室内覆盖设计技术介绍

1、 华为无线网规解决方案开发部 /立体覆盖组,室内覆盖设计技术,2,交流提纲,室内覆盖设计依据室内覆盖工程勘测室内覆盖系统设计,3,室内覆盖设计依据,第一步：室内覆盖指标确定； 第二步：天线口功率确定； 第三步：分析传播模型； 第四步：根据传播模型，结合实际测试，得到各种场景下天线覆盖半径，指导工程设计。,4,一、室内覆盖设计依据,室内覆盖指标确定 天线口功率规划 室内传播模型 典型场景天线覆盖半径,5,室内覆盖指标确定,GSM业务覆盖区域类型划分,由于GSM主要提供语音和数据业务，不同的区域类型要求提供不同的业务，不同的业务，其室内覆盖指标要求不一样，因此，要确定室内覆盖指标，首先要划分不同的

2、业务覆盖区域类型。,6,室内覆盖指标确定,GSM室内覆盖指标建议值,7,室内覆盖指标确定,覆盖区与周围各小区之间有良好的无间断切换； 通话效果:CS业务 BLER不高于1%；PS业务BLER不高于10%； 天馈线系统驻波比1.5； 呼叫建立成功率（各种QOS业务）：通常情况下，要求大于95%； 业务掉话率：通常情况下，要求小于1%； 业务拥塞率：通常情况下，要求小于2%； 硬切换成功率：通常情况下，要求大于95%。,GSM室内覆盖其他相关指标要求建议值,8,一、室内覆盖设计依据,室内覆盖指标确定 天线口功率规划 室内传播模型 典型场景天线覆盖半径,9,天线口功率规划,电磁辐射要求,根据中华人民

3、共和国国家标准电磁辐射防护规定（国标GB8702-88），室内天线口发射总功率15dBm。,10,一、室内覆盖设计依据,室内覆盖指标确定 天线口功率规划 室内传播模型 典型场景天线覆盖半径,11,室内分布系统传播模型,ITU-R P.1238室内传播模型 该模型把传播场景分为NLOS和LOS。对于NLOS，模型所用的公式为：,：距离损耗系数 ：频率，单位MHz ：移动台与发射机之间的距离，单位为m ：楼层穿透损耗系数 ：慢衰落余量，取值与覆盖概率要求和室内慢衰落标准差有关。,对于LOS，模型所用的公式为：,备注：由于目前室内覆盖通常为平层覆盖，很少穿透楼层覆盖，因此， 应修正为墙壁穿透损耗系数

4、。,楼层穿透损耗系数取,12,室内分布系统传播模型,Keenan-Motley室内传播模型,自由空间传播损耗公式如下：,：参考距离，1m； ：室内路径损耗衰减因子，取值如上表所示； ：表示移动台离发射机之间的距离，单位为km； ：楼层损耗参考值； ：楼层数目； ：墙壁损耗参考值； ：墙壁数目。,当参考距离为1m，载波频率为2140MHz时，PL(do)=39.06dB。,13,室内分布系统传播模型,华为室内传播模型 华为以ITU模型、 Keenan-Motley模型为参考，结合大量的实践经验和数据总结，提出华为室内覆盖传播模型：,：频率，单位MHz； ：室内路径损耗因子； ：移动台与天线之间的

5、距离，单位为m ； ：慢衰落余量，取值与覆盖概率要求和室内慢衰落标准差有关； ：Pi，第i面隔墙的穿透损耗；n，隔墙数量；,14,距离天线10米处 PL(d)=20*log(2100)+10*3.0*log(10)-28+10=78.6dB， 边缘场强=天线口功率PL(d)-慢衰落余量 0dBm-78.6dB-6dB=-84.6dBm,以办公室为例，穿一面砖墙覆盖，天线口导频功率0dBm，分析边缘场强。,0dBm,?dBm,室内覆盖链路预算,链路预算,15,一、室内覆盖设计依据,室内覆盖指标确定 天线口功率规划 室内传播模型 典型场景天线覆盖半径,16,典型场景天线覆盖半径,根据现网开通后测试

