室內分布系統(tǒng)小區(qū)覆蓋

1、課程名稱,第14部分、室內分布系統(tǒng)小區(qū)覆蓋,概述 室外布線系統(tǒng)組網形式 室外布線系統(tǒng)覆蓋方式 小區(qū)覆蓋的解決方案 居民小區(qū)覆蓋案例 小區(qū)覆蓋可能存在的問題 結語,主要內容,室內分布系統(tǒng)的小區(qū)覆蓋,一、 概述,由于建筑物的遮擋，居民區(qū)的部分區(qū)域會出現信號盲區(qū)或信號弱的情況，尤其 是室內4層以下的建筑物。 6-12層之間的室內覆蓋通常只能夠滿足基本通話要求，不能滿足高速數據業(yè)務 要求。 高層室內信號往往是來自周圍多個小區(qū)的漂移信號反而不能正常處理業(yè)務，直 接影響手機用戶的網絡體驗。 一些高檔居民小區(qū)的高端用戶多，單用戶話務量大，而周圍宏蜂窩小區(qū)的富余 容量有限，這些區(qū)域網絡容量難以滿足。 與此同時

2、，居民的環(huán)保意識日漸增強，抵制電磁輻射的情緒比較大，在居民區(qū) 附近選站址困難，居民小區(qū)建筑分布緊湊，僅通過宏基站來解決居民區(qū)覆蓋比 較困難。 如何解決住宅小區(qū)的信號覆蓋和網絡容量問題，已經成為我們日益關注的課題。,室內分布系統(tǒng)的小區(qū)覆蓋,不同高度樓層出現的不同情況,室內分布系統(tǒng)的小區(qū)覆蓋,不同類型遮擋物的穿透損耗如下表：,室內分布系統(tǒng)的小區(qū)覆蓋,二、室外布線系統(tǒng)組網方式 眾所周知，室外網絡的覆蓋是連續(xù)的，而室內網絡的覆蓋則是離散的。連續(xù)覆蓋的室外網絡和離散分布的室內網絡共同完成了全網整體的覆蓋。因此針對特定的一片區(qū)域，必須將離散的室內覆蓋與室外網絡特定的環(huán)境結合起來，實現真正的室內外協同的覆蓋

3、。 室外布線系統(tǒng)跟室內覆蓋一樣，主要采用大量小型的、低發(fā)射功率的天線安放在小區(qū)內，來達到覆蓋小區(qū)的目的，大量的天線通過隱蔽的饋線和基站設備相連接。室外宏站和居民區(qū)采用異頻組網方式。,2.1 室外宏站和室內微基站或單通道RRU共同覆蓋 在該居民區(qū)外圍附近找站點設置宏基站，以宏基站為主來解決居民區(qū)的覆蓋，然后在宏基站覆蓋盲點局部區(qū)域采用微基站或單通道RRU進行補盲覆蓋。適用的場景可以是小型或中型居民區(qū)。當居民區(qū)的規(guī)模不太大時一般能取得較好的覆蓋效果。,多通道RRU有多個振元，所以需要多根饋線，例如：8通道RRU有8個振元，這就需要8根饋線。多通道RRU的每一個通道就對應了一路天饋。在室內分布中,一

4、般是把3G的信號跟2G耦合在一起，沒有必要使用多通道的RRU，就用單通道的RRU了,且可以減少工程量（饋線方面），還利于后期擴容。一般多通道RRU適用于室外宏站，其一般支持智能天線。而室內分布系統(tǒng)中，其不使用智能天線，所以一般用單通道RRU。,使用單通道RRU解決小區(qū)信號覆蓋,2.2 小區(qū)BBU+RRU的室內外分布系統(tǒng)覆蓋 室外布線系統(tǒng)是采用小功率多天線的設計理念，利用光纖、饋線、功分器、耦合器等無源器件和干放等有源器件將信號源的信號分布到室內外覆蓋目標區(qū)域的各個天線點，從而達到對室內外目標區(qū)域覆蓋的一種移動通信覆蓋系統(tǒng)。其優(yōu)點是可以將信號分布到目標區(qū)域的每個角落，且每個天線口的功率較小，滿足

