【資料名稱(chēng)】：室內(nèi)覆蓋規(guī)劃

【資料作者】：室內(nèi)覆蓋規(guī)劃

【資料日期】：室內(nèi)覆蓋規(guī)劃

【資料語(yǔ)言】：中文

【資料格式】：DOC

【資料目錄和簡(jiǎn)介】：



MF005602
室內(nèi)覆蓋規(guī)劃
ISSUE1.0




目錄
課程說(shuō)明1
課程介紹1
課程目標(biāo)1
相關(guān)資料1
第1章 概述2
1.1 室內(nèi)覆蓋問(wèn)題2
1.2 室內(nèi)覆蓋引入3
1.2.1 什么是室內(nèi)覆蓋3
1.2.2 室內(nèi)覆蓋引入3
第2章 室內(nèi)覆蓋規(guī)劃流程4
2.1 站點(diǎn)獲得5
2.2 站點(diǎn)初步查看/預(yù)規(guī)劃5
2.3 詳細(xì)設(shè)計(jì)6
2.3.1 室內(nèi)覆蓋測(cè)試6
2.3.2 路徑損耗測(cè)試7
2.3.3 下行功率預(yù)算7
2.4 優(yōu)化驗(yàn)收8
2.5 網(wǎng)絡(luò)話統(tǒng)跟蹤9
第3章 室內(nèi)傳播模型10
第4章 室內(nèi)應(yīng)用的設(shè)備類(lèi)型12
4.1 室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)組成12
4.2 微蜂窩或直放站12
4.3 天線12
4.4 功分器13
4.5 同軸電纜14
4.6 泄漏電纜16
4.7 光纖分布式天線系統(tǒng)17
第5章 室內(nèi)設(shè)計(jì)舉例19
5.1 電梯覆蓋19
5.2 頻率規(guī)劃30
5.3 小區(qū)定義和小區(qū)參數(shù)32
5.4 鄰區(qū)定義32
5.5 未來(lái)擴(kuò)容和改動(dòng)33
第6章 天線系統(tǒng)設(shè)計(jì)34
第7章 部分同軸分布式系統(tǒng)器件參數(shù)39

課程說(shuō)明
課程介紹
本課程介紹了GSM室內(nèi)分布系統(tǒng)的概念和設(shè)計(jì)，主要闡述了室內(nèi)分布系統(tǒng)的需求、規(guī)劃流程、設(shè)計(jì)目標(biāo)、詳細(xì)設(shè)計(jì)和參數(shù)設(shè)計(jì)。本課程的主要內(nèi)容如下：室內(nèi)分布系統(tǒng)概述、設(shè)計(jì)流程、室內(nèi)傳播模型、分布系統(tǒng)有關(guān)設(shè)備類(lèi)型、典型環(huán)境設(shè)備設(shè)計(jì)、天線設(shè)計(jì)和部分器件參數(shù)等內(nèi)容。
課程目標(biāo)
完成本課程的學(xué)習(xí)后，您應(yīng)該能夠：
了解室內(nèi)分布系統(tǒng)組成、應(yīng)用
掌握設(shè)計(jì)方法、掌握典型環(huán)境下的設(shè)計(jì)原則
相關(guān)資料

