國人2G/WCDMA共用室內(nèi)分布系統(tǒng)應(yīng)用

東海國際廣場大樓樓宇層數(shù)50層，群樓4層，地下室3F，建筑面積8.2萬平方米，共13部電梯，覆蓋面積約7.8萬平米，層高約4米。目前主體工程已使用，其人流量突發(fā)性較高。樓體以鋼筋混凝土和石膏墻結(jié)構(gòu)為主。本工程為新建GSM合路WCDMA覆蓋。

GSM900系統(tǒng)容量預(yù)測

首先，國人測試了大樓外部和內(nèi)部GSM900覆蓋環(huán)境，從測試數(shù)據(jù)來看，GSM900室外宏站在東海國際廣場大樓周邊覆蓋整體較差，而且由于周邊室外基站和建筑物結(jié)構(gòu)等原因，東海國際廣場大樓GSM信號：樓層窗口手機(jī)接收電平在-75dBm左右，通話質(zhì)量較差，中心區(qū)域電平在-83dBm左右，通話質(zhì)量較差；電梯為盲區(qū)。為了減少噪聲源，達(dá)到優(yōu)良的室內(nèi)信號覆蓋效果，同時考慮系統(tǒng)擴(kuò)容的便利性，本方案擬采用耦合GSM900宏蜂窩為信號源提供光纖直放站進(jìn)行室內(nèi)覆蓋信號功率。

基站載波配置計(jì)算過程如下(話務(wù)量預(yù)測)：預(yù)測話務(wù)量(單位；ERL)=建筑面積(m2)×75%×人員與建筑面積的比率×70%×0.025(75%為實(shí)用面積的比率，70%為移動手機(jī)的擁有率，0.025為人均話務(wù)量)小區(qū)一的覆蓋面積為：20570m2，1/15為人員與建筑面積的比率，小區(qū)二的覆蓋面積為：19180m2，1/20為人員與建筑面積的比率，小區(qū)二的覆蓋面積為：38360m2，1/25為人員與建筑面積的比率(ERL表示愛爾蘭)：

小區(qū)一：20570×75%×1/15×70%×0.025=18.00ERL

小區(qū)二：19180×75%×1/20×70%×0.025=12.56ER

小區(qū)三：38360×75%×1/25×70%×0.025=20.14ERL

根據(jù)以上提供的公式計(jì)算出：小區(qū)一話務(wù)量為18.00ERL，小區(qū)二話務(wù)量為12.59ERL，小區(qū)三話務(wù)量為20.14ERL，并考慮一定的話務(wù)余量，基站配置選擇為宏蜂窩三小區(qū)每小區(qū)4TRx配置。

方案設(shè)計(jì)過程

1.組網(wǎng)方式選取

GSM900，東海國際廣場大樓GSM900室外宏站信號在東海國際廣場大樓的信號較差話務(wù)量較高，本工程采用新建宏蜂窩基站方式進(jìn)行覆蓋。樓宇間的饋線走先路徑為各樓宇間的弱電管道和井道。

WCDMA，由于1F的大廳距離室外都很近并無明顯阻擋，室外宏站和室內(nèi)覆蓋不滿足異頻切換條件(室外宏基站的信號電平從進(jìn)出門口到底樓電梯廳衰減大于25dB)。

大樓B3F到5F采用與室外宏站信號同頻的方式。同頻切換的切換區(qū)域設(shè)置在裙樓1F的出入口，和樓宇中間安裝全向吸頂天線來滿足切換要求。5F以上采用異頻方式。

2.分區(qū)策略分析

綜合考慮東海國際廣場大樓的功能區(qū)分類和業(yè)務(wù)需求、功率分配、頻率規(guī)劃等因素，我們將整個東海國際廣場大樓WCDMA和GSM同分為三個小區(qū)(高層與低層分區(qū))。小區(qū)一覆蓋B3F-5F及其14#、15#電梯，小區(qū)2覆蓋7F-20F及其9#～11#電梯，小區(qū)3覆蓋22F-50F及其1#～4#電梯。

GSM900，一般建議東海國際廣場大樓1F出入口，室外小區(qū)←→室內(nèi)低區(qū)做雙向切換。在樓宇電梯廳的切換區(qū)，室內(nèi)小區(qū)←→室內(nèi)小區(qū)做雙向切換。WCDMA一般建議東海國際廣場大樓裙樓1F出入口，室外小區(qū)←→室內(nèi)小區(qū)做雙向切換；在樓宇電梯廳的切換區(qū)，室內(nèi)小區(qū)←→室內(nèi)小區(qū)做雙向切換。

3.模擬測試

測試儀表：WCDMA模擬信號源(愛立信點(diǎn)頻信號。頻點(diǎn)號：10566，中心頻點(diǎn)：2153.2MHz，擾碼：64組中的1組)，WCDMA信號接收機(jī)(愛立信掃頻儀：PCTEL掃頻儀、分析軟件：TEMSInvestigtion6.1)，2G模擬信號源(國人，GSM/DCS雙頻信號發(fā)生器，頻點(diǎn)號：77，中心頻點(diǎn)：950.B1FHz)，筆記本電腦，WCDMA天線(全向吸頂天線，接收天線增益0dBi)，室內(nèi)吸頂天線(SGR-DGCTX-XD-G3)，SAGEM260；

