城中村无线网络覆盖方案报告.doc

城中村覆盖解决方案报告2007年12月目 录1.覆盖现状31.1棠下村基本情况31.2覆盖现状31.2.1室外测试41.2.2室内测试42.解决方案72.1模拟测试情况72.2解决方案思路92.2.1两种不同覆盖方式比选92.2.2低层覆盖13层思路112.3结果122.3.1低层、中层解决方案122.3.2高层解决方案133.投资估算153.1高方案覆盖费用估算153.2中方案覆盖费用估算163.3低方案覆盖费用估算173.4整体费用估算171.覆盖现状广州现有城中200多个，城中村人口约占广州总人口的30%。这些城中村的片区规模都较大，而且建筑结构不规则，建筑间距小。基于城中村自身的建筑特点，室外基站的信号很难深入城中村的内部，本报告选取了天河棠下村作为典型区域进行城中村深度覆盖的研究。1.1棠下村基本情况天河棠下村位于广州市天河区中山大道好又多超市对面，是天河区内的人口最密集的城中村之一，据统计，该村常住村民约6000人，租住人口达到3万多人；棠下村占地面积约12万平方米，村内大多是38层的钢筋水泥结构的住宅，住宅数量约为1700栋，由于棠下村未经过政府的统一规划，所有的住宅房均是村民自行修建，因此棠下村内住宅区内房子高度密集，且楼高大致相等，村内的小巷宽度只有1.5米左右，并且走向不规则，基于城中村自身的建筑特点，室外基站的信号很难深入城中村的内部。1.2覆盖现状目前，棠下村的覆盖情况已采用了常规的分布系统覆盖方式，分2期对棠下村进行了室外分布系统的建设，其中一期覆盖棠下村达善大街以西区域，二期覆盖棠下村达善大街以东区域：一期工程覆盖区域二期工程覆盖区域图 1棠下村示意图棠下村室外分布系统的天线主要是安装在村屋1层与2层之间的位置，以覆盖城中村街巷与室内13层为主，前室外分布系统天线总数为209副，平均覆盖面积574平方米。1.2.1室外测试我们采集了大量的城中村户外信号覆盖情况的数据，并对整体覆盖率和语音质量合格率两个重要的指标进行统计。表1 棠下村室外信号测试表站点采样点覆盖率话音质量棠下村6344696.27%95.65%图 2棠下村室外测试图从测试情况来看，实施了城中村分布系统建设后，村内室外信号覆盖良好。1.2.2室内测试目前城中村覆盖的主要思路是：在一楼和二楼之间安装定向或全向天线，对城中村的室外道路和室内的低层区域进行覆盖。我们分别选取了棠下村一期、二期覆盖区域各10个采样点进行了评估。图 3棠下村达善大街以西区域室内测试图图 4棠下村达善大街以东区域室内测试图具体统计情况如下：表2 棠下村室内信号测试表楼层区域东部区域覆盖率(%)西部区域覆盖率(%)1F楼梯间及走廊90.60%85%2F楼梯间及走廊100%90.10%3F楼梯间及走廊76.30%84%4F楼梯间及走廊65.20%80.60%5F楼梯间及走廊62.30%81.40%6F楼梯间及走廊71.40%74.50%7F楼梯间及走廊94%84.40%8F楼梯间及走廊84.96%通过在低层布放天线，13楼的覆盖效果良好，85以上的区域都能够进行良好的通话良好覆盖，46楼区域，由于建筑物自身的屏蔽作用，天线的覆盖效果逐渐减弱，室外大站信号与城中村系统覆盖信号都偏弱，覆盖难以保证，6层以上区域主要依赖室外大站的覆盖。2.解决方案目前城中村室内覆盖主要通过室外分布天线进行室内覆盖，为了推算室外天线覆盖室内的效果，我们在12月67日对棠下村进行了模拟测试，主要测试不同楼宇室外到室内的穿透损耗，按照室内覆盖-85dBm的边缘场强反推室外覆盖的边缘场强，同时根据室外天线在城中村街巷室外覆盖的测试情况，推算室外天线的分布密度。模拟测试情况如下：1、测试条件：采用GSM信号发射源，发射频点为：1，发射功率：30dBm（加30dB衰减），发射天线为全向天线,天线增益为6dB,采SAGAM测试手机进行测试。2、测试发射天线高度约2.5米，对每个测试点，测试房屋入口处室外接收信号，对该测试房屋的14层室内信号进行测试，选取室内接收信号较差的区域的测试值。图 5模拟测试示意图3、根据室外测试点接收信号与室内各层测试点接收信号的差值，推算出室外到室内的穿透损耗。4、室外天线在室外环境下的覆盖情况测试，通过多点测试，测试离开天线不同距离情况下室外接收信号，评估室外天线的覆盖距离。