 （写要点即可） V1.0原均和/ 杨群 2007-11-16完成初稿无 注 1：每次更改归档文件（指归档到事业部或公司档案室的文件）时，需填写此表。 注 2：文件第一次归档时， “更改理由”、 “主要更改内容”栏写“无”。 Copyright 2006 ZTE Corporation Shenzhen P. R. China ZTE CONFIDENTIAL: This document co

2、ntains proprietary information of ZTE Corporation and is not to be disclosed or used except in accordance with applicable agreements. Due to update and improvement of ZTE products and technologies, information of the document is subjected to change without notice. 目目 录录 1概述概述 .6 2室内覆盖系统介绍室内覆盖系统介绍 .7

3、 2.1室内覆盖系统构成.7 2.2功率分配系统的设备组成.8 2.2.1无源器件.8 2.2.2有源设备.17 3TD-SCDMA 室内覆盖组网方案介绍室内覆盖组网方案介绍.18 3.1宏基站 分布式系统 .18 3.2微基站 分布式系统 .18 3.3BBU+RRU +分布式系统.19 3.4TD-SCDMA 室内覆盖组网与传统组网的比较.20 3.5BBU+RRU 各种场景室内覆盖解决方案.21 3.5.1室内覆盖场景分类.21 3.5.2典型场景分析.22 3.5.3各种场景解决方案.24 4室内分布系统设计流程室内分布系统设计流程 .29 4.1初次勘查.30 4.1.1工作流程.3

4、0 4.1.2准备工作.30 4.1.3工作内容.30 4.2技术谈判.31 4.3详细勘查.32 4.3.1工作流程.32 4.3.2工作内容.33 4.4方案详细设计.33 4.4.1工作流程.33 4.4.2分析勘察结果.34 4.4.3天线位置选择.35 4.4.4设计原理图.35 4.4.5输出设计文件.36 4.5方案提交和审核.37 4.5.1工作流程.37 4.5.2设计方案审核注意事项.37 5室内覆盖系统规划室内覆盖系统规划 .38 5.1室内覆盖预规划思路.38 5.2覆盖分析.38 5.2.1室内电波传播模型.39 5.2.2链路预算.40 5.2.3信号外泄控制.42

5、 5.3容量分析.42 5.3.1基于人口密度和用户密度容量估算方法.42 5.4小区规划.42 5.4.1小区规划思路.42 5.4.2BBU+RRU组网小区划分方式.43 5.4.3几种典型场景小区规划.46 5.5频点规划.48 5.5.1频点复用方式.48 5.5.2频点规划案例.48 5.6码资源规划.50 6多系统合路系统分析多系统合路系统分析 .51 6.1多系统合路类型.51 6.2多系统合路互干扰分析.51 6.2.1互干扰的类型.51 6.2.2互干扰解决措施.52 6.2.3系统间隔离度要求.53 6.2.4系统间隔离距离要求.53 6.3多系统合路的系统设计.54 6.

6、3.1系统共存.54 6.3.2容量匹配.54 6.3.3功率匹配.55 6.4多系统合路设计指标.56 6.4.1TD-SCDMA系统.56 6.4.2GSM系统.57 6.4.3WLAN系统.57 6.4.4CDMA系统.58 6.4.5PHS系统.58 6.5原有 GSM 室内分布系统工程改造原则 .58 6.5.1覆盖分析.58 6.5.2设备共用分析.58 6.5.3无源器件的更换.58 6.5.4馈线的改造.59 6.5.5电梯覆盖的改造.59 6.5.6合路功率匹配.60 7室内分布系统设计案例室内分布系统设计案例 .61 7.1方案概述.61 7.2设计原则和设计依据.61 7

7、.2.1共用部分.61 7.2.2TD-SCDMA部分.62 7.2.3GSM 部分.62 7.3网络总体技术指标.62 7.3.1TD-SCDMA网络满足以下技术指标.62 7.3.2GSM网络满足以下技术指标.62 7.4设计依据.62 7.5系统方案.63 7.5.1方案简述.63 7.5.2方案系统原理图.63 7.5.3楼层天线位置分布图.64 7.5.4配料清单.65 8附录附录 .66 8.1附录 1：中兴通讯推荐的 TD 室内话务模型.66 8.1.1人口密度和用户密度估算.66 8.1.2室内分布的业务模型.67 8.1.3语音业务.67 8.1.4可视电话.68 8.1.5

8、数据业务.68 8.2附录 2：BBU 主要性能指标 .69 8.2.1B328主要性能指标.69 8.2.2B322主要性能指标.69 8.3附录 3：RRU 主要性能指标.70 8.3.1R01主要性能指标.70 8.3.2R04主要性能指标.72 1概概述述 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

9、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

10、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

11、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。 本文基于对 TD-SCDMA 室内分布系统的分析，综合考虑室内分布系统覆盖、容量和干扰的情况 下，讨

12、论 TD-SCDMA 室内分布系统的规划思路和设计方法，可作为网络规划和建设人员的参考手册。 2室室内内覆覆盖盖系系统统介介绍绍 2.1室室内内覆覆盖盖系系统统构构成成 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、微蜂窝和直放站。 功率分配系统：光纤分布系统、泄露电缆和各

13、种无源、有源分布系统，包含： 干线放大器：低噪声功率放大器。 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。 如下图所示： 图 2 室内分系统构成 室内覆盖系统的方案设计灵活，可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功功率率分分配配系系统统的的设设备备组组成成 功率分配系统包含： 同轴分布式天线系统 泄露电缆 光纤分布系统 功率分配系统由有源设备和无源设备组成

