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引言:从住宅小区网络建设的必要性、建设原理入手, 详细讨论了小区中各功能区的无线覆盖方案,并以实例论证所提方案。
目前随着城市建设加快,新建住宅基本以高层为主,并且楼宇密集,原有基站覆盖已经无法满足深度覆盖要求,并且随着数据业务的迅猛发展,更需要在楼宇内进行深度覆盖,满足日益发展的用户通信需求。
一、网络建设解决方案
(一)楼宇住宅小区划分
住宅小区按建筑密度分为中密度住宅区(楼间距在12米以内);中等密度住宅区(楼间距在12~20 米之间);低密度住宅区(楼间距在20 米以上);按照建筑物类型分为别墅、多层住宅、高层住宅等;按建筑材料分为新型空心砖墙壁、砖混结构、混凝土框架结构。目前深度覆盖比较薄弱的地方如地下商场、电梯、停车场等。
(二)住宅小区深度覆盖面临的问题
由于无线电传播存在多径效应,小区内的覆盖通常存在一些覆盖不到的地方俗称盲区。再者随着基站越来密集,基站间的小区干扰也一定程度存在。另外,用户的增加,系统容量也存在不足的问题。
(三)住宅小区深度覆盖建设方案
1.分布式天馈系统
主要覆盖的区域分为三种类型:小区住宅、地下停车场、电梯。其天线类型和覆盖半径如下表所示。
天线类型和覆盖半径表
功能区 天线类型 覆盖半径(米)
电梯 对数周期天线 20
地下室 全向天线 20
小区住宅 定向板状天线 50
第一部分 主干及平层设计
天馈线选择:为了尽量利用功率、节省投资,主干线缆应尽量采用7/8 馈线,其余的可选用1/2 馈线。
走线:电梯覆盖所有线缆应固定安装在电梯井道墙壁上;地下停车库覆盖所需线缆应穿弱电桥架布放,并且根据业主的要求走线;主干线即楼与楼之间的走线主要采用7/8 馈线,所有走线全部走弱电管道,有部分管道不能到达的,和业主协商采用直埋方式布线。
第二部分 各功能区室内分布天线布放
电梯覆盖:电梯一般采用板状天线进行覆盖,每副天线覆盖约4~5 层,也可在每层电梯厅使用全向天线进行覆盖,但后一种覆盖方式效果较差。
住宅小区覆盖:在楼顶安装板状天线,楼下地表安装板状或全向天线,分别覆盖低层和高层区域。
2.市内分布信源部分
市内分布的信号源可以采用宏基站或者微基站;基带设备放置在通信机房,通过双频合路器接入;对于小区深度覆盖的容量计算,可采用以下的经验模型来计算话务量。
话务量=小区总人口×a ×b ×c ×d Erl
其中,a为手机占有率;b为该运营商手机的拥有率;c为该运营商2G/3G手机的拥有率;d为人均话务量。
二、住宅小区CDMA覆盖案例分析
保定市XXX住宅小区总占地面积180亩,总建筑面积20万平方米,约30栋楼,以多层和高层为主,辅以板式小高层,沿街还有商铺。楼高6~25层,10层以上楼房均有电梯。
(一)覆盖目的
此小区的CDMA CQT测试和DT测试结果表明, 高层建筑中15层以上导频污染严重,室内无主导频,出现不能起呼或者接通时间长等现象,低层由于高层的阻挡,信号较差,为弱覆盖区,通话过程中经常出现杂音和掉话现象,严重影响了用户的正常通话,所以要对此小区进行全覆盖。
(二)覆盖方案
1.信号源建设方案
用户话务量计算表
住宅套数(套) 用户人数(3人/套) CDMA用户市场渗透率 电信CDMA用户数 电信CDMA用户话务量(Erl)
1500 4500 15% 675 13.5
爱尔兰B表(呼损率2%)和载频配置关系
CDMA载频配置 O1 O2 O3 2/2/2
话务量(Erl) 15.76 36.53 58.18 93
此小区主要为住宅楼,考虑到新建楼宇实际所需的话务量是一个逐渐增加的过程,同时为保证和室外基站的切换成功率,与周围宏基站载频设置保持一致性,本工程设计CDMA 1x采用O2载频配置,提供36.53Erl近期可以满足话务量的需求,也可以满足远期需求。
