華為無線產(chǎn)品工程師培訓(xùn)之室內(nèi)覆蓋解決方案

無線室內(nèi)覆蓋解決方案一、需求分析二、室內(nèi)覆蓋需要考慮的問題三、華為解決方案四、應(yīng)用實例室內(nèi)覆蓋現(xiàn)狀1、室內(nèi)覆蓋主要依靠室外現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)覆蓋的延伸2、存在以下問題：-80dBm-100dBm1、由于穿墻損耗大，室內(nèi)覆蓋效果差：存在大量覆蓋盲區(qū)，無法通話通話質(zhì)量差，掉話率高部分業(yè)務(wù)開展受限（如GPRS）2、沒有解決容量問題網(wǎng)絡(luò)容量有限，接通率低造成大量的話務(wù)流失，網(wǎng)絡(luò)有待完善現(xiàn)有幾種解決方式存在的問題2、室外大功率基站、天線架高方式網(wǎng)內(nèi)干擾加劇，網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量下降影響整網(wǎng)頻率規(guī)劃，網(wǎng)絡(luò)容量增長困難“孤島效應(yīng)”嚴(yán)重，掉話率高1、直放站方式不能解決系統(tǒng)容量問題交調(diào)干擾嚴(yán)重，通話質(zhì)量難以保證故障率高，維護不便無線式直放站，網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量難以保證；光纖式直放站，需要預(yù)布的光纖系統(tǒng)設(shè)備費用并不低廉沒有根本解決室內(nèi)話務(wù)吸收問題室內(nèi)覆蓋現(xiàn)狀對于用戶（多為集團用戶和高端用戶）：要求優(yōu)質(zhì)服務(wù)隨時隨地獲得服務(wù)差異化服務(wù)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)服務(wù)對于運營商：提供滿意服務(wù)，吸引/留住用戶增加話務(wù)、增加收入樹立品牌，提升形象對于樓宇的業(yè)主：增加收入獲得額外服務(wù)集團用戶賓館酒店繁華商業(yè)區(qū)寫字辦公樓香港移動用戶的室內(nèi)發(fā)話率為總發(fā)話量的30%，而國內(nèi)用戶的室內(nèi)發(fā)話率僅為5%左右，市場前景廣闊。室內(nèi)覆蓋需求一、需求分析二、室內(nèi)覆蓋需要考慮的問題三、華為解決方案四、應(yīng)用實例一、新建室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)可能造成的沖擊信號的碰撞過多的切換對系統(tǒng)造成負(fù)擔(dān)二、系統(tǒng)容量如何提高，頻率計劃的實施三、有別于現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的新業(yè)務(wù)、新功能四、對未來移動通訊系統(tǒng)的適應(yīng)性五、網(wǎng)絡(luò)建設(shè)時需要考慮的傳輸、電源問題室內(nèi)覆蓋需要考慮的問題一、盡量減少新建室內(nèi)系統(tǒng)對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的影響利用樓宇外墻損耗大的特點，實現(xiàn)內(nèi)外小區(qū)的隔離室內(nèi)外小區(qū)切換關(guān)系簡單，系統(tǒng)負(fù)擔(dān)小二、提高系統(tǒng)容量900M現(xiàn)有頻率資源有限，引入1800M系統(tǒng)通過合理的頻率計劃，解決系統(tǒng)容量問題華為公司對室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的考慮三、新功能、新業(yè)務(wù)良好的室內(nèi)覆蓋效果，確保GPRS等新業(yè)務(wù)的開展全新的網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建移動商業(yè)網(wǎng)四、面向未來的無線布線系統(tǒng)利用寬頻分布式天線系統(tǒng)，實現(xiàn)多模移動通訊系統(tǒng)（GSM900/1800、PCS1900、CDMA、3G）能量在室內(nèi)的合理分布華為公司對室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的考慮五、電源問題盡量利用室內(nèi)現(xiàn)有的220V交流供電系統(tǒng)

利用配備蓄電池的直流供電系統(tǒng)，進一步提高系統(tǒng)可靠性六、傳輸問題室內(nèi)系統(tǒng)對外（BTS與BSC間的Abis口）的傳輸盡量利用樓宇現(xiàn)有的傳輸系統(tǒng)接口室內(nèi)系統(tǒng)間（BTS與BSC間的Abis口）的傳輸，利用現(xiàn)有的樓宇布線管道華為公司對室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的考慮1、利用建筑物外墻對信號損耗大特點實現(xiàn)內(nèi)外有別

