大唐移動通信設備有限公司 TD-SCDMA室內覆蓋解決方案封頁PAGE2只供內部使用TD-SCDMA室內覆蓋解決方案項目名稱RAN2.0系統(tǒng)文檔文檔編號DTM4.385.502版本號AFIV0.20作者李宏慶版權所有大唐移動通信設備有限公司本資料及其包含的所有內容為大唐移動通信設備有限公司(大唐移動)所有,受中國法律及適用之國際公約中有關著作權法律的保護。未經大唐移動書面授權，任何人不得以任何形式復制、傳播、散布、改動或以其它方式使用本資料的部分或全部內容，違者將被依法追究責任。

文檔更新記錄日期更新人版本備注2005-3-22李宏慶AFIV0.1.0創(chuàng)建文檔2005-4-18李宏慶AFIV0.2.0根據(jù)評審意見修訂：－關于直放站的內容，由于公司策略未明，暫時刪除；－補充關于建筑物穿透損耗等內容；

目錄TOC\o"3-3"\h\z\t"Heading1,1,Heading2,2"1 引言 41.1 編寫目的 41.2 預期讀者和閱讀建議 41.3 參考資料 41.4 縮寫術語 42 概述 52.1 室內覆蓋的應用場景 52.1.1高層樓宇室內環(huán)境 52.1.2樓宇地下建筑環(huán)境 52.1.3地鐵隧道環(huán)境 53 室內覆蓋組網(wǎng)方案 63.1 概述 63.2 高層樓宇室內覆蓋 63.3 樓宇地下建筑室內覆蓋 73.4 地鐵隧道室內覆蓋 8TOC\o"3-3"\h\z\t"標題1,1,標題2,2"大唐移動通信設備有限公司 TD-SCDMA室內覆蓋解決方案第5頁共10頁大唐移動通信設備有限公司 TD-SCDMA室內覆蓋解決方案第4頁共10頁引言編寫目的目前，由于移動運營商之間競爭的日趨激烈以及用戶對“無縫覆蓋”的期望不斷提升，對大片區(qū)域進行廣覆蓋已經遠遠無法滿足要求。用戶希望他們的移動終端在任何地方都可以使用，包括建筑物內、機場、隧道等。因此，3G無線網(wǎng)絡在建設初期就對覆蓋目標提出了很高的要求。為了滿足這一要求，我們組織撰寫了TD-SCDMA組網(wǎng)方案的一系列文檔，本文是這一系列文檔中關于室內覆蓋方案部分。預期讀者和閱讀建議網(wǎng)絡規(guī)劃技術人員、招投標人員。參考資料[1] 內部資料 王葉青 TD-SCDMA無線網(wǎng)絡組網(wǎng)方案[2] 楊豐義等 WCDMA無線網(wǎng)絡工程[3] 鄭荊輝 大唐移動辦公樓TD-SCDMA室內覆蓋系統(tǒng)初步設計方案縮寫術語無

概述近年來，隨著移動通信的快速發(fā)展，移動電話和移動數(shù)據(jù)業(yè)務已逐漸成為人們日常生活中廣泛使用現(xiàn)代化通信需求，同時廣大移動用戶對移動通信服務質量的要求也越來越高，他們已不再單單滿足于良好的室外移動通信服務，而且也要求在室內（特別是星級酒店、大型商場、高級寫字樓等）能享受優(yōu)質的移動通信服務。良好的網(wǎng)絡覆蓋，特別是室內覆蓋是3G獲得成功的關鍵。