某无线产品工程师培训之室内覆盖解决方案概要课件

1、某无线产品工程师培训之室内覆盖解决方案概要课件某无线产品工程师培训之室内覆盖解决方案概要课件一、需求分析二、室内覆盖需要考虑的问题三、华为解决方案四、应用实例一、需求分析室内覆盖现状1、室内覆盖主要依靠室外现有网络覆盖的延伸2、存在以下问题：-80dBm-100dBm1、由于穿墙损耗大，室内覆盖效果差： 存在大量覆盖盲区，无法通话 通话质量差，掉话率高 部分业务开展受限（如GPRS）2、没有解决容量问题 网络容量有限，接通率低造成大量的话务流失，网络有待完善室内覆盖现状1、室内覆盖主要依靠室外现有网络覆盖的延伸-80现有几种解决方式存在的问题2、室外大功率基站、天线架高方式 网内干扰加剧，网络

2、质量下降 影响整网频率规划，网络容量增长困难“孤岛效应”严重，掉话率高1、直放站方式 不能解决系统容量问题 交调干扰严重，通话质量难以保证 故障率高，维护不便 无线式直放站，网络质量难以保证；光纤式直放站，需要预布的光纤系统 设备费用并不低廉没有根本解决室内话务吸收问题室内覆盖现状现有几种解决方式存在的问题2、室外大功率基站、天线架高方式1对于用户（多为集团用户和高端用户）：要求优质服务随时随地获得服务差异化服务数据业务服务对于运营商：提供满意服务，吸引/留住用户增加话务、增加收入树立品牌，提升形象对于楼宇的业主：增加收入获得额外服务集团用户宾馆酒店繁华商业区写字办公楼香港移动用户的室内发话率

3、为总发话量的30%，而国内用户的室内发话率仅为5%左右，市场前景广阔。室内覆盖需求对于用户（多为集团用户和高端用户）：对于运营商：对于楼宇的业一、需求分析二、室内覆盖需要考虑的问题三、华为解决方案四、应用实例一、需求分析一、新建室内覆盖系统对现有网络可能造成的冲击 信号的碰撞 过多的切换对系统造成负担二、系统容量如何提高，频率计划的实施三、有别于现有网络的新业务、新功能四、对未来移动通讯系统的适应性五、网络建设时需要考虑的传输、电源问题室内覆盖需要考虑的问题一、新建室内覆盖系统对现有网络可能造成的冲击室内覆盖需要考虑一、尽量减少新建室内系统对现有网络的影响 利用楼宇外墙损耗大的特点，实现内外小

4、区的隔离 室内外小区切换关系简单，系统负担小二、提高系统容量 900M现有频率资源有限，引入1800M系统 通过合理的频率计划，解决系统容量问题华为公司对室内覆盖系统的考虑一、尽量减少新建室内系统对现有网络的影响华为公司对室内覆盖系三、新功能、新业务 良好的室内覆盖效果，确保GPRS等新业务的开展 全新的网络，构建移动商业网四、面向未来的无线布线系统 利用宽频分布式天线系统，实现多模移动通讯系统（GSM900/1800、PCS1900、CDMA、3G）能量在室内的合理分布华为公司对室内覆盖系统的考虑三、新功能、新业务华为公司对室内覆盖系统的考虑五、电源问题 尽量利用室内现有的220V交流供电系

5、统 利用配备蓄电池的直流供电系统，进一步提高系统可靠性六、传输问题 室内系统对外（BTS与BSC间的Abis口）的传输尽量利用楼宇现有的传输系统接口 室内系统间（BTS与BSC间的Abis口）的传输，利用现有的楼宇布线管道华为公司对室内覆盖系统的考虑五、电源问题华为公司对室内覆盖系统的考虑1、利用建筑物外墙对信号损耗大特点实现内外有别 外墙阻挡：1025dB 厚玻璃： 610dB2、室内通过足够好的信号电平设计，满足室内系统C/I要求3、室内系统一般采用将定向小天线朝室内辐射的安装方式，确保其对室外系统的影响最小，以满足室外系统C/I要求BTS内外小区的隔离1、利用建筑物外墙对信号损耗大特点实