6、，统计总结得到典型场景天线覆盖半径（工程经验总结）,17,交流提纲,室内覆盖设计依据室内覆盖工程勘测室内覆盖系统设计,18,室内覆盖工程勘测,勘测前准备工作,确认勘测是否得到运营商和业主的许可； 了解勘测点周围基站分布情况、位置情况； 向用户、业主索取被测建筑的平面图以及相关地形、结构资料，如业主最终无法提供，勘测人员必须绘制详尽的平面图或立面图，或者用相机拍摄建筑物的消防走线图； 现场勘测前，要仔细研究被测建筑物图纸，尽量从图纸上搞清建筑结构； 了解勘测点的覆盖要求，如覆盖范围及覆盖等级等。,19,室内覆盖工程勘测,GSM测试手机 模拟发射机,GSM,室内勘测需要工具及文件,手提电脑（GSM

7、测试软件） 模拟测试吸顶天线 数码相机 建筑物平面图 勘测记录表 GPS（带指南针） 卷尺或红外测距仪,20,建筑环境勘测,覆盖站点的地理位置； 建筑楼宇高度、层数、建筑总面积； 需要覆盖区域面积描述； 对建筑物进行功能结构分割和描述； 要求提供建筑设计平面图。,站点描述,室内覆盖工程勘测,21,室内覆盖工程勘测,建筑环境勘测,房屋内部环境和装修情况，初步确定天线覆盖半径和天线安装位置； 天花板上部结构，能否穿线缆，确定馈线布放路由； 弱电井位置和数量、走线位置的空余空间； 电梯间位置和数量，电梯间缆线进出口位置； 电梯间共井情况、停靠区间、通达楼层高度及用途； 机房位置或信源安装位置确定；

8、覆盖系统用电情况的调查； 大楼防雷接地、接地网电阻值、接地网位置图、接地点位置图。,建筑物内部结构勘测,22,GSM电磁环境勘测内容： 覆盖区主要BCCH的接收电平值、BSIC、LAC、CI、C1及C2参数、及通话等级； 统计接通率、掉话率、切换情况、电磁干扰区域等； 乒乓效应区域及BCCH的最大电平值； 相邻小区载频号、电平值； 盲区范围； 漫游信号区域及BCCH的最大电平值； 是否开跳频、跳频方式和基站小区名等； 根据现有无线环境判断是否存在各运营商系统之间的干扰。,电磁环境勘测,室内覆盖工程勘测,23,沿楼宇外边缘； 沿楼层中部走廊； 楼梯、电梯口； 根据大楼实际分割可能的弱信号区,室内

9、覆盖工程勘测,无线环境测试路由选择,24,手机距地面1.5米左右； 对建筑结构不同层每层必测，必须给出路测图轨迹。所选楼层一定要全部扫频测试，各楼层一样的要说明，确信脱网的区域（如电梯停车场等）不用扫频测试。 非标准楼层必测，标准层每5-8层间隔测一层。在设计文件中要给出路测分析结果和测试的记录文件，提供各种参数的统计柱状图；,室内覆盖工程勘测,无线环境测试注意事项,25,交流提纲,室内覆盖设计依据室内覆盖工程勘测室内覆盖系统设计,26,三、室内覆盖系统设计,室内覆盖系统设计总体原则和步骤 信源及分布系统方式选取 覆盖分区考虑 确定设备安装位置 天线布放 电梯覆盖考虑 走线问题 功率分配 系统

10、切换设计 室外干扰及外泄控制,27,室内覆盖系统设计总体原则,“小功率、多天线” 滴灌覆盖原则,“先局部、后整体” “先平层、后主干”,主干线尽量采用 7/8馈线， 平层小于30米采用1/2馈线,主干线上主要用耦合器， 平层主要用功分器,28,室内覆盖系统设计步骤,信源和分布系统选取,覆盖分区,当勘测完成后，可以进行室内覆盖系统设计，步骤如下,确定设备安装位置,天线布放（平层）,走线问题,电梯覆盖,功率分配（主干）,系统切换设计,室内外干扰考虑,馈线损耗,无源器件分配损耗,29,三、室内覆盖系统设计,室内覆盖系统设计总体原则和步骤 信源及分布系统方式选取 覆盖分区考虑 确定设备安装位置 天线布