第1章概述
1.1室內(nèi)覆蓋問(wèn)題
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，新的摩天大樓如豪華賓館、商業(yè)中心、大型公寓等，地下結(jié)構(gòu)如地鐵、地下室、地下車(chē)庫(kù)等大量涌現(xiàn)，使手機(jī)在室內(nèi)的使用頻率日益增加。用戶已不再滿足于只有室外的移動(dòng)通信服務(wù)，同時(shí)也要求有更好的室內(nèi)移動(dòng)通信服務(wù)。
室內(nèi)移動(dòng)通信存在著以下幾個(gè)問(wèn)題：
—覆蓋方面，由于室內(nèi)的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，建筑物自身的屏蔽和吸收作用，造成了無(wú)線電波較大的傳輸衰耗，形成了移動(dòng)信號(hào)的弱場(chǎng)強(qiáng)區(qū)甚至盲區(qū)，致使大樓的地下室、一、二層場(chǎng)強(qiáng)較弱，甚至存在一些盲區(qū)。由于室內(nèi)的覆蓋不好，容易出現(xiàn)手機(jī)掉網(wǎng)的現(xiàn)象，造成尋呼無(wú)響應(yīng)。
—質(zhì)量方面，建筑物高層空間極易存在無(wú)線頻率干擾，服務(wù)小區(qū)信號(hào)不穩(wěn)定，出現(xiàn)乒乓切換效應(yīng)，話音質(zhì)量難以保證，并出現(xiàn)斷音、掉話現(xiàn)象。
—容量方面，建筑物諸如大型購(gòu)物商場(chǎng)、會(huì)議中心，由于移動(dòng)電話使用密度過(guò)大，局部網(wǎng)絡(luò)容量不能滿足用戶需求，無(wú)線信道發(fā)生擁塞現(xiàn)象。
目前室內(nèi)覆蓋主要依靠室外現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)覆蓋的延伸方式，如直放站方式、室外大功率基站方式、天線架高方式。但是這樣的解決方式帶來(lái)以下問(wèn)題：
由于穿透損耗大，室內(nèi)覆蓋效果差，存在大量覆蓋盲區(qū)，無(wú)法通話；
采用直放站方式時(shí)，對(duì)源信號(hào)電平要求高，并且交調(diào)干擾和同鄰頻干擾都比較嚴(yán)重，通話質(zhì)量難于保證，控制不好，會(huì)影響整網(wǎng)的質(zhì)量。
采用直放站和室外基站沒(méi)有根本解決容量問(wèn)題，網(wǎng)絡(luò)容量有限，接通率低；
天線架設(shè)太高會(huì)帶來(lái)越區(qū)覆蓋，影響整網(wǎng)質(zhì)量；
室外小區(qū)增加頻率時(shí)，頻率規(guī)劃困難，網(wǎng)絡(luò)容量增長(zhǎng)困難；
1.2室內(nèi)覆蓋引入
1.2.1什么是室內(nèi)覆蓋
由于室內(nèi)覆蓋存在上述問(wèn)題，因此出現(xiàn)了解決室內(nèi)覆蓋的解決方案。 室內(nèi)覆蓋是針對(duì)室內(nèi)用戶群、用于改善建筑物內(nèi)移動(dòng)通信環(huán)境的一種成功的方案，室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)其原理是利用室內(nèi)天線分布系統(tǒng)將移動(dòng)基站的信號(hào)均勻分布在室內(nèi)每個(gè)角落，從而保證室內(nèi)區(qū)域擁有理想的信號(hào)覆蓋。
1.2.2室內(nèi)覆蓋引入
應(yīng)用這些方案可帶來(lái)的效果有：1、可以較為全面地改善建筑物內(nèi)的通話質(zhì)量，提高移動(dòng)電話接通率，開(kāi)辟出高質(zhì)量的室內(nèi)移動(dòng)通信區(qū)域；2、使用微蜂窩系統(tǒng)可以分擔(dān)室外宏蜂窩話務(wù)，擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)容量。3、解決高層干擾問(wèn)題。如 ：在大樓的高層，許多室外小區(qū)的信號(hào)有直達(dá)路徑到達(dá)室內(nèi)，來(lái)自各個(gè)方向的信號(hào)電平較高，干擾大，很難有干凈的不受干擾的信道。解決的辦法是用室內(nèi)覆蓋，靠滿足較高的C/I值，獲得較高質(zhì)量的室內(nèi)移動(dòng)通信服務(wù)。 對(duì)于室內(nèi)覆蓋，天線的輸出功率很低，加上建筑物外墻的衰減，因此室內(nèi)小區(qū)對(duì)室外小區(qū)的影響是很有限的。圖1-1是一個(gè)大樓室內(nèi)覆蓋的示意圖。