6、现内外有别 外Cell A宏蜂窝Cell B室内蜂窝Cell Selection Priority = NormalC1=10空闲模式(IDLE)小区选择Cell Selection Priority = LowC1=10ON 引导手机开机时首先选择在室内小区内外小区的话务引导Cell A宏蜂窝Cell B室内蜂窝Cell SelectCell ACell indoorCBQ=0 , CBA=0C1=8, CRO=10, TO=0CBQ=0 , CBA=0C1=10, CRO=0, TO=0C2Cell A (10) C2室内 (18)空闲模式小区重选通过设定CRO、TO等，确保室内、外小区有

7、合理的重选关系内外小区的话务引导Cell ACell indoorCBQ=0 , CBA=0切换关系简单良好的高层室内覆盖系统完全独立于室外系统，仅需考虑大楼出入口处室内小区和外界小区的切换关系室内小区优先级高室内小区被定义在低层，可以将所有电平高于某一层间切换门限（LEVTHR）的话务量全部保留在室内小区。层间切换门限和磁滞根据网络实际情况（覆盖、干扰等）确定。内外小区的切换切换关系简单内外小区的切换系统容量的解决使用预留的微蜂窝频点（一般预留2个）利用内外小区隔离大的特点，采取偷频的方式由于质量和容量因素（如GPRS高速率数据业务的开展）；如果900M频率资源无法满足，引入1800M频率，

8、采用双频系统系统容量的解决使用预留的微蜂窝频点（一般预留2个）系统容量的解决单一小区集中管理覆盖面积大切换少频率复用率低馈线长，损耗大垂直分裂多小区馈线短，损耗小频率复用率高频率计划简单供电、传输复杂系统容量的解决单一小区垂直分裂多小区在室内商业系统中，为获得良好话音质量，最好满足：C/I18dB（非跳频系统）C/I16dB（跳频系统）新业务、新功能室内系统中使用GPRS数据业务对C/I的要求：在室内商业系统中，为获得良好话音质量，最好满足：新业务、新功利用分布式天线系统，实现室内无线信号的均匀分布面向未来的无线布线系统不使用有源器件减少供电要求避免有源器件带来的干扰提高了系统可靠性网络结构简

9、单器件种类少工程设计简单天线系统支持多频段成本低网络质量高利用分布式天线系统，实现室内无线信号的均匀分布面向未来的无线E1、SDH220VAC&48VDCBSCBTS利用分布式天线系统解决无线信号合理的分布，通过站型、组网结构的设置满足用户话务量的需求传输和电源问题E1、SDH220VAC&48VDCBSCBTS利用分布式天根据楼宇实际情况，灵活解决电源、传输问题电源直接采用楼宇现有的220VAC供电使用48VDC，可以配备蓄电池，提高系统可靠性传输通过楼宇已有的光纤系统接入BSC（光纤到大楼）通过HDSL，利用电话线接入BSC（HDSL有效传输距离34公里）利用E1线直接与BSC连接（E1有

10、效传输距离约500米）对于楼宇内多台微蜂窝的情况，微蜂窝之间的传输可以通过E1、HDSL解决。E1线可以在大楼电力井中布线传输和电源问题根据楼宇实际情况，灵活解决电源、传输问题电源传输传输和电源问一、需求分析二、室内覆盖需要考虑的问题三、华为解决方案四、应用实例一、需求分析室内分布系统设计流程室内分布系统设计流程室内分布系统设计流程室内分布系统设计流程小规模楼宇楼层：5-6层用户数量：100左右中规模楼宇楼层：10-15层用户数量：300左右大规模楼宇楼层：20-30层用户数量：1000左右超大规模楼宇楼层：40层以上用户数量：3000左右根据用户数和可用频率资源确定小区配置和基站类型容量需求

