SF01002 室内分布设计原则

总则为了指导中国联通室内无线综合分布系统（以下简称室内分布系统）的工程设计，特制定本“指导意见”。本指导意见适用于中国联通新建室内分布系统和原GSM室内分布系统系统改造中GSM900/1800、3G（WCDMA）共用室内分布系统的工程设计。设计应切合实际，兼顾技术先进性和经济合理性，应进行多种覆盖方案的技术、经济比较，降低工程造价，提高经济效益和社会效益。室内分布系统工程设计，除应符合本设计指导意见外，尚应符合国家现行标准、规范的有关规定；本设计指导意见与国家标准、规范相抵触时，应按国家标准、规范的规定办理。本设计指导意见未尽事宜参照相应国家标准或行业标准。在特殊条件下，执行本设计指导意见中的个别条款有困难时，设计中应充分论述理由，提出采取措施的报告，报主管部门审批。名词术语3G，3GMS(3rdGenerationMobileCommunicationsSystem)第三代移动通信系统3GPP(3rdGenerationPartnershipProject)第三代合作组织GSM工作于900MHz频段的GSM900系统，以及工作于1800MHz频段的GSM1800系统WCDMA:(WidebandCodeDivisionMultipleAccess)宽带码分多址CDMA 工作于800MHz频段的CDMA蜂窝移动通信系统GPS 全球定位系统ADSL 非对称数字用户环路EIRP 等效全向辐射功率ACIR:(Adjacentchannelinterferenceraion)邻信道泄漏比BER:(Biterrorratio)误码率BLER:(Blockerrorration)误块率BS:(BaseStation)基站C/I载干比CPICH(CommonPilotChannel)公共导频信道CS(CircuitSwitch):电路交换域Ec/Io导频干扰功率比FDD:(FrequencyDivisionDuplex)频分双工NodeB：UMTS基站PS（Packet-Switcheddomain）:分组交换域RNC:(RadioNetworkController)无线网络控制器/基站控制器RRU光纤拉远设备TCH:(TrafficCHannel)业务信道TCP/IP:(TransmissionControlProtocol/InternetProtocol)传输层控制协议/网间协议TDD:(TimeDivisionDuplex)时分双工TDMA:(TimeDivisionMultipleAccess)时分多址UARFCN:(UTRAabsoluteradiofrequencychannelnumber)UTRA绝对无线频率信道号UE:(UserEquipment)用户设备，如WCDMA手机VSWR:(VoltageStandingWaveRatio)电压驻波比RSCP:(receivesignalcodepower)接收信号码片功率总体要求室内分布系统设计主要包括：信号源、多频段合路器、信号分布系统三个部分。设计应满足服务区的覆盖质量和用户容量的需求，并考虑室内、室外网络的协调发展。室内分布系统应具有良好的兼容性和可扩展性。对于新建室内分布系统和原GSM室内分布系统改造，必须满足GSM和WCDMA业务发展需要。室内分布系统应实现目标覆盖区域内信号的均匀分布，避免信号的外泄；避免与室外信号过多的切换，避免室外基站布局过多的调整。室内分布系统所采用的不同厂家的器件必须能够互联，以利于择优选型及统一维护。室内分布系统应做到结构简单，工程实施容易，不影响目标建筑物原有的结构和装修。室内分布系统拓扑结构应易于迭加与组合，方便后续维护调整。室内分布系统设计必须经过现场模拟测试。室内分布系统设计文件应包括的主要内容如下：建筑物内现网无线信号环境测量报告室内分布系统天线布置及走线图模拟测试结果信号分布系统链路计算（上下行），方案原理图。