高档住宅小区TD网络覆盖解决方案专项研究阶段汇报--某省移动

高档住宅小区 TD网络覆盖解决方案专项研究阶段汇报 中国移动通信集团广东有限公司 Page 2 项目概述 项目组工作进展 典型场景方案策略分析 建设方案 测试情况 技术创新方案 标准化建设建议 Page 3 项目概述 -项目背景 随着国民经济的快速发展，城市生活小区（社区）激增，用户比较集中，已经成为需要关注的重要市场之一，集团公司总部计划部以市场需求为导向，明确了 2009年新建基站重点覆盖核心市区的数据业务热点的建设要求 因此有必要对高档住宅小区的覆盖方案进行专门的 研究 有很多高端用户 对运营收益贡献明显 运营商品牌的树立 运营商竞争焦点之一 Page 4 项目概述 -研究目的及内容 研究目的 ： 针对数据业务热点区域的业务需求及环境特点，总结 TD网络覆盖解决方案； 充分发挥 TD技术的特点，在实际网络建设中总结技术创新点。 研究内容： 针对高档住宅小区，选择有一定覆盖难度并有一定推广示范意义的实际环境，采用 TD网络可以应用的各种技术，积极探索创新解决方案 ,建设能够达到 2G网络同等覆盖水平的TD无线网络。 同时针对数据业务热点场景，分析该场景业务需求、覆盖、容量规划的特点，提出相应的 TD网络建设方案，通过实际测试，最后总结出标准化建设方案和技术创新点。 进度要求： 2009年 7月底：完成第一批（二期工程已建成的）数据热点业务覆盖解决方案的研究和评审工作； 2009年 9月 15日：完成第二批（三期工程新建的）数据业务热点覆盖解决方案的研究和评审工作。 Page 5 项目概述 项目组工作进展 典型场景方案策略分析 建设方案 测试情况 技术创新方案 标准化建设建议 Page 6 项目组工作进展 1 省公司 目前进展 亮点 广东 完成建设方案勘测及设计、多频段天线和室外分布系统的改造以及测试用例的编写和评审 测试小区包含了多层板楼和高层塔楼等目前现有小区主流建筑形态； 建设方案包含了宏站、室外分布、室内分布等现有主要覆盖方案； 测试方案包含了双通道、室内外空分、HSUPA等较多创新技术 上海 完成覆盖方案实施及初步测试工作，并形成研究报告。 分两个阶段开展了诸如干扰和容量性能测试（包括单小区、异频相邻小区、同频相邻小区、同频复用等场景） Page 7 项目组工作进展 2 省公司 目前进展 亮点 河南 完成覆盖方案实施及初步测试工作，并形成研究报告 对生活小区的话务特性、场景划分、覆盖策略、天馈选型、切换设置等相关内容进行了详细分析； 选择两个不同类型的小区采用室内分布室外分布的方案进行了覆盖方案的实施和测试 安徽 完成覆盖方案实施及初步测试工作，并形成研究报告 重点对场景划分以及不同场景的覆盖方案和策略进行了相关的研究 Page 8 项目组工作进展 3 省公司 目前进展 亮点 内蒙 完成覆盖方案实施及初步测试工作，并形成研究报告 对生活小区采用了室内分布室外分布的方案进行覆盖并进行了较详细的测试 湖北 给出了各种覆盖方案的分析，但未明确建设方案 对室外分布方案进行了较详细的分析 青海 完成了勘测及方案的设计 采用室内分布室外分布的方案并对方案设计进行了较详细的分析 Page 9 项目概述 项目组工作进展 典型场景方案策略分析 建设方案 测试情况 技术创新方案 标准化建设建议 Page 10 典型场景覆盖策略建筑结构 从建筑结构的角度来看，住宅小区的建筑主要有两种结构： 板楼一般建筑层数不会超过 12层 主要由砖混结构组成 平面图上，长度明显大于宽度 建筑宽度较窄，信号穿透的损耗相对比较小 塔楼一般为 混凝土框架结构的，建筑高度一般在 12-35层， 35层以上的建筑叫超高层 若干户，一般多于四五户共同围绕或者环绕一组公共竖向形成的楼房平面 建筑物接近方形，截面小，厚度大，穿透损耗比较高 Page 11 典型场景覆盖策略容量分析 居民小区与区域内平均的业务趋势图： 可以看出住宅小区的话务量远高于区域内的平均话务量，而且忙时的持续时间更长 数据业务与语音业务的趋势基本一致，考虑到家庭用户拥有固定宽带资源，说明居民小区对移动数据业务仍有较高的需求 综合语音和数据业务的特点，可以看出住宅小区确实是话务的高发区，而且设备利用率和投资收益比更高 Page 12 典型场景覆盖策略宏蜂窝覆盖方案 方案要点： 宏蜂窝的站点一般选择距离楼宇 50-200m的位置，以保证对楼宇的有效覆盖； 天线挂高一般在楼宇的中部偏上一点的位置； 在天线选择上，一般选择水平半功率角小，而垂直半功率角大的天线； 需要对天线进行伪装。 