外墻阻擋：10~25dB

厚玻璃：6~10dB2、室內(nèi)通過足夠好的信號電平設(shè)計，滿足室內(nèi)系統(tǒng)C/I要求3、室內(nèi)系統(tǒng)一般采用將定向小天線朝室內(nèi)輻射的安裝方式，確保其對室外系統(tǒng)的影響最小，以滿足室外系統(tǒng)C/I要求BTS內(nèi)外小區(qū)的隔離CellA宏蜂窩CellB室內(nèi)蜂窩CellSelectionPriority=NormalC1=10空閑模式(IDLE)小區(qū)選擇CellSelectionPriority=LowC1=10ON

引導(dǎo)手機開機時首先選擇在室內(nèi)小區(qū)內(nèi)外小區(qū)的話務(wù)引導(dǎo)CellACellindoorCBQ=0,CBA=0C1=8,CRO=10,TO=0CBQ=0,CBA=0C1=10,CRO=0,TO=0C2CellA(10)<C2室內(nèi)

(18)空閑模式小區(qū)重選通過設(shè)定CRO、TO等，確保室內(nèi)、外小區(qū)有合理的重選關(guān)系內(nèi)外小區(qū)的話務(wù)引導(dǎo)切換關(guān)系簡單良好的高層室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)完全獨立于室外系統(tǒng)，僅需考慮大樓出入口處室內(nèi)小區(qū)和外界小區(qū)的切換關(guān)系室內(nèi)小區(qū)優(yōu)先級高室內(nèi)小區(qū)被定義在低層，可以將所有電平高于某一層間切換門限（LEVTHR）的話務(wù)量全部保留在室內(nèi)小區(qū)。層間切換門限和磁滯根據(jù)網(wǎng)絡(luò)實際情況（覆蓋、干擾等）確定。內(nèi)外小區(qū)的切換系統(tǒng)容量的解決使用預(yù)留的微蜂窩頻點（一般預(yù)留2個）利用內(nèi)外小區(qū)隔離大的特點，采取偷頻的方式由于質(zhì)量和容量因素（如GPRS高速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的開展）；如果900M頻率資源無法滿足，引入1800M頻率，采用雙頻系統(tǒng)系統(tǒng)容量的解決單一小區(qū)集中管理覆蓋面積大切換少頻率復(fù)用率低饋線長，損耗大垂直分裂多小區(qū)饋線短，損耗小頻率復(fù)用率高頻率計劃簡單供電、傳輸復(fù)雜在室內(nèi)商業(yè)系統(tǒng)中，為獲得良好話音質(zhì)量，最好滿足： C/I≥18dB（非跳頻系統(tǒng)） C/I≥16dB（跳頻系統(tǒng)）新業(yè)務(wù)、新功能室內(nèi)系統(tǒng)中使用GPRS數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)對C/I的要求：利用分布式天線系統(tǒng)，實現(xiàn)室內(nèi)無線信號的均勻分布面向未來的無線布線系統(tǒng)不使用有源器件減少供電要求避免有源器件帶來的干擾提高了系統(tǒng)可靠性網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單器件種類少工程設(shè)計簡單天線系統(tǒng)支持多頻段成本低網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量高E1、SDH220VAC&48VDCBSCBTS利用分布式天線系統(tǒng)解決無線信號合理的分布，通過站型、組網(wǎng)結(jié)構(gòu)的設(shè)置滿足用戶話務(wù)量的需求傳輸和電源問題根據(jù)樓宇實際情況，靈活解決電源、傳輸問題電源直接采用樓宇現(xiàn)有的220VAC供電使用－48VDC，可以配備蓄電池，提高系統(tǒng)可靠性傳輸通過樓宇已有的光纖系統(tǒng)接入BSC（光纖到大樓）通過HDSL，利用電話線接入BSC（HDSL有效傳輸距離3－4公里）利用E1線直接與BSC連接（E1有效傳輸距離約500米）對于樓宇內(nèi)多臺微蜂窩的情況，微蜂窩之間的傳輸可以通過E1、HDSL解決。E1線可以在大樓電力井中布線傳輸和電源問題一、需求分析二、室內(nèi)覆蓋需要考慮的問題三、華為解決方案四、應(yīng)用實例室內(nèi)分布系統(tǒng)設(shè)計流程室內(nèi)分布系統(tǒng)設(shè)計流程小規(guī)模樓宇樓層：5-6層用戶數(shù)量：100左右中規(guī)模樓宇樓層：10-15層用戶數(shù)量：300左右大規(guī)模樓宇樓層：20-30層用戶數(shù)量：1000左右超大規(guī)模樓宇樓層：40層以上用戶數(shù)量：3000左右根據(jù)用戶數(shù)和可用頻率資源確定小區(qū)配置和基站類型容量需求分析室內(nèi)分布系統(tǒng)設(shè)計流程確定室內(nèi)服務(wù)區(qū)類型容量設(shè)計利用小區(qū)分裂進行擴容室內(nèi)小區(qū)垂直分裂是擴充容量的有效措施室內(nèi)覆蓋原來由一個小區(qū)完成，如果要進行小區(qū)分裂，至少要分裂成3個小區(qū)以保證頻率復(fù)用；同頻小區(qū)一般要保持四層間隔距離室內(nèi)小區(qū)應(yīng)避免水平分裂容量設(shè)計室內(nèi)分布系統(tǒng)設(shè)計流程BTS312每機架12載波，最大支持約3500用戶，支持6小區(qū)最大輸出功率40W支持900M/1800M混插內(nèi)置低成本E1、SDH、PON采用220VAC/-48VDC/+24VDC供電BTS30每機架6載波，最大支持約1500用戶，支持6小區(qū)最大輸出功率40W支持900M/1800M混插內(nèi)置低成本E1、SDH、PON采用220VAC/-48VDC/+24VDC供電以上計算基于：無線呼損1%，每用戶話務(wù)量0.02Erl.基站選型設(shè)備選型BTS3001C單載波，最大支持約120用戶，最大輸出功率8W內(nèi)置低成本SDH安裝靈活，室外/室內(nèi)均可，無需機房供電范圍150~300VACBTS22C2載波，最大支持約350用戶，最大輸出功率4W支持900M/1800M混插安裝靈活，室外/室內(nèi)均可，無需機房供電范圍150~300VAC基站選型以上計算基于：無線呼損1%，每用戶話務(wù)量0.02Erl.設(shè)備選型天線包括全向天線和定向天線，可以根據(jù)設(shè)計需要，靈活選擇使用。設(shè)備選型天線為了降低損耗，在干線，盡量使用損耗較小的7/8”饋線；為了便于工程安裝，在支路上，采用1/2”超柔電纜。同軸電纜設(shè)備選型常用電纜指標(biāo)如下：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與耦合器設(shè)備選型泄露電纜通過在饋線外殼上適當(dāng)?shù)男】祝詈洗翱冢瑢崿F(xiàn)能量的輻射和接收，適用于隧道、地鐵、電梯等狹長地帶的覆蓋，其主要指標(biāo)包括衰減常數(shù)、耦合損耗。泄漏電纜設(shè)備選型對于基站離覆蓋區(qū)域較遠的應(yīng)用場合，可以采用光纖式分布系統(tǒng)，其原理示意圖如下：光纖型分布式天線設(shè)備選型室內(nèi)分布系統(tǒng)設(shè)計流程鏈路預(yù)算Pant=MSsens+RFmarg+IFmarg+BL+LNFmarg