本设计使用新建RRU为信号源。
EVDO配置:
各基站容量设置,依据目标覆盖区域的用户数,各语音、数据相关业务的业务模型综合取定,参考取值1272.6 Kbps。用户数据流量按900bps计取。
DOA基站单小区满配能力
基站类型 反向业务连接数 吞吐量(Kbps)
9.6Kbps 19.2 Kbps 38.4 Kbps 76.8 Kbps 153.6 Kbps 反向 前向 小区总计
全向 2.37 1.97 2.37 0.79 0.39 272.6 1000 1272.6
室内分布系统数据用户数=(楼宇面积/20)×手机使用率×河北电信市场占有率数据渗透率;
用户数据量计算表
住宅套数(套) 用户人数(3人/套) CDMA用户市场渗透率 电信CDMA用户数 电信CDMA数据用户数 数据量(Kbps)
1500 4500 15% 675 277 250
手机使用率:100%;
市场占有率:取15%;
本期工程数据渗透率:41%;
本期配置1个EVDO能满足用户的需求。远期根据用户数量可以灵活扩容。
2.分布系统建设方案
(1)垂直层面
每栋楼的都是从顶层的电梯机房内耦合出覆盖电梯和地下室的信号,直通端出顶层室外天线的信号。
(2)水平层面
次小区主要为板式楼房,所以采用室外定向天线完成对本楼或者对面楼宇的覆盖,采用全向吸顶天线完成对地下停车场和地下室的覆盖。
(3)电梯
每栋高层均有单井或者双井电梯,运行区间为1层到顶层,每隔4层左右布放一副对数周期天线。
共计:46副室外射灯+48副全向吸顶+105副对数周期天线。
结束语
目前住宅小区的建筑方式越来越多,面积也越来越大,单一的传统覆盖方式难以达到理想的覆盖效果,必须结合现场情况同时使用多种混合覆盖方式才能解决。
参考文献
[1]陆健贤.移动通信分布系统原理与工程设计.机械工业出版社,2008.
[2]华为技术有限公司.CDMA2000无线网络规划与优化.人民邮电出版社.
(作者单位:中国电信股份有限公司承德分公司)
目前随着城市建设加快,新建住宅基本以高层为主,并且楼宇密集,原有基站覆盖已经无法满足深度覆盖要求,并且随着数据业务的迅猛发展,更需要在楼宇内进行深度覆盖,满足日益发展的用户通信需求。
一、网络建设解决方案
(一)楼宇住宅小区划分
住宅小区按建筑密度分为中密度住宅区(楼间距在12米以内);中等密度住宅区(楼间距在12~20 米之间);低密度住宅区(楼间距在20 米以上);按照建筑物类型分为别墅、多层住宅、高层住宅等;按建筑材料分为新型空心砖墙壁、砖混结构、混凝土框架结构。目前深度覆盖比较薄弱的地方如地下商场、电梯、停车场等。
(二)住宅小区深度覆盖面临的问题
由于无线电传播存在多径效应,小区内的覆盖通常存在一些覆盖不到的地方俗称盲区。再者随着基站越来密集,基站间的小区干扰也一定程度存在。另外,用户的增加,系统容量也存在不足的问题。
(三)住宅小区深度覆盖建设方案
1.分布式天馈系统
主要覆盖的区域分为三种类型:小区住宅、地下停车场、电梯。其天线类型和覆盖半径如下表所示。
天线类型和覆盖半径表
功能区 天线类型 覆盖半径(米)
电梯 对数周期天线 20
地下室 全向天线 20
小区住宅 定向板状天线 50
第一部分 主干及平层设计
天馈线选择:为了尽量利用功率、节省投资,主干线缆应尽量采用7/8 馈线,其余的可选用1/2 馈线。
走线:电梯覆盖所有线缆应固定安装在电梯井道墙壁上;地下停车库覆盖所需线缆应穿弱电桥架布放,并且根据业主的要求走线;主干线即楼与楼之间的走线主要采用7/8 馈线,所有走线全部走弱电管道,有部分管道不能到达的,和业主协商采用直埋方式布线。
第二部分 各功能区室内分布天线布放
电梯覆盖:电梯一般采用板状天线进行覆盖,每副天线覆盖约4~5 层,也可在每层电梯厅使用全向天线进行覆盖,但后一种覆盖方式效果较差。
