室内5G室分布系统设计要求

室内5G室分布系统设计要求网络制式及频率5G牌照发放后，目前各运营商采用的移动通信系统及频率分配情况如下表所示：运营商网络制式及频率运营商网络制式带宽（MHz）下行（MHz）上行（MHz）中国移动2G/4G2*15934-949889-9042G/4G2*251805-18301710-17354G301885-19153G/4G152010-20254G502320-23704G/5GNR1602515-26755GNR1004800-4900中国电信3G/4G2*11869-880824-8354G2*201860-18801765-17854G2*202110-21301920-19404G202370-23905GNR1003400-3500中国联通2G/4G2*11949-960904-9152G/4G2*301830-18601735-17653G/4G2*252130-21551940-19654G202300-23202300-23205GNR1003500-3600中国电信+中国联通+广电5GNR1003300-3400覆盖指标在进行室内分布系统的规划设计时，应根据各运营商的要求考虑各系统的覆盖指标，如运营商未提出要求，各系统的覆盖指标可参见表23。各系统覆盖指标要求序号网络制式参考指标覆盖电平（dBm）覆盖率1GSMRxLev-8595%2CDMARSCP-8595%3WCDMARSCP-8595%4TD-LTERSRP-10595%5LTEFDDRSRP-10595%62.6GNRSS-RSRP-10595%73.5GNRSS-RSRP-11095%表中结果作为室内分布系统覆盖设计的参考，应根据运营商不同要求、建筑物内部不同的功能区、不同的用户需求等进行差异化的设计，如会议室、营业厅等区域覆盖电平可适当加强，电梯、地下停车场等区域覆盖电平可适当减弱。需要说明的是，对于5G的覆盖指标，是将4GCRSRSRP拆分成SSB和CSI，用以表示广播信道及业务信道的相关能力，具体说明如下：5G指标含义说明测量状态SSRSRP接收到的广播消息RSRP，体现广播信道的覆盖与可接入能力空闲态CSIRSRP确定CSI-RS波束下的RSRP连接态SSSINR广播消息的SINR，体现小区间SSB的碰撞情况空闲态CSISINR测量CQI、Rank连接态信号外泄在进行室内分布系统设计时，应根据各运营商的要求考虑各系统的室内信号外泄指标，如运营商未提出要求，各系统的信号外泄指标可参见表24：各系统信号外泄要求序号网络制式参考指标室外10米处信号电平（dBm）1GSMRxLev-902CDMARxpower-903WCDMARSCP-904TD-LTERSRP-1105LTEFDDRSRP-11062.6GNRSS-RSRP-11073.5GNRSS-RSRP-115上表结果作为室内分布系统覆盖设计的参考，一般在室外10米处室内小区外泄的信号电平应比室外主小区低10dB以上。天线口功率应根据覆盖区域的大小、隔断的疏密程度设置合适的天线口输出功率，一般情况下，天线口功率不宜超过15dBm。 对于天线安装高度较高、距离人群较远的场景（如体育场馆、会展中心、机场航站楼等）或对覆盖有特殊要求的场景（如干扰严重的建筑物高层），天线口功率可适当提高，但应满足国家对于电磁辐射防护的规定。链路预算（1）室内分布系统设计时应针对部署系统及频段逐一进行链路预算分析，上行链路预算以终端最大发射功率、基站接收灵敏度为基础，下行链路预算以基站各信道最大发射功率、终端接收灵敏度为基础。应综合考虑干扰余量、阴影衰落余量、分布系统损耗、人体损耗、天线增益、系统处理增益等确定最大允许空间路径损耗，并按链路预算最严格的系统取定链路最大允许空间路径损耗。（2）应根据最大允许空间路径损耗核算各系统的单天线覆盖能力，兼顾考虑各系统覆盖需求得到天线覆盖半径。（3）链路预算时应考虑各制式在频段、输出功率、接收灵敏度、噪声容限等方面的差异，通过调整信号源输出功率、器件组合方式、天线安装位置等手段，使系统各制式的上下行链路平衡，满足系统指标要求。（4）对于双路室内分布系统，应保证双路分布系统链路功率平衡，双通道的功率差应不大于3dB。5G子载波功率5GRSRP由RS导频信道功率RSRP来衡量，RS功率与设备总功率和载波带宽有关。1个RB包含12个子载波（SCS），子载波带宽包括15K/30K/60K等，不同的子载波带宽配置下,RB数量也不同，以30K子载波带宽为例，在100MHz带宽时，包含273个RB，此时子载波功率为：子载波功率=设备总功率（dBm）-10log（273*12）如5G信源设备总功率为100W（50dBm），此时子载波功率为（50-35.15=14.85dBm）。