【文章內(nèi)容簡介】 室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)概述 與 應(yīng)用原則 基本概述 隨著城市里移動用戶的飛速增加以及高層建筑越來越多，話務(wù)密度和覆蓋要求也不斷上升。這些建筑物規(guī)模大，對移動電話信號有很強(qiáng)的屏蔽作用。在大型建筑物的低層、地下商場、地下停車場等環(huán)境下，移動通信信號弱 ，手機(jī)無法正常使用，形成了移動通信的盲區(qū)和陰影區(qū)；在中間樓層，由于來自周圍不同基站信號的重疊，造成導(dǎo)頻污染，手機(jī)頻繁切換，甚至掉話，嚴(yán)重影響了手機(jī)的正常使用。另外，在有些建筑物內(nèi)，雖然手機(jī)能夠正常通話，但是用戶密度大，基站信道擁擠，手機(jī)上線困難。 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，近幾年在全國各地的移動通信運(yùn)營商中得到了廣泛應(yīng)用。 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(gè)角落，從而保證室內(nèi)區(qū)域擁有理想的信號覆蓋。室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的建設(shè)，可以較為全面地改善 建筑物內(nèi)的通話 與上網(wǎng) 質(zhì)量，提高移動電話接通率 和增加無線網(wǎng)絡(luò)訪問量 ，開辟出高質(zhì)量的室內(nèi)移動通信 服務(wù)區(qū)域 ；同時(shí)，使用微蜂窩系統(tǒng)可以分擔(dān)室外宏蜂窩話務(wù)，擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)容量，從整體上提高移動網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)水平。 無線室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)主要由二部分組成：信號源和室內(nèi)天饋線分布系統(tǒng) ，如 圖21 所示 。信號源主要分為兩類：基站、 RRU 和直放站 [4]；室內(nèi)天饋線分布系統(tǒng)由有源器件、無源 器件、天線、纜線等組成。 無線室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的引入不受頻段和通信制式的限制 ，滿足各種通信制式建設(shè)要求，包含 2G 和 3G 移動通信系統(tǒng)、 PHS、SCDMA、 TRUNK 系統(tǒng)。各通信制式室內(nèi) WLAN 室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)覆蓋系統(tǒng)可單獨(dú)建設(shè)，滿足各制式的網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)要求；也可以多通信制式共室內(nèi)分布系統(tǒng)建設(shè)（多制式合路），多制式合路時(shí)，各制式應(yīng)滿足各自的網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)要求，并保證各制式間互不干擾。 圖 21 室內(nèi)覆蓋 系統(tǒng)組成示意圖 室內(nèi)分布方式 的介紹 室內(nèi)天饋線分布系統(tǒng)由有源放大設(shè)備 (干線放大器、光端機(jī)等 )、纜線（同軸電纜、光纜、泄漏電纜）、功分器、耦合器、室內(nèi)天線等設(shè)備組成，如 圖 2所示。 室內(nèi)天饋線分布系統(tǒng)按照采用的設(shè)備主要分為兩種：有源方式、無源方式，如錯誤 !未找到引用源。 、 圖 2所示；按照采用線纜材料主要分為四種方式：泄漏電纜分布方式、同軸電纜分布方式；光纖分布的方式；光電混合分布方式。酒店類建筑主要以第二種分布方式為主。 