【正文】 圖 411 TDSCDMA+2G+3G+WLAN 共用室內(nèi)分布 (方式二 ) 山東科技大學學士學位論文 TDSCDMA 室內(nèi)分布系統(tǒng)規(guī)劃與設計方法 37 對比圖 410 和圖 411可以看出，第一種合路方式適合于 TDSCDMA 采用多通道輸出的信源，而第二 種方式更適合于 TDSCDMA 單通道與 2G/3G 直接合路的情況。在TDSCDMA+2G+3 G+WLAN 四網(wǎng)共用室內(nèi)分布系統(tǒng)時，建議采用二級合路方式：第一級為 2G+3G 雙頻合路，第二級為 TDSCDMA+WLAN 合路。如圖 49所示，在支路 1和支路 i 上合路了 WLAN 信號，在支路 2和支路 j上沒有 WLAN 信號。在單獨的TDSCDMA 室內(nèi)分布系統(tǒng)的基礎上，增加了 WLAN 信號源、 TDSCDMA/WLAN 合路器。若 TDSCDMA 系統(tǒng)采用單通道信號源，則由于其輸出功率有限，需要增加信號源或干放數(shù)量，才能達到相同的覆蓋效果。 圖 48 TDSCDMA+2G/3G 共用室內(nèi)分布系統(tǒng)設計方案 山東科技大學學士學位論文 TDSCDMA 室內(nèi)分布系統(tǒng)規(guī)劃與設計方法 35 TDSCDMA 信號源采用小功率、多通道的輸出方式，多通道輸出方式可以使用 功放中的多個單元，也可以通過連接多個 RRU 實現(xiàn)。在 TDSCDMA室內(nèi)分布系統(tǒng)的基礎上，融合了 2G/3G 系統(tǒng)的信號源。 山東科技大學學士學位論文 TDSCDMA 室內(nèi)分布系統(tǒng)規(guī)劃與設計方法 34 圖 47 電梯與電梯廳設置為同一個小區(qū) 在中小型樓宇中，一般在電 梯井上部安裝一個定向天線，以保證電梯內(nèi)部為同一小區(qū)。如果是多個小區(qū)，那么電梯區(qū)域和底層區(qū)域是一個小區(qū)，無需切換；在高層區(qū)域，出入電梯，才需要進行切換，如圖 46b 所示。 山東科技大學學士學位論文 TDSCDMA 室內(nèi)分布系統(tǒng)規(guī)劃與設計方法 33 電梯的切換設計 從切換次數(shù)經(jīng)量少的原則出發(fā)，電梯和大廳之間盡量不要發(fā)生切換，這就要求電梯和底層大廳是同一個小區(qū)；一般要求電梯在運行過程中盡量不要有切換，即整個電梯 盡量是一個小區(qū)。這樣在室內(nèi)的窗口區(qū)域，室內(nèi)外的信號都比較強，甚至室外的信號更強一些，這是需要設置雙向鄰區(qū)。這樣做的一個好處是避免室內(nèi)外小區(qū)發(fā)生乒乓切換，導致掉話。在這種情況下，一般設置從室外到室內(nèi)的單向鄰區(qū)。 在室分系統(tǒng)深度覆蓋做得比較好的情況下，室外信號在室內(nèi)不會形成大范圍的主導小區(qū)。為了讓用戶在進入室內(nèi)前完成切換，一般需要在出入口安置一個天線。室外信號在開關門效應影響下，大小變化劇烈。 根據(jù)切換最少的原則可知，把切換帶設置在繁忙的道路上，如圖 45所示的 A 區(qū)域，是不適合的，過往車輛上用戶頻繁發(fā)生切換，可能導致掉話。 大樓出入口的切換設計 在大樓的出入口，用戶在室內(nèi)外頻繁移動，需要設計室外小區(qū)和室內(nèi)小區(qū)的切換關系。 室內(nèi)覆蓋切換設計的原則是盡量少切換，進行切換設計的前提是明確主導小區(qū)、控制好干擾、做好鄰區(qū)規(guī)劃。 首先，這里的臨近 小區(qū)不僅要考慮切換鄰區(qū)關系，還要充分考慮物理上的鄰區(qū)關系；其次，擾碼規(guī)劃不只是考慮擾碼的相關性問題，多數(shù)時候還山東科技大學學士學位論文 TDSCDMA 室內(nèi)分布系統(tǒng)規(guī)劃與設計方法 31 要結合擴頻碼的相關性來綜合考慮；再次，進行擾碼規(guī)劃的時候，仿真計算和實測分析同樣重要。因此，擾碼規(guī)劃的原則就是在相鄰小區(qū)之間分配彼此相關性很低的擾碼。 擾碼規(guī)劃 擾碼的作用是在下行方向的終端區(qū)分小區(qū)；在上行方向上，基站用來區(qū)分來自不同小區(qū)的用戶。 互不干擾的兩個小區(qū)可以使用相同的頻率。但很多時候，電梯內(nèi)小區(qū)與每層覆蓋小區(qū)不一樣，必須要配置雙向鄰區(qū)關系。 （ 4） 電梯鄰區(qū)設置 一般情況下 ，電梯內(nèi)只用一個小區(qū)來覆蓋，但在比較高的樓宇中，電梯被劃分為多個小區(qū)，相鄰小區(qū)之間要配置雙向鄰區(qū)。