NTTDoCoMo就是一個很好的例子：NTTDoCoMo發(fā)現(xiàn)用戶的室內使用量占到了總業(yè)務量的70％，而室外使用量只有30％，這是因為3G視頻電話、視頻流、游戲等高速數(shù)據(jù)業(yè)務大都是在舒適的室內環(huán)境中發(fā)生的，而這些業(yè)務功能都需要較大的系統(tǒng)容量和良好的網(wǎng)絡質量。NTTDoCoMo調整了建網(wǎng)和無線覆蓋的策略，開始大量實施室內解決方案，在2004年3月，室內站點數(shù)擴展到1600個，比原來室內建設計劃提前了若干年，其中包括許多微蜂窩和室內站，并連接天線分布系統(tǒng)，實現(xiàn)商務樓和地鐵站等室內環(huán)境中的良好覆蓋。TD-SCDMA是3GPP的國際標準之一，能夠滿足多種組網(wǎng)需求，也能夠支持3G的特色數(shù)據(jù)業(yè)務。在室內覆蓋的應用中，TD-SCDMA也能夠滿足網(wǎng)絡建設的需要。室內覆蓋的應用場景高層樓宇室內環(huán)境現(xiàn)代建筑多以鋼筋混凝土為骨架，再加上全封閉式的外裝修，對無線電信號的屏蔽和衰減作用明顯。在不同類型的樓宇內，其業(yè)務容量也是有很大差別的。在商務辦公樓、賓館內，業(yè)務容量需求很大，而在住宅建筑樓等環(huán)境下，業(yè)務容量需求相對較小。在一些高層建筑物的低層，附近基站信號通常較弱，存在部分盲區(qū)，特別是建筑物室內，信號更加微弱。而在一些高層建筑物的中高樓層，進入室內的信號又非常雜亂，近處基站的信號、遠處基站的信號通過直射、折射、反射、繞射等方式進入室內，信號忽強忽弱，同頻、鄰頻干擾嚴重。手機在這種環(huán)境下使用，未通話時，小區(qū)重選頻繁，通話過程中頻繁切換，話音質量差，掉話現(xiàn)象嚴重。在一些超高建筑物樓層內，又會出現(xiàn)沒有信號覆蓋的情況。在建筑物的電梯井內，無線信號也很難覆蓋。樓宇地下建筑環(huán)境樓宇的地下建筑一般指地下停車場、地下商場等。這種情況下，地上基站的信號很難直接覆蓋。地鐵隧道環(huán)境地鐵、隧道內的信號基本沿直線傳播，容易被遮擋形成陰影，其反射信號很快被吸收；地鐵、隧道內部狹長，信號入射角度小，信號不均勻，局部信號衰落快，所以普通的城市、公路覆蓋系統(tǒng)難以滿足要求。此外，地鐵、隧道傳播環(huán)境特殊，周邊環(huán)境復雜，因此需要特殊的方案解決覆蓋。同時，地鐵的容量需求較高，其覆蓋手段應有別于普通的隧道。室內覆蓋組網(wǎng)方案概述室內覆蓋組網(wǎng)要解決的首要問題是能夠為室內用戶提供良好的無線信號覆蓋環(huán)境。針對以上室內覆蓋環(huán)境，目前有以下手段來進行室內覆蓋組網(wǎng)。微蜂窩有線接入方式。它以室內微蜂窩系統(tǒng)作為室內覆蓋系統(tǒng)的信號源，即有線接入方式，適用于覆蓋范圍較大且話務量相對較高的建筑物內，在市區(qū)中心使用較多，能夠滿足覆蓋和容量的需要。宏蜂窩無線接入方式。它以室外宏蜂窩作為室內覆蓋系統(tǒng)的信號源，即無線接入方式，適用于低話務量和較小面積的室內覆蓋盲區(qū)，在市郊等偏遠地區(qū)使用較多。室內信號分布的基本方式有以下幾種。一是無源分布方式，通過無源器件和天線、饋線，將信號傳送和分配到室內所需環(huán)境，以實現(xiàn)良好的信號覆蓋，用于中小型地區(qū)。