22 室內(nèi)分布布線示意圖 圖 23 室內(nèi)分布系統(tǒng)示意圖 圖 24 無源天饋分布系統(tǒng) 圖 25 有源天饋分布系統(tǒng) ? 泄漏電纜分布方式 泄漏電纜傳輸損耗大、距離短，且泄漏電纜本身線徑較大，施工困難，通常 用于對地鐵、隧道、電梯等特定環(huán)境的覆蓋。 ? 同軸電纜 分布方式 同軸電纜分布方式包括純無源系統(tǒng)和有源中繼放大兩種情況。純無源方式即將信號源輸出能量經(jīng)功分、耦合等無源器件 [5]合理分配后，利用射頻電纜傳輸至天線，將能量均勻分布至各區(qū)域。有源中繼放大方式是由于信號源輸出能量不能滿足樓宇覆蓋需求的情況，需要增加放大器對主干信號進(jìn)行放大，并通過天饋分布系統(tǒng)覆蓋所需區(qū)域。 ? 光纖分布方式 光纖分布方式的傳輸損耗小、不受電磁干擾、布線方便并且組網(wǎng)靈活 [6]，與同軸線纜相比，更適合于遠(yuǎn)距離的信號傳輸。 ? 光電混合分布方式 光電混合分布方式多適用于大型建筑，應(yīng)用在主干纜走線很長， 布放難度較大的場景。 分布方式選用原則應(yīng)綜合上述分析，綜合考慮覆蓋區(qū)域面積、理論覆蓋效果、設(shè)備成本、施工難易程度等因素，應(yīng)遵循：效果→成本→施工→維護(hù)的思路 [7]，并滿足多制式系統(tǒng)兼容的要求，在最優(yōu)的組合方案下，系統(tǒng)性價(jià)比最高。上述四種覆蓋方式，電分布方式為最常用，且技術(shù)和設(shè)備成熟。 WLAN 網(wǎng)室內(nèi)覆蓋的主要方案 對于 WLAN 網(wǎng)的室內(nèi)覆蓋解決方案主要有以下四種： ? 無源解決方案 在無源室內(nèi)覆蓋解決方案中，在基站信源之后，系統(tǒng)內(nèi)沒有任何有源設(shè)備，比如光纖直放站、干放等。整個(gè)系統(tǒng)由功分器、耦合器、合路器 、天線、同軸電纜等無源分布器件組成。無源分布系統(tǒng)由于沒有有源器件，系統(tǒng)安全性好，故障點(diǎn)少，易于安裝維護(hù)。而且對 WLAN 系統(tǒng)性能影響很小。 ? 有源解決方案 有源室內(nèi)分布系統(tǒng)方案中引入了光纖直放站等有源設(shè)備作為基站覆蓋的延伸，可以提高覆蓋范圍。其缺點(diǎn)是增加了室內(nèi)系統(tǒng)的不安全因素， 故障點(diǎn)增加，為后期的維護(hù)帶來隱患。同時(shí)有源設(shè)備的使用會增加系統(tǒng)噪聲，進(jìn)而影響 WLAN 系統(tǒng)小區(qū)的容量。 ? 應(yīng)用射頻拉遠(yuǎn)基站解決方案 由于 WLAN 頻率高，饋線傳輸損耗和空間傳輸損耗都比較大，而且 WLAN 的導(dǎo)頻功率較小，因此在 WLAN 網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，大量引入射頻拉遠(yuǎn)基站來作為室內(nèi)分布系統(tǒng)信源，它具有光纖直放站的優(yōu)點(diǎn)，減少了干線信號的傳輸損耗，提高了信號使用效率，增加了覆蓋距離，同時(shí)可以取代有源設(shè)備的使用。 ? 多系統(tǒng)多運(yùn)營商合路解決方案 針對中國聯(lián)通的現(xiàn)實(shí)情況， 多數(shù)室內(nèi)分布系統(tǒng)都將是多系統(tǒng)合路解決方案， 室內(nèi)分布系統(tǒng)要同時(shí)滿足 GSM 和 WLAN 系統(tǒng)的覆蓋要求。同時(shí)在某些項(xiàng)目上將會遇到多運(yùn)營商多系統(tǒng)合路的問題。 方案選擇 本次設(shè)計(jì)以高 星級酒店建筑為標(biāo)準(zhǔn)，對其進(jìn)行 WLAN 網(wǎng)室內(nèi)覆蓋規(guī)劃設(shè)計(jì)。以酒店類建筑為代表是因?yàn)?酒店類建筑 基本囊括了其他 建筑 的所有盲區(qū)。 ? 酒店類建筑具有地下車庫，雖然車庫人比較少，但是車庫也是商務(wù)人士經(jīng)常出入的地方，所以地下車庫無線網(wǎng)絡(luò)不能忽略。 ? 酒店類建筑有電梯，電梯四周是鐵皮，是個(gè)良好的屏蔽體，我們也需要對其進(jìn)行信號覆蓋。 ? 作為酒店有商務(wù)大廳、餐廳、會議廳等這些話務(wù)量和數(shù)據(jù)流量比較大的場所，而這些場所室內(nèi)無線 覆蓋 尤為重要。 ? 酒店類建筑里面客房比較多且密集，而這里是室內(nèi)外干擾、切換、多徑效應(yīng)等問題的頻發(fā)地，我們也需要對其進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，以防止各種信號污染或則掉線。 縱觀酒店類建筑的上述盲區(qū)， 再根據(jù) WLAN 系統(tǒng)對干擾的敏感性，本 次設(shè)計(jì)優(yōu)先考慮無源方案。信號干擾不僅會影響到終端用戶的直接感受，還會影響到系統(tǒng)的容量。從 表 21 可以看出， 1 臺 20 W 的直放站會使基站靈敏度降低 3 dB，相當(dāng)于一半的上行容量損失了。 表 21 基站靈敏度的變化 BTS 接受靈敏度（無有源設(shè)備） /dBm — BTS 接受靈敏度（有有源設(shè)備） /dBm — 總之 ，選擇什么樣的方案要根據(jù)酒店的地理位置以及信 號源進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。 本章小結(jié) 本章節(jié)主要介紹了 WLAN 網(wǎng)室內(nèi)分布的幾種解決方法，最后根據(jù)各個(gè)酒店建筑風(fēng)格與周邊電磁環(huán)境，選出一種合適的方案。 第 3 章 酒店類建筑 設(shè)計(jì)原則與 目標(biāo) 設(shè)計(jì)原則 酒店類建筑 WLAN 覆蓋規(guī)劃需遵守以下幾個(gè)原則： ? 統(tǒng)一性原則，包括酒店內(nèi)外站點(diǎn)規(guī)劃、設(shè)計(jì)的統(tǒng)一，在建設(shè)酒店內(nèi)覆蓋時(shí)要考慮酒店外信號的影響，同時(shí)也要考慮到酒店內(nèi)覆蓋對酒店外干擾水平的提升。 ? 差異性原則，由于網(wǎng)絡(luò)建設(shè)受到投資的限制，不可能盲目地加大室內(nèi)覆蓋，要以用戶滿意度為衡量標(biāo)準(zhǔn)，制定不同的質(zhì)量目標(biāo)。有的地方能 夠接受覆蓋盲點(diǎn)的情況下，可以在建設(shè)策略和建設(shè)階段上進(jìn)行調(diào)整。 ? 經(jīng)濟(jì)性原則，對于不同星級酒店建筑物而言，室內(nèi)覆蓋解決方案可能有多種的選擇，不能單純地為了追求技術(shù)上的完善盲目擴(kuò)大投資，但是也同樣不能為了節(jié)省投資而選擇并不適合的室內(nèi)覆蓋方案。 ? 兼容性原則，根據(jù)我國國情，大部分 3G 運(yùn)營商同時(shí)擁有 2G 網(wǎng)絡(luò)。因此在室內(nèi)覆蓋規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，最大限度利用已有室內(nèi)覆蓋資源，并進(jìn)行最合理的改造，是進(jìn)行 3G 室內(nèi)覆蓋的一大原則。 設(shè)計(jì)目標(biāo) 結(jié)合實(shí)際環(huán)境，酒店類建筑 WLAN 網(wǎng)室內(nèi)覆蓋需要達(dá)到的目的： ? 保證室內(nèi)良好的網(wǎng)絡(luò)覆蓋特性。 ? RSCP 盡可能強(qiáng)，以保證良好的覆蓋。 ? Ec/Io 盡可能強(qiáng)，以保證良好的覆蓋。 ? 設(shè)置合理的切換和切換區(qū)域，不合理的切換的將應(yīng)給整個(gè)網(wǎng)絡(luò)帶來負(fù)面影響。 ? 保證 WLAN 整體網(wǎng)絡(luò)干擾最小化。 ? 室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)干擾最小化、室外網(wǎng)絡(luò)干擾最小化。 ? “容量”最大化。