住宅小区覆盖:在楼顶安装板状天线,楼下地表安装板状或全向天线,分别覆盖低层和高层区域。
2.市内分布信源部分
市内分布的信号源可以采用宏基站或者微基站;基带设备放置在通信机房,通过双频合路器接入;对于小区深度覆盖的容量计算,可采用以下的经验模型来计算话务量。
话务量=小区总人口×a ×b ×c ×d Erl
其中,a为手机占有率;b为该运营商手机的拥有率;c为该运营商2G/3G手机的拥有率;d为人均话务量。
二、住宅小区CDMA覆盖案例分析
保定市XXX住宅小区总占地面积180亩,总建筑面积20万平方米,约30栋楼,以多层和高层为主,辅以板式小高层,沿街还有商铺。楼高6~25层,10层以上楼房均有电梯。
(一)覆盖目的
此小区的CDMA CQT测试和DT测试结果表明, 高层建筑中15层以上导频污染严重,室内无主导频,出现不能起呼或者接通时间长等现象,低层由于高层的阻挡,信号较差,为弱覆盖区,通话过程中经常出现杂音和掉话现象,严重影响了用户的正常通话,所以要对此小区进行全覆盖。
(二)覆盖方案
1.信号源建设方案
用户话务量计算表
住宅套数(套) 用户人数(3人/套) CDMA用户市场渗透率 电信CDMA用户数 电信CDMA用户话务量(Erl)
1500 4500 15% 675 13.5
爱尔兰B表(呼损率2%)和载频配置关系
CDMA载频配置 O1 O2 O3 2/2/2
话务量(Erl) 15.76 36.53 58.18 93
此小区主要为住宅楼,考虑到新建楼宇实际所需的话务量是一个逐渐增加的过程,同时为保证和室外基站的切换成功率,与周围宏基站载频设置保持一致性,本工程设计CDMA 1x采用O2载频配置,提供36.53Erl近期可以满足话务量的需求,也可以满足远期需求。
本设计使用新建RRU为信号源。
EVDO配置:
各基站容量设置,依据目标覆盖区域的用户数,各语音、数据相关业务的业务模型综合取定,参考取值1272.6 Kbps。用户数据流量按900bps计取。
DOA基站单小区满配能力
基站类型 反向业务连接数 吞吐量(Kbps)
9.6Kbps 19.2 Kbps 38.4 Kbps 76.8 Kbps 153.6 Kbps 反向 前向 小区总计
全向 2.37 1.97 2.37 0.79 0.39 272.6 1000 1272.6
室内分布系统数据用户数=(楼宇面积/20)×手机使用率×河北电信市场占有率数据渗透率;
用户数据量计算表
住宅套数(套) 用户人数(3人/套) CDMA用户市场渗透率 电信CDMA用户数 电信CDMA数据用户数 数据量(Kbps)
1500 4500 15% 675 277 250
手机使用率:100%;
市场占有率:取15%;
本期工程数据渗透率:41%;
本期配置1个EVDO能满足用户的需求。远期根据用户数量可以灵活扩容。
2.分布系统建设方案
(1)垂直层面
每栋楼的都是从顶层的电梯机房内耦合出覆盖电梯和地下室的信号,直通端出顶层室外天线的信号。
(2)水平层面
次小区主要为板式楼房,所以采用室外定向天线完成对本楼或者对面楼宇的覆盖,采用全向吸顶天线完成对地下停车场和地下室的覆盖。
(3)电梯
每栋高层均有单井或者双井电梯,运行区间为1层到顶层,每隔4层左右布放一副对数周期天线。
共计:46副室外射灯+48副全向吸顶+105副对数周期天线。
结束语
目前住宅小区的建筑方式越来越多,面积也越来越大,单一的传统覆盖方式难以达到理想的覆盖效果,必须结合现场情况同时使用多种混合覆盖方式才能解决。
参考文献
[1]陆健贤.移动通信分布系统原理与工程设计.机械工业出版社,2008.
[2]华为技术有限公司.CDMA2000无线网络规划与优化.人民邮电出版社.
(作者单位:中国电信股份有限公司承德分公司)