11、分析小规模楼宇大规模楼宇根据用户数和可用频率资源确定小区配置和基室内分布系统设计流程室内分布系统设计流程确定室内服务区类型容量设计确定室内服务区类型容量设计利用小区分裂进行扩容室内小区垂直分裂是扩充容量的有效措施室内覆盖原来由一个小区完成，如果要进行小区分裂，至少要分裂成3个小区以保证频率复用；同频小区一般要保持四层间隔距离室内小区应避免水平分裂容量设计利用小区分裂进行扩容室内小区垂直分裂是扩充容量的有效措施容量室内分布系统设计流程室内分布系统设计流程BTS312每机架12载波，最大支持约3500用户，支持6小区最大输出功率40W支持900M/1800M混插内置低成本E1、SDH、PON采用2

12、20VAC/-48VDC/+24VDC供电BTS30每机架6载波，最大支持约1500用户，支持6小区最大输出功率40W支持900M/1800M混插内置低成本E1、SDH、PON采用220VAC/-48VDC/+24VDC供电以上计算基于：无线呼损1%，每用户话务量0.02Erl.基站选型设备选型BTS312以上计算基于：无线呼损1%，每用户话务量0.02BTS3001C单载波，最大支持约120用户，最大输出功率8W内置低成本SDH安装灵活，室外/室内均可，无需机房供电范围150300VACBTS22C2载波，最大支持约350用户，最大输出功率4W支持900M/1800M混插安装灵活，室外/室内

13、均可，无需机房供电范围150300VAC基站选型以上计算基于：无线呼损1%，每用户话务量0.02Erl.设备选型BTS3001C基站选型以上计算基于：无线呼损1%，每用户话天线包括全向天线和定向天线，可以根据设计需要，灵活选择使用。设备选型天线天线包括全向天线和定向天线，可以根据设计需要，灵活选择使用。为了降低损耗，在干线，尽量使用损耗较小的7/8”馈线；为了便于工程安装，在支路上，采用1/2”超柔电缆。同轴电缆设备选型常用电缆指标如下：为了降低损耗，在干线，尽量使用损耗较小的7/8”馈线；为了便功分器：用于功率的等比例分配耦合器：用于功率的不等比例分配功分器与耦合器设备选型功分器：用于功率的

14、等比例分配耦合器：用于功率的不等比例分配功 泄露电缆通过在馈线外壳上适当的小孔（耦合窗口），实现能量的辐射和接收，适用于隧道、地铁、电梯等狭长地带的覆盖，其主要指标包括衰减常数、耦合损耗。泄漏电缆设备选型 泄露电缆通过在馈线外壳上适当的小孔（耦合窗口），实现对于基站离覆盖区域较远的应用场合，可以采用光纤式分布系统，其原理示意图如下：光纤型分布式天线设备选型对于基站离覆盖区域较远的应用场合，可以采用光纤式分布系统，其室内分布系统设计流程室内分布系统设计流程链路预算Pant=MSsens+RFmarg+IFmarg+BL+LNFmarg+Lpath-GantPant :天线输入口功率MSsens

15、:手机接收灵敏度（-102dBm）RFmarg :瑞利衰落余量（03dB）IFmarg :干扰余量（由周围环境决定）BL:人体损耗（900MHz:5dB，1800MHz:3dB）LNFmarg:设计余量，一般取5dBLpath:路径损耗Gant:天线增益 射频设计链路预算Pant=MSsens+RFmarg+IFmarg+链路预算关键点在室内多天线系统中，测试点的链路预算一般以路径损耗最小的链路为准。室内多天线系统中，在同一覆盖区域尽量保证各天线口有效辐射功率（EIRP）一致，误差控制在10dB以内。室内天线系统中，设计电平都比较高，无须利用天线分集提高上行信号强度。射频设计链路预算关键点在室

