華為室內(nèi)覆蓋規(guī)劃+10

1、MF005602室內(nèi)覆蓋規(guī)劃ISSUE1.0目錄課程說明1課程介紹1課程目標(biāo)1相關(guān)資料1第1章 概述21.1 室內(nèi)覆蓋問題21.2 室內(nèi)覆蓋引入3 什么是室內(nèi)覆蓋3 室內(nèi)覆蓋引入3第2章 室內(nèi)覆蓋規(guī)劃流程42.1 站點獲得52.2 站點初步查看/預(yù)規(guī)劃52.3 詳細設(shè)計6 室內(nèi)覆蓋測試6 路徑損耗測試7 下行功率預(yù)算72.4 優(yōu)化驗收82.5 網(wǎng)絡(luò)話統(tǒng)跟蹤9第3章 室內(nèi)傳播模型10第4章 室內(nèi)應(yīng)用的設(shè)備類型124.1 室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)組成124.2 微蜂窩或直放站124.3 天線124.4 功分器134.5 同軸電纜144.6 泄漏電纜164.7 光纖分布式天線系統(tǒng)17第5章 室內(nèi)設(shè)計舉例195.

2、1 電梯覆蓋195.2 頻率規(guī)劃305.3 小區(qū)定義和小區(qū)參數(shù)325.4 鄰區(qū)定義325.5 未來擴容和改動33第6章 天線系統(tǒng)設(shè)計34第7章 部分同軸分布式系統(tǒng)器件參數(shù)39課程說明課程介紹本課程介紹了GSM室內(nèi)分布系統(tǒng)的概念和設(shè)計，主要闡述了室內(nèi)分布系統(tǒng)的需求、規(guī)劃流程、設(shè)計目標(biāo)、詳細設(shè)計和參數(shù)設(shè)計。本課程的主要內(nèi)容如下：室內(nèi)分布系統(tǒng)概述、設(shè)計流程、室內(nèi)傳播模型、分布系統(tǒng)有關(guān)設(shè)備類型、典型環(huán)境設(shè)備設(shè)計、天線設(shè)計和部分器件參數(shù)等內(nèi)容。課程目標(biāo)完成本課程的學(xué)習(xí)后，您應(yīng)該能夠：l 了解室內(nèi)分布系統(tǒng)組成、應(yīng)用l 掌握設(shè)計方法、掌握典型環(huán)境下的設(shè)計原則相關(guān)資料第1章 概述1.1 室內(nèi)覆蓋問題隨著社會經(jīng)

3、濟的高速發(fā)展，新的摩天大樓如豪華賓館、商業(yè)中心、大型公寓等，地下結(jié)構(gòu)如地鐵、地下室、地下車庫等大量涌現(xiàn)，使手機在室內(nèi)的使用頻率日益增加。用戶已不再滿足于只有室外的移動通信服務(wù)，同時也要求有更好的室內(nèi)移動通信服務(wù)。室內(nèi)移動通信存在著以下幾個問題：覆蓋方面，由于室內(nèi)的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，建筑物自身的屏蔽和吸收作用，造成了無線電波較大的傳輸衰耗，形成了移動信號的弱場強區(qū)甚至盲區(qū)，致使大樓的地下室、一、二層場強較弱，甚至存在一些盲區(qū)。由于室內(nèi)的覆蓋不好，容易出現(xiàn)手機掉網(wǎng)的現(xiàn)象，造成尋呼無響應(yīng)。質(zhì)量方面，建筑物高層空間極易存在無線頻率干擾，服務(wù)小區(qū)信號不穩(wěn)定，出現(xiàn)乒乓切換效應(yīng)，話音質(zhì)量難以保證，并出現(xiàn)斷音、掉話現(xiàn)

4、象。容量方面，建筑物諸如大型購物商場、會議中心，由于移動電話使用密度過大，局部網(wǎng)絡(luò)容量不能滿足用戶需求，無線信道發(fā)生擁塞現(xiàn)象。目前室內(nèi)覆蓋主要依靠室外現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)覆蓋的延伸方式，如直放站方式、室外大功率基站方式、天線架高方式。但是這樣的解決方式帶來以下問題：l 由于穿透損耗大，室內(nèi)覆蓋效果差，存在大量覆蓋盲區(qū)，無法通話；l 采用直放站方式時，對源信號電平要求高，并且交調(diào)干擾和同鄰頻干擾都比較嚴(yán)重，通話質(zhì)量難于保證，控制不好，會影響整網(wǎng)的質(zhì)量。l 采用直放站和室外基站沒有根本解決容量問題，網(wǎng)絡(luò)容量有限，接通率低；l 天線架設(shè)太高會帶來越區(qū)覆蓋，影響整網(wǎng)質(zhì)量；l 室外小區(qū)增加頻率時，頻率規(guī)劃困難，網(wǎng)

5、絡(luò)容量增長困難；1.2 室內(nèi)覆蓋引入1.2.1 什么是室內(nèi)覆蓋由于室內(nèi)覆蓋存在上述問題，因此出現(xiàn)了解決室內(nèi)覆蓋的解決方案。室內(nèi)覆蓋是針對室內(nèi)用戶群、用于改善建筑物內(nèi)移動通信環(huán)境的一種成功的方案，室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)其原理是利用室內(nèi)天線分布系統(tǒng)將移動基站的信號均勻分布在室內(nèi)每個角落，從而保證室內(nèi)區(qū)域擁有理想的信號覆蓋。1.2.2 室內(nèi)覆蓋引入應(yīng)用這些方案可帶來的效果有：1、可以較為全面地改善建筑物內(nèi)的通話質(zhì)量，提高移動電話接通率，開辟出高質(zhì)量的室內(nèi)移動通信區(qū)域；2、使用微蜂窩系統(tǒng)可以分擔(dān)室外宏蜂窩話務(wù)，擴大網(wǎng)絡(luò)容量。3、解決高層干擾問題。如：在大樓的高層，許多室外小區(qū)的信號有直達路徑到達室內(nèi)，來自各個方