RRU 方案优点： 覆盖面积较大，投资成本较低 兼顾室内和室外的覆盖 方案缺点： 宏蜂窝方案受楼体的遮挡的影响比较明显，在区域内很难形成无缝覆盖 在楼宇背向天线的一边，以及楼宇的底层和高层常存在弱覆盖的区域 单独的宏站方案很难完成对住宅小区的无缝覆盖 Page 13 典型场景覆盖策略室内分布系统覆盖方案 1 方案要点： 保证室内信号在室内区域有良好的覆盖 严格控制信号在室外的泄露 尽量采用小功率多天线的方式进行覆盖，可以在保证良好覆盖的前提下，有效抑制泄露 天馈部分尽量选择宽带器件，考虑以后频段的扩展及多制式共天馈 可根据需要选择吸顶天线或定向天线 有必要时可对天线进行伪装 切换区一般设计在建筑的出入口 Page 14 典型场景覆盖策略室内分布系统覆盖方案 2 方案要点： 建筑的高层和低层可分层设计 出入口切换区域一般向室外延伸一定的距离（如在室外距离门口 5 7米的范围内），以减少室外小区的负荷； 要避免切换带落入电梯内 方案优点： 楼内走廊、电梯、地下的覆盖较均匀 可以和 2G共用天馈系统 方案缺点： 新建室内分布系统周期比较长，业主协调较困难 只能覆盖室内区域，室外区域无法覆盖 天线只能装在走道和用户家门口，由于家庭户型结构较复杂，很难对房间里的用户有全面和有效的覆盖 需要和室外站配合覆盖，导致大量的切换区在住户房间内，影响网络性能 Page 15 典型场景覆盖策略室外微蜂窝 (室外分布式 ) 方案 1 室外微蜂窝覆盖指采用微蜂窝小区的方式，根据小区内建筑的特性及相互的分布关系，灵 活的在室外布放天线，达到在小区内无缝覆盖的目的，在设计时一般遵循以下原则 : 由于微蜂窝采用的是多点小功率覆盖方式，因此在设计时，一般只设计穿透一堵墙，这就要求在楼宇的每一面应该与天线都有直达路径 在走线时要充分考虑小区的道路及管道建设，合理设计管线路由 在设计天线口功率时，注意覆盖距离和电磁辐射要求的平衡 为满足覆盖要求，应采用正反两侧覆盖居民楼，为减少楼内的切换，应划分为一个小区。 为尽量降低对非目标区域的信号泄露，天线放置位置应首选中层，次选地面，不建议楼顶放置。 为降低相邻居民楼之间的信号泄露，应采用异频组网。 为避免室外宏基站对覆盖居民楼的同频干扰，应采用异频组网 Page 16 典型场景覆盖策略室外微蜂窝 (室外分布式 ) 方案 2 天线馈的布放：根据实际情况，可以将天线安装在地面、外墙或楼顶上 天线安装在地面时，主要覆盖建筑的低层，可以选择定向天线也可以选择全向天线，其中全向天线能覆盖 3-4层，定向天线能覆盖 7层左右 天线安装在外墙上，一般只采用定向天线，比较容易利用建筑的遮挡控制干扰，能覆盖 5-8层楼，可根据楼宇高度设置多面天线 Page 17 典型场景覆盖策略室外微蜂窝 (室外分布式 ) 方案 3 天线馈的布放：根据实际情况，可以将天线安装在地面、外墙或楼顶上 天线装在楼顶，采用定向天线，覆盖能力比较强，但是干扰比较严重，在建筑高度较高时慎用 天线选择： 天线增益选择应综合考虑增益和尺寸的关系，通常建议天线增益在 12dBi左右天 全向天线：应用于小区内前后都有楼宇的中心地带，可以利用一副天线同时满足两侧建筑的覆盖需求； 定向 60 90 天线：应用于小区边缘的楼宇覆盖，严格将覆盖范围控制在小区内部； Page 18 典型场景覆盖策略室外微蜂窝 (室外分布式 ) 方案 4 方案优点： 覆盖效果好，信号从室外打入，能有效覆盖房间内用户 单个蜂窝覆盖范围小，干扰容易控制 天馈体积小，容易伪装，对安装要求条件低，降低准入难度 同时覆盖室内和室外 方案缺点： 需要天线点位较多 规划时需综合考虑各方面的影响，复杂度较高 BBU RRU 光纤 光纤 RRU Page 19 典型场景覆盖策略别墅小区 小区特点： 建筑遵循一定的规律规则排列 每栋建筑规模很小，只容纳一两户人家 建筑密度低，属于低密度小区，楼间距一般 20m以上 楼层高度低，一般在 4层以下，建筑多为砖混材料的板楼结构 覆盖方案分析： 重要程度高，宏站准入难度大，覆盖效果无法保证； 室内分布系统建设难度较大； 推荐采用地面灯杆天线的室外分布式方案进行覆盖 Page 20 典型场景覆盖策略多层小区 小区特点： 多层小区建筑基本为砖混材质的板楼，建筑高度一般在 12层以下； 由于建筑高度较矮，建筑密度相对较高，但一般来讲，高档小区的建筑密度不会太高 建筑规模较大，每层容纳的住户比较多 建筑分布相对较规则。 