圖1-1 室內(nèi)覆蓋示意圖

第2章室內(nèi)覆蓋規(guī)劃流程
室內(nèi)覆蓋規(guī)劃分為幾個(gè)不同的階段。首先要做的是找到想要覆蓋的目標(biāo)建筑物。需要室內(nèi)覆蓋的地方通常是覆蓋差的大型建筑物、賓館、寫(xiě)字樓、地下停車(chē)場(chǎng)等，還有話務(wù)量高的大型室內(nèi)場(chǎng)所，如車(chē)站、機(jī)場(chǎng)、商場(chǎng)、體育館、購(gòu)物中心等。在站點(diǎn)的初步勘察后，進(jìn)行站點(diǎn)的詳細(xì)勘察。接著進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)，然后設(shè)備安裝，安裝完成之后，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃人員還要進(jìn)行測(cè)試和優(yōu)化，看是否達(dá)到預(yù)期要求。下面用一個(gè)流程框圖來(lái)表示規(guī)劃的流程。








2.1站點(diǎn)獲得
客戶需求的詳細(xì)說(shuō)明，用戶數(shù)、覆蓋要求、服務(wù)等級(jí)
在設(shè)計(jì)前收集周?chē)�小區(qū)的信息
在開(kāi)始規(guī)劃前，獲得物業(yè)主的允許，考察大樓，或者最好得到大樓的設(shè)計(jì)平面圖
準(zhǔn)備目標(biāo)建筑的列表
得到被批準(zhǔn)的目標(biāo)
2.2站點(diǎn)初步查看/預(yù)規(guī)劃
獲得樓層布置和大樓的信息，以及人員的分布情況
預(yù)先考察可能的天線布放位置，電纜布放，尋找BTS的最佳位置
和實(shí)施人一起進(jìn)行站點(diǎn)考察
做測(cè)試確定天線的最終安裝位置
為每一個(gè)天線的安裝位置照相，存為資料
2.3詳細(xì)設(shè)計(jì)
這是設(shè)計(jì)的重要部分。詳細(xì)的設(shè)計(jì)包括功率預(yù)算，系統(tǒng)圖，解決方案描述。功率預(yù)算的意義是保證在發(fā)射端和天線端的射頻部件的衰減不太大，以提供足夠高的信號(hào)電平。這也最終決定了是使用同軸電纜、還是光纖來(lái)給天線饋電。
需要的信號(hào)電平將決定天線的數(shù)量和站點(diǎn)使用的設(shè)備類(lèi)型。典型的室內(nèi)應(yīng)用，在覆蓋區(qū)域的95%內(nèi)，信號(hào)電平介于-80dBm和-85dBm之間。這就決定了在不同位置處的天線需要的EIRP值和BTS、電纜、天線的數(shù)量。通常，運(yùn)營(yíng)者根據(jù)不同的覆蓋類(lèi)型，例如：農(nóng)村、郊區(qū)、市區(qū)、密集市區(qū)、室內(nèi)等來(lái)定義信號(hào)電平。
除了EIRP，小區(qū)的范圍也取決于環(huán)境類(lèi)型朹辦公室、賓館、商場(chǎng)的布局。表2-1中列舉了一些典型的環(huán)境。EIRP值的也可由下面的方法通過(guò)測(cè)試來(lái)確定。
表2-1 在EIRP15-17dBm下，不同室內(nèi)環(huán)境的小區(qū)范圍
環(huán)境類(lèi)型EIRP小區(qū)范圍
開(kāi)放的辦公室15-17dBm60 - 80 m
賓館15-17dBm60 - 80 m
商場(chǎng)15-17dBm60 - 80 m
2.3.1室內(nèi)覆蓋測(cè)試
對(duì)大樓現(xiàn)有的由周?chē)�宏蜂窩提供的室內(nèi)移動(dòng)信號(hào)進(jìn)行測(cè)試，收集所用頻段內(nèi)存在的各種頻率的信號(hào)，找出各樓層最強(qiáng)的信號(hào)電平，由此得到各樓層所需的最小設(shè)計(jì)電平。 為保證樓內(nèi)手機(jī)能夠駐留在室內(nèi)微蜂窩上并具有良好的載干比，必須保證樓內(nèi)有足夠高的設(shè)計(jì)電平。
例如在南寧某大廈方案設(shè)計(jì)期間選擇了第20、22、23、24、28層進(jìn)行了現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的室內(nèi)覆蓋測(cè)試，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表-B。設(shè)計(jì)的各樓層所需的最小設(shè)計(jì)電平為：
樓層最小電平（-dBm）
-2-85
-1-85
1-80
20～28-70
2.3.2路徑損耗測(cè)試
路徑損耗測(cè)試的目的是為了確定該大樓的墻壁、內(nèi)部裝飾物等物體的損耗。采用測(cè)試發(fā)射機(jī)在測(cè)試點(diǎn)發(fā)射GSM900信號(hào)，用SAGEM測(cè)試手機(jī)在樓層各點(diǎn)測(cè)量接收信號(hào)電平，根據(jù)測(cè)試結(jié)果，GSM900信號(hào)的路徑損耗計(jì)算如下：
Ploss = EiRPRxLev
其中，Ploss為路徑損耗；EiRP為測(cè)試發(fā)射機(jī)的有效輻射功率，RxLev為測(cè)試手機(jī)接收電平。根據(jù)大量的測(cè)試數(shù)據(jù)，測(cè)得樓內(nèi)最大路徑損耗。再由上面的式子，可得到設(shè)計(jì)所需參考的EIRP值EiRP = Ploss + RxLev。如果總的路徑損耗太大，所需要的EIRP值就可能很高，也許就需要布置多個(gè)天線，來(lái)減少室內(nèi)路徑損耗。
2.3.3下行功率預(yù)算
為了計(jì)算下行功率，在天線和BTS之間的所有部件都要考慮到計(jì)算中去。圖2-1表示了輸出功率4W的BTS，5個(gè)天線的系統(tǒng)示意圖。在各位置的天線處計(jì)算得出的EIRP值由表2-2給出。