酒店內(nèi) WLAN 覆蓋系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)“容量”最大化，酒店外 WLAN網(wǎng)絡(luò)“容量”最大化。 本章小結(jié) 本章主要介紹 了設(shè)計(jì)無線室內(nèi)分布時(shí)需要遵循的原則以及需要達(dá)到的目標(biāo)，對做好設(shè)計(jì) 起到一個(gè)航標(biāo)作用。 第 4 章 酒店類建筑 WLAN 室內(nèi) 總體 設(shè)計(jì) 思路 建設(shè)總體流程 酒店內(nèi) WLAN網(wǎng) 覆蓋的基本流程主要有前期樓宇調(diào)研，查勘模測，方案設(shè)計(jì)和工程實(shí)施四個(gè)步驟 [4]，如 圖 41所示。 圖 41 酒店類建筑室內(nèi)覆蓋基本流程 首先，根據(jù)總體的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)策略和建設(shè)目標(biāo)進(jìn)行 WLAN室內(nèi)覆蓋的選點(diǎn)，室外 覆蓋方案規(guī)劃作為 3G室內(nèi)覆蓋站點(diǎn)的選擇依據(jù)。 其次進(jìn)行室內(nèi)覆蓋的規(guī)劃之后要對建筑物進(jìn)行勘察，包括物理尺寸、建筑物室內(nèi)的結(jié)構(gòu) (包括分布格 局、電梯格局、墻體隔斷等 )、建筑物的用途 (用戶種類、用戶地域分布、用戶時(shí)間分布和用戶對業(yè)務(wù)的模型和對業(yè)務(wù)的需求 )、建筑物的周圍環(huán)境(了解建筑物附屬的設(shè)施、周邊宏蜂窩基站的建設(shè)情況 )等。 然后進(jìn)行無線信號摸底，即電磁環(huán)境 和模擬信號測試。目的是評估室外信號與室內(nèi)信號的相互影響，制定系統(tǒng)設(shè)計(jì)指標(biāo)、系統(tǒng)驗(yàn)收指標(biāo)，確定天線點(diǎn)位和信號設(shè)計(jì)指標(biāo)。 再次，模測勘察完成后，需要進(jìn)行詳細(xì)方案設(shè)計(jì)。如果 室內(nèi)已布置了 2G系統(tǒng)，還要考慮 2G系統(tǒng)，并在 2G系統(tǒng)上 進(jìn)行改造。 除方案外，還要考慮其他方面的因素。首先是技術(shù)因素，包括建筑 物的 覆蓋需求、容量需求、周圍網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、信號源安裝 位置以及如何進(jìn)行傳輸配套等的溝通；另外就是工程實(shí)施的因素，包括業(yè)主的要求和工程施工等方面的因素，另外還有遠(yuǎn)期發(fā)展因素，要適當(dāng)考慮建筑物遠(yuǎn)期的業(yè)務(wù)發(fā)展需求。 方案設(shè)計(jì)完成后，則進(jìn)入工程的施工與驗(yàn)收階段。 與 GSM 網(wǎng) 共建 的思路 目前國內(nèi) 2G移動網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)比較普及 ，可以預(yù)見，在進(jìn)行 WLAN 室內(nèi)覆蓋建設(shè)時(shí)， 為了減少投資成本， 不少運(yùn)營商 考慮如何充分利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的問題 ， 因此， 2G/3G 共同建設(shè)的問題 就被提了出來 ，如 圖 42 所示 。 圖 42 WCDMA 與 GSM 共 用總線 系統(tǒng) 圖 43 合路方案 通過理論分析和現(xiàn)場測試， 現(xiàn)有的 2G 系統(tǒng)在很多方面可以為 WLAN 系統(tǒng)引入帶來便利。 ? 豐富的站點(diǎn)資源可以為 WLAN 規(guī)劃建設(shè)做參考。在 2G 室內(nèi)覆蓋的樓宇中，樓宇的相關(guān)信息、覆蓋狀況以及話務(wù)量情況都是 WLAN 室內(nèi)覆蓋建設(shè)的寶貴資源。 ? 建有 2G 分布系統(tǒng)的樓宇可為后期 WLAN 接入提供便利。