6、向的信號電平較高，干擾大，很難有干凈的不受干擾的信道。解決的辦法是用室內(nèi)覆蓋，靠滿足較高的C/I值，獲得較高質(zhì)量的室內(nèi)移動通信服務(wù)。對于室內(nèi)覆蓋，天線的輸出功率很低，加上建筑物外墻的衰減，因此室內(nèi)小區(qū)對室外小區(qū)的影響是很有限的。圖1-1是一個大樓室內(nèi)覆蓋的示意圖。圖1-1 室內(nèi)覆蓋示意圖第2章 室內(nèi)覆蓋規(guī)劃流程室內(nèi)覆蓋規(guī)劃分為幾個不同的階段。首先要做的是找到想要覆蓋的目標(biāo)建筑物。需要室內(nèi)覆蓋的地方通常是覆蓋差的大型建筑物、賓館、寫字樓、地下停車場等，還有話務(wù)量高的大型室內(nèi)場所，如車站、機場、商場、體育館、購物中心等。在站點的初步勘察后，進行站點的詳細勘察。接著進行詳細的設(shè)計，然后設(shè)備安裝，安裝

7、完成之后，無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃人員還要進行測試和優(yōu)化，看是否達到預(yù)期要求。下面用一個流程框圖來表示規(guī)劃的流程。2.1 站點獲得l 客戶需求的詳細說明，用戶數(shù)、覆蓋要求、服務(wù)等級l 在設(shè)計前收集周圍小區(qū)的信息l 在開始規(guī)劃前，獲得物業(yè)主的允許，考察大樓，或者最好得到大樓的設(shè)計平面圖l 準(zhǔn)備目標(biāo)建筑的列表l 得到被批準(zhǔn)的目標(biāo)2.2 站點初步查看/預(yù)規(guī)劃l 獲得樓層布置和大樓的信息，以及人員的分布情況l 預(yù)先考察可能的天線布放位置，電纜布放，尋找BTS的最佳位置l 和實施人一起進行站點考察l 做測試確定天線的最終安裝位置l 為每一個天線的安裝位置照相，存為資料2.3 詳細設(shè)計這是設(shè)計的重要部分。詳細的設(shè)計包

8、括功率預(yù)算，系統(tǒng)圖，解決方案描述。功率預(yù)算的意義是保證在發(fā)射端和天線端的射頻部件的衰減不太大，以提供足夠高的信號電平。這也最終決定了是使用同軸電纜、還是光纖來給天線饋電。需要的信號電平將決定天線的數(shù)量和站點使用的設(shè)備類型。典型的室內(nèi)應(yīng)用，在覆蓋區(qū)域的95%內(nèi)，信號電平介于-80dBm和-85dBm之間。這就決定了在不同位置處的天線需要的EIRP值和BTS、電纜、天線的數(shù)量。通常，運營者根據(jù)不同的覆蓋類型，例如：農(nóng)村、郊區(qū)、市區(qū)、密集市區(qū)、室內(nèi)等來定義信號電平。除了EIRP，小區(qū)的范圍也取決于環(huán)境類型朹辦公室、賓館、商場的布局。表2-1中列舉了一些典型的環(huán)境。EIRP值的也可由下面的方法通過測試

9、來確定。表2-1 在EIRP15-17dBm下，不同室內(nèi)環(huán)境的小區(qū)范圍環(huán)境類型EIRP小區(qū)范圍開放的辦公室15-17dBm60 - 80 m賓館15-17dBm60 - 80 m商場15-17dBm60 - 80 m2.3.1 室內(nèi)覆蓋測試對大樓現(xiàn)有的由周圍宏蜂窩提供的室內(nèi)移動信號進行測試，收集所用頻段內(nèi)存在的各種頻率的信號，找出各樓層最強的信號電平，由此得到各樓層所需的最小設(shè)計電平。為保證樓內(nèi)手機能夠駐留在室內(nèi)微蜂窩上并具有良好的載干比，必須保證樓內(nèi)有足夠高的設(shè)計電平。例如在南寧某大廈方案設(shè)計期間選擇了第20、22、23、24、28層進行了現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的室內(nèi)覆蓋測試，測試結(jié)果見表-B。設(shè)計的各樓

10、層所需的最小設(shè)計電平為：樓層最小電平（-dBm）-2-85-1-851-802028-702.3.2 路徑損耗測試路徑損耗測試的目的是為了確定該大樓的墻壁、內(nèi)部裝飾物等物體的損耗。采用測試發(fā)射機在測試點發(fā)射GSM900信號，用SAGEM測試手機在樓層各點測量接收信號電平，根據(jù)測試結(jié)果，GSM900信號的路徑損耗計算如下：Ploss = EiRP RxLev其中，Ploss為路徑損耗；EiRP為測試發(fā)射機的有效輻射功率，RxLev為測試手機接收電平。根據(jù)大量的測試數(shù)據(jù)，測得樓內(nèi)最大路徑損耗。再由上面的式子，可得到設(shè)計所需參考的EIRP值EiRP = Ploss + RxLev。如果總的路徑損耗太

11、大，所需要的EIRP值就可能很高，也許就需要布置多個天線，來減少室內(nèi)路徑損耗。2.3.3 下行功率預(yù)算為了計算下行功率，在天線和BTS之間的所有部件都要考慮到計算中去。圖2-2表示了輸出功率4W的BTS，5個天線的系統(tǒng)示意圖。在各位置的天線處計算得出的EIRP值由表2-2給出。圖2-2 基于同軸電纜的分布式天線系統(tǒng)的例子表2-2 圖-2中計算得出的每一個天線的功率預(yù)算A1A2A3A4A5饋線總長（m）253540105120饋線總損耗-2.7-3.7-4.2-11.9-13.7跳線損耗-0.5-0.5-0.5-0.5-0.515dB耦合器-15.1-0.1-0.1-0.1-0.110dB耦合器

