【文章內容簡介】 室內覆蓋系統(tǒng)概述 與 應用原則 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，造成導頻污染，手機頻繁切換，甚至掉話，嚴重影響了手機的正常使用。另外，在有些建筑物內，雖然手機能夠正常通話，但是用戶密度大，基站信道擁擠，手機上線困難。 室內覆蓋是針對室內用戶群、用于改善建筑物內移動通信環(huán)境的一種成功的方案，近幾年在全國各地的移動通信運營商中得到了廣泛應用。 其 原理是利用室內天線分布系統(tǒng)將移動基站的信號均勻分布在室內每個角落，從而保證室內區(qū)域擁有理想的信號覆蓋。室內覆蓋系統(tǒng)的建設，可以較為全面地改善 建筑物內的通話 與上網 質量，提高移動電話接通率 和增加無線網絡訪問量 ，開辟出高質量的室內移動通信 服務區(qū)域 ；同時，使用微蜂窩系統(tǒng)可以分擔室外宏蜂窩話務，擴大網絡容量，從整體上提高移動網絡的服務水平。 無線室內覆蓋系統(tǒng)主要由二部分組成：信號源和室內天饋線分布系統(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 WLAN 室內覆蓋系統(tǒng)規(guī)劃設計覆蓋系統(tǒng)可單獨建設，滿足各制式的網絡指標要求；也可以多通信制式共室內分布系統(tǒng)建設（多制式合路），多制式合路時，各制式應滿足各自的網絡指標要求，并保證各制式間互不干擾。 圖 21 室內覆蓋 系統(tǒng)組成示意圖 室內分布方式 的介紹 室內天饋線分布系統(tǒng)由有源放大設備 (干線放大器、光端機等 )、纜線（同軸電纜、光纜、泄漏電纜）、功分器、耦合器、室內天線等設備組成，如 圖 2所示。 室內天饋線分布系統(tǒng)按照采用的設備主要分為兩種：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 室內分布布線示意圖 圖 23 室內分布系統(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、布線方便并且組網靈活 [6]，與同軸線纜相比，更適合于遠距離的信號傳輸。 ? 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綜合上述分析，綜合考慮覆蓋區(qū)域面積、理論覆蓋效果、設備成本、施工難易程度等因素，應遵循：效果→成本→施工→維護的思路 [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)性價比最高。上述四種覆蓋方式，電分布方式為最常用，且技術和設備成熟。 WLAN 網室內覆蓋的主要方案 對于 WLAN 網的室內覆蓋解決方案主要有以下四種： ? 無源解決方案 在無源室內覆蓋解決方案中，在基站信源之后，系統(tǒng)內沒有任何有源設備，比如光纖直放站、干放等。整個系統(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，故障點少，易于安裝維護。而且對 WLAN 系統(tǒng)性能影響很小。 ? 有源解決方案 有源室內分布系統(tǒng)方案中引入了光纖直放站等有源設備作為基站覆蓋的延伸，可以提高覆蓋范圍。其缺點是增加了室內系統(tǒng)的不安全因素， 故障點增加，為后期的維護帶來隱患。同時有源設備的使用會增加系統(tǒng)噪聲，進而影響 WLAN 系統(tǒng)小區(qū)的容量。 ? 應用射頻拉遠基站解決方案 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 的導頻功率較小，因此在 WLAN 網絡內，大量引入射頻拉遠基站來作為室內分布系統(tǒng)信源，它具有光纖直放站的優(yōu)點，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，同時可以取代有源設備的使用。 ? 多系統(tǒng)多運營商合路解決方案 針對中國聯通的現實情況， 多數室內分布系統(tǒng)都將是多系統(tǒng)合路解決方案， 室內分布系統(tǒng)要同時滿足 GSM 和 WLAN 系統(tǒng)的覆蓋要求。