圖2-1 基于同軸電纜的分布式天線系統(tǒng)的例子
表2-2 圖-2中計(jì)算得出的每一個(gè)天線的功率預(yù)算
A1A2A3A4A5
饋線總長(zhǎng)（m）253540105120
饋線總損耗-2.7-3.7-4.2-11.9-13.7
跳線損耗-0.5-0.5-0.5-0.5-0.5
15dB耦合器-15.1-0.1-0.1-0.1-0.1
10dB耦合器0-10.4-10.4-0.4-0.4
對(duì)稱(chēng)功分器--3-3-3-3
BTS輸出功率dBm3636363636
天線增益22222
EIRP19.720.319.822.120.3
在結(jié)束室內(nèi)設(shè)計(jì)之前，應(yīng)建議使系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖得到執(zhí)行，這樣才能保證設(shè)計(jì)能盡可能實(shí)現(xiàn)。這之后就可以做頻率規(guī)劃和參數(shù)設(shè)計(jì)了。多數(shù)情況下，找到不受干擾和空閑的頻率是困難的，除非是專(zhuān)門(mén)預(yù)留了室內(nèi)應(yīng)用的頻率。如果沒(méi)有預(yù)留，就應(yīng)該使用外部干擾程度低的頻率。這就要求測(cè)試室內(nèi)的信號(hào)，可以利用測(cè)試手機(jī)、頻譜儀等測(cè)試設(shè)備來(lái)測(cè)試，選擇接收到的外部信號(hào)中較弱的頻率。這對(duì)于選擇BCCH信道的頻率尤為重要，因?yàn)樗�要求的C/I值要比非BCCH的頻率的C/I值高。
詳細(xì)設(shè)計(jì)可總結(jié)為：
進(jìn)行功率預(yù)算計(jì)算，得到EIRP值
畫(huà)系統(tǒng)連接圖
寫(xiě)出解決方案的描述
得出系統(tǒng)圖執(zhí)行的難度
做頻率規(guī)劃和參數(shù)設(shè)計(jì)
2.4優(yōu)化驗(yàn)收
在室內(nèi)設(shè)備安裝完成后，要進(jìn)行自檢。這也是保證每一項(xiàng)工作按設(shè)計(jì)來(lái)做的唯一辦法。至少以下的一些工作要求檢查：
室內(nèi)呼叫
小區(qū)選擇和重選（C1或C2準(zhǔn)則）
建筑物內(nèi)部小區(qū)和建筑物外部的小區(qū)間的切換。
檢查信號(hào)強(qiáng)度，做移動(dòng)測(cè)試
檢查通話質(zhì)量，必要時(shí)調(diào)整頻率
從BSS話統(tǒng)中觀察小區(qū)的話務(wù)，依據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)和話統(tǒng)來(lái)最后確定參數(shù)
2.5網(wǎng)絡(luò)話統(tǒng)跟蹤
從OMC話統(tǒng)中可檢查下面一些項(xiàng)目：
平均占用時(shí)間和擁塞時(shí)間
切換成功率，包括切入、切出成功率
接收質(zhì)量和呼叫成功率
掉話率