+Lpath-Gant

Pant:天線輸入口功率

MSsens:手機接收靈敏度（-102dBm）

RFmarg:瑞利衰落余量（0～3dB）

IFmarg:干擾余量（由周圍環(huán)境決定）

BL:人體損耗（900MHz:5dB，1800MHz:3dB）

LNFmarg:設(shè)計余量，一般取5dB

Lpath:路徑損耗

Gant:天線增益射頻設(shè)計鏈路預(yù)算關(guān)鍵點在室內(nèi)多天線系統(tǒng)中，測試點的鏈路預(yù)算一般以路徑損耗最小的鏈路為準(zhǔn)。室內(nèi)多天線系統(tǒng)中，在同一覆蓋區(qū)域盡量保證各天線口有效輻射功率（EIRP）一致，誤差控制在10dB以內(nèi)。室內(nèi)天線系統(tǒng)中，設(shè)計電平都比較高，無須利用天線分集提高上行信號強度。射頻設(shè)計為降低上行干擾，必須合理設(shè)置手機最大發(fā)射功率，同時打開手機動態(tài)功率控制功能。在進行鏈路預(yù)算時，必須留有一定余量以備糾正設(shè)計誤差和將來天線系統(tǒng)的延伸。干擾余量的估算/設(shè)計隨距離建筑外墻面的不同而不同。越靠近建筑外墻其干擾設(shè)計余量越大。鏈路預(yù)算關(guān)鍵點射頻設(shè)計服務(wù)質(zhì)量設(shè)計（受干擾程度）室內(nèi)小區(qū)在以下幾種環(huán)境下受干擾程度如下：實際干擾電平會隨網(wǎng)絡(luò)布局變化和頻率的重新規(guī)劃而改變可以通過實地測試得到實際干擾電平射頻設(shè)計干擾程度越高，該區(qū)域內(nèi)的干擾設(shè)計余量（IFmarg）越大，手機需要的接收電平越高注：當(dāng)采用雙頻段室內(nèi)系統(tǒng)時，手機接收電平設(shè)計指標(biāo)按1800系統(tǒng)的指標(biāo)進行。服務(wù)質(zhì)量設(shè)計（干擾設(shè)計余量）射頻設(shè)計室內(nèi)分布系統(tǒng)設(shè)計流程設(shè)計思路調(diào)查建筑物類型、構(gòu)造、室內(nèi)結(jié)構(gòu)、干擾環(huán)境、服務(wù)對象（公眾/商業(yè)集團用戶）分析路徑損耗根據(jù)不同區(qū)域設(shè)置天線（類型、數(shù)目、安裝位置）