11、放 电梯覆盖考虑 走线问题 功率分配 系统切换设计 室外干扰及外泄控制,30,信源及分布系统方式选取,信源种类,宏基站,BBU+RRU,直放站,小基站,31,信源及分布系统方式选取,信源及分布系统方式选取建议,32,三、室内覆盖系统设计,室内覆盖系统设计总体原则和步骤 信源及分布系统方式选取 覆盖分区考虑 确定设备安装位置 天线布放 电梯覆盖考虑 走线问题 功率分配 系统切换设计 室外干扰及外泄控制,33,覆盖分区考虑,根据容量分区,根据覆盖分区,覆盖区容量预测,基站小区提供容量,横向分区,纵向分区,覆盖区面积,单个小区覆盖面积,34,三、室内覆盖系统设计,室内覆盖系统设计总体原则和步骤 信源

12、及分布系统方式选取 覆盖分区考虑 确定设备安装位置 天线布放 电梯覆盖考虑 走线问题 功率分配 系统切换设计 室外干扰及外泄控制,35,确定设备安装位置,专用机房,电梯机房,弱电井,停车场,楼梯间,物业协调结果 运营商要求 现场实际情况,选择,36,三、室内覆盖系统设计,室内覆盖系统设计总体原则和步骤 信源及分布系统方式选取 覆盖分区考虑 确定设备安装位置 天线布放 电梯覆盖考虑 走线问题 功率分配 系统切换设计 室外干扰及外泄控制,37,天线布放,室内覆盖天线选择,宽频壁挂天线,宽频吸顶天线,超薄吸顶天线,宽频对数周期天线,宽频八木天线,隐蔽吸顶天线 （烟感器）,宽频全向天线,定向吸顶天线,

13、38,天线布放,1、重点区域布放天线,如在领导办公室门口布放天线，保证重点区域的覆盖。,39,天线布放,2、房间内布放天线,为了减少穿透墙体带来的损耗，对于大型会议室、办公区域等，如果物业允许的话，可以将天线布放到房间内。,40,天线布放,3、切换区域布放天线,停车场出入口布放天线，布放位置一般选择在拐角处 。,41,天线布放,3、切换区域布放天线,电梯厅附近布放天线，在覆盖房间的同时，兼顾电梯厅的覆盖 。,42,天线布放,3、切换区域布放天线,在大堂的出入口，一般需要布放天线，保证进出大堂与室外小区正常切换，控制切换区域，同时防止信号泄漏到室外造成干扰 。,43,天线布放,4、走廊交叉位置布

14、放天线,在走廊交叉位置布放天线，可以使该天线能够照顾多个方向的覆盖，在满足覆盖要求的情况下做到天线数量最少 。,44,天线布放,5、定向天线防止信号泄漏,对于一些容易发生信号泄漏的区域，如走廊尽头靠窗位置，可以布放定向天线进行覆盖，定向天线的主瓣方向朝里，利用定向天线后瓣的抑制特性，防止信号泄漏到室外造成干扰 。,45,天线布放,6、干扰区域布放天线,如果在室内存在室外干扰信号的区域，而且客户要求在室内区域必须占用室内信号，那么从室内覆盖优化的角度（相对室外基站优化调整），则需要根据干扰信号强度和区域来决定室内天线的布放位置。确保天线布放后，在室内干扰区域，室内信号的导频功率比室外干扰信号导频

15、功率高5dB以上 。,46,天线布放,7、交叉布放天线,根据室内各场景天线覆盖半径，对余下未放置天线的区域，进行交叉布放天线，以采用最少天线数量的情况下，可以满足室内覆盖的需求，同时使室内信号分布比较均匀 。,47,天线布放,8、总体优化调整,如按照不同原则布放时，两个天线相距太近，需要调整； 两个天线之间距离较远，若中间增加一个天线，则天线之间距离又太近，那么可以适当调整两个天线的安装位置； 合理调整某个天线位置，同一个天线可能满足多个原则的要求等，如稍微移动某个天线，可以同时满足重点区域覆盖和电梯厅切换区域的覆盖等； 合理调整天线安装位置，使整个覆盖区域信号分布更加均匀。,48,三、室内覆