一般的無源器件包括同軸電纜、功分器、合路器、耦合器等。同軸電纜主要用于射頻信號傳輸，功分器主要用于將信號進行分路，合路器可將多路信號進行合并便于傳輸。二是有源分布方式，通過有源器件和天饋線進行信號放大和分配。有源器件主要包括有源集線器、有源放大器、有源功分器、有源天線等。采用有源期間能夠提供信號放大，滿足大衰耗的要求，但是采用有源期間會引入干擾，在施工中也需要考慮提供穩(wěn)定可靠的電源供應。三是光纖分布方式，主要利用光纖來進行信號分布，適合于大型和分散型室內環(huán)境的主路信號的傳輸。四是泄漏電纜分布方式。信號源通過泄漏電纜傳輸信號，并通過電纜外導體的一系列開口，在外導體上產生表面電流，從而在電纜開口處橫截面上形成電磁場，這些開口就相當于一系列的天線，起到信號的發(fā)射和接收作用。它適用于隧道、地鐵、長廊等地形。泄漏電纜分布方式的缺點是造價比較高。在進行室內覆蓋組網(wǎng)規(guī)劃時，應選擇合適的方案。在信號雜亂且不穩(wěn)定的室內無線環(huán)境中，最好使用微蜂窩或宏蜂窩基站提供單獨的信號源。例如在開放型的高層建筑中，通常選擇蜂窩作為室內分布系統(tǒng)的信號源，來達到抑制干擾，保證通話質量的目的。在室內信號較弱或為覆蓋盲區(qū)的環(huán)境中，可以考慮使用微蜂窩接入方式，或者通過宏蜂窩進行無線定向覆蓋。在室內用戶集中，話務擁塞的條件下，又不便通過增加室外宏基站的容量和數(shù)量的方式來解決，可以考慮通過建設蜂窩室內分布系統(tǒng)來分流話務量，改善用戶通信質量。對于話務需求量大的大型場所，如商場、機場、碼頭、火車站、汽車站、展覽中心、會議中心等場所，宜直接選用微蜂窩或大容量微蜂窩作室內分布系統(tǒng)的信號源。對于通信質量要求特別高的高檔酒店、寫字樓、政府機構等場所，可以考慮采用蜂窩基站做信號源的光纖室內分布系統(tǒng)或是有源電纜方案，來保證高質量的覆蓋效果。高層樓宇室內覆蓋高層樓宇室內覆蓋，可以采用宏蜂窩無線接入或微蜂窩有線接入方式。宏蜂窩無線接入方式適用于市郊等偏遠地區(qū)的非密集樓宇室內覆蓋。微蜂窩有線接入在樓層較低的環(huán)境下，主要考慮提高覆蓋信號的強度。而在中高層無線信號比較復雜的情況下，應該考慮在靠近窗口等外部信號相對強一些的地方部署更高的信號，以避免在這些地方引起小區(qū)頻繁重選、乒乓切換。同時，也要考慮盡量不要讓樓宇內的信號過多的泄漏到該樓宇以外的地方，否則的話，也會增加不必要的切換，引起樓宇周圍的通信質量降低。在應用中，也需要針對室內覆蓋的小區(qū)進行一些特別的設置，主要是通過小區(qū)重選的參數(shù)使終端更加容易駐留在室內覆蓋小區(qū)。在切換設置上，使終端能夠相對容易的切入到室內覆蓋小區(qū)，同時稍微提高從室內覆蓋小區(qū)切出到室外小區(qū)的門限，同時減少切出的鄰小區(qū)。在樓宇內部可以采用合適的無源分布方式、有源分布方式、光纖分布方式等。另外，也可以根據(jù)實際的話務量的大小，選擇配置合適的載波數(shù)目。在室內覆蓋工程實施前，應該通過模擬信號實測來對各天線功率的分布進行測量。在理論規(guī)劃方面，可以借鑒現(xiàn)有的電波傳播經驗。