信号源设置方案频道配置方案室内分布系统设计室内分布系统简介组网方式室内分布系统主要包括：信号源、多频段合路器、信号分布系统三个部分。依据实际建筑物和网络状况，合理选择组网方式将是室内分布系统设计的关键。室内分布系统分类射频无源分布系统射频无源分布系统主要由合/分路器、功分器、耦合器、馈线、天线等组成。无源分布系统因为没有有源设备，所以故障率低、可靠性高、且容易扩展。如下图：射频有源分布系统射频有源分布系统主要由干线放大器、合/分路器、功分器、耦合器、馈线、天线等组成。有源系统中的有源设备可以有效补偿信号在传输中的损耗，从而延伸覆盖范围，受信号源输出功率影响较小。如下图：光纤分布系统光纤分布系统是采用光纤作为传输介质，由覆盖端机（主单元、接口单元）、远端覆盖单元、天线、光分/合路器件组成。由于光纤损耗小，适合于长距离传输，该系统适用于大型写字楼、酒店、地下隧道、居民楼等室内覆盖场景。如下图：分布式基站分布系统(DBS)分布式基站分布系统是采用分布式基站（BBU+RRU）作为分布式信源，配合射频无源分布系统组成。由于分布式基站采用的光纤损耗小，适合于长距离传输，同时避免了直放站系统对码分多址系统的干扰，该系统适用于大型写字楼、酒店、地下隧道、居民楼等室内覆盖室内覆盖场景。泄漏电缆分布系统泄漏电缆分布系统是将信号通过泄漏电缆传输，并将信号泄漏到所需覆盖区域。泄漏电缆其外导体的一系列开口就是一系列的缝隙天线起到辐射和接收信号作用。它适用于公路隧道、铁路隧道、过江隧道、地下长廊等。如下图：信源和分布系统的选取信源方式的选取在室内覆盖系统信源选取时，需要从容量及覆盖两个方面加以考虑，选取时遵循如下原则：对于高话务密度和大覆盖规模的场景，优先选用分布式基站作为信号源。对于中等话务密度和中等覆盖规模的场景，结合传输条件，优先选用微蜂窝基站或非级联RRU；鉴于WCDMA网络需慎重使用直放站的原则，对于低话务密度、小规模覆盖且较为封闭的场景如隧道、电梯、停车场、地下商场等，通过成本投资分析和对网络影响的估算后可选用直放站作为信号源（可充分利用室外宏基站的容量）；在光缆引入困难并且有明显主控小区的场所的情况下可考虑采用射频直放站做信源。对于WCDMA室内分布系统，在存在光纤传输资源的情况下，优先选择分布式基站。分布系统的选取在室内覆盖系统的分布类型选取时，需要遵循如下原则：1.根据覆盖面积选取合适的分布系统对于覆盖面积较小，所需布放天线的数量较少的场景，优先选用无源分布系统，即除信源设备为有源设备外，天馈线系统均由无源器件构成；对于覆盖面积中等，所需布放天线的数量中等的场景，优先选用分布式基站室内分布系统；可以视具体情况，少量使用有源分布系统，即含有干线放大器的分布系统；对于覆盖面积较大，所需布放天线数量较多的场景，优先选用分布式基站室内分布系统。2.根据建筑结构选取合适的分布系统对于单一建筑物内部结构简单、墙体屏蔽较小、楼层较低的场景优先选用无源分布系统；对于分散的一组建筑物内部结构简单、墙体屏蔽较小、楼层较低的场景优先选用光纤分布系统或者分布式基站系统；对于建筑物内部结构复杂、墙体屏蔽较大、楼层较高的场景优先选用分布式基站室内分布系统；对于建筑物内部结构狭长的特别区域在考虑效益的前提下可选用泄漏电缆分布系统。信源方式与分布系统的综合选取对于信源方式与分布系统的选取，我们需综合考虑覆盖面积、建筑结构、信源特点等因素的影响，最终采用即可达到所需的覆盖要求又可合理控制成本的分布系统。现就一般情况总结如下：1.微型建筑物（6000m2以下）对于微型建筑物，如餐饮娱乐、地下停车场等，根据原有网络具体情况、考虑建设成本、可采用小功率直放站＋无源分布系统或微蜂窝的方式进行建设。2.