14、。有源设备为直放站、干放、光纤近端（远端）机等； 无源天馈系统由功分器、耦合器、电桥和分布式天线等无源器件组成，如下所述： 2.2.1无源器件无源器件 2.2.1.1天线天线 天线是将传输线中的电磁能转化成自由空间的电磁波或将空间电磁波转化成传输线中的电磁能 的设备，天线的主要指标有：增益、带宽、极化方式、波瓣角（垂直和水平） 、前后比、驻波比。 通信天线种类按工作频段分为：超长波、长波、中波、短波、超短波、微波天线；按方向性分为： 全向、定向天线；按结构特性：线天线、面天线。 主要应用的天线种类有：全向吸顶天线，定向壁挂天线，定向八木天线，下面对其进行简述： 全向吸顶天线全向吸顶天线 全向吸

15、顶天线在室内覆盖系统应用中主要安装在天花板上，增益一般为 3dBi，主要用于常规区 域的覆盖。参考指标如下表所示： 序号序号型号型号 ModelZXIB10-ANT-001 1频率（MHz）1710-2500 2增益（dBi）3.0 3驻波比1.4 4水平波瓣宽度360 5垂直波瓣宽度4070 6极化方式垂直极化 7功率容量（W）50 8水平方向图垂直方向图 9阻抗（）50 10接头型号N-50K 11尺寸：直径 x 高（mm）160X95 12重量（Kg）0.35 13辐射体材料铜 14温度（）-40+70 参考图如下： 图 3 吸顶天线 壁挂天线壁挂天线 壁挂天线在室内覆盖系统中，主要用于

16、电梯以及长廊的覆盖，波束集中，前后比高，增益高 （一般为 7dBi 左右） ；有时用于控制信号室外泄漏。参考指标如下： 序号序号型号型号 ModelRMBJ-ZTE-0002 1频率（MHz）1710-2500 2增益（dBi）7.0 3驻波比1.4 4水平面波束宽度6020 5垂直面波束宽度8040 6极化方式垂直 7功率容量（W）50 8水平方向图垂直方向图 9阻抗（）50 10接头型号N-50K 11尺寸（mm）17015860 12重量（Kg）0.9 13辐射体材料铜 14温度（）-40+70 参考图如下： 图 4 壁挂天线 八木天线八木天线 八木天线的优点具有更高的增益，缺点是频段较

17、窄，在室内覆盖系统中，主要用于单网系统电 梯覆盖或作为 TD-SCDMA 直放站的施主天线。参考指标如下： 序号序号型号型号 ModelRMBJ-ZTE-0003 1频率（MHz）20002030 2增益（dBi）12.0 3驻波比1.4 4水平面波束宽度50 5垂直面波束宽度40 6极化方式垂直 7功率容量（W）100 8水平方向图垂直方向图 9阻抗（）50 10接头型号N-50K 11尺寸（mm）560120136 12重量（Kg）1 13辐射体材料铜 14温度（）-40+70 参考图如下： 图 5 八木天线 栅格天线栅格天线 栅格天线的优点高增益，窄波瓣。在室内覆盖系统中，作为 TD-S

18、CDMA 直放站的施主天线。参 考指标如下： 序号序号型号型号 ModelRMBJ-ZTE-0004 1频率（MHz）20002030 2增益（dBi）17.0 3驻波比1.4 4水平面波束宽度21 5垂直面波束宽度23 6极化方式垂直 7功率容量（W）100 8水平方向图垂直方向图 9阻抗（）50 10接头型号N-50K 11尺寸（mm）1000 12重量（Kg）13.6（含抱杆） 13辐射体材料铜 14温度（）-40+70 参考图如下： 图 6 栅格天线 2.2.1.2功分器功分器 功分器是一种能量的等值分配的器件，目前的技术水平可以达到很宽的频带特性。按照制作原 理以及工艺区分，有微带功

19、分器和腔体功分器，区别是微带功分器各个输出口之间有隔离度，腔体 功分器没有隔离度，腔体功分器在承受功率和插损上比微带功分器有一定的优势，主要参考指标如 下： 技术指标（微带）二功分器三功分器四功分器 频段(MHz)17002500 接头N 型 插入损耗(dB)3.5 5.56.5 隔离度(dB)=20=20 =20 驻波比1.31.31.3 特性阻抗（）50 50 50 承载功率（W）505050 工作温度-3060 参考图如下： 图 7 功分器 2.2.1.3耦合器耦合器 耦合器是一种能量的不等值分配的器件，目前的技术水平可以达到很宽的频带特性。按照制作 原理以及工艺区分，有微带耦合器和腔体

20、耦合器，腔体耦合器在承受功率和插损上比微带耦合器有 一定的优势，主要参考指标如下： 技术指标（微带） 5dB7dB10dB15dB20dB 频段(MHz)17002500 插入损耗（dB）2.21.40.90.70.5 耦合度（dB）57101520 定向性（dB）2020202020 驻波比1.31.31.31.31.3 阻抗（）5050505050 承载功率（W）5050505050 工作温度()-3060 参考图如下： 图 8 耦合器 2.2.1.4电桥电桥 电桥是一种针对同频率的载波进行频率合路的器件，主要用于基站不同载频的合路，主要参考 指标如下： 项目指标 频率范围(MHz)20002030 插损(含分配损耗)(dB)3.2 移相（度）901.5 端口电压驻波比1.15 分配臂间隔离度(dB)25 最大允许输入功率（W）100 工作环境温度范围（）-25+60 工作湿度090%，相对 重量(g)(不包含接头)114 外形尺寸（mm）(不包含接头)120dBc 120dBc 8功率容量100W 9阻抗（欧姆）50 10工作温度-3055 11尺寸（不大于）240mm200mm40mm 序号序号项目项目指标指标 1频率范围03GHz 2阻 值50 3 工作温度 -20 +60 4驻 波1.1 5功率容量5W 6接头N