[4G&5G专题-108]：部署 - LTE无线网络室内覆盖规划设计与室内分布式系统

Posted 2021-05-23 文火冰糖的硅基工坊

目录

第1章 LTE室内覆盖概述

1.1 室内覆盖的必要性

1.2 室内覆盖的复杂性和特殊性

1.3 室内分布式规划流程

第2章 室内分布式系统业务场景分析与选择

2.1 主要场景

2.2 场景选择的基本原则

2.3 室内分布的性能指标要求

第3章 室内分布式系统的部署前的勘察

3.1 勘察前的准备

3.2 勘察的工具

3.3 勘察的主要内容

3.4 勘察的结果

3.5 勘察的电磁指标

3.6 勘察路径的选择（用户可能需要打电话的路径）

3.7 勘察的输出

第4章 室内天线覆盖的基本原则与布局

4.1 两大基本准则

4.2 特定场景的天线布局

第5章 室内分布式系统的设计流程

5.1 设计流程概述

5.2 室内天线位置设计

5.3 功率分配预算

5.4 室内天线分布式设计图

5.5 室内分布式系统中常用的元器件与选择

5.6 天线的信号源的选择

第6章 共享室内分布式系统的设计

6.1 概述

6.2 功分器解决方案

6.3 前端合路器+无源器件的解决方案

6.4 后端合路器+有源器件的解决方案

6.5 双路室分

第7章 室内分布式系统的小区规划

7.1 小区规划的内容

7.2 小区划分

7.3 室内外切换的设计

7.4 干扰控制

7.4 频率规划

7.5 扰码规划

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第1章 LTE室内覆盖概述

1.1 室内覆盖的必要性

• > 70%的业务（语音+数据）发送在室内.
• > 70%的投诉发送在室内.

• 90%的数据业务发生在室内。
• 更多的基站形态（Small Cell、Femeto等）在室内
• 更多的终端（上网卡、物联网终端）形态在在室内

 

1.2 室内覆盖的复杂性和特殊性

（1）室内覆盖的场景多样

（2）室内覆盖的业务需求多样

（3）室内信号的衰减大

（4）信号频段较高，覆盖能力差，

（5）双流模式对室分系统工程改造要求较高，

（6）与WLAN系统存在复杂的互干扰问题

 

1.3 室内分布式规划流程

（1）市场策略与全网部署规划，这是室内分布式规划的输入和约束条件。

（2）室内覆盖的目标分析，包括

• 室内覆盖的业务场景
• 室内覆盖的业务类型需求分析，不同的业务类型，且覆盖需求是不同的。
• 室内覆盖的覆盖指标需求分析
• 室内覆盖的容器指标需求分析

（3）站点初步勘察

• 建筑物站点信息, 包括结构与布局
• 周边网络信息，包括已有的小区
• 天线位置设计草案

（4）目标估算，需要借助于估算模型

• 覆盖估算
• 容量估算：多少个小区，多少个用户

（5）系统方案的详细设计，这一步充分提醒了室内分布式系统与室外系统的区别。

• 天线按照的位置与馈线路由
• 功率预算与信号源选择
• 小区规划（包括容量）
• 频率规划
• 室内切换设计
• 干扰控制

（6）室内分布式系统的安装

（7）性能指标测试与优化

• 覆盖测试
• 容量测试
• 切换测试

从上面过程来看，与产品的开发流程类似：需求分析-》产品设计-》产品开发-》测试-》部署。

不同的是，这个过程把已有的基础设备作为“组件”，集成出满足客户需求的应用系统。因此它也符合常规产品开发的一般流程。

 

第2章 室内分布式系统业务场景分析与选择

本环节的目的是确定哪些场所、场景需要室内分布式系统的部署。

2.1 主要场景

要确定这些场景覆盖的优先级顺序。

（1）商务写字楼

（2）高档酒店

（3）机场码头

（4）大型商场

（5）会议中心

（6）地铁隧道

（7）高档小区

（8）城中村

 

2.2 场景选择的基本原则

 

2.3 室内分布的性能指标要求

 

第3章 室内分布式系统的部署前的勘察

3.1 勘察前的准备

3.2 勘察的工具

 

3.3 勘察的主要内容

 

3.4 勘察的结果

 

3.5 勘察的电磁指标

3.6 勘察路径的选择（用户可能需要打电话的路径）

上图是测量的路径！！！

 

3.7 勘察的输出

室内拍照的重要重要是能够直观的现实室内的状况！！！

 