12、0-10.4-10.4-0.4-0.4對稱功分器-3-3-3-3BTS輸出功率dBm3636363636天線增益22222EIRP19.720.319.822.120.3在結(jié)束室內(nèi)設(shè)計之前，應(yīng)建議使系統(tǒng)設(shè)計圖得到執(zhí)行，這樣才能保證設(shè)計能盡可能實現(xiàn)。這之后就可以做頻率規(guī)劃和參數(shù)設(shè)計了。多數(shù)情況下，找到不受干擾和空閑的頻率是困難的，除非是專門預(yù)留了室內(nèi)應(yīng)用的頻率。如果沒有預(yù)留，就應(yīng)該使用外部干擾程度低的頻率。這就要求測試室內(nèi)的信號，可以利用測試手機、頻譜儀等測試設(shè)備來測試，選擇接收到的外部信號中較弱的頻率。這對于選擇BCCH信道的頻率尤為重要，因為它要求的C/I值要比非BCCH的頻率的C/I值高。

13、詳細設(shè)計可總結(jié)為：l 進行功率預(yù)算計算，得到EIRP值l 畫系統(tǒng)連接圖l 寫出解決方案的描述l 得出系統(tǒng)圖執(zhí)行的難度l 做頻率規(guī)劃和參數(shù)設(shè)計2.4 優(yōu)化驗收在室內(nèi)設(shè)備安裝完成后，要進行自檢。這也是保證每一項工作按設(shè)計來做的唯一辦法。至少以下的一些工作要求檢查：l 室內(nèi)呼叫l(wèi) 小區(qū)選擇和重選（C1或C2準(zhǔn)則）l 建筑物內(nèi)部小區(qū)和建筑物外部的小區(qū)間的切換。l 檢查信號強度，做移動測試l 檢查通話質(zhì)量，必要時調(diào)整頻率l 從BSS話統(tǒng)中觀察小區(qū)的話務(wù)，依據(jù)測量數(shù)據(jù)和話統(tǒng)來最后確定參數(shù)2.5 網(wǎng)絡(luò)話統(tǒng)跟蹤從OMC話統(tǒng)中可檢查下面一些項目：l 平均占用時間和擁塞時間l 切換成功率，包括切入、切出成功率l

14、接收質(zhì)量和呼叫成功率l 掉話率第3章 室內(nèi)傳播模型在射頻工程中，網(wǎng)絡(luò)設(shè)計師使用預(yù)測工具來決定小區(qū)的覆蓋。一些成熟的模型對于室外的應(yīng)用是有效的，對于室內(nèi)應(yīng)用是不適合的。有一些室內(nèi)的傳播模型，用于預(yù)測室內(nèi)環(huán)境的信號電平是基于經(jīng)驗曲線的逼近。這里僅簡要介紹ITU推薦的簡單的室內(nèi)傳播模型。這可以幫助確定室內(nèi)小區(qū)的數(shù)目，天線的數(shù)目。因此在實際設(shè)計中建議使用測試發(fā)射設(shè)備從不同的地方來檢查信號的傳播。這里描述的模型是一個站點的通用模型，可用于典型的室內(nèi)環(huán)境，它需要很少的環(huán)境路徑損耗信息。用平均的路徑損耗和有關(guān)的陰影衰減統(tǒng)計來表征室內(nèi)路徑損耗。這里的模型計算穿過多層樓層的損耗，以應(yīng)用于頻率在樓層間復(fù)用的情況。

15、基本的模型如下：Ltotal=20 log f + N log d + Lf（n）- 28 dBN：距離損耗系數(shù)f：頻率（MHz）d：Bs和Ms間的距離Lf：樓層穿透損耗（dB）n：Bs和Ms間的樓層數(shù)表3-1和0給出了基于測量得出的典型參數(shù)。表3-1 距離損耗系數(shù)N頻率（MHz）公寓辦公室商場9003033201800-2000283222表3-2 樓層穿透損耗Lf ，n 是樓層數(shù)目頻率（MHz）公寓辦公室商場900-9（1層）19（2層）24（3層）-1800-20004 * n15 + 4 * （n-1）6 + 3 *（n-1）第4章 室內(nèi)應(yīng)用的設(shè)備類型4.1 室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)組成室內(nèi)覆蓋系

16、統(tǒng)主要由信號源和信號分布系統(tǒng)兩部分組成。如圖4-1所示。圖4-1 室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)組成4.2 微蜂窩或直放站室內(nèi)覆蓋使用的信號源可選擇的有微蜂窩或直放站。對于小范圍的室內(nèi)覆蓋可用直放站。這種解決方案成本便宜，安裝快速。缺點是不能提供額外的容量。但使用直放站方式，通話質(zhì)量難于保證，控制不好，會影響整網(wǎng)的質(zhì)量。在室外站存在富余容量的情況下，通過直放站（Repeater）將室外信號引入室內(nèi)的覆蓋盲區(qū)。室內(nèi)覆蓋應(yīng)用常用的解決方案是用微蜂窩。微蜂窩可應(yīng)用于室內(nèi)，可安裝在任何地方，包括掛在墻上，如：BTS22C、BTS3001C。依據(jù)需要的容量，依據(jù)于建筑物的大小、安裝方案、成本，可以考慮使用宏蜂窩或幾個微蜂