16、盖系统设计,室内覆盖系统设计总体原则和步骤 信源及分布系统方式选取 覆盖分区考虑 确定设备安装位置 天线布放 电梯覆盖考虑 走线问题 功率分配 系统切换设计 室外干扰及外泄控制,49,电梯覆盖考虑,天线主瓣方向朝向电梯厅 GSM一般可覆盖5层,天线主瓣方向朝向电梯井道 GSM一般可覆盖7层,GSM:BCCH功率10dBm WCDMA:Ec功率5dBm,另外一种电梯覆盖方式：电梯厅布放天线。2G室内覆盖以前有应用，目前室内覆盖时用较少采用。,50,三、室内覆盖系统设计,室内覆盖系统设计总体原则和步骤 信源及分布系统方式选取 覆盖分区考虑 确定设备安装位置 天线布放 电梯覆盖考虑 走线问题 功率分

17、配 系统切换设计 室外干扰及外泄控制,51,走线问题,和业主进行友好协商，征得同意后，室内覆盖走线可选择停车场、弱电井、电梯井道、天花板内走线； 对于居民小区覆盖走线，可选择小区内自有的走线井作为走线路游的首选，可避免与多个其它单位沟通。如：小区内预留走线井、路灯电力走线井等。若没有相关走线井道，则和相关部门协商后，可选择小区内公共走线管井作为走线路由。如：光缆井、热力管道井、水管井、 有线电视井等。,52,三、室内覆盖系统设计,室内覆盖系统设计总体原则和步骤 信源及分布系统方式选取 覆盖分区考虑 确定设备安装位置 天线布放 电梯覆盖考虑 走线问题 功率分配 系统切换设计 室外干扰及外泄控制,

18、53,功率分配,信号功率主要通过以下器件进行分配,馈线,功分器,耦合器,54,功率分配,“先平层设计”，主要用功分器（保证天线口功率平衡）； 平层馈线小于30米一般用1/2馈线,功分器,功分器,根据天线数量确定采用何种功分器,55,功率分配,“后主干设计”，主要用耦合器（可以节省功率）；馈线一般用7/8馈线,根据主干信号功率和平层需要功率确定耦合器的耦合度,56,系统设计思路,主干耦合器 安装在弱电井,平层功分器安装在弱电井或天花板内,功率分配,各器件在大楼内安装示意图,信源设备安装在机房或挂墙,57,功率分配,如果主干线全采用耦合器，可能引起天线口功率不平衡，因此，主干线可采用耦合器功分器分

19、配功率方式！,耦合器方式,耦合器功分器方式,58,功率分配,如果运营商或物业特殊要求，所有主干线上无源器件必须安装在机房，以方便维护和测试，则主干线上主要采用功分器进行功率分配！,主干线主要采用功分器方式,59,（1）耦合器耦合端和直通端输出功率。 （2）功分器输入端与输出端功率。 （3）各天线口输出功率。,60,耦合器输入端为15.8dBm，耦合端为5.8dBm，直通端为14.8dBm。 功分器输入端为14.8dBm-1.6dB=13.2dBm，输出为13.2-3.5=9.7dBm 16F天线口功率为：9.7-0.4=9.3dBm 13F天线口功率为：9.7-0.8=8.9dBm 10F天线口功率为：5.8-0.4=5.4dBm,61,三、室内覆盖系统设计,室内覆盖系统设计总体原则和步骤 信源及分布系统方式选取 覆盖分区考虑 确定设备安装位置 天线布放 电梯覆盖考虑 走线问题 功率分配 系统切换设计 室外干扰及外泄控制,62,大堂出入口,各个楼层电梯口，楼梯间,车库出入口,各个楼层窗口处,针对不同场景采用何种切换策略？,系统切换设计,63,一般建筑物大堂出