2.1模拟测试情况为了评估室外分布天线对城中村室内区域的覆盖情况，我们选取了棠下村的典型区域进行了模拟测试，测试图如下：图 6棠下村模拟测试图通过测试测试楼室外信号与室内信号的情况，推算室外到室内各层的穿透损耗如下：表3 棠下村模拟测试穿透损耗值序号1F2F3F4F115dB15dB21dB38dB219dB22dB22dB41dB321dB24dB30dB41dB421dB26dB31dB44dB521dB26dB32dB45dB622dB26dB32dB47dB725dB30dB32dB49dB828dB31dB33dB49dB928dB32dB33dB50dB1032dB32dB34dB54dB1136dB34dB35dB1237dB34dB35dB1335dB36dB1437dB37dB1540dB39dB1642dB注：各层测试点选取室内走廊接收信号较差的区域测量到的稳定值。我们同时对室外全向天线在室外的覆盖情况进行了测试，全向天线输入功率为10dBm，在典型环境（街巷1.52米）的情况下，天线覆盖情况如下表：表4 棠下村模拟测试室外覆盖情况统计离开天线距离测试手机接收信号3.3米-38dBm7米-45dBm7.5米-47dBm8米-50dBm9.5米-50dBm10.3米-52dBm12.5米-55dBm13.8米-60dBm16米-68dBm具体区域的室外天线覆盖情况需依照模拟测试要求按照实际情况测试进行天线覆盖范围评估。2.2解决方案思路 2.2.1覆盖方式分析参照目前城中村低层覆盖的建设情况，我们提出两种城中村覆盖方式：l 布放一层天线，安装于低层位置覆盖16层，6层以上室外大站结合高层覆盖方式解决；l 布放两层天线，低层天线安装于低层位置覆盖13层；顶层天线安装于中层位置覆盖46层（覆盖能力参照低层天线情况），6层以上室外大站结合高层覆盖方式解决。基于模拟测试数据，当天线放置在1层左右高度时，分别对14层与13层室外到室内穿透损耗进行了分析对比，如下图：图 7室外到室内14层穿透损耗测试图图 8室外到室内13层穿透损耗测试图为了满足95%室内区域的覆盖需求，2种覆盖方式下室外至室内穿透损耗要求值如下表：表5 不同覆盖方式下穿透损耗值低层天线覆盖14层低层天线覆盖13层41dB36dB按照室内覆盖边缘场强取定为-85dBm的原则，室外覆盖边缘场强取定如下：表6 不同覆盖方式下室外边缘场强值低层天线覆盖14层低层天线覆盖13层-44dBm-49dBm参照室外天线的覆盖情况，可以取定各种情况下天线的平均覆盖半径及覆盖面积如下：表7 不同覆盖方式下室外天线密度值低层天线覆盖14层低层天线覆盖13层覆盖半径4米8米覆盖面积（全向）50平方米200平方米10000平方米覆盖区域所需天线数量200副50副从上表可以分析得出，对于同样覆盖面积的区域，采用低层天线覆盖14层的天线总数为200副，使用低层、中层2层覆盖16层的天线总数为100副。如果要使用低层天线覆盖16层，势必室外天线的密度继续增加方可能解决16层的全面室内覆盖需求。从2种覆盖方式的覆盖能力对比来看，从技术可行性、经济可行性2个方面比较，我们建议选择使用低层、中层分2层布放天线来分别解决13层与46层室内覆盖的需求。2.2.2覆盖能力分析根据上节分析，对于城中村的覆盖，建议采用两层的覆盖方式。对两层覆盖的分析如下：从穿透损耗的分布图上可以看出，如果要满足95%室内区域的覆盖需求，穿透损耗的取值设置为36dB。按照高方案覆盖95室内区域、中方案覆盖85室内覆盖、低方案覆盖75室内覆盖的不同覆盖要求，进行下述推算与分析。由上节13层的穿透损耗值统计结果可以得出三种覆盖要求情况下的穿透损耗要求值，如下表：表8 不同覆盖要求下穿透损耗值高方案（95覆盖）中方案（85覆盖）低方案（75覆盖）36dB33dB30dB按照室内覆盖边缘场强取定为-85dBm的原则，对于不同覆盖要求的方案，室外覆盖边缘场强取定如下：表9 不同覆盖要求下室外边缘场强值高方案（95）中方案（85）低方案（75）-49dBm-52dBm-55dBm参照室外天线的覆盖情况，可以取定各种情况下天线的平均覆盖半径及覆盖面积如下：表10 不同覆盖要求下室外天线密度值高方案（95）中方案（85）低方案（75）覆盖半径8米10米13米覆盖面积（全向）200平方米314平方米530平方米在进行实际覆盖设计时，室外天线的覆盖距离需根据所处实际环境进行模拟测试来确定室外天线的分布密度。