17、窩。4.3 天線分布式天線系統(tǒng)中使用的天線，一般增益較小，對波束的半功率寬度也沒有具體要求，這是由室內(nèi)覆蓋的特點決定的?？蛇x擇的天線類型有多種，如小的平板定向天線，全向柱形天線，全向吸頂天線。在下面的圖4-2和表4-1中列出了部分天線的外形、參數(shù)，這些天線都是雙頻段類型。圖4-2 選擇的室內(nèi)天線表4-1 一些型號的室內(nèi)天線參數(shù)K 738 449K 742 149K 741 572類型全向柱形定向平板吸頂全向頻段900/1800900/1800900/1800增益2dBi2dBi2dBi最大功率50 W25 W50 W重量250 g500 g400 g尺寸20 / 216 mm205/155/4

18、2 mm260/78 mm極化垂直垂直垂直定向平板天線和全向吸頂天線通常被用于辦公室、賓館、居住樓、展覽館、走廊。對于一般單根天線覆蓋區(qū)域較小的場合，建議使用雙頻段全向天線，如果是覆蓋比較空曠的狹長區(qū)域，則建議采用定向天線。全向柱形天線主要用于內(nèi)部空間大的建筑，如：體育館，工業(yè)場館，商場。對于居住樓和賓館設(shè)計天線的安裝位置是有較大困難的，除了復(fù)雜的樓層布局，視覺效果也是很重要的。有時由于布放電纜困難，一些如吸頂天線的解決方案就不能用了。4.4 功分器在室內(nèi)應(yīng)用中功分器是經(jīng)常使用的。使用功分器可以把一個信號源的信號分成多個分支，并把信號分配給多個天線。功分器把信號分配進饋電電纜時會引入損耗，損耗

19、取決于分配的端口數(shù)。有等功率分配器，在兩個端口間分配相等的信號。損耗的簡單關(guān)系是10*log（N），N 是等功率分配器輸出的端口數(shù)。也有不等功率分配器，在端口間分配不同的功率。所有的功分器都會帶來少量的損耗插入損耗。表4-2 不等功分器的例子，2個輸出端口類型2端口功分器(dB)插入損耗 (dB)頻帶KathreinK 63 23 60617.0 / 1.00.05800-2000MhzK 63 23 610110.4 / 0.40.05800-2000MhzK 63 23 615115.1 / 0.10.05800-2000Mhz表4-3 等功率分配器類型輸出端口數(shù)目每端口功率損耗插入損耗(

20、dB)頻帶KathreinK 63 22 61 123 dB0.05800-2000MhzK 63 22 63 134.8 dB0.05800-2000MhzK 63 22 64 146 dB0.05800-2000Mhz4.5 同軸電纜在分布式天線系統(tǒng)中，要使用饋線把所有器件連接起來。對于干線要選用損耗較小的電纜，如7/8”饋管。對于到天線的支線，為了便于安裝和節(jié)約成本，盡量使用1/2”跳線。這種辦法就應(yīng)用在下面的例子中了，在樓層間的長直電纜是粗的主干電纜，到各樓層的天線使用細的電纜來連接。參見圖4-5。表4-4列舉了一些廠商的電纜性能。如在圖4-5中的電梯天井中的電纜長度超過100米時可使

21、用5/4”饋線。假定饋線長度10米，1/2”跳線是最好的方案。因為它容易安裝，在電纜兩端不另外需要跳線。如果使用7/8”饋線，在電纜兩端末端要加上兩條跳線。從損耗看，兩者沒有大的差別，但成本和工作量反而提高了。10 m 1/2 ”跳線，Loss = 0.1 × 8 = 0.8 dB10 m 7/8 ”饋線 + 2 短跳線，Loss = 0.1 × 4 + 2 ×0.3 = 1.0 dB1/2 ”跳線電纜常被用于連接BTS(使用比1/2 ”尺寸大的饋線電纜）和天線。表4-4 幾種類型的饋線類型饋線直徑（英寸）損耗/100m（900MHz）損耗/100m（1800MH

22、z）最小彎曲半徑 /mmAndrewLDF2RN-503/8111695LDF4RN-50A1/2811125LDF5RN-507/846250RFSLCF3/8Cu2Y-LS0H3/8101450LCF1/2Cu2Y-LS0H1/271070LCF7/8Cu2Y-LS0H7/846120圖4-5 大樓內(nèi)不同饋線電纜應(yīng)用的例子4.6 泄漏電纜作為系統(tǒng)的一部分，泄漏電纜在室內(nèi)系統(tǒng)中也有相當(dāng)?shù)膽?yīng)用。主要用于隧道和長的通道中的覆蓋。一種優(yōu)化的解決方案取決于環(huán)境和應(yīng)用，因為在布放和隱藏方面的困難，有些地方不能安裝泄漏電纜?？墒菂s適合安裝于商場，地下停車場和隧道。其主要有兩個指標(biāo)：耦合損耗（距離電纜一定

23、遠處）和縱向損耗（每距離的損耗）。在電纜的終端需要一個終端負載。與同軸饋電相比，泄漏電纜的設(shè)備成本和安裝費用都較貴。表4-5列舉了Andrew一些泄漏電纜的類型。表4-5 泄漏電纜特性類型饋線直徑（英寸）衰減損耗 /dB/100m 900MHz (1800 MHz)耦合損耗 /dB在給定距離95%的區(qū)域900MHz(1800MHz)最小彎曲半徑 /mmAndrewRXL4-1RN1/210 (13)68 (73) 在6m125RXL5-1RN7/85 (8)69 (72) 在6m254RXL6-1RN5/44 (6)71 (73) 在6m380RXL7-1RN13/83 (5)72 (77)