覆盖方案分析： 宏站覆盖效果特别是底层的覆盖效果难保证，可在重要程度较低小区配合室外分布式方案使用 室内分布覆盖电梯和地下车库 可根据楼宇的高度，采用地面灯杆天线楼顶天线挂墙天线的室外分布天线覆盖 Page 21 典型场景覆盖策略高层小区 小区特点： 高层住宅小区多为混凝土框架结构的塔楼，建筑高度一般在 12-35层， 35层以上的建筑叫超高层 不同规模和档次的小区建筑密度差别较大，但是对于高档小区一般建筑密度不会太高； 建筑规模较大，每层容纳的用户较多； 建筑分布比较规则； 覆盖方案分析： 宏站覆盖效果特别是高层和底层的覆盖效果难保证，可在重要程度较低小区配合室外分布式方案使用 室内分布覆盖电梯和地下车库 可根据楼宇的高度，采用地面灯杆天线楼顶天线挂墙天线的室外分布天线覆盖 Page 22 典型场景覆盖策略环抱型小区 小区特点： 高层建筑分布在小区的周围，多层建筑和活动区域分布在小区的中央 覆盖方案分析： 可以采用“室内分布系统 +室外地面上仰角射灯天线或路灯天线系统”相结合的覆盖方式 室内分布式天线系统来覆盖地下室、电梯、楼内部房间等，利用室外地面上仰角射灯天线或路灯天线系统覆盖建筑外层房间。 可利用多层建筑上天线上倾的方式覆盖高层 高层建筑之间也可以利用天线互打的方式覆盖 Page 23 典型场景覆盖策略小型 /独栋小区 小区特点： 小区规模很小，只有一栋或几栋建筑，没有隔离的小区 一般为高层建筑 覆盖方案分析： 考虑利用周边宏站进行覆盖 在室外地面安装内置上仰角射灯天线或路灯天线系统覆盖低层建筑外层房间 利用楼顶下倾射灯天线覆盖建筑物高层房间，同时抑制高层杂乱的无线信号、减少乒乓效应及控制频繁的乒乓切换； 慎重考虑楼顶下倾射灯天线的方式，以避免高层射灯天线信号传播距离过远带来的对远处小区的干扰站 采用室内分布覆盖电梯和车库 Page 24 典型场景覆盖策略综合型小区 小区特点： 目前还有许多占地面积很大的综合型小区，其中包含了别墅、多层小区、高层小区的全部或部分，一般还有配套的公共业主活动区 覆盖方案分析： 由于涵盖了多种场景，因此覆盖综合小区的要点就是根据小区的结构特点对小区进行分区覆盖 根据每个区域的实际情况选用合适的覆盖方案 Page 25 项目概述 项目组工作进展 典型场景方案策略分析 建设方案 测试情况 技术创新方案 标准化建设建议 Page 26 建设方案广东 (东泰花园 )1 广东测试场景位于东莞的东泰花园： 东泰花园小区共计期，占地约 54万平方米（社区总体占地面积），是东莞市近年来开发的比较大的一个高档小区，具备高档小区的特点。 东泰花园内有多层、及高层有楼宇，在场景上有较强的代表性 采用了宏站、室外分布全向、定向天线、室内分布等覆盖方式 整体小区的方位方位见如下的平面图 : Page 27 建设方案广东 (东泰花园 )2 对于 7层左右的小区多层楼宇，使用室外分布式系统（灯杆美化全向天线）： 综合考虑东泰花园的建筑结构及布局，以及 G网建设情况，覆盖方案如下： Page 28 建设方案广东 (东泰花园 )3 部分区域采用探灯形式的美化无线天线，做靠近小区内道路楼宇和道路的定向信号覆盖： Page 29 建设方案广东 (东泰花园 )4 采用宏站对小区内的高层楼宇进行覆盖： Page 30 建设方案广东 (东泰花园 )5 由于小区内已经建有 GSM系统覆盖，因此本次采用与 GSM共天馈合路的建设方式： Page 31 建设方案河南 (天下城 &裕华美林 ) 河南选择高层和多层小区各一个采用室外分布室内分布的方案 Page 32 建设方案上海 /安徽 /内蒙 其他几个省公司也采用了室外分布覆盖方案 。 学府康都射灯型天线安装示意图学府康都射灯型天线分布图深圳市国人通信有限公司SHENZHEN POWER C O M C O . , L T D . ： 耦 合 器 ： 功 分 器 ： 1 / 2 馈 线图例： G S M 干 放 ：吸顶天线：射灯型天线 ： 7 / 8 馈 线A座 C座 B座1 号 楼2 号 楼3 号 楼4 号 楼5 号 楼6 号 楼7 号 楼内蒙 上海 安徽 Page 33 建设方案系统内干扰分析 小区数量尽可能少，多小区会增加切换，引入干扰，因此，在满足容量需求的前提下，尽量采用最少的小区进行覆盖。 