5G传播模型对于5GNR系统室内传播模型，根据协议3GPP38.901（7.4.1章节）中的描述，可用如下公式进行计算：5G系统传播模型ScenarioLOS/NLOSPathloss[dB],fcisinGHzanddisinmetersShadowfadingstd[dB]Applicabilityrange,AntennaheightdefaultvaluesInH-OfficeLOSNLOSOptionalc：频率，单位GHz；3D：终端与天线的距离，单位为m，；该室内传播模型把无线电波传输场景分为LOS（视距）和NLOS（非视距），初步研究发现，由于室内通常存在部分隔断区，天线与终端之间不可直视，建议使用NLOSOptional模型进行链路损耗估计，多频段同时进行链路预算时，需采用同一个传播模型进行信道估计。5G穿透损耗参考协议38.901（7.4.3章节）的描述的描述，各种物体穿透损耗，可以用以下计算方式进行估计：表：各种材料穿透损耗公式Material（材料）Penetrationloss[dB]（穿透损耗）Standardmulti-paneglass（普通玻璃）IRRglass（镀膜玻璃）Concrete（混凝土墙）Wood（木头）Note: fisinGHz根据以上公式，计算各材料典型频段穿透损耗值（dB）如下：表：协议计算各材料穿透损耗数值频段1.8GHz2.1GHz2.3GHz2.6GHz3.5GHz普通玻璃2.362.422.462.522.7IRR玻璃23.5423.6323.6923.7824.05混凝土墙12.213.414.215.419木门5.0665.1025.1265.1625.27上表数值可以用于5G室内分布系统链路预算进行天线覆盖半径估计时使用，于此同时，业界主流厂家也对相关材料穿透损耗进行了进一步的研究工作，相关数值总结如下：仿真工具及现场实测穿透损耗数值来源某室内仿真工具典型值某厂家实测频段（GHz）1.82.12.33.525cm混凝土(dB)21222528普通玻璃(dB)233310mm镀膜特殊玻璃(dB)23.523.52426木头(dB)345610~12cm砖墙(dB)891012实际项目在做具体的室内规划设计时，各种材料的准确穿透损耗值，都会因材料的厚度、质量、加工工艺等的不同而产生差异，因此如想获取基于某具体站点所使用材料的相对准确的穿透损耗数值，则需对项目典型区域分别进行现场模拟测试后获得。小区划分（1）室内分布系统小区划分应综合考虑各系统容量配置、覆盖效果、干扰规避、切换区域划分等多种因素，保证室内分布系统性能满足要求，并确保室内外网络的协同覆盖效果。（2）小区划分要充分考虑室内具体环境，划分时重点考虑小区之间的隔离。可以借助建筑物的楼板、墙体等自然屏障产生的穿透损耗形成小区间的隔离。（3）楼层较多的建筑物，主要采用垂直分区，同一平面划分为同一小区，小区设置应利用楼层楼板进行隔离。（4）对于单层面积较大的建筑如体育场馆、机场、车站、会展中心等,主要采用水平分区，应充分考虑利用种墙体、隔断进行小区之间的隔离。采用水平分区时，应避免多个小区边界相交，避免导频污染或小区间的频繁切换。室内分布系统分区示意图切换区设置切换区设置原则室内小区间切换区设置原则（1）室内分布系统的小区切换区域应综合考虑用户流动性、切换时间要求及小区间干扰水平等因素设定。（2）建筑物内的用户以同层流动为主，小区宜以楼层进行划分，避免平层移动时发生切换；对于平层面积较大的建筑物，切换区应设置在隔离度较大的区域。（3）电梯宜与低层划分为同一小区，电梯与平层的切换区应设置在电梯厅。（4）电梯井道内引入2个小区时，应根据电梯运行速度设置足够的重叠覆盖区。室内与室外小区间切换区设置原则（1）避免出现同一区域由于室内分布系统覆盖信号电平与室外覆盖电平相当而导致用户在室内小区和室外小区间频繁切换的情况。（2）应严格控制室内小区信号的泄漏，在建筑物一定距离外应保证室外小区信号占主导地位。（3）应根据室外基站在建筑物内的覆盖情况合理设置室内覆盖目标，在建筑物高层可适当提高室内覆盖电平，尽量保证室内小区信号占主导地位。（4）室内外小区的切换区设置应保证避免用户移动时大量集中的小区间切换发生，切换区域的范围应保证切换的可靠进行。切换区域室内分布系统小区切换区域应综合考虑切换时间要求及小区间干扰水平等因素设定。切换主要发生在窗边、大厅出入口、车库出入口、电梯厅、楼梯间等区域。室内分布系统切换区域示意图窗边切换设计时需保证窗边室分信号达到覆盖要求，可适当提高覆盖电平，室内用户只占用室内小区信号，同时需避免窗边信号外泄。建筑物出