16、内多天线系统中，测试点的链路预算一般以路径为降低上行干扰，必须合理设置手机最大发射功率，同时打开手机动态功率控制功能。在进行链路预算时，必须留有一定余量以备纠正设计误差和将来天线系统的延伸。干扰余量的估算/设计随距离建筑外墙面的不同而不同。越靠近建筑外墙其干扰设计余量越大。链路预算关键点射频设计为降低上行干扰，必须合理设置手机最大发射功率，同时打开手机动服务质量设计（受干扰程度）室内小区在以下几种环境下受干扰程度如下：实际干扰电平会随网络布局变化和频率的重新规划而改变可以通过实地测试得到实际干扰电平射频设计服务质量设计（受干扰程度）室内小区在以下几种环境下受干扰程度 干扰程度越高，该区域内的干

17、扰设计余量（IFmarg）越大，手机需要的接收电平越高注：当采用双频段室内系统时，手机接收电平设计指标按1800系统的指标进行。服务质量设计（干扰设计余量）射频设计 干扰程度越高，该区域内的干扰设计余量（IFmarg）越大室内分布系统设计流程室内分布系统设计流程设计思路调查建筑物类型、构造、室内结构、干扰环境、服务对象（公众/商业集团用户）分析路径损耗根据不同区域设置天线（类型、数目、安装位置）天线系统设计设计思路调查建筑物类型、构造、室内结构、干扰环境、服务对象（准则一：天线布线准则建筑室内覆盖由一个小区完成时，各天线的设置应尽量确保小区覆盖区域内信号的均匀分布。一般建议天线按“之”字形安装

18、。天线系统设计准则一：天线布线准则建筑室内覆盖由一个小区完成时，各天线的设 建筑物室内覆盖由多个小区完成时，必须注意同频复用小区之间要有一定的隔离距离。各天线的设置同样要尽量确保各小区覆盖区域内信号的均匀分布。在频率复用较为紧密的情况下，为确保良好的服务质量，一般建议不同层间的天线安装在同一位置。准则二：频率复用准则天线系统设计 建筑物室内覆盖由多个小区完成时，必须注意同频复用小 建筑外墙较厚，信号衰减大，泄漏小，受室外、室外同频小区干扰小，楼层间的频率容易规划应用环境一：密闭环境天线系统设计 建筑外墙较厚，信号衰减大，泄漏小，受室外、室外同频 建筑外墙为玻璃窗/墙结构，信号衰减很小，建筑内部

19、为开放的会议环境，受室外、室外同频小区干扰大，需要专用频率进行规划；或采用低输出功率的多天线系统，将小区边缘限制在建筑物内。天线系统设计应用环境二：半开放环境 建筑外墙为玻璃窗/墙结构，信号衰减很小，建筑内部为 建筑内墙多且厚，需要将天线安装在走廊时，天线的输出功率一般较大以保证良好覆盖。此时通过走廊窗口会有一定的信号泄漏。需要专用的频率进行规划。楼层间的同频小区间隔距离较其他环境的大。天线系统设计应用环境三：框架结构建筑物 建筑内墙多且厚，需要将天线安装在走廊时，天线的输出 室内商业集团办公区等对服务质量要求较高的区域，一般采用多根定向和全向天线对室内进行覆盖，通过合理的小区有效辐射功率设计

20、容易控制小区覆盖范围，对外界的干扰较小。天线系统设计应用环境四：写字楼 室内商业集团办公区等对服务质量要求较高的区域，一停车场等有一定的覆盖要求但对容量没有特别需求的区域，对手机的接收电平要求不高（-90dBm左右），重点覆盖区域是人流量较大的电梯、自动扶梯及停车场出入口处。天线系统设计应用环境五：停车场停车场等有一定的覆盖要求但对容量没有特别需求的区域，对手机的 超市等区域对覆盖和容量均有一定需求，可根据建筑实际结构设置天线系统天线系统设计应用环境六：超市 超市等区域对覆盖和容量均有一定需求，可根据建筑实际结其中：自由空间损耗Lp32.5+20logd（km）+20logf（MHz） ：其它