24、在6m508泄漏電纜在一定距離處的“EIRP”由下式計算：LEAKYEIRP = P - C - L（d）P輸入功率； C耦合損耗；L（d）距離連接點一定距離處的泄漏電纜損耗。L （d）= 衰減損耗 * 距離d 4.7 光纖分布式天線系統(tǒng)一種克服長的饋線電纜損耗大的解決方案是使用光纜。這種應(yīng)用可使分配的射頻信號沒有大的損耗。它的原理是在饋源（BST或直放站）和天線之間使用光纖。附屬部件是需要電光、光電轉(zhuǎn)換器件。光端主機（MU）被放置在BTS處，它把BTS的電信號轉(zhuǎn)換成光信號。在這過程中信號也可以放大，以消除在轉(zhuǎn)換過程中信號的損失。光信號被分配到遠端的天線處的遠端光端機（RU），RU放大光信號并

25、轉(zhuǎn)換為電信號。MU與RU是雙向的（電光電）。通常MU能連接的RU的有一個最大數(shù)目，廠商能提供的最大數(shù)目是24。對于每一個RU必須有兩根光纖，一個用于上行，一個用于下行。此外MU和RU的運行還需要有電源。由于MU的最大輸入有一個限制，該值比BTS的最小輸出要小，因此在BTS和MU之間的下行通路上需要一個衰減器（Attenuator 1 DL）來衰減信號。此外，在上行方向的同一處也需要一個衰減器，以保護BTS 不出現(xiàn)阻塞和降低輸入的三階互調(diào)產(chǎn)物。基本上在需要很長的電纜時光纖系統(tǒng)被建議使用?？赡軕?yīng)用的地方如大的校園設(shè)施，公司的建筑。圖4-7是應(yīng)用光線分布式系統(tǒng)的組成圖。圖4-7 應(yīng)用光纖的分布式天線

26、圖例第5章 室內(nèi)設(shè)計舉例在這部分舉出一個帶有電梯和地下部分的多層建筑的室內(nèi)覆蓋的設(shè)計例子。首先，給出電梯覆蓋的方法，接著是整個大樓的射頻設(shè)計的步驟和計算。這里假定是GSM900MHz。如果希望使用GSM1800MHz，可以按1800MHz頻段重新計算損耗和EIRP。需要說明的是，室內(nèi)分布式系統(tǒng)的詳細設(shè)計計算因?qū)嶋H的環(huán)境不一樣，應(yīng)按實際工程進行具體的計算。本文僅是講述設(shè)計過程的舉例，計算中所用的饋線損耗、天線增益使用表格中給出的參數(shù)。附表中給出了實際的分布式天線的器件和參數(shù)。5.1 電梯覆蓋電梯覆蓋有兩種解決方式。一是用泄漏電纜，一種是用安裝在電梯里的用跳線連接在一起的雙付天線。見圖5-1。電梯

27、里的信號由電梯外的信號轉(zhuǎn)發(fā)來提供。使用雙付天線，一付天線安裝在電梯里，一付安裝在電梯外的頂部。信號由安裝在電梯井的頂部的天線提供。電梯井頂部的天線用定向天線，它和在電梯頂上的天線的波束方向正對。電梯里的天線可以用定向的，也可以用全向的，主要由視覺上考慮。在電梯里的EIRP由下式計算：EIRPlift = Pbts - Closs + Atx - PathLoss + Arx - Jloss + Adon圖5-1 電梯覆蓋-用雙付天線或泄漏電纜（虛線）表達式中：Pbts ：BTS輸出功率Closs：BTS和電梯井的發(fā)射天線的電纜損耗Atx：電梯井的發(fā)射天線的增益PathLoss：在電梯井中的信號

28、路徑損耗Arx：在電梯上的接收天線增益Jloss：在電梯里連接兩天線的跳線損耗Adon：在電梯里的天線增益圖5-2 隧道傳播路徑損耗圖在電梯井中的信號路徑損耗PathLoss ，可由圖5-2所示的得出?？蓞⒖此淼离姴▊鞑ツＰ汀Ｔ趫D5-2中的圖表（僅指測試曲線），觀察得知，信號在靠近發(fā)射天線附近波動很劇烈，在一定得距離處后信號衰減逐漸增大。但是，衰減并沒有想象中大，主要是由于傳播的管道效應(yīng)，因此信號可以在管道中傳播，傳向接收器。另一種解決方案是在電梯井里使用泄漏電纜。在電梯里的信號有下式計算：Signallift = Pbts - Closs- Cpl - Ctx(m) - Eloss式中：Pb

29、ts ：BTS的輸出功率Closs：BTS和泄漏電纜連接點之間的電纜損耗Cpl：泄漏電纜的耦合損耗Ctx(m)：距離m米的泄漏電纜的饋線損耗Eloss：電梯廂損耗使用泄漏電纜比起天線方式的優(yōu)點是不管電梯在天線井中的何處位置泄漏電纜能提供均衡的信號。饋線電纜的損耗是每100米大約5 dB（900MHz）或8 dB（1800MHz）對于7/8”電纜。用天線方式時，損耗主要取決于電梯到發(fā)射天線的距離。這兩種方式應(yīng)根據(jù)EIRP值的計算和方案的成本來考慮。圖5-3 樓層覆蓋示意圖在此考慮一個9層樓高（每層4米）帶有地下層（停車場）的建筑。大樓有2部電梯，大樓每層在高峰時有100人，有移動電話的占60%

30、，按呼損2% ，每用戶話務(wù)量0.02Erl 算。Tfloor = 100 * 60% * 0.02 = 1.2 Erl 。假定在經(jīng)過站點考察和測量后，決定在每層樓安裝5個全向的吸頂天線.每個天線所需的最小的EIRP 值是18 dBm。饋線電纜可以從天花板的夾層中走線。在樓層里到天線的最長距離是21米?？梢允褂?/2”電纜，由于容易彎曲，它不需要使用另外的跳線，經(jīng)過計算損耗不大。圖5-4 頂層天線布放的位置圖（在例子中是A層）表5-1 A，B，C樓層EIRP的計算。為簡化計算，連接損耗和插入損耗未計算入（單位dBm）A1B1C1D1E1L1H1BTS 功率36363636363636BTS 跳線