同時在某些項目上將會遇到多運營商多系統(tǒng)合路的問題。 方案選擇 本次設計以高 星級酒店建筑為標準，對其進行 WLAN 網室內覆蓋規(guī)劃設計。以酒店類建筑為代表是因為 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，但是車庫也是商務人士經常出入的地方，所以地下車庫無線網絡不能忽略。 ? 酒店類建筑有電梯，電梯四周是鐵皮，是個良好的屏蔽體，我們也需要對其進行信號覆蓋。 ? 作為酒店有商務大廳、餐廳、會議廳等這些話務量和數據流量比較大的場所，而這些場所室內無線 覆蓋 尤為重要。 ? 酒店類建筑里面客房比較多且密集，而這里是室內外干擾、切換、多徑效應等問題的頻發(fā)地，我們也需要對其進行網絡規(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 WLAN 系統(tǒng)對干擾的敏感性，本 次設計優(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（無有源設備） /dBm — BTS 接受靈敏度（有有源設備） /dBm — 總之 ，選擇什么樣的方案要根據酒店的地理位置以及信 號源進行合理的設計。 本章小結 本章節(jié)主要介紹了 WLAN 網室內分布的幾種解決方法，最后根據各個酒店建筑風格與周邊電磁環(huán)境，選出一種合適的方案。 第 3 章 酒店類建筑 設計原則與 目標 設計原則 酒店類建筑 WLAN 覆蓋規(guī)劃需遵守以下幾個原則： ? 統(tǒng)一性原則，包括酒店內外站點規(guī)劃、設計的統(tǒng)一，在建設酒店內覆蓋時要考慮酒店外信號的影響，同時也要考慮到酒店內覆蓋對酒店外干擾水平的提升。 ? 差異性原則，由于網絡建設受到投資的限制，不可能盲目地加大室內覆蓋，要以用戶滿意度為衡量標準，制定不同的質量目標。有的地方能 夠接受覆蓋盲點的情況下，可以在建設策略和建設階段上進行調整。 ? 經濟性原則，對于不同星級酒店建筑物而言，室內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上的完善盲目擴大投資，但是也同樣不能為了節(jié)省投資而選擇并不適合的室內覆蓋方案。 ? 兼容性原則，根據我國國情，大部分 3G 運營商同時擁有 2G 網絡。因此在室內覆蓋規(guī)劃設計時，最大限度利用已有室內覆蓋資源，并進行最合理的改造，是進行 3G 室內覆蓋的一大原則。 設計目標 結合實際環(huán)境，酒店類建筑 WLAN 網室內覆蓋需要達到的目的： ? 保證室內良好的網絡覆蓋特性。 ? RSCP 盡可能強，以保證良好的覆蓋。 ? Ec/Io 盡可能強，以保證良好的覆蓋。 ? 設置合理的切換和切換區(qū)域，不合理的切換的將應給整個網絡帶來負面影響。 ? 保證 WLAN 整體網絡干擾最小化。 ? 室內覆蓋系統(tǒng)干擾最小化、室外網絡干擾最小化。 ? “容量”最大化。酒店內 WLAN 覆蓋系統(tǒng)網絡“容量”最大化，酒店外 WLAN網絡“容量”最大化。 本章小結 本章主要介紹 了設計無線室內分布時需要遵循的原則以及需要達到的目標，對做好設計 起到一個航標作用。 第 4 章 酒店類建筑 WLAN 室內 總體 設計 思路 建設總體流程 酒店內 WLAN網 覆蓋的基本流程主要有前期樓宇調研，查勘模測，方案設計和工程實施四個步驟 [4]，如 圖 41所示。 圖 41 酒店類建筑室內覆蓋基本流程 首先，根據總體的網絡建設策略和建設目標進行 WLAN室內覆蓋的選點，室外 覆蓋方案規(guī)劃作為 3G室內覆蓋站點的選擇依據。 其次進行室內覆蓋的規(guī)劃之后要對建筑物進行勘察，包括物理尺寸、建筑物室內的結構 (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、用戶時間分布和用戶對業(yè)務的模型和對業(yè)務的需求 )、建筑物的周圍環(huán)境(了解建筑物附屬的設施、周邊宏蜂窩基站的建設情況 )等。 