在室內環(huán)境下，無線電波傳輸損耗接近自由空間的損耗情況，其計算公式為：Ｌｓ＝４πｄ／λ２＝４πｄｆ／ｃ２式中，ｄ為傳輸距離單位為ｍ，ｆ為電波頻率單位為Ｈｚ，ｃ為光速。用對數(shù)表示為：Ｌｓ（ｄＢ）＝１０ｌｇ４πｄｆ／ｃ２＝２０ｌｇ４π／ｃ＋２０ｌｇ（ｆ）＋２０ｌｇ（ｄ）對于TD-SCDMA系統(tǒng)來說，ｆ：2010～2025ＭＨｚ（取為2ＧＨｚ）為常用頻段；ｃ：３×１０８ｍ／ｓ代入上式可得：Ｌｓ（ｄＢ）＝３8．４6＋２０ｌｇ（ｄ）不同距離的損耗如下：Ｌｓ(１)＝３8．４6（ｄＢ）ｄ＝１ｍＬｓ(５)＝52．４4（ｄＢ）d＝５ｍＬｓ(２０)＝64．４8（ｄＢｍ）ｄ＝２０ｍＬｓ(２５)＝６6．４2（ｄＢｍ）ｄ＝２５ｍ假設天線端口的下行輸出功率為１０ｄＢｍ。則距每個遠端天線口１ｍ處近處所對應的場強為：Ｐ１ｍ＝１０ｄＢｍ－３8．４6ｄＢ＝－２8．４6ｄＢｍ若天線在石膏或木質天花板內，考慮衰耗為５ｄＢｍ，在天線下實際場強約為－34ｄＢｍ。天花板上面空間基本上為凈空，電磁波受阻較小，傳播到較遠處，衰減較小。各個方向傳播途中，電磁波可以反射、繞射和穿透，則距每個天線２０ｍ處，綜合考慮電波傳播中建筑結構的衰減，這里取最大值１３ｄＢ計算，再考慮５ｄＢｍ的信號波動值，則對應的場強為：Ｐ２０ｍ＝１０ｄＢｍ－64．４8ｄＢｍ－１３ｄＢｍ－５ｄＢｍ＝－72．４8ｄＢｍ下表可以用作室內建筑物在2GHz頻段的穿透損耗的參考：材料類型混凝土墻混凝土樓板天花板金屬隔段厚玻璃損耗10～15dB15～20dB1～8dB5dB8dB材料類型鋼筋混凝土墻普通木門電梯拐角木制裝修材料損耗20dB5dB25dB3dB6dB樓宇地下建筑室內覆蓋在樓宇地下建筑，如地下停車場、地下商場等環(huán)境下，由于外部無線信號很難直接覆蓋，一般要采用微蜂窩有線接入方式。在這種環(huán)境下，室內信號也很難泄漏到外部范圍。通過大唐移動微蜂窩基站，可以將信號引入到地下建筑物內。地鐵隧道室內覆蓋對于地鐵來說，由于其客流量很大，而且地鐵隧道內部狹長，信號入射角度小，信號不均勻，局部信號衰落快，應該選擇微蜂窩或宏蜂窩有線接入方式，并采用無源分布方式、有源分布方式或者泄漏電纜分布方式。無源分布方式和泄漏電纜分布方式避免了經常性的維護，能夠有效降低維護成本。在城市中，有可能存在過江隧道、過街隧道這種特殊環(huán)境，主要的解決方案為微蜂窩、泄漏電纜。對于長度很長且彎曲度較大的隧道，建議使用分布天線或泄漏電纜來解決。對于較短的隧道，由于話務密度不大，可以采用“微蜂窩+耦合器+室內分布天線”方式來解決。如果距離稍長，可以加雙向放大器。對于長隧道，可采用“微蜂窩+光電轉換模塊+功率放大器”的方案。以光纖作為承載，采用光電轉換模塊將光信號進行轉換，通過放大模塊將信號放大后輸出。其他場景室內覆蓋別墅類住宅區(qū)：每層的面積較小，建筑物高度較低。通過室外宏蜂窩預留10dB的穿透損耗來進行室內覆蓋。公寓類住宅區(qū)：每層面積較大，建筑物高度較高。通過室外宏蜂窩預留5～20dB的穿透損耗來進行室內覆蓋。機場/車站/碼頭：房間舉架都比較高、房間面積比較大，話務密度比較高。