31、-1-1-1-1-1-1-1BTS 功分器 S3-4.8-4.8-4.8-4.8-4.8-4.8-4.8A 樓層間饋線損耗-0.6-0.6-0.6-0.6-0.6-0.6-0.6A 層功分器 S3-4.8-4.8-4.8-4.8-4.8-4.8-4.8A 層饋線損耗-1.7-1.7-1.7-1.7-0.4-0.5-0.5A 層功分器 S2-3-3-3-3-4.8-4.8-4.8B 樓層間饋線損耗0000000B 層功分器 S30000000B 層饋線損耗0000000B 層功分器 S20000000C 樓層間饋線損耗0000000C 層功分器 S30000000C 層饋線損耗0000000C

32、層功分器 S20000000天線增益222225.85.8EIRP22.122.122.122.121.625.325.3A2B2C2D2E2A3B3C3D3E3BTS 功率36363636363636363636BTS 跳線-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1BTS 功分器 S3-4.8-4.8-4.8-4.8-4.8-4.8-4.8-4.8-4.8-4.8A 樓層間饋線損耗0000000000A 層功分器 S30000000000A 層饋線損耗0000000000A 層功分器 S20000000000B 樓層間饋線損耗-0.6-0.6-0.6-0.6-0.600000B 層功分器 S3

33、-4.8-4.8-4.8-4.8-4.800000B 層饋線損耗-1.7-1.7-1.7-1.7-0.400000B 層功分器 S2-3-3-3-3000000C 樓層間饋線損耗00000-0.6-0.6-0.6-0.6-0.6C 層功分器 S300000-4.8-4.8-4.8-4.8-4.8C 層饋線損耗00000-1.7-1.7-1.7-1.7-0.4C 層功分器 S200000-3-3-3-30天線增益2222222222EIRP22.122.122.122.126.422.122.122.122.126.4上表中的一些器件的說明如下：BTS 跳線：連接BTS和從BTS出來的第1個功分

34、器的電纜損耗樓層間饋線損耗：在兩層樓間的電纜損耗，假定電纜長7米，1/2”功分器 S3 ：一分三功分器，每一路輸出損耗約-4.8 dB ，為簡便未將插入損耗計算在內(nèi)功分器 S2 ：一分二功分器，每一路輸出損耗約-3 dB ，為簡便未將插入損耗計算在內(nèi)層饋線損耗：在同一樓層內(nèi)的饋線損耗EIRP的計算顯示，對于多數(shù)天線輻射的功率近似相同。如按最小所需EIRP =18 dBm ，還余有一些功率余量。對于其它樓層的計算類似。下面進一步計算地面層和地下層的情況。在底層為了使大廳入口處獲得良好的覆蓋，將使用掛在墻上的平板天線。平板天線的主波束方向正對著建筑物中央，這樣大廳入口處的信號有很強的信號，而由于背

35、向的抑制，信號傳播到建筑物外的信號減弱了。在地下使用兩段泄漏饋電電纜 F1 長50 米，F(xiàn)2 長90 米，7/8”，每100米衰減5 dB。BTS 輸出端使用一分四功分器 S4 ，提供 4 路分支，每一路分支功率約降低 6 dB。圖5-5 A，B，C樓層天線布放圖示圖5-6 地面層水平布放圖 4付全向天線安裝于天花板，定向天線安裝于墻面。圖5-7 地面和地下層部件安裝示意圖表5-2表示了地面和地下層天線和饋線的EIRP值，對于饋線的EIRP是以它的最大距離計算。表5-2 地面和地下層的EIRP計算值G1G2G3G4G5F1F2BTS功率36363636363636BTS跳線-1-1-1-1-1

36、-1-1BTS功分器S4-6-6-6-6-6-6-6底層間饋線損耗-0.6-0.6-0.6-0.6-0.6-0.6-0.6底層功分器S3-4.8-4.8-4.8-4.8-4.800底層饋線損耗-1.7-1.7-1.7-1.7-400底層功分器S2-3-3-3-3000地下層間饋線損耗00000-0.7-0.7地下功分器S200000-3-37/8”耦合損耗00000-69-69泄漏電纜損耗00000-2.5-4.5天線增益22225.800EIRP（-dBm）20.920.920.920.925.4-46.6-48.8如果替代圖-8中的3個微蜂窩，也可能使用放置在某一處的宏蜂窩。最好是安放在樓

37、層的中部，例如E層。在這種情況下，有兩段垂直布置的電纜，使用功分器分配信號給每樓層的天線。在樓層間的垂直面可用7/8”饋線，1/2”用在樓層的平面內(nèi)來分配信號。圖5-8是這種方案的圖示。圖5-8 用一個BTS的室內(nèi)覆蓋圖示由于在BTS和連續(xù)的樓層間距離不等，距離長，使用了不等功分器，以提供功率近似相等的信號到各樓層的天線。下面的表5-3列出了計算出的每個功分器的損耗和EIRP值，每層的天線的EIRP值未包含在表中，它可由類似前面3個微蜂窩的計算得出。表5-3 圖5-8中的信號損耗計算A層電梯A層B層C層D層E層BTS功率 (dBm)4646464646463 dB功率分配-3-3-3-3-3-

38、3E層饋線損耗-0.16-0.16-0.16-0.16-0.16-0.16第1個功分器損耗-0.4-0.4-0.4-0.4-0.4-10.4D層饋線損耗-0.16-0.16-0.16-0.16-0.160第2個功分器損耗-0.4-0.4-0.4-0.4-10.40C層饋線損耗-0.16-0.16-0.16-0.1600第3個功分器損耗-0.4-0.4-0.4-10.400B層饋線損耗-0.16-0.16-0.16000第4個功分器損耗-1-1-7000A層饋線損耗-0.16-0.160000第5個功分器損耗-1-70000總EIRP(dBm)393334.1631.3231.8832.44上表

