WCDMA室內覆蓋工程方案設計流程及規範

2021-11-01 08:45:49 字數 3365 閱讀 5016

wcdma室內覆蓋分布系統建設

工程方案設計流程及規範

武漢郵電科學研究院

武漢虹信通訊技術有限責任公司

明確目標工程是改造工程還是新建工程,系統中同時存在幾個網路。

如果局方有要求,則按照局方要求取得信源。如果局方沒有做要求,建議按照2g信源來選取3g信源型別。

由於目前國內wcdma室內覆蓋系統沒有適用的話務模型,我們可以根據相同地點已發生的2g話務量來推斷3g話務容量。主要是先基於一些假設及相關的工程專案的資料,對該熱點的話務量進行推算。

根據以往gsm話務量統計資料,我們可以得知,目標工程忙時話務量約xerl(為了以後計算更直觀,設x=5.7),取每使用者0.02erl,可支援的使用者數為:

5.7/0.02=285人。

1. 話務特點分析

3g聯通使用者將使用多種類的語音和資料業務,如何計算容量取決於大量引數的調整,其中3g終端的滲透率初期難以估計,但它的取值對最終結果影響十分大,暫且認為3g終端的初始滲透率為15%(此資料相對較高,cdma1x網路發展初期階段,cdma2000 1x終端滲透率稍高於10%,採用話費換手機方案,發展兩年後超過20%),即285×0.15=42.75。

而根據mii測試結果,在無線環境良好的條件下(由於室內分布系統環境相對封閉,傳播損耗很小,可近似認為符合,此時系統容量受限因素主要是ovsf碼數目),單載頻支援語音使用者在122以上。

2. 資料流量分析

本系統在設計時,首先按現有使用者資料模型及資料傳輸時的可延時的特性,在現有qos為2%的配置下可基本滿足其需要,當:

可以計算出不同業務支援的使用者數:話音42.75×100%=43,****42.75×20%=8.55,ps資料42.75×100%=42.75。

根據mii系統測試結果:

我們可以看到,本系統的設計使用單載頻的nodeb完全滿足話務需求。實際系統中,容量會減少一些,如果有進一步提高容量的要求,可以通過增加3g系統的載頻數方便地進行擴容。

待以後進入業務增長期後再用分割槽或在本扇區增加載頻的方式擴容。

局方沒有給出信源配置時,就要通過對話務量的**來推斷微蜂窩所需的載頻數或者小區數。

以cs12.2業務為例,由上表可知,單載頻單扇區時容量為122人,單載頻多扇區時容量118人。通過4.

2.2「話務量**」可以知道預計忙時同時撥打的人數,對照可知所需的載頻數。

根據目標工程情況,確定使用哪種型別的直放站。

直放站選取時,注意公司直放站功率均為總功率,但是我們方案設計和局方驗收時使用的是導頻功率。也就是說,10w(40dbm)的幹放,建議導頻功率按1w(30dbm)計算,即回退10db來進行功率預算,具體直放站導頻功率的回退值按照運營商的要求來設定。

目前我公司3g直放站存在三種:無線、光纖和幹放,每種型別的裝置分別存在以下三個功率等級:2w、5w和10w 。

注:以上功率回退值的說明只是針對直放站而言,對於基站的功率,統一按照回退10db來計算。

工程中所有使用到的器件、饋線、天線支援的頻段要滿足800m-2.4g,並且不要選用八木天線。

相應的各種器件及饋線3g訊號損耗列表如下:

大廳高度較高,阻擋物很少,並且在進入大廳後的一定範圍內可以接收到來自二樓走廊天線處的訊號(同載頻)。為了防止洩漏,建議控制天線輸出功率在2dbm內,將天線安裝在二樓走廊或者使用定向天線覆蓋。

大樓平層高度低,房間密度大,為了保證覆蓋場強和防止洩漏,建議在走道(房間門口)安置全向吸頂天線(採取高密度、低功率的分布方式)進行覆蓋,天線安裝在平層的天花板上。