使用室外基站實現(xiàn)對室外及部分室內覆蓋，室內分布系統(tǒng)主要對室外基站的覆蓋盲區(qū)和話務熱點區(qū)域進行附加覆蓋。室外宏基站可直接或通過射頻模塊拉遠，分配出1個或多個小區(qū)作為室內分布系統(tǒng)的信號源。購物商場/大型超市：用戶業(yè)務主要以話音業(yè)務和可視電話為主，高峰時段(晚上/節(jié)假日全天)的話務密度較大。商場內部布局一般都比較復雜，應該考慮主要以室內分布系統(tǒng)來解決覆蓋。商務寫字樓/酒店：高端用戶占比重較大，室內覆蓋需要考慮固定用戶的數(shù)據(jù)業(yè)務覆蓋要求。酒店低層的商務區(qū)和消費區(qū)的話務量占比重較大，高層客房的話務量占比重較小，規(guī)劃時需要區(qū)別對待。在覆蓋方案中，應該考慮主要以室內分布系統(tǒng)來解決。會展中心/會議中心/體育場館：用戶的話務主要以事件為觸發(fā)。平時幾乎沒有話務量，但是有展覽/會議/賽事舉行的時候，話務量會出現(xiàn)涌浪高峰。會展中心/會議中心/體育場館的新聞中心會有大量的數(shù)據(jù)業(yè)務覆蓋要求。在覆蓋方案中，應該考慮主要以宏蜂窩無線覆蓋方式為主，部分地區(qū)以微蜂窩室內覆蓋補充的方案。

室內覆蓋設計舉例本節(jié)說明利用大唐移動微蜂窩基站設備進行辦公樓室內覆蓋的設計過程，幫助讀者理解室內覆蓋解決方案的設計。環(huán)境參數(shù)和設計要求樓層用途說明地下二層停車場地下一層停車場一層大廳、食堂、辦公二層辦公三—六層辦公電梯編號用途運行區(qū)間停靠區(qū)間共井情況覆蓋要求1、2客梯B1～F6B1～F6獨立井道專項覆蓋3消防梯B1～F6B1～F6獨立井道專項覆蓋覆蓋要求：1、覆蓋區(qū)內的無線可通率：在90％的區(qū)域、99％的時間移動臺可接入網(wǎng)絡；2、室內無線覆蓋邊緣場強：室內≥－85dBm，室外20米以外≤－90dBm；；3、電梯、地下停車場等邊緣地區(qū)覆蓋場強要求：>-90dBm；4、切換成功率：>90％5、呼損指標：無線信道呼損率GOS：小于5％。6、覆蓋效果室內和室外信號基本做到無縫覆蓋，覆蓋區(qū)域內通話應清晰，無斷續(xù)、回聲等現(xiàn)象。7、要考慮為PHS、WLAN、GSM、CDMA信源和有源干線放大器預留接入點。設計要求：1）可升級性：為節(jié)約投資成本，多系統(tǒng)合路室內布線部分設計采用設備均支持800~2500MHz內系統(tǒng)，總體設計考慮新增系統(tǒng)的可實施性。2）天線位置及輸出功率：因為高頻率無線電波的穿透性和繞射性較差，采用多天線小功率的布放原則，天線盡可能實現(xiàn)視距范圍內覆蓋。3）干擾：對實驗室等信號敏感區(qū)域，盡量控制信號對該區(qū)域的干擾。5）泄漏：盡量保證距室內覆蓋20米外接收到來自室內覆蓋系統(tǒng)的信號強度較低，不會對室外網(wǎng)絡造成干擾影響。設計思路地上部分的覆蓋覆蓋方式采用在各層公共區(qū)域的天花吊頂上安裝全向吸頂天線的方式進行平層覆蓋，F(xiàn)1-F6層共采用31副全向吸頂天線。地下室的覆蓋B1層采用5副全向吸頂天線進行覆蓋，B2層采用泄露電纜覆蓋。電梯的覆蓋采用專項覆蓋的方式，