5、環(huán)境要求，降低用戶心理抵觸情緒。室內外分布系統(tǒng)的天線一般采用美化的非智能天線，可以是全向天線，也可是定向天線。,室內分布系統(tǒng)的小區(qū)覆蓋,室內分布系統(tǒng)的小區(qū)覆蓋,左圖為： 室外布線系統(tǒng)示意圖,一般來說，通過室內分布系統(tǒng)的建設可以解決居民區(qū)的網絡覆蓋和容量問題。但是居民區(qū)或者居民小區(qū)由于受到物業(yè)因素、業(yè)主因素或者投資成本等多種因素的影響，不一定都能夠實現完整的室內分布系統(tǒng)。對于不同的居民區(qū)，需要針對不同的條件選擇不同的解決方案。,三、室外布線系統(tǒng)覆蓋方式,3.1 別墅小區(qū)的覆蓋,別墅小區(qū)樓層低，樓宇之間間距寬闊，高端用戶多，對網絡質量要求高。覆蓋重點主要是民居內部，由于別墅一般采用磚墻，可以通過室

6、外信源對室內進行信號覆蓋，推薦使用BBU+RRU+全向偽裝天線的方式進行覆蓋。 由于BBU、RRU之間采用光纖連接，我們可以將RRU盡量靠近天線端口，天線單元采用全向偽裝天線，如全向鞭狀天線，增益為4dBi，全向天線放置在燈桿內，高度為2.5米左右。天線可以安裝在需要覆蓋的建筑中間，這樣可以對周圍的多套別墅進行覆蓋。BBU、RRU之間采用串行級聯，可以減少線路鋪設的難度。如下圖所示：,室內分布系統(tǒng)的小區(qū)覆蓋,3.2 高層居民小區(qū)的覆蓋,高層居民小區(qū)的高端用戶比較集中，高層居民樓由于一般采用混凝土結構，樓板厚度大，采用室外信號穿透覆蓋的效果差，而且電梯一般在建筑物中間，一般為信號盲區(qū)，室外信號無

7、法穿透，因此一般首選建立室內分布系統(tǒng)來實現信號覆蓋，同時可以適用這種小區(qū)的高話務量的要求。室內分布系統(tǒng)推薦采用大容量BBU+RRU+直放站+室內分布系統(tǒng)方式，解決覆蓋和容量問題。,室內分布系統(tǒng)的小區(qū)覆蓋,一般的多數高層小區(qū)不具備實施室內分布系統(tǒng)條件，只能采取外部天線向室內打的方式，由于地面射燈天線往上覆蓋只能夠達到5-6樓的高度，因此還需要在上層增加天線，采用樓頂安裝射燈天線往下發(fā)射，通過上下天線對打解決整棟建筑的覆蓋問題。關鍵問題需要控制好干擾，覆蓋方式示意圖如下圖所示:,室內分布系統(tǒng)的小區(qū)覆蓋,3.3 小高層建筑的覆蓋,小高層建筑在新建的城市建筑中占據了很大的比重，建筑物一般為板狀結構，可

8、以通過外部信號照射實現建筑物內部的覆蓋，小高層建筑的高層信號質量一般比低層要好。在小高層建筑內部建立室內分布系統(tǒng)的難度比較大，投資也比較高，所以一般考慮在小區(qū)的公用地面建立分布系統(tǒng)。通過光纖分布系統(tǒng)可以有效解決饋纜損耗問題，而且光纖布線的施工量也比較小。小高層居民小區(qū)主要的解決方案通過BBU+單通道RRU+偽裝天線解決覆蓋。如果小區(qū)只是低層信號不好(6層以下)，推薦采用燈桿天線實現低層的信號覆蓋。如果低層和高層信號都不好，一般在地面安裝偽裝天線，天線采用上傾角，從而同時實現低層和高層的覆蓋。,室內分布系統(tǒng)的小區(qū)覆蓋,目前部分城市中也存在類似以前職工宿舍的單身公寓或者公寓式酒店，其構造是兩側為房

9、間，中間有走廊，因此針對這種類型的住宅，有利于在其內部建設分布系統(tǒng)進行覆蓋，在每個平層的走廊安裝吸頂天線或者定向板狀天線(注：走廊有吊頂)往房間打，可以很好的解決其覆蓋問題?？刂坪锰炀€口出口電平，做好小區(qū)劃分，兼顧小區(qū)切換和容量需求。就可以較好的解決問題。,3.4 公寓式小區(qū),室內分布系統(tǒng)的小區(qū)覆蓋,由于老式居民小區(qū)的建筑物的穿透損耗較小，一般也沒有電梯等類似的信號盲區(qū)，所以一般情況下老式居民小區(qū)盡量通過宏覆蓋信號穿透覆蓋。 另外老式居民小區(qū)的樓層一般不高，可以采用BBU+RRU+直放站+美化天線的模式進行小區(qū)覆蓋。在設計中采用 “多天線，小功率”的設計思路，使每棟建筑都可以視距看到分布天線，