只要其器件和天饋兼容 WLAN 頻段、天線布放密度合理， WLAN 即可在水平層合路接入現(xiàn)有的分布系統(tǒng)，只需進(jìn)行局部改造甚至不改造。 WLAN 用戶業(yè)務(wù)模型及業(yè)務(wù)量預(yù)測 業(yè)務(wù)種類 3GPP將業(yè)務(wù)分為會話類業(yè)務(wù)、交互式業(yè)務(wù)、流業(yè)務(wù)和背景類業(yè)務(wù) 4類 [10]。 ? 會話類業(yè)務(wù)包括語音業(yè)務(wù)和可視電話業(yè)務(wù)。 ? 交互式業(yè)務(wù)主要包括移動電子商務(wù)、下載類游戲娛樂和 WWW 瀏覽等。 ? 流業(yè)務(wù)主要包括音頻流和視頻流等單向性業(yè)務(wù) 。 ? 背景類業(yè)務(wù)主要是存儲轉(zhuǎn)發(fā)類業(yè)務(wù)，包括電子郵件、短信業(yè)務(wù)、信息服務(wù)等。 不同的業(yè)務(wù)有不同的速率要求和質(zhì)量要求，同時(shí)這些業(yè)務(wù)是混合的，因此，在進(jìn)行 3G規(guī) 劃時(shí)，必須對業(yè)務(wù)進(jìn)行分類預(yù)測和分析，建立 3G業(yè)務(wù)模型，為系統(tǒng)仿真和確定網(wǎng)絡(luò)規(guī)模打下基礎(chǔ)。 業(yè)務(wù)模型 一般來講，業(yè)務(wù)模型的建立需要 4個(gè)步驟： ? 定量描述業(yè)務(wù)發(fā)起情況。獲得業(yè)務(wù)的忙時(shí)呼叫次數(shù) （ BHCA） 或忙時(shí)會話次數(shù) （ BHSA） 。 ? 建立各業(yè)務(wù)特征參數(shù)。業(yè)務(wù)特征參數(shù)根據(jù)業(yè)務(wù)不同而不同。 CS業(yè)務(wù)的特征參數(shù)是通話時(shí)長和激活因子。 PS業(yè)務(wù)除此之外，還需要許多描述業(yè)務(wù)特征的參數(shù) ,具體參數(shù)集取決于使用的數(shù)學(xué)模型。 ? 獲得網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃關(guān)鍵數(shù)據(jù)。關(guān)鍵數(shù)據(jù)就是各業(yè)務(wù)的忙時(shí)業(yè)務(wù)流量，即愛爾蘭（ Erl）數(shù)。它將在無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的 各個(gè)階段反復(fù)使用。 ? 按業(yè)務(wù)分類歸納參數(shù)與數(shù)據(jù)。 考慮到無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃一般是按業(yè)務(wù)承載區(qū)別業(yè)務(wù)，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)仿真模擬，并且網(wǎng)絡(luò)上新業(yè)務(wù)不斷涌現(xiàn)，業(yè)務(wù)模型不可能囊括所有現(xiàn)實(shí)中的業(yè)務(wù)，因此通過按業(yè)務(wù)分類歸納參數(shù)與數(shù)據(jù)進(jìn)行業(yè)務(wù)模型的歸納與整理就十分必要。 表 4. 1 CS 業(yè)務(wù)模型 平均忙時(shí)呼叫次數(shù)（ BHCA） 平均呼叫持續(xù)時(shí)間s 激活因子 平均速率 kbps 平均每用戶忙時(shí)話務(wù)量Erlang 平均每用戶忙時(shí)吞吐量 kbits 話音 1 72 可視電話 低 0 54 1 64 0 0 中 54 1 64 高 54 1 64 以 WLAN中提供的電路域業(yè)務(wù)（語音、可視電話）為例，得到 CS業(yè)務(wù)模型如 表4. 1所示。 表 web 瀏覽業(yè)務(wù)為例的業(yè)務(wù)模型 Web瀏覽 滲透率 BHSA 高端 中端 低端 高端 中端