第4章 室内天线覆盖的基本原则与布局

室内天线覆盖与室外的环境是不相同的，因此其覆盖的原则也不同于室外的天线覆盖。

4.1 两大基本准则

通过多个小功率天线在室内的覆盖要远远好于一个大功率天线在室内的覆盖。

 

4.2 特定场景的天线布局

（1）酒店宾馆

 

（2）密闭环境

 

（3）电梯

 

（4）机场、车站

 

（5）体育场馆

 

（6）商场

（7）地下停车场

 

第5章 室内分布式系统的设计流程

5.1 设计流程概述

 

（1）天线位置设计方案：在室内分布式天线系统中，天线的位置采用的是“分集”的形式分布式部署的，因此天线的位置设计被室外复杂。

（2）天线端口的发送功率预算

• 用多个小功率天线替代一个大功率天线，解决室内障碍物复杂的场景。
• 功率尽可能小，不要泄露到室外，对室外信号形成干扰。

（3）网络拓扑结构设计：包括天线、馈线、基站等组成的分布式网络拓扑结构，这是室内分布式系统关键的一步。

（4）信号源选择：是指天线的信号来着那个基站设备，在多基站多小区的系统中，就存在一个信号源的选择问题，如果只有一个基站，一个小区，就不存在这个问题。

（5）小区设计：最重要的依据是室内用户的容量规划和每个小区支持的最大用户数，决定是否需要单小区或多小区覆盖。

 

5.2 室内天线位置设计

• 低功率
• 避免信号遮挡
• 避免信号泄露到室外

5.3 功率分配预算

5.4 室内天线分布式设计图

 

5.5 室内分布式系统中常用的元器件与选择

“常用的元器件”是指除了基站之外的其他配件

（1）天线与馈线

 

（2）功分器

功分器的技术指标：

 

（3）耦合器

耦合器与功分器的功能一致，进行能量分配，不同的时，实现方式不同。

功分器是通过；平行电阻进行分配，耦合器使用变压器进行分配。

主要技术指标如下：

 

（4）合路器

合路器用于能力汇聚，可以用于发送方向，也可以用于接收方向。

合路器就是加法器，功分器是减法器。

技术指标：

从上面的技术指标可以看出，合路除了信号的相加，还有合路损耗等其他问题，不非简单的相加。

主要是因为，每一路信号的相位不一定完全相同，因此信号不一定完全增强，还有相互抵消的情形。

（5）负载

通过负载，可以把多余的功率消耗掉，负载也称为“屏蔽头”，以防止多余的信号对周围的信号造成干扰。

负载有最大功率的限制，如果信号的功率超过负载的最大功率，就会负载烧坏。

 

（6）衰减器

备注：在室内分布式系统中，信号的强度，并非越强越好，过强的信号会造成信号泄露到室外，对室外小区造成干扰。

 

（7）干放（干线放大器）

与衰减器对信号进行衰减相反，“干放”对物理信号进行放大，包括底噪和信号，因此干放会导致信噪比SNR变小。

 

（8）泄露电缆（狭长的天线）

 

5.6 天线的信号源的选择

 

第6章 共享室内分布式系统的设计

6.1 概述

共享室内分布式系统是指与2G/3G共享相同的室内分布式系统，这种情况下的主要关注点如下：

多系统共用分布式元器件（天线、馈线等）的前提条件是：

• 多系统之间小区频谱是错开的。
• 多系统之间小区频谱范围落在天线、馈线等器件的工作频率范围以内。

6.2 功分器解决方案

（3）消除干扰

 

6.3 前端合路器+无源器件的解决方案

 

6.4 后端合路器+有源器件的解决方案

6.5 双路室分

 

第7章 室内分布式系统的小区规划

7.1 小区规划的内容

（1）小区划分

（2）切换的设计

（3）频率规划

（4）扰码规划

7.2 小区划分

（1）小区划分的原因

• 不同楼层的用户数不同
• 不同房间的用户不同
• 楼层和房间的用户动态变化
• 每个小区的容量是有限的，不能覆盖整个室内用户

因此，这就需要根据楼层用户的分布情况和每个小区的最大容量，对小区进行划分。

有时候，随着人员在不同室内空间中分布情况的变化，需要对小区的覆盖进行重选的调整。

 

（2）小区划分的原则

• 先平面：同一个楼层的用户在同一个小区
• 后垂直：不同楼层的用户在不同的 小区

 

7.3 室内外切换的设计

室外-》室内：尽可能在室外就完成切换，因为进入室内后，室外信号衰减极快，因此为了保证业务不被中断，最好能够在室外就完成切换。

 

7.4 干扰控制

 

7.4 频率规划

在LTE的室内频率与室外采用异频部署。

 

7.5 扰码规划

同室外