39、中功分器的一個輸出口的EIRP值39 dBm是較高的值，可以用來提供電梯井和電梯的覆蓋。如果信號電平高，而可能帶來干擾的問題時，就要應(yīng)用衰減器。宏蜂窩的輸出功率是40W（46dBm），如果需要，可以降低BTS的靜態(tài)功率。BTS可提供多個TRX，如BTS3X。在使用宏蜂窩時，如果在宏蜂窩的機頂輸出口上接饋線，則可在大樓內(nèi)規(guī)劃一個獨立的微小區(qū)。如果需要，就要使用不同的饋線來接入各獨立的覆蓋區(qū)。參見圖5-9的例子。這種超過3個微蜂窩的解決方案的優(yōu)點是小區(qū)容量的配置靈活。如果是一個機柜定義3個小區(qū)，那么依話務(wù)量的需求，小區(qū)可配置成 1/2/3 或 2/2/2 或1/1/4等。這些配置在宏蜂窩上不需要附

40、加的部件，宏蜂窩也可提供比微蜂窩大的功率。但是宏蜂窩體積大，又重，安裝空間難找。微蜂窩容易安裝，不需要專門的房間。在發(fā)生故障時的影響程度不一樣。宏蜂窩一旦發(fā)生故障，整個室內(nèi)覆蓋要受影響，而用多個微蜂窩則會降低故障影響面。圖5-9 1BTS- 3cell 的室內(nèi)方案5.2 頻率規(guī)劃在室內(nèi)覆蓋設(shè)計中，頻率規(guī)劃是建立在測試基礎(chǔ)上的。一些運營者留有少量的頻道用于微蜂窩，宏蜂窩沒有使用這些頻道，這種策略很好，可是頻道數(shù)有限。多數(shù)情況下，運營者沒有專門留有微蜂窩用的頻率。為了找到室內(nèi)應(yīng)用的最好的頻率，最好是進行室內(nèi)信號的測試，選出信號電平最弱的頻率。這在高層建筑中尤為重要，外部小區(qū)經(jīng)常處于樓層的視線范圍內(nèi)

41、，在高層接收到的外部小區(qū)信號雜亂。而重要的又是要找出BCCH用的頻點。如果外部小區(qū)使用跳頻，室內(nèi)小區(qū)也可使用同外部小區(qū)同樣的MA表，或使用自己選出的C/I值好的頻道組成的MA表。當(dāng)室內(nèi)小區(qū)的信號被限制在室內(nèi)，就不會對外部的小區(qū)有影響。高層大樓的信號如表5-4所示。表5-4是南寧新興大廈聯(lián)通信號的測試情況，可看出高層可收到很多信號。表5-4 新興大廈覆蓋測試結(jié)果頻點接收電平（-dBm）20層22層23層24層28層1層-1層-2層110-84-69-94111-71-82-73-74-71-89112-75-77113-70-88-83-67-72114-78-95-68-73115-73-77

42、-66-67-59-70116-82-81-75-78-88117-75-79-74-69-57-78-101119-78-80-73-71-75120-75-72-89121-60-80-71-73-88122-80-85-82-79-68-93123-72-73-74-72-68124-80-82-74新興大廈微蜂窩的頻率規(guī)劃為：小區(qū)名稱BCCHTCH新興大廈M11996在建筑物內(nèi)可有多個小區(qū)。這些小區(qū)分布在每一樓層，在樓層間可重復(fù)使用頻率。頻率可每隔一層復(fù)用，在每種情況下都要進行測試。要注意同外部的切換關(guān)系。避免定義的鄰區(qū)中出現(xiàn)同BCCH同BSIC的小區(qū)。如果在某一層和電梯中使用某一頻率

43、，則在其它層中不能使用該頻率。因為移動的電梯會使MS 和其它使用同一頻率的層相互干擾。在室內(nèi)應(yīng)用跳頻是有益的，起到頻率分集和干擾均化的作用，可以減少快衰落的影響，快衰落在室內(nèi)環(huán)境下是較典型的。頻率規(guī)劃原則如下：l 在頻率資源允許的情況下，室內(nèi)覆蓋盡量采用專用頻段；l 采用偷頻方式，盡量確保BCCH頻率不受干擾，TCH層的規(guī)劃可以采取射頻跳頻的方式來減少干擾。l 不選擇鄰近小區(qū)的頻率，盡量不選擇這些頻率的鄰頻。l 借助BTS設(shè)備上行頻點掃描功能查找上行可用頻率；借助路測設(shè)備的下行掃描功能查找下行可用頻率。l 對于大樓的低層部分用常規(guī)的頻率計劃方法，在干擾較大的高層部分建議采用專用頻點，最終的頻率

44、選擇以實際干擾環(huán)境測試為準(zhǔn)。5.3 小區(qū)定義和小區(qū)參數(shù)室內(nèi)覆蓋的實施給網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)帶來了特別的概念。那些小區(qū)被認(rèn)作微微小區(qū)，被分配到微微小區(qū)層。因此，網(wǎng)絡(luò)可被認(rèn)為是分層結(jié)構(gòu)網(wǎng)或分層小區(qū)結(jié)構(gòu)網(wǎng)（HCS）。在不同的小區(qū)間小區(qū)的定義和話務(wù)管理的策略可參考多層網(wǎng)的話務(wù)管理。微微小區(qū)（即室內(nèi)小區(qū)）在網(wǎng)絡(luò)中可由小區(qū)層參數(shù)定義。如果小區(qū)被定義成微微小區(qū)，那么它同其它宏蜂窩小區(qū)和微蜂窩小區(qū)的關(guān)系上是擁有高的優(yōu)先級。通過C2準(zhǔn)則可以使手機在空閑狀態(tài)駐留在室內(nèi)微蜂窩小區(qū)上。C2準(zhǔn)則即小區(qū)重選準(zhǔn)則，根據(jù)GSM05.08協(xié)議，影響C2準(zhǔn)則的主要參數(shù)為C1和小區(qū)重選偏移（CRO）。其中C1 = 手機接收電平（RxLev）手