然后進行無線信號摸底，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信號的相互影響，制定系統(tǒng)設計指標、系統(tǒng)驗收指標，確定天線點位和信號設計指標。 再次，模測勘察完成后，需要進行詳細方案設計。如果 室內已布置了 2G系統(tǒng)，還要考慮 2G系統(tǒng)，并在 2G系統(tǒng)上 進行改造。 除方案外，還要考慮其他方面的因素。首先是技術因素，包括建筑 物的 覆蓋需求、容量需求、周圍網絡環(huán)境、信號源安裝 位置以及如何進行傳輸配套等的溝通；另外就是工程實施的因素，包括業(yè)主的要求和工程施工等方面的因素，另外還有遠期發(fā)展因素，要適當考慮建筑物遠期的業(yè)務發(fā)展需求。 方案設計完成后，則進入工程的施工與驗收階段。 與 GSM 網 共建 的思路 目前國內 2G移動網絡已經比較普及 ，可以預見，在進行 WLAN 室內覆蓋建設時， 為了減少投資成本， 不少運營商 考慮如何充分利用現有網絡的問題 ， 因此， 2G/3G 共同建設的問題 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 通過理論分析和現場測試， 現有的 2G 系統(tǒng)在很多方面可以為 WLAN 系統(tǒng)引入帶來便利。 ? 豐富的站點資源可以為 WLAN 規(guī)劃建設做參考。在 2G 室內覆蓋的樓宇中，樓宇的相關信息、覆蓋狀況以及話務量情況都是 WLAN 室內覆蓋建設的寶貴資源。 ? 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有的分布系統(tǒng)，只需進行局部改造甚至不改造。 WLAN 用戶業(yè)務模型及業(yè)務量預測 業(yè)務種類 3GPP將業(yè)務分為會話類業(yè)務、交互式業(yè)務、流業(yè)務和背景類業(yè)務 4類 [10]。 ? 會話類業(yè)務包括語音業(yè)務和可視電話業(yè)務。 ? 交互式業(yè)務主要包括移動電子商務、下載類游戲娛樂和 WWW 瀏覽等。 ? 流業(yè)務主要包括音頻流和視頻流等單向性業(yè)務 。 ? 背景類業(yè)務主要是存儲轉發(fā)類業(yè)務，包括電子郵件、短信業(yè)務、信息服務等。 不同的業(yè)務有不同的速率要求和質量要求，同時這些業(yè)務是混合的，因此，在進行 3G規(guī) 劃時，必須對業(yè)務進行分類預測和分析，建立 3G業(yè)務模型，為系統(tǒng)仿真和確定網絡規(guī)模打下基礎。 業(yè)務模型 一般來講，業(yè)務模型的建立需要 4個步驟： ? 定量描述業(yè)務發(fā)起情況。獲得業(yè)務的忙時呼叫次數 （ BHCA） 或忙時會話次數 （ BHSA） 。 ? 建立各業(yè)務特征參數。業(yè)務特征參數根據業(yè)務不同而不同。 CS業(yè)務的特征參數是通話時長和激活因子。 PS業(yè)務除此之外，還需要許多描述業(yè)務特征的參數 ,具體參數集取決于使用的數學模型。 ? 獲得網絡規(guī)劃關鍵數據。關鍵數據就是各業(yè)務的忙時業(yè)務流量，即愛爾蘭（ Erl）數。它將在無線網絡規(guī)劃的 各個階段反復使用。 ? 按業(yè)務分類歸納參數與數據。 考慮到無線網絡規(guī)劃一般是按業(yè)務承載區(qū)別業(yè)務，進行網絡仿真模擬，并且網絡上新業(yè)務不斷涌現，業(yè)務模型不可能囊括所有現實中的業(yè)務，因此通過按業(yè)務分類歸納參數與數據進行業(yè)務模型的歸納與整理就十分必要。 表 4. 1 CS 業(yè)務模型 平均忙時呼叫次數（ BHCA） 平均呼叫持續(xù)時間s 激活因子 平均速率 kbps 平均每用戶忙時話務量Erlang 平均每用戶忙時吞吐量 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（語音、可視電話）為例，得到 CS業(yè)務模型如 表4. 1所示。 表 web 瀏覽業(yè)務為例的業(yè)務模型 Web瀏覽 滲透率 BHSA 高端 中端 低端 高端 中端