小型建筑物（6000～12000m2）对于小型建筑物，如大型超市、小型办公楼、小型医院等，可分为两种情况：如建筑物内部建筑结构单一，对射频信号的传输衰减较小，则宜采用微蜂窝＋无源分布系统；如建筑物内部建筑结构复杂，对射频信号的传输衰减较大，则可考虑对网络环境的影响后采用分布式基站＋无源分布系统或者光纤分布系统。3.中型建筑物（12000～60000m2）对于中型建筑物，如大型写字楼、中型酒店、大型医院、机场等，优先采用分布式基站＋无源分布系统，可以根据实际的网络状况和话务量状况，谨慎选用有源分布系统。4.大型建筑物（60000m2以上）对于大型建筑物，需根据实际情况采用不同的分布系统类型。如大型酒店和综合性楼宇，优先采用分布式基站＋无源分布系统，可以根据实际的网络状况和话务量状况，选用有源分布系统和光纤分布系统。5.其他类型建筑物对于超高型电梯宜采用定向天线分布或泄漏电缆分布系统；对于公路铁路隧道，信源可以根据周围网络环境灵活采用直放站、微蜂窝；长度在1000m以下的宜采用射频分布系统；长度1000m以上的考虑效益的前提下可采用泄漏电缆分布系统；对于城市地铁，信源采用蜂窝与分布式基站结合的方式，分布系统需结合有源分布系统和泄漏电缆分布系统进行覆盖，如地铁隧道和站台采用泄漏电缆分布系统；地铁入口采用天线分布系统等。分布系统设计原则及步骤室内分布系统覆盖区设计应满足下列要求：满足《环境电磁波卫生标准》（GB9175-88）对微波辐射的要求。满足第5章网络技术指标要求。室内分布系统覆盖区设计宜遵守以下设计步骤：确定覆盖区域及相应业务指标要求容量测算与小区划分无线模拟测试天线布局天线口功率设置及覆盖预测功率分配及系统结构设计频率规划和干扰分析有源器件的监控方案分析调整室内分布系统方案确定最终方案室内分布系统应同时满足各个系统的信号覆盖需要；射频同轴电缆（以下简称馈线）路由方案设计应避免重复走线，并尽可能使馈线的布放长度最短。信号分布系统的设计应具有良好的兼容性和可扩展性。必须满足GSM和未来WCDMA业务发展需要，如果是现有分布系统的改造必须满足原有系统接入要求。不同系统无线信号相互之间的干扰应不影响各通信系统的工作性能。支路部分必须能够共用，干线部分的改造应尽量少，原则上避免在合路以后引入干线放大器（以下简称干放）。信号分布系统的功率分配、链路损耗至少应满足GSM、WCDMA无线通信系统共同使用的要求。室内分布系统中的有源器件应满足GSM基站增加载频、WCDMA增加载波等扩容需求，同时为引入多频段合路器（插损）预留至少2dB的功率余量。室内分布系统中的无源器件均须支持800MHz～2500MHz的工作频段。RRU的使用RRU不能完全等同于光纤直放站和干放，其包含一定空口容量，具有容量和功率的优势。综合考虑成本、施工等因素，可以使用RRU替代部分直放站。RRU的级联及多小区合并会带来底噪的抬升，上行负载和覆盖会相应收缩，RRU最大级联数不宜超过2级，应避免大规模代替干放的方式进行组网。【单个RRU可覆盖10~12层普通楼宇（面积1万平以上），可以带50~100面天线。以上指标仅为参考，RRU数量取决于容量、覆盖面积、无线环境、控制和减少有源器件的使用。】干放的使用尽量减少干放的使用。避免简单根据2G网络的干放设置情况来进行3G网络的室分设计，宜通过信号源以及多点天线来解决覆盖，减少干放的使用。干放严禁串联使用，3G系统中也尽量避免直放站再接干放的方式。干放输出功率应满足其覆盖区分布系统功率需求。（干放输出功率=干放输入功率+干放设置增益，导频信道功率做为功率规划计算基础）干放增益应考虑对信号源的上行噪声抬升及用户上行噪声平衡取定，必要时可考虑提高干放输入功率以便干放增益设置灵活。干放额定功率应考虑输出功率需求和业务功率预留。干放增益需可调，步长不大于1dB；干放上下行增益差异原则上不超过3dB，最大不超过5dB。干放设计时需要给出基站和放大器的底噪抬升计算以及功率回退设计。