45、機最小接入電平（RxAccMin），為小區(qū)選擇準(zhǔn)則。微蜂窩小區(qū)設(shè)置如下（在此僅是舉例）：小區(qū)名稱新興大廈M RxAccMin-100dBmCRO10dB （根據(jù)實際情況而定）CRH8dBCBQ 、CBA正常在切換時有高的優(yōu)先權(quán)來接收移動臺的通話。為了防止乒乓切換，讓通話較長時間保持在微微小區(qū)，要設(shè)置切換門限和磁滯參數(shù)，這些參數(shù)的描述參考多層網(wǎng)的話務(wù)管理。5.4 鄰區(qū)定義通常微小區(qū)不需要定義太多的鄰區(qū)。當(dāng)然在一個地方有多于一個的室內(nèi)小區(qū)，那么就應(yīng)按照相應(yīng)的關(guān)系來設(shè)置。有某些小區(qū)需要同外部小區(qū)定義鄰區(qū)關(guān)系，特別是大樓的入口處運行的微微小區(qū)。該微小區(qū)同外部小區(qū)設(shè)置有雙向的切換關(guān)系，參數(shù)應(yīng)設(shè)置成這樣，

46、當(dāng)微微小區(qū)的信號和質(zhì)量低于設(shè)定的門限時，且沒有別的微微小區(qū)可以來替代，移動臺可以從微微小區(qū)切換到外部小區(qū)。5.5 未來擴容和改動室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)在設(shè)計安裝完成之后，不需要做額外的改動。而在容量方面，卻有可能增加小區(qū)容量。當(dāng)然在設(shè)計過程中，話務(wù)量的增長應(yīng)該預(yù)先估計到的，并留有一定的余量。但一些建筑可能有臨時的擴容需要，這經(jīng)常發(fā)生在一些特殊事件上，如在大樓里舉行慶祝會，會議，招待會。在這種情況下，需要提供額外的容量。這可以很容易的靠增加TRX或室內(nèi)BTS來完成。設(shè)計者應(yīng)該預(yù)留一些空間和功率給增加的設(shè)備。第6章 天線系統(tǒng)設(shè)計進行室內(nèi)分布式系統(tǒng)設(shè)計的思路為：l 調(diào)查建筑物類型、構(gòu)造、室內(nèi)結(jié)構(gòu)、干擾環(huán)境、服

47、務(wù)對象（公眾/商業(yè)集團用戶）l 分析路徑損耗l 根據(jù)不同區(qū)域設(shè)置天線（類型、數(shù)目、安裝位置）下面是一些典型區(qū)域的天線設(shè)計準(zhǔn)則：（1）單小區(qū)天線布線準(zhǔn)則建筑室內(nèi)覆蓋由一個小區(qū)完成時，各天線的設(shè)置應(yīng)盡量確保小區(qū)覆蓋區(qū)域內(nèi)信號的均勻分布。一般建議天線按"之"字形安裝。如圖6-1。圖6-1 單小區(qū)天線布線準(zhǔn)則（2）多小區(qū)天線的布線準(zhǔn)則建筑物室內(nèi)覆蓋由多個小區(qū)完成時，必須注意同頻復(fù)用小區(qū)之間要有一定的隔離距離。各天線的設(shè)置同樣要盡量確保各小區(qū)覆蓋區(qū)域內(nèi)信號的均勻分布。在頻率復(fù)用較為緊密的情況下，為確保良好的服務(wù)質(zhì)量，一般建議不同層間的天線安裝在同一位置。如圖6-2。圖6-2 多小區(qū)天

48、線布線準(zhǔn)則（3）密閉環(huán)境天線布局建筑外墻較厚，信號衰減大，泄漏小，受室外同頻小區(qū)干擾小，樓層間的頻率容易規(guī)劃。如圖6-3。圖6-3 密閉環(huán)境天線布局（4）半開放環(huán)境天線布局建筑外墻為玻璃窗/墻結(jié)構(gòu)，信號衰減很小，建筑內(nèi)部為開放的會議環(huán)境，受室外同頻小區(qū)干擾大，需要專用頻率進行規(guī)劃；或采用低輸出功率的多天線系統(tǒng)，將小區(qū)邊緣限制在建筑物內(nèi)。如圖6-4。圖6-4 半開放環(huán)境天線布局（5）框架結(jié)構(gòu)建筑物天線布局建筑內(nèi)墻多且厚，需要將天線安裝在走廊時，天線的輸出功率一般較大以保證良好覆蓋。此時通過走廊窗口會有一定的信號泄漏。需要專用的頻率進行規(guī)劃。樓層間的同頻小區(qū)間隔距離較其他環(huán)境的大。如圖6-5。圖6-5 框架結(jié)構(gòu)建筑物天線布局（6）寫字樓天線布局室內(nèi)商業(yè)集團辦公區(qū)等對服務(wù)質(zhì)量要求較高的區(qū)域，一般采用多根定向和全向天線對室內(nèi)進行覆蓋，通過合理的小區(qū)有效輻射功率設(shè)計容易控制小區(qū)覆蓋范圍，對外界的干擾較小。如圖6-6。圖6-6 寫字樓天線布局（7）停車場天線布局停車場等有一定的覆蓋要求但對容量沒有特別需求的區(qū)域，對手機的接收電平要求不高（-90dBm左右），重點覆蓋區(qū)域是人流量較大的電梯、自動扶梯及停車場出入口