21、物体、楼层、障碍物的损耗 路径损耗： L32.5+20logd（km）+20logf（MHz）+天线系统设计传播模型其中：自由空间损耗Lp32.5+20logd（km）+2 物体阻挡/穿透损耗为： 隔墙阻挡：520dB 楼层阻挡：20dB 家具和其它障碍物的阻挡： 215dB 厚玻璃： 610dB 火车车厢的穿透损耗为：1530dB 电梯的穿透损耗： 30dB左右 固定信号源的信号在隧道的弯道部分损耗为1040dB /km，对于长方形的隧道损耗为1015dB/km，对于柱形的隧道损耗为3540dB/km。所以隧道通常采用泄漏电缆来覆盖。天线系统设计物体损耗与隧道覆盖 物体阻挡/穿透损耗为： 隔

22、墙阻挡：520d1、实地考察建筑构造损耗2、确认天线实际安装位置3、确认实际走线路径 通过勘测对天线安装和布线进行最终确认 全向天线一般安装在天花板上，而定向天线一般靠墙安装天线系统设计实地勘测1、实地考察建筑构造损耗 通过勘测对天线安装和布线进行最一般情况下，如果天线口辐射功率为10dBm，使用2dBi全向室内小天线，则离天线30m范围内，在隔墙不密集的情况下，覆盖电平可以达到-70dBm。可以通过实际测试，对初始天线设计进行调整以满足覆盖要求；或对频率重新规划满足话音质量要求天线系统设计覆盖测试一般情况下，如果天线口辐射功率为10dBm，使用2dBi全向室内分布系统设计流程室内分布系统设计

23、流程频率计划原则 如果室内采用专用频率，频率计划相对简单。 一般来说，商务服务区和公共服务区的频率复用方式基本一样，在频率资源允许的情况下，室内覆盖尽量采用专用频段；若频率资源不够，则采取偷频方式。 由于质量和容量因素（如GPRS高速率数据业务的开展）；如果900M频率资源无法满足，引入1800M频率，采用双频系统。频率规划频率计划原则 如果室内采用专用频率，频率计划相对简单。频率频率规划策略（无专用频率的场合） 对目前网络频率计划仔细分析后，频率计划时需要注意： 不选择邻近小区的频率，尽量不选择这些频率的邻频 采用偷频方式，尽量确保BCCH频率不受干扰，TCH层的规划可以采取射频跳频的方式来

24、减少干扰。 借助BTS设备上行频点扫描功能查找上行可用频率；借助路测设备的下行扫描功能查找下行可用频率。频率规划频率规划策略（无专用频率的场合） 对目前网络频率计划仔细分析 当数个公共室内系统分布在一片建筑群（如商业区等）的较低楼层时，需要考虑给它们分配专用频率。 建议4-6个频点为一组，在几个室内系统间复用。但是最重要的一点是在地理上需要有一个室外最好小区将这些室内小区隔离开来。 当数个商业大楼相邻很近时，室内系统也需要考虑采用专用频点。频率规划策略（必须使用专用频率的场合）频率规划 当数个公共室内系统分布在一片频率规划策略（必须使用专用频率高层建筑频率计划 对于大楼的低层部分用常规的频率计划方法 在干扰较大的高层部分建议采用专用频点 最终的频率选择以实际干扰环境测试为准频率规划高层建筑频率计划频率规划室内分布系统设计流程室内分布系统设计流程优化调整与宏蜂窝基本相同，特别注意的方面有：覆盖情况测试与调整室内外系统的相互干扰测试与调整切换边界的测试与调整掉话率小区话务量室内小区优化调整优化调整优化调整与宏蜂窝基本相同，特别注意的