不同樓層的相鄰小區(qū)要配置鄰區(qū)關系。 （ 1） 室內(nèi)只有一個小區(qū) 如果整個樓宇只有一個小區(qū)，不需要考慮室內(nèi)小區(qū)之間的鄰區(qū)規(guī)劃。單向鄰區(qū)的配置盡量限制在室外小區(qū)和室內(nèi)高層小區(qū)之間，并且不要普遍使用。 配置室外小區(qū)到室內(nèi)小區(qū)的單向鄰區(qū)要格外小心。 （ 2） 中高層窗口處 在室內(nèi)場景中，室內(nèi)小區(qū)應該是主導小區(qū)，在室內(nèi)環(huán)境中室外宏站信號應比室內(nèi)信號小很多，這樣，在室內(nèi)的用戶應該優(yōu)先駐留或選擇室內(nèi)小區(qū)。 室內(nèi)外鄰區(qū)規(guī)劃一般有以下幾種情況。背包算法由于計算量大，必須通過計算機仿真實現(xiàn)。 Erlang 法在多業(yè)務的條件下，根據(jù)查詢 ErlangB 表的位置不同，又可分為等效 Erlang法、 PostErlang 法和 Compbell 法。 （ 1） Erlang 法 根據(jù)給定的話務量要求，通過查詢 ErlangB 表得出一定阻塞率條件下所需的信道資源數(shù)目。為了便于使用 Erlang 法，同意使用 Erl 作為單位。 表 42和表 43分別是室內(nèi)環(huán)境下 CS業(yè)務和 PS業(yè)務的單用戶參考話務模型。 不同室內(nèi)場進的話務特點不一樣，同一樓宇的不同功能區(qū)域的話務特點也有差異。 用戶行為的數(shù)學描述包括一個區(qū)域有多少人，使用各種無線通信業(yè)務的比例是多少，單位時間使用多少次，每次多長時間等內(nèi)容。 最大允許路損（ MAPL） =天線口功率 手機最小接收電平（邊緣覆蓋電平） 手機允許的最小距離是有最小耦合損耗決定的。通常情況下，邊緣覆蓋電平要求比終端的最小接收電平大很多。這一段主要考慮的是終端的最小電平。 第三段是無線電波在終端的接收和發(fā)送。 第二段是室內(nèi)無線環(huán)境。這一段的損耗包括饋線損耗、功分器和耦合器的分配損耗與介質(zhì)的物理損耗。 室內(nèi)覆蓋的鏈路預算可分為 3段，如圖 42 所示。 室內(nèi)鏈路預算 無線電波從發(fā)射端發(fā)出，要經(jīng)歷各種損耗、增益，也可能經(jīng)歷各種衰落、干擾，一直到接收端被接受。 CS64k(視頻業(yè)務 )： %~1%。 下面給出不同業(yè)務的誤塊率要求的參考值，實際應用是要具體問題具體分析。 接入后業(yè)務保持的效果，在網(wǎng)絡側一般用誤塊率的指標（ BLER Target）來表示。 阻塞概率 越大（即可以拒絕很多業(yè)務請求），需要的資源就越少；阻塞山東科技大學學士學位論文 TDSCDMA 室內(nèi)分布系統(tǒng)規(guī)劃與設計方法 25 概率越?。床辉试S拒絕太多業(yè)務請求），需要的資源就越多。 業(yè)務質(zhì)量要求 業(yè)務質(zhì)量主要體現(xiàn)在業(yè)務接入的難度和接入后業(yè)務保持的效果上。 單用戶忙時的 PS 業(yè)務總吞吐量：下行， 500kbit；上行， 150kbit。 下面給出的是參考數(shù)值，而不是絕對要求，具體問題具體分析。但是在不同室內(nèi)環(huán)境下，服務的用戶量不同，總的容量要求不一樣。一般要求在較為封閉的室內(nèi)場景， TDSCDMA PCCPCH C/I≧ 3dB，在一般樓宇，要求TDSCDMA PCCPCH C/I≧ 0dB。 同樣在市內(nèi)小區(qū)覆蓋區(qū)域，室外小區(qū)的信號應滿足 PCCPCH RSCP≦95dBm，或者室內(nèi)小區(qū) 的信號比室外小區(qū)泄漏進來的信號大≦ 95dBm。 室分系統(tǒng)信號邊緣強度、 TDSCDMA 使用公共控制物理信道（ Primary Common Control Physical Channel， PCCPCH）的電平，可以參考以下數(shù)值： （ 1） 地下室、電梯等封閉場景 要求 90%的覆蓋區(qū)域 PCCPCH RSCP≧ 90dBm （ 2） 樓宇底層 要求 90%的覆蓋區(qū)域 PCCPCH RSCP≧ 85dBm （ 3） 樓宇高層 要求 85%的覆蓋區(qū)域 PCCPCH RSCP≧ 90dBm 干擾控制要求 室分系統(tǒng)的建設不應該影響到室外信號，室外信號也不應該干擾室分系統(tǒng)的信號，這就涉及室內(nèi)外泄露的控制。