2.3方案结果选取模拟测试区域作为具体方案的基础，经过测量，测试区域面积为10457平方米，测试区域图如下：图 9棠下村模拟区域图2.3.1低层、中层解决方案按照低、中2层的室外覆盖设计，低层天线放置高度约为3.5米（12层之间），中层天线放置在高度约为10米（34层之间），天线输入功率1015dBm之间。图 10低层、中层室外天线覆盖示意图基于上节中推算出天线的覆盖半径及面积数据，本区域所需天线数量如下：表11 不同覆盖要求下室外天线数量表高方案（95）中方案（85）低方案（75）低层覆盖计算天线数量533420低层覆盖预算天线数量(10%预留)583722低层、中层覆盖天线数量1167444中方案中低层覆盖规划天线数量为34副，该区域目前实际设计施工天线数量为30副，13层室内覆盖的实际测试结果显示，目前13层的整体覆盖率为83%左右，对比可以得出规划天线数量偏大与实际天线数量10%，基本符合实际情况。2.3.2高层解决方案高层覆盖主要指6层以上的室内覆盖情况，高层覆盖中，目前主要以室外大站覆盖为主，根据测试情况分析，85%的区域室外大站的覆盖能够满足要求，只是由于城中村干扰严重，高层的话音质量较差。对于15%室外大站难以覆盖的室内区域，可以采取两种解决方案。（1）主要利用新增板状天线从高处往低处打图 11高层覆盖示意图（2）部分区域将我系统信号引入到室内高层，在79层的梯间安装天线，这种方式需要得到屋主的积极配合，投资较大，不宜大规模使用。图 12高层覆盖示意图本区域建筑物数量约为150栋，根据我们现场调查的情况来看，棠下村高于6层的房屋数量比例约为10%（此比例可通过区域范围普查取得），本区域大于6层的房屋数量为15栋，每栋楼按照平均2副天线数量覆盖，高层覆盖天线总数为30副。表12 不同覆盖要求下室外天线数量表高方案（95）中方案（85）低方案（75）高层覆盖天线数量3026223.投资估算估算依据室内覆盖集采设备价格，具体如下：(1) 全向、定向天线：200元/面(2) 馈线：32.09元/米(3) 无源功率分配器件：110元/个(4) 有源放大器（10W）：8000元/台参照城中村原有分布系统的方案，取定以下费率：(1) 系统集成施工费费率：20%(2) 辅助材料费费率：7%(3) 预备费费率：2%根据目前广州的城中村分布系统方案的统计情况，取定如下数量：(1) 10W的干放可以带的天线平均数量：24副(2) 每台干放所需无源功率分配器件数量：19个。(3) 每副天线所需馈线数量：37.76米3.1高方案覆盖费用估算按照上节结果，本测试区域高方案覆盖天线数量如下：表13 高方案覆盖天馈数量表高方案天线数量馈线数量低层、中层天线数量1164380.16高层天线数量301132.8合计1465512.96所需干放数量为6台。高方案费用估算如下表：表14高方案覆盖费用估算表费用名称费用估算(元)备注天线费用29200无源功率分配器件费用12540设备费馈线费用176910.89有源设备费用48000设备费小计266650.89辅助材料费18665.57设备费7%系统集成费53330.18设备费20%预备费5333.02设备费2%总费用343979.663.2中方案覆盖费用估算按照上节结果，本测试区域中方案覆盖天线数量如下：表15 中方案覆盖天馈数量表高方案天线数量馈线数量低层、中层天线数量742794高层天线数量26982合计1003776所需干放数量为4台。中方案费用估算如下表：表16中方案覆盖费用估算表费用名称费用估算(元)备注天线费用20000无源功率分配器件费用8360设备费馈线费用121171.84有源设备费用32000设备费小计181531.84辅助材料费12707.23设备费7%系统集成费36306.37设备费20%预备费3630.64设备费2%总费用234176.083.3低方案覆盖费用估算按照上节结果，本测试区域中方案覆盖天线数量如下：表17 低方案覆盖天馈数量表高方案天线数量馈线数量低层、中层天线数量441661.44高层天线数量22830.72合计662492.16所需干放数量为3台。低方案