測試方法：WCDMA模擬信號源連接室內(nèi)全向吸頂天線發(fā)射(天線口輸入導(dǎo)頻功率1dBm)，WCDMA信號接收機(jī)連接WCDMA天線(全向吸頂天線，接收天線增益0dBi)和筆記本進(jìn)行接收并記錄；2G模擬信號源連接室內(nèi)全向吸頂天線發(fā)射(天線口輸入功率3dBm)，SAGEM260進(jìn)行接收并記錄。

4.分區(qū)信號分配

本方案采用了1/2“和7/8”

饋線。主干線全部安裝在弱電井道，采用耦合器、功分器連接到室內(nèi)天線，將信號合理均勻地分配到所需要覆蓋區(qū)域。GSM900和WCDMA采用了合路覆蓋。

主干線從東海國際廣場大樓的設(shè)備層1F夾層移動機(jī)房內(nèi)引到設(shè)備層的弱電井，通過弱電井道的耦合器和功分器依次引出，覆蓋相應(yīng)的樓層及電梯井道。根據(jù)大樓各樓層的平面結(jié)構(gòu)、面積大小、墻體阻隔，并結(jié)合模擬場強(qiáng)測試和電磁環(huán)境當(dāng)前測試，各樓層天線輸出口功率按照設(shè)計(jì)要求和具體安裝位置而確定，可保證建筑物邊緣信號強(qiáng)度在規(guī)定范圍內(nèi)。

東海國際廣場大樓覆蓋的13部電梯(電梯DT1～DT11、DT14～DT15)，各個電梯均為獨(dú)立井道，電梯采用井道覆蓋。采用室內(nèi)壁掛板狀天線覆蓋方式，每個天線覆蓋5～6層區(qū)間。

5.天線安裝位置和輸入功率

根據(jù)取定的邊緣場強(qiáng)和覆蓋要求，結(jié)合模擬測試的結(jié)果以及現(xiàn)場施工的可實(shí)施性，選擇合適的天線安裝位置，并確定天線口輸入功率。在滿足2G/WCDMA覆蓋要求的情況下，綜合考慮室內(nèi)分布系統(tǒng)的布線路由以及天線點(diǎn)位，每載頻天線輸出功率在4～7dBm之間。

為了防止室內(nèi)信號的泄漏，在1F我們盡量將天線安裝在樓宇內(nèi)部，采用了天線輸出降低電平并利用柱子和樓梯的阻擋，以保證信號不外泄和干擾室外宏站信號。根據(jù)模擬測試結(jié)果，預(yù)計(jì)開通后在1F離大樓15米外的室外，此處的室內(nèi)覆蓋信號強(qiáng)度為-86dBm，不會造成泄漏，其他區(qū)域的信號也進(jìn)行了有效的控制，本方案很好的解決了室內(nèi)信號與室外信號切換以及室內(nèi)信號的泄漏。

6.切換分析

東海國際廣場大樓2G/WCDMA共用室內(nèi)分布系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)原則是保證GSM、WCDMA兩種系統(tǒng)間有足夠隔離度的前提下，將所有用于室內(nèi)覆蓋的信號全部合路饋入一套分布系統(tǒng)中，所以建成后的覆蓋系統(tǒng)中存在的室內(nèi)外切換主要有：

1)出入大廈的GSM手機(jī)用戶終端在大廈室內(nèi)系統(tǒng)(Cell1)←→室外GSM系統(tǒng)內(nèi)部發(fā)生的切換；

2)在大廈內(nèi)的GSM手機(jī)終端在室內(nèi)低區(qū)←→室內(nèi)高區(qū)(Cell1←→Cell2、Cell1←→Cell3、Cell2←→Cell3)系統(tǒng)內(nèi)部發(fā)生的切換；

3)出入大廈的WCDMA手機(jī)用戶終端在大廈室內(nèi)WCDMA←→室外WCDMA系統(tǒng)內(nèi)部發(fā)生的切換；

4)在大廈內(nèi)的WCDMA手機(jī)終端在室內(nèi)低區(qū)←→室內(nèi)高區(qū)(Cell1←→Cell2、Cell1←→Cell3、Cell2←→Cell3)系統(tǒng)內(nèi)部發(fā)生的切換；

5)出入大廈的WCDMA用戶終端在WCDMA←→GSM系統(tǒng)間的切換。

第1種切換主要發(fā)生在大樓1F中國移動手機(jī)用戶出、入大樓這一過程中，切換區(qū)域?yàn)?F的室外至1F室內(nèi)的大廳，以人行2m/s速度計(jì)算，切換時間可以滿足同頻軟切換過渡區(qū)滿足6秒。

第3種切換主要發(fā)生在大廈1F中國移動手機(jī)用戶出、入大樓這一過程中，此時WCDMA網(wǎng)絡(luò)切換方式是軟切換方式，切換區(qū)域?yàn)?F的室外至1F室內(nèi)的大廳，以人行2m/s速度計(jì)算，切換時間可以滿足同頻軟切換過渡區(qū)滿足0.5秒。

第2種和第4種切換主要發(fā)生在大廈1F-5F和20F的電梯廳，按照電梯2m/s速度計(jì)算，切換時間可以滿足同頻軟切換過渡區(qū)滿足6秒。