但在實際應用 的時候，認為信號變化的統(tǒng)計規(guī)律和時間沒有關系一般不對時間上的覆蓋概率作要求，只從地理位置的覆蓋概率的角度給出要求。根據(jù) ITUR 室內(nèi)傳播模型，只要確定了各種典山東科技大學學士學位論文 TDSCDMA 室內(nèi)無線信號傳播分析 22 型場景下的環(huán)境損耗附加值 ()FnL 、傳播損耗指數(shù) N、慢衰落余量 X? 、發(fā)射天線增益 Gt(單位為 dBm )、發(fā)射天線入口電平 Pt(單位為 dBm )最小接收電平 Pr(單位為 dBm)等，即可得出特定場景下的覆蓋能力 R(單位為 m)。吸頂天線增益取 3dBi,覆蓋邊緣PCCPCH RSCP 值取 85dBm。根據(jù) GSM, WCDMA, TDSCDMA 系統(tǒng)室內(nèi)分布的工程經(jīng)驗，給出了不同場景下單天線的典型輸出功率和與之相對應的覆蓋半徑。 X? 、 X? 為慢衰落余量，取值與覆蓋概率要求和室內(nèi)慢衰落標準差有關 (該模型適用的頻率范圍為 1800~20xxMHz)。 d 為 UE 與發(fā)射機之間的距離，單位為 m, d1m。 對于 LOS 場景，模型所用的公式為 2 0 l o g ( ) 2 0 l o g ( ) 2 8L O SP L f d d B X ?? ? ? ? (312) 對于 NLOS 場景，模型所用的公式為 ()2 0 l o g ( ) l o g ( ) 2 8N L O S F nP L f n d L d B X ?? ? ? ? ? (313) 其中， n為距離損耗系數(shù) 。 ITUR 室內(nèi)傳播模型 目前業(yè)界推薦使用的是 ITUR 室內(nèi)傳 播模型。典型值為 Lf=、 J= Lw1= dB、 Lw2=、 b=。 多墻模型 為了更好地符合測量，馬特內(nèi)一馬恩納模型可以通過包括關于穿過地板數(shù)目的非線性函數(shù)來修正。模型預測的路徑損耗 (dB)為 山東科技大學學士學位論文 TDSCDMA 室內(nèi)無線信號傳播分析 20 0 1 0 111 0 l o g j j i iJIp ic o w w f fjiL L x N L N L? ??? ? ? ??? （ 39） 式 (39)中， 0L 表示在參考點 (lm 處 )上的損耗， ? 是功率延遲系數(shù)， x代表發(fā)射機到接收機的路徑長度，jwN和ifN表示發(fā)射信號穿過不同種類的墻和地板的數(shù)量，jwL和ifL代表不同種類的墻和地板相對應的損耗因子。 KeenanMotley 模型 馬特內(nèi) 一馬恩納 (KeenanMotley)模型用于模擬室內(nèi)路徑損耗。 室內(nèi)路徑損耗等于自由空間損耗加上附加損耗因子，并且隨著距離成指數(shù)增長。衰減因子模型為 : 0 1 0 0( ) ( ) 1 0 l o g ( )SF dL d L d F A Fd?? ? ? (36) 式 (36 )中， SF? 表示同層測試的指數(shù)值 (同層指同一建筑樓層 )。設共有 n 條射線到達了接收機，第 i 條射線在接收機處的場強為 Ei，則接收點處總的電場強度 Etotal為 : total iiEE?? (34) 因此從發(fā)送機到接收機的路徑損耗 PL(單位 :dB)為 : tota l020 log 4EPL E??? (35) 山東科技大學學士學位論文 TDSCDMA 室內(nèi)無線信號傳播分析 19 室內(nèi)環(huán)境傳播模型 衰減因子模型 衰減因子模型適用于建筑物內(nèi)傳播預測，其包含了建筑物類型影響以及阻擋物引起的變化。r6為反射點到接收機的距離。 經(jīng)過一次透射和反射 到達接收機的信號場強 TRE 為 : 456()0 4 5 6jk r r rTR eE E R T r r r? ? ???? (33) 式 (33 )中， r4 為發(fā)射機到墻體的距離 。r3為轉(zhuǎn)角到接收機的距離 。 圖 31 從發(fā)射機到達接收機的射線 假設發(fā)射源的信號場強為 0E ，對視距傳播而言，由于發(fā)射機與接收機山東科技大學學士學位論文 TDSCDMA 室內(nèi)無線信號傳播分析 18 之間沒有阻擋，則視距情況下接收到的直射波場強 LOSE 為 : 10 1jkrLOS eEEr?? (31) 式 (31 )中， k 為波