（通常基站的底噪抬升应不超过1dB。）多频段合路器多频段合路器视具体方案，分为前段合路和天线末端合路两种，设计中多频段合路器应满足引入GSM、WCDMA系统的频段和隔离度要求，对于原有系统的改造，还需要支持与原有系统频段和系统间隔离度要求。馈线选取原则避免采用8D/10D馈线；主干原则上采用7/8馈线；平层中长度超过30米馈线原则上采用7/8馈线。天线类型选取及布局原则天线类型选取（1）根据室内覆盖具体情况，合理选择不同类型、不同波瓣宽度、不同增益的天线：（2）密闭环境选择室内全向吸顶天线；（玻璃幕墙密封除外）（3）半开放环境在窗户或走道等边缘地区使用定向天线；（4）大面积使用玻璃幕墙的环境，应使用平板天线，从幕墙边缘向室内中心辐射。（5）考虑多频段兼容，原则上不选用八木天线。天线布局（1）覆盖范围内较为开阔，基本在视距范围内，如商场、地下停车场等，应减少天线的数量，根据覆盖要求可以合理增加天线功率。（2）覆盖范围内为隔离型空间，如写字楼、酒店宾馆等，采用多天线、小功率方式，通过天线的合理布放减少隔断的穿透损耗，更加均匀的实现室内覆盖。（3）天线位置设置应充分考虑建筑物特点，保证室内良好覆盖同时利于控制室外信号泄漏的控制。特殊情况下应考虑天线布置在外墙向内覆盖的方式。（4）天线布局应充分考虑传播模型、天线口功率需求制约因素。（5）电梯覆盖建议采用电梯井道宽频段的板状天线或对数周期天线专项覆盖，需要时，结合电梯厅吸顶天线覆盖的方式。当电梯和电梯厅采用不同扇区进行覆盖时，需要实现两者的覆盖相互有所交叠，以保证正常切换。频率的使用建议高层（10层以上的）大楼，在导频污染严重的情况下，可以采用低层与室外覆盖同频点+高层异频点的方式。同频分区可覆盖裙楼楼层，最大覆盖30米以下楼层。应尽可能扩大同频分区的覆盖区域（达到单个分区的功率或业务容量上限）。站点勘查和机房选择勘测前的准备工作充分调查覆盖目标区域的网络环境、用户群体的类型、社会地位、消费行为；搜集建筑的平面图，立面图以及相关地型、结构资料，明确建筑结构；与建设方联系，初步确定传输方式、作为信号源的微蜂窝（或宏蜂窝、直放站）的可能位置。明确覆盖要求，如覆盖范围及覆盖等级等。所需工具及文件――测试手机（或其他测试仪表）――手提电脑（测试分析软件）――指北针、GPS――所测建筑物的平面图――数码相机（记录大楼外观图）――本市地图――皮尺或测距仪勘测项目说明：本原则中将建筑物按楼层定义为低层、中层、高层、超高层几个部分。1～7层为低层，8～21层为中层，22～39层为高层，40层以上为超高层。初勘（建筑物内大致场强测试――由各市联通公司负责）序号测试内容测试仪器测试方法测试结果1现场勘测通话状态下测试1）地下室及电梯WCDMA测试手机或手提电脑及WCDMA室内测试软件电梯抽测一部，需运行时测试WCDMA:需分别记录激活集和候选集的所有扰码、Ec、Ec/Io值。2）低层选择抽测一层，根据面积等情况，选取适当数目的分散点进行测试3）中层选择抽测一层，需分别走到四个方向窗边1米处进行测试4）高层选择抽测一层，需分别走到四个方向窗边1米处进行测试5）超高层选择抽测一层，需分别走到四个方向窗边1米处进行测试2信息搜集1）周围基站详细信息以上基站的工程点距及方位角，忙时话务统计，基站相关扇区系统参数。2）已具备的传输信息已具备的相关传输路由及其传输距离。