第3章室內(nèi)傳播模型
在射頻工程中，網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)師使用預(yù)測(cè)工具來(lái)決定小區(qū)的覆蓋。一些成熟的模型對(duì)于室外的應(yīng)用是有效的，對(duì)于室內(nèi)應(yīng)用是不適合的。有一些室內(nèi)的傳播模型，用于預(yù)測(cè)室內(nèi)環(huán)境的信號(hào)電平是基于經(jīng)驗(yàn)曲線的逼近。這里僅簡(jiǎn)要介紹ITU推薦的簡(jiǎn)單的室內(nèi)傳播模型。這可以幫助確定室內(nèi)小區(qū)的數(shù)目，天線的數(shù)目。因此在實(shí)際設(shè)計(jì)中建議使用測(cè)試發(fā)射設(shè)備從不同的地方來(lái)檢查信號(hào)的傳播。
這里描述的模型是一個(gè)站點(diǎn)的通用模型，可用于典型的室內(nèi)環(huán)境，它需要很少的環(huán)境路徑損耗信息。用平均的路徑損耗和有關(guān)的陰影衰減統(tǒng)計(jì)來(lái)表征室內(nèi)路徑損耗。這里的模型計(jì)算穿過(guò)多層樓層的損耗，以應(yīng)用于頻率在樓層間復(fù)用的情況�；�本的模型如下：
Ltotal=20 log f + N log d + Lf（n）- 28 dB
N：距離損耗系數(shù)
f：頻率（MHz）
d：Bs和Ms間的距離
Lf：樓層 穿透損耗（dB）
n：Bs和Ms間的樓層數(shù)
表3-1和表3-2 給出了基于測(cè)量得出的典型參數(shù)。
表3-1 距離損耗系數(shù)—N
頻率（MHz）公寓辦公室商場(chǎng)
900303320
1800-2000283222


表3-2 樓層穿透損耗—Lf ，n 是樓層數(shù)目
頻率（MHz）公寓辦公室商場(chǎng)
900-9（1層）
19（2層）
24（3層）-
1800-20004 * n15 + 4 * （n-1）6 + 3 *（n-1）

第4章室內(nèi)應(yīng)用的設(shè)備類(lèi)型
4.1室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)組成
室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)主要由信號(hào)源和信號(hào)分布系統(tǒng)兩部分組成。如圖4-1所示。

圖4-1 室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)組成
4.2微蜂窩或直放站
室內(nèi)覆蓋使用的信號(hào)源可選擇的有微蜂窩或直放站。對(duì)于小范圍的室內(nèi)覆蓋可用直放站。這種解決方案成本便宜，安裝快速。缺點(diǎn)是不能提供額外的容量。但使用直放站方式，通話質(zhì)量難于保證，控制不好，會(huì)影響整網(wǎng)的質(zhì)量。 在室外站存在富余容量的情況下，通過(guò)直放站（Repeater）將室外信號(hào)引入室內(nèi)的覆蓋盲區(qū)。室內(nèi)覆蓋應(yīng)用常用的解決方案是用微蜂窩。微蜂窩可應(yīng)用于室內(nèi)，可安裝在任何地方，包括掛在墻上，如：BTS22C、BTS3001C。依據(jù)需要的容量，依據(jù)于建筑物的大小、安裝方案、成本，可以考慮使用宏蜂窩或幾個(gè)微蜂窩。
4.3天線
分布式天線系統(tǒng)中使用的天線，一般增益較小，對(duì)波束的半功率寬度也沒(méi)有具體要求，這是由室內(nèi)覆蓋的特點(diǎn)決定的�？蛇x擇的天線類(lèi)型有多種，如小的平板定向天線，全向柱形天線，全向吸頂天線。在下面的圖4-2和表4-1中列出了部分天線的外形、參數(shù)，這些天線都是雙頻段類(lèi)型。