10、保證室內覆蓋只經過一次穿透損耗，可以達到很好的覆蓋效果。美化天線可以采用燈桿天線的形式。,3.5 老式居民區(qū)小區(qū)覆蓋,室內分布系統(tǒng)的小區(qū)覆蓋,四、小區(qū)覆蓋的解決方案 小區(qū)覆蓋工程與一般室內覆蓋工程的流程相同，都要經過工程勘測、方案設計和工程實施這幾個階段。與一般室內覆蓋工程不同的是，小區(qū)覆蓋工程通常規(guī)模較大，在當地局方和居民中的影響也比較大。最重要的是，每個小區(qū)都有自己的特點，很難以一個固定的模式去套用每個小區(qū)覆蓋工程，因此每個小區(qū)前期的勘測和方案設計過程都對整個工程的實施起著至關重要的作用。,4.1 吸取目前全國各地小區(qū)覆蓋的工程經驗，我們認為小區(qū)覆蓋中應遵循以下三條基本原則： 室內覆蓋與室

11、外天線相結合 小區(qū)覆蓋中，有很多待覆蓋區(qū)如公共走道、私人房間等無法通過室內布線的方式來實現覆蓋，只能通過室外的各種偽裝隱蔽天線來實現。但是室外天線對地下室和電梯等區(qū)域覆蓋的意義不大，所以這些區(qū)域仍然只能采用室內覆蓋的辦法。 小區(qū)室內覆蓋主要有兩方面的意義。第一，室內覆蓋解決了高話務量公共區(qū)域的覆蓋問題，而這些區(qū)域恰恰是室外天線無法解決的；第二，室外天線無法對所有私人房間實現很好的覆蓋，可以通過室內覆蓋的信號對部分這些區(qū)域起一定的改善作用。例如，電梯覆蓋時，將電梯內的天線功率設計得比一般室內覆蓋工程稍大，或者是天線數量稍多一些，這樣，電梯井道內的信號可以泄漏到電梯廳和部分房間內，對室外信號起補充

12、作用。,室內分布系統(tǒng)的小區(qū)覆蓋,室外天線高低相結合 采用室外天線覆蓋板式住宅樓，當樓層高度不高時，通常在地面上安裝垂直半功率角較大的定向平板天線配合一定的仰角就可以達到比較好的覆蓋效果；但是，當樓層高度較高時，天線的垂直波瓣角和上傾角都不可能無限增大，這時需要采用分層覆蓋的方法。參見右圖：,地面上的天線解決中低層信號問題，而在樓頂安裝天線解決高層信號問題，當條件允許時，還可以在建筑物中部外墻上安裝天線解決中層信號問題。,室內分布系統(tǒng)的小區(qū)覆蓋,定向、全向天線相結合 當小區(qū)建筑密度非常大時，采用定向天線不但數量多，而且效果也可能不理想。這時如果采用全向天線可以提高功率利用率。特別是對于庭院式結構

13、（多個住宅樓或單元圍成一圈，中間是花壇或綠地），在庭院中間安裝全向天線可以覆蓋大部分中低層房間，參見右圖：,但是如果僅采用全向天線，可能有三個方面的問題。第一，對于高層庭院式結構，當全向天線安裝在花壇或綠地上時，只能覆蓋中低層；第二，全向天線解決了庭院內側室內的信號問題，外側也可能需要覆蓋；第三，某些庭院的入口比較大，而且入口鄰近室外街道，這時要考慮信號泄漏的問題。,室內分布系統(tǒng)的小區(qū)覆蓋,所以需要考慮將某些全向天線改為定向天線，或者在高層增加定向天線解決。 經過內外結合，高低結合和全向定向結合，對小區(qū)的覆蓋基本上可以稱得上是“全方位立體化”的覆蓋了，剩下要考慮的就是采用何種設備、何種天線來實

14、現這種覆蓋了。,4.2 設備的選擇 小區(qū)覆蓋中常用的設備主要有以下幾種類型： 上下行選頻的無線直放站 小區(qū)的地理位置多位于市區(qū)，為減少無線直放站對施主基站的干擾，引入上下行選頻的無線直放站。在某些場合下，還可以將它作為小區(qū)覆蓋的信號源，即在無線直放站后接干放或光纖直放站（要充分考慮系統(tǒng)的上行底噪問題，組網時要慎重）。 干放 為適應小區(qū)覆蓋中覆蓋面積大區(qū)域分散的特點，特提供了功率系列化的干線放大器。輸出功率從0.5W，1W，2W，5W，10W到20W，可靈活選擇。 光纖直放機 近端機有無線引入和有線引入兩種方式，可靈活選擇。 遠端機仍然遵循干放的“功率系列化原則”，可以根據覆蓋區(qū)的面積大小靈活選