二次勘测（详细勘测――由系统集成商负责）序号测试项目测试仪器测试方法测试结果1建筑物外观数码相机外观照片2经纬度GPS经度/纬度3建筑物内无线环境测试WCDMA测试手机、WCDMA室内测试软件有必要的每层测试，没有必要的按照低层、中层、高层等部分分别间隔测试，电梯选择几部测试。CQT拨测：每层至少测东南西北各一个距离窗边1米点及室内纵深点共5点。室内步测：步测路线需包含走廊和围绕窗边1米处。WCDMA：需分别记录激活集的所有扰码、Ec/Io值、BLER以及候选集的扰码、Ec/Io值。具代表性楼层的步测图4信源安装环境最好选择在大厦的机房，并有空气开关引出的电源说明待安装位置，有必要的附上照片5直放站空间引入的最佳信号WCDMA：定向天线＋路测设备在露天平台（原则上不高于8层）各方向及位置进行扫描，注意尽量利用现有墙体等遮挡物屏蔽尾波瓣吸收的信号。在不同位置及方向得出的不同最佳接收信号的：WCDMA：扰码、Ec、Ec/Io、BLER值列表。提交勘测报告勘测完成后应向建设方提供详尽的勘测报告，报告内容应包含以下方面：（1）介绍覆盖目标情况（如建筑物性质、地点、经纬度、楼层数、各楼层功能、面积、电梯数量、人流量等）；（2）覆盖目标的无线环境测试情况（包括室内无线环境测试、信源待安装的位置、空间引入的最佳信号、周围基站的详细信息等）；（3）其他竞争网络在目标区域的覆盖情况；（4）测试结果分析。GSM、WCDMA系统基站信号源设备应优先选择安装在室内分布系统机房（以下简称机房）内；分布式基站的射频单元（RRU）优先安装在弱电竖井内；安装位置可以视实际情况进行调整。各个通信系统宜共用机房。机房应选在管线出入方便、靠近弱电井道的地方。给排水管道、煤气管、电力管线等与通信无关的管线不应穿越机房；机房应干燥、灰尘小。机房周边严禁堆放易燃易爆等危险品，机房不宜设置在地下室，否则应考虑防汛措施。机房为非通信专用房屋时，应根据设备重量、尺寸及排列方式等对楼面荷载进行核算以便决定采取必要的加固措施。系统间干扰工程设计中，应充分考虑到各通信系统间的干扰控制。除了设置必要的保护频带，多频段合路器的隔离外，工程设计中还应合理利用空间隔离或加装滤波器来满足隔离度要求。有源系统监控要求对于有源分布系统，需要提供针对有源器件的监控方案。技术指标要求对于新建室内分布系统和对原有GSM室内分布系统的改造系统必须同时满足WCDMA、GSM技术指标要求。WCDMA技术指标技术指标（1）无线覆盖区内可接通率：要求在无线覆盖区内的90％位置，99％的时间移动台可接入网络；（2）无线覆盖边缘导频（CPICH）功率场强（下行75%、上行50%）：高速数据密集区域，导频功率≥－85dBm，导频Ec/Io≥－8dB；低速数据区域，可视电话，导频功率≥－90dBm，导频Ec/Io≥－10dB；语音电话区域，导频功率≥－95dBm，导频Ec/Io≥－12dB根据无线环境，在同频点的情况下，在室内分布系统的有效覆盖区域内室内的导频边缘场强比室外高6~10dB。（3）通话效果:对于12.2kbps的语音业务，BLER<=1%对于64kbps的CS数据业务，BLER<=0.1%对于PS数据业务，BLER<=10%覆盖区域内通话应清晰，无断续、回声等现象。室内信号的外泄电平室内覆盖同频分区的导频信号外泄的强度要求，应结合外网的信号强度值来确定具体的外泄电平，原则上要尽量小，一般情况下，建议在建筑物外10米处应小于室外主导频强度10dB以上。天线端口的最大发射功率根据天线布局及现场模拟测试情况，确定天线口发射功率，并注意以下几点：（1）按照国家电磁辐射标准规定，室内天线口功率应小于15dBm（总功率），WCDMA室内分布系统的天线口EIRP建议在10dBm范围内。（2）WCDMA天线口功率设计以导频功率来表征。（3）考虑3G系统链路最小耦合损耗（MCL）的设计，原则上MCL不小于65dB。（4）各楼层天线口功率尽量平均分配，原则上相差不超过3dB。GSM技术指标干扰保护比同频干扰保护比：C/I≥12dB(不开跳频)C/I≥9dB(开跳频)邻频干扰保护比200KHZ邻频干扰保护比：C/I≥-6dB400KHZ邻频干扰保护比：C/I≥-38dB无线覆盖区内可接通率要求在无线覆盖区内的95%位置，99%的时间移动台可接入网络；无线覆盖边缘场强室内≥-85dBm，室外10米以外≤－90