利用降低天线的高度和小区内建筑物遮挡的方式，避免干扰。 利用墙体遮挡、降低天线高度、增加天线下倾角等多种方式避免干扰。 对分布系统采用与周围宏站不同的频点，抑制干扰 Page 34 建设方案异系统内干扰分析 根据 3GPP TS45.005规定， TD-SCDMA与其他制式的隔离度要求为： Page 35 建设方案电磁环境要求 微蜂窝系统 由于天线到用户的距离较短，电磁波信号在空中的衰减较 小，电磁辐射安全的考虑显得十分重要。 为防止电磁辐射污染、保障公众健康，我国国家环境保护局、卫生部 颁发了电磁辐射防护规定、环境电磁波卫生标准等多项技术 标准。 按照标准，目前移动通信所使用的 300MHz以上的微波频段，电磁波容 许辐射强度标准分为二级：一级标准为安全区： 10uw/cm2，二级标 准为中间区 : =-60 415139 47.16% 415139 47.16% （ -75, -60) 321900 36.57% 737039 83.73% （ -85, -75) 119381 13.56% 856420 97.29% （ -95, -85) 21689 2.46% 878109 99.75% （ -116, -95) 2088 0.24% 880197 100.00% RSCP-85dBm的采样点占 97.29%，满足 95%的指标要求。 Page 41 测试情况覆盖测试 (河南 ) ： 从测试结果看，开通 TD信源小区后各项指标均能够满足 TD网络的指标要求 Page 42 测试情况业务测试（安徽） 楼层 FTP下载尝试次数 FTP下载成功次数 掉线次数 总下载数据量(KBytes) 总下载时间(s) 应用层平均速率 (kbps) 3F 2 2 0 19531.25 146 1070.21 6F 2 2 0 19531.25 142 1100.35 9F 2 2 0 19531.25 143 1092.66 12F 2 2 0 19702.2 156 1010.37 15F 2 2 0 19531.25 142 1100.35 18F 2 2 0 18098.74 141 1026.88 测试数据 HSDPA业务： Page 43 测试情况干扰测试 (上海 ) 同频复用测试： 同频复用信号强度差大于 10dB，对组网性能基本没有影响。 10dB以内的门限，由于信号波动导致无法比较准确的进行测试。 Page 44 项目概述 项目组工作进展 典型场景方案策略分析 建设方案 测试情况 技术创新方案 标准化建设建议 Page 45 新技术双通道 双通道技术在深度覆盖场景下，比单通道在覆盖上以及 HSDPA下载速率方面具有较明显的优势，可以有效提升深度覆盖能力以及增加 HSDPA的下载速率。 在 PCCPCH-RSCP强覆盖区和弱覆盖区，采用双通道比单通道覆盖约有 3dB左右的增益，可有效降低终端 UE的发射功率，降低网络干扰；在相同覆盖半径条件下可减小一半的天线尺寸，降低小区内建站难度；可以改善深度覆盖用户（居民小区，大学校园）感受，提高数据吞吐量，提高无线口的 C/I，提高业务 Qos，保证 BBU异地放置：采用 BBU安装在附近宏站机房， RRU设备安装在物业点，用传输光缆实现 BBU-RRU间的光纤连接的设计方案，有效解决了此类物业点的设备安装难题。 12dBi单天线 vs 12dBi双天线 小型伪装天线应用场景 Page 46 新技术空分多址 空分复用技术利用不同用户间空间分隔构成不同的信道，空间隔离的用户使用相同的物理资源，实现物理资源的复用。 目前室内空分应用效果较 多，而室外由于隔离度的问题，应用较少 隔离度在 16dB以上可以获得较好的效果 Path 0Path 1L 0L 1L 2L 3N 层 楼 隔 离Page 47 新技术多 RRU共小区 采用微蜂窝的覆盖方式，每个 RRU的覆盖范围较少，如果每个 RRU一个小区，会导致切换比较多，因此采用多 RRU共小区可以更好的平衡容量和覆盖的关系，能有效的减少切换的次数。 Page 48 新技术远程供电