15、擇。,室內分布系統(tǒng)的小區(qū)覆蓋,移頻直放站 近端機有無線引入和有線引入兩種方式，可靈活選擇。 遠端機數量可以連續(xù)變化到6，仍然遵循干放的“功率系列化原則”。遠端機的數量和功率都可以根據覆蓋區(qū)的面積大小靈活選擇。 4.3 天線的選擇 小區(qū)覆蓋中使用的天線除了考慮覆蓋需要，還要考慮保持小區(qū)美觀，盡可能不破壞小區(qū)內的原有景觀。因此小區(qū)覆蓋中的天線必須做好偽裝和隱蔽工作，這樣必然會用到多種偽裝天線。揭開各種偽裝方式，偽裝天線本質上還是普通的天線，首先考慮天線選取的基本原則，包括天線的類型、要求的指標、安裝位置、電梯覆蓋天線和天線功率等多個方面的考慮，然后再考慮天線的偽裝形式。,在該案例中，采用燈桿狀天線

16、，主要完成6層以下的信號覆蓋。設計中采用了“多天線，小功率”的設計思路，每棟建筑都可以視距看到分布天線，保證室內覆蓋只經過一次穿透損耗。設備分布及天饋示意圖如下圖所示：,室內分布系統(tǒng)的小區(qū)覆蓋,五、居民小區(qū)覆蓋案例,地面定向天線覆蓋能力：天線與樓宇距離25米，天線入口功率22.5dBm，使用增益9dB的射燈型天線，經一次穿透進入室內的信號，能滿足1-10層的覆蓋要求，考慮余量的同時，可滿足1-9層覆蓋要求。而經過二次穿透進入室內的信號，無法滿足覆蓋設計指標要求。 燈桿/地面全向天線覆蓋能力：使用草坪燈型全向天線，經一次穿透進入室內的信號，能滿足正對單元的1-6層覆蓋要求，鄰單元可滿足2-5層覆

17、蓋要求。合理設置天線口功率，能滿足居民樓3個單元范圍的覆蓋要求。 壁掛板狀天線覆蓋能力：使用定向壁掛天線，經一次穿透進入室內的信號，能滿足1-7層覆蓋要求。經二次穿透進入室內的信號無法滿足覆蓋設計指標要求。此場景下天線距離樓宇25米，天線入口功率22.5dBm，選擇垂直面波瓣寬度大于45的定向壁掛天線，若安裝 在樓體中層的外墻壁，可滿足上下共14層的一次穿透覆蓋。 樓頂定向天線覆蓋能力：經一次穿透進入室內的信號，能滿足9-18層覆蓋要求。而經二次穿透進入室內的信號，無法滿足覆蓋設計指標要求。在此場景下的樓頂定向天線能覆蓋9層樓宇，信號泄露難控制。,室內分布系統(tǒng)的小區(qū)覆蓋,室內分布系統(tǒng)的小區(qū)覆蓋

18、,六、小區(qū)覆蓋可能存在的問題,小區(qū)覆蓋網絡容量的考慮 小區(qū)覆蓋切換問題 小區(qū)覆蓋干擾問題 小區(qū)覆蓋信號泄露問題,小區(qū)一般是指居民區(qū), 話務量較為集中，視小區(qū)具體情況，一般預測平均忙時話務量為0.010.25愛爾蘭/用戶。 直放站源基站小區(qū)選取采用低話務量的小區(qū)，或采用微蜂窩基站。,為避免直放站信號形成新的孤島小區(qū)或與頻率規(guī)劃相沖突導致高誤碼，影響網絡性能，直放站源基站的選取需要參考網絡小區(qū)覆蓋分布圖。 采用微蜂窩作為源信號時，也必須參考網絡小區(qū)覆蓋分布圖，建立鄰小區(qū)列表，保證正常切換；并提高微蜂窩基站的切換優(yōu)先級。,干擾主要有同頻干擾和鄰頻干擾。除了選取信源小區(qū)時考慮小區(qū)頻率規(guī)劃外，干擾控制還可采用天線選型、安裝位置選擇以及安裝高度，天線下傾角調整來控制信號外泄。,室內分布系統(tǒng)的小區(qū)覆蓋,分布系統(tǒng)覆蓋區(qū)盡可能選用原覆蓋小區(qū)信號，避免出現不同基站覆蓋造成局部切換頻繁現象。 在小區(qū)中部信號弱處，可考慮安裝高度低的全向天線。以減少對遠處基站的干擾。,直放站信號發(fā)射過遠，將打亂原有頻率規(guī)劃，出現新的切換問題和頻率干擾。 調整天線