天線系統(tǒng)設(shè)計準(zhǔn)則一：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。天線系統(tǒng)設(shè)計建筑物室內(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。準(zhǔn)則二：頻率復(fù)用準(zhǔn)則天線系統(tǒng)設(shè)計建筑外墻較厚，信號衰減大，泄漏小，受室外、室外同頻小區(qū)干擾小，樓層間的頻率容易規(guī)劃應(yīng)用環(huán)境一：密閉環(huán)境天線系統(tǒng)設(shè)計

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、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)。天線系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)用環(huán)境二：半開放環(huán)境建筑內(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。天線系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)用環(huán)境三：框架結(jié)構(gòu)建筑物

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。天線系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)用環(huán)境四：寫字樓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處。天線系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)用環(huán)境五：停車場

超市等區(qū)域?qū)Ω采w和容量均有一定需求，可根據(jù)建筑實際結(jié)構(gòu)設(shè)置天線系統(tǒng)天線系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)用環(huán)境六：超市其中：

自由空間損耗Lp＝32.5+20logd（km）+20logf（MHz）

α：其它物體、樓層、障礙物的損耗

路徑損耗：

L＝32.5+20logd（km）+20logf（MHz）+α

天線系統(tǒng)設(shè)計傳播模型

物體阻擋/穿透損耗為：

隔墻阻擋：5~20dB

樓層阻擋：＞20dB

家具和其它障礙物的阻擋：2~15dB

厚玻璃：6~10dB

火車車廂的穿透損耗為：15~30dB

電梯的穿透損耗：30dB左右

固定信號源的信號在隧道的彎道部分損耗為10~40dB/km，對于長方形的隧道損耗為10~15dB/km，對于柱形的隧道損耗為35~40dB/km。所以隧道通常采用泄漏電纜來覆蓋。

天線系統(tǒng)設(shè)計物體損耗與隧道覆蓋1、實地考察建筑構(gòu)造損耗2、確認(rèn)天線實際安裝位置3、確認(rèn)實際走線路徑

通過勘測對天線安裝和布線進行最終確認(rèn)

全向天線一般安裝在天花板上，而定向天線一般靠墻安裝天線系統(tǒng)設(shè)計實地勘測一般情況下，如果天線口輻射功率為10dBm，使用2dBi全向室內(nèi)小天線，則離天線30m范圍內(nèi)，在隔墻不密集的情況下，覆蓋電平可以達到-70dBm?？梢酝ㄟ^實際測試，對初始天線設(shè)計進行調(diào)整以滿足覆蓋要求；或?qū)︻l率重新規(guī)劃滿足話音質(zhì)量要求天線系統(tǒng)設(shè)計覆蓋測試室內(nèi)分布系統(tǒng)設(shè)計流程頻率計劃原則

如果室內(nèi)采用專用頻率，頻率計劃相對簡單。一般來說，商務(wù)服務(wù)區(qū)和公共服務(wù)區(qū)的頻率復(fù)用方式基本一樣，在頻率資源允許的情況下，室內(nèi)覆蓋盡量采用專用頻段；若頻率資源不夠，則采取偷頻方式。由于質(zhì)量和容量因素（如GPRS高速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的開展）；如果900M頻率資源無法滿足，引入1800M頻率，采用雙頻系統(tǒng)。頻率規(guī)劃頻率規(guī)劃策略（無專用頻率的場合）

對目前網(wǎng)絡(luò)頻率計劃仔細(xì)分析后，頻率計劃時需要注意：不選擇鄰近小區(qū)的頻率，盡量不選擇這些頻率的鄰頻采用偷頻方式，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。

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。頻率規(guī)劃當(dāng)數(shù)個公共室內(nèi)系統(tǒng)分布在一片建筑群（如商業(yè)區(qū)等）的較低樓層時，需要考慮給它們分配專用頻率。建議4-6個頻點為一組，在幾個室內(nèi)系統(tǒng)間復(fù)用。但是最重要的一點是在地理上需要有一個室外最好小區(qū)將這些室內(nèi)小區(qū)隔離開來。當(dāng)數(shù)個商業(yè)大樓相鄰很近時，室內(nèi)系統(tǒng)也需要考慮采用專用頻點。頻率規(guī)劃策略（必須使用專用頻率的場合）頻率規(guī)劃高層建筑頻率計劃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選擇以實際干擾環(huán)境測試為準(zhǔn)頻率規(guī)劃室內(nèi)分布系統(tǒng)設(shè)計流程優(yōu)化調(diào)整與宏蜂窩基本相同，特別注