1. 兼項覆蓋

在電梯廳放置全向吸頂天線(天線口輸出功率3-5dbm),訊號穿過轎廂門進入電梯內,在樓內每一層的候梯廳布放全向吸頂天線,可以同時覆蓋電梯和候梯廳。採用全向吸頂天線覆蓋方式,候梯廳的訊號強度優於電梯內的訊號強度,更有利於電梯和候梯廳之間的訊號切換。覆蓋示意圖如下:

2. 平板天線專項覆蓋

● 電梯覆蓋採取專項覆蓋方式

在電梯井道每隔4-5層放置乙個定向平板天線(天線輸出功率3-5dbm),訊號有上向下輻射,訊號穿過轎箱進入電梯。訊號進入電梯轎廂時,主要受到轎廂頂和底的阻擋衰耗。

● 電梯覆蓋採取兼顧覆蓋方式

在電梯井道每隔3層放置乙個定向平板天線(天線輸出功率3-5dbm),訊號由內向外輻射,訊號穿過轎箱進入電梯。訊號進入電梯轎廂時,主要受到轎廂側壁的阻擋衰耗。

3. 洩漏電纜專項覆蓋

電梯覆蓋採取洩漏電纜專項覆蓋方式。在電梯井道內敷設洩漏電纜(末端輸出大於等於-2dbm),洩漏電纜的末端接負載或定向平板天線。覆蓋示意圖如下:

洩漏電纜覆蓋時,電梯內接收訊號強度比較均勻,其覆蓋方式是沿電梯井道垂直方向安裝洩纜,為減小空間損耗,洩纜安裝位置盡量靠近候梯區。在一定輸出功率的前提下,還可以保證每層候梯區的覆蓋,使進出電梯能平滑切換。非常適合於高層住宅樓的電梯覆蓋。

根據中華人民共和國國家標準《電磁輻射防護規定》,即國標gb8702-88,電磁輻射的限值為:

公眾照射:在一天24小時內,環境電磁輻射的場量引數在任意連續6分鐘內的平均值應滿足功率密度<0. 4 w/m2 (頻率為30~3000mhz)。

職業照射:在一天8小時工作時間內,電磁輻射功率密度的平均值(連續6分鐘)應<2w/m2 (頻率為30~3000mhz)。

對電磁輻射源豁免的要求為:

輸出功率等於或小於15w的移動無線通訊裝置,頻率為3-300000mhz時,電磁輻射體的等效輻射功率小於100w。

例:一室內覆蓋系統最強訊號電平為15dbm(0.032w),載波配置為12個,天線的增益為2.1dbi,計算最強功率密度並判斷是否符合國家環境電磁輻射標準:

1) 天線口總輸入電平為:0.032×12 = 0.38w(25.79dbm)

2) 天線eirp為:25.79 + 2.1 = 27.89(0.615w)

3) 設人員活動範圍距天線一公尺以外,則最強功率密度為:

0.615 / 4π(1)2 = 0.049w/m2 (4.9 w / cm2) <0. 4 w/m2

可證明電磁輻射滿足公眾照射防護要求。

室內覆蓋系統覆蓋範圍主要由天線口功率\天線到手機的傳播損耗和系統最大允許的損耗決定。另外,話務負荷50%時對場強的影響、隔牆穿透損耗餘量、衰落損耗餘量等也要考慮進來。

首先計算傳播損耗,對於wcdma系統無線傳播分析我們仍採用okumura_hata模型。

pl(db)=69.55+26.16lg(f)-13.82lg(h)+(44.9-6.55lg(h))*lg(d)-c(f)

pl:路徑損耗,單位db

f: 頻率,單位mhz,計算取值為2000mhz

d: 距離,單位km

h:天線有效高度,單位m,計算取值為2m

c(f): 環境校正因子 ,計算取值為0

0城市)

c(f) =2(lgf/28)2+5.4=12.27(db郊區)

4.87(lgf)2-18.33lgf+40.49=32.52(db鄉村)

151.74+42.93 * log(d)

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