圖4-2 選擇的室內(nèi)天線
表4-1 一些型號(hào)的室內(nèi)天線參數(shù)
K 738 449K 742 149K 741 572
類(lèi)型全向柱形定向平板吸頂全向
頻段900/1800900/1800900/1800
增益2dBi2dBi2dBi
最大功率50 W25 W50 W
重量250 g500 g400 g
尺寸20 / 216 mm205/155/42 mm260/78 mm
極化垂直垂直垂直
定向平板天線和全向吸頂天線通常被用于辦公室、賓館、居住樓、展覽館、走廊。對(duì)于一般單根天線覆蓋區(qū)域較小的場(chǎng)合，建議使用雙頻段全向天線，如果是覆蓋比較空曠的狹長(zhǎng)區(qū)域，則建議采用定向天線。全向柱形天線主要用于內(nèi)部空間大的建筑，如：體育館，工業(yè)場(chǎng)館，商場(chǎng)。對(duì)于居住樓和賓館設(shè)計(jì)天線的安裝位置是有較大困難的，除了復(fù)雜的樓層布局，視覺(jué)效果也是很重要的。有時(shí)由于布放電纜困難，一些如吸頂天線的解決方案就不能用了。
4.4功分器
在室內(nèi)應(yīng)用中功分器是經(jīng)常使用的。使用功分器可以把一個(gè)信號(hào)源的信號(hào)分成多個(gè)分支，并把信號(hào)分配給多個(gè)天線。功分器把信號(hào)分配進(jìn)饋電電纜時(shí)會(huì)引入損耗，損耗取決于分配的端口數(shù)。有等功率分配器，在兩個(gè)端口間分配相等的信號(hào)。損耗的簡(jiǎn)單關(guān)系是 10*log（N），N是等功率分配器輸出的端口數(shù)。
也有不等功率分配器，在端口間分配不同的功率。
所有的功分器都會(huì)帶來(lái)少量的損耗—插入損耗。
表4-2 不等功分器的例子，2個(gè)輸出端口
類(lèi)型2端口功分器(dB)插入損耗 (dB)頻帶
Kathrein
K 63 23 60617.0 / 1.00.05800-2000Mhz
K 63 23 610110.4 / 0.40.05800-2000Mhz
K 63 23 615115.1 / 0.10.05800-2000Mhz
表4-3 等功率分配器
類(lèi)型輸出端口數(shù)目每端口功率損耗插入損耗(dB)頻帶
Kathrein
K 63 22 61 123 dB0.05800-2000Mhz
K 63 22 63 134.8 dB0.05800-2000Mhz
K 63 22 64 146 dB0.05800-2000Mhz
4.5同軸電纜
在分布式天線系統(tǒng)中，要使用饋線把所有器件連接起來(lái)。 對(duì)于干線要選用損耗較小的電纜，如7/8”饋管。對(duì)于到天線的支線，為了便于安裝和節(jié)約成本，盡量使用1/2”跳線。 這種辦法就應(yīng)用在下面的例子中了，在樓層間的長(zhǎng)直電纜是粗的主干電纜，到各樓層的天線使用細(xì)的電纜來(lái)連接。參見(jiàn)圖4-3。表4-4列舉了一些廠商的電纜性能。
如在圖4-3中的電梯天井中的電纜長(zhǎng)度超過(guò)100米時(shí)可使用5/4”饋線。假定饋線長(zhǎng)度10米，1/2” 跳線是最好的方案。因?yàn)樗�容易安裝，在電纜兩端不另外需要跳線。如果使用7/8”饋線，在電纜兩端末端要加上兩條跳線。從損耗看，兩者沒(méi)有大的差別，但成本和工作量反而提高了。