TD-SCDMA室内分布场景与方案设计

　　专家预测，未来的3G业务90%会发生在室内，3G会带来丰富多彩的业务应用需要高容量和高QoS的保障，因此，进行3G网络建设必须考虑室内覆盖。 字串6

　　室内覆盖可以有不同选择。一种是采用室外基站进行室内覆盖，另一种是建设更多的室内分布系统。然而，以往的经验表明，如果采用室外基站进行室内覆盖，对于信号的控制和深度覆盖不能做到最优，严重影响用户的满意度，因此3G室内分布系统部署是必然的、也是急迫的。 字串2

　　1、室内分布场景分类

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　　为了方便对室内场景进行话务模型和传播模型分析，综合考虑了建筑物结构、电磁波传播环境和容量需求方面的因素，将室内分布场景细分为以下几类。

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　　（1）商务写字楼。该环境穿透损耗较小，高端用户比重较大。需要考虑一定数量用户的数据业务需求； 字串6

　　（2）大型购物商场。穿透损耗小，层间穿透损耗较大，用户业务主要考虑语音业务，高峰时段的话务密度较大；

　　（3）会展中心、会议中心、室内体育场馆。室内无线传播条件比较理想，信号为视距传输，能量以直达径为主，与室外的隔离度比较高，用户的话务主要以事件为触发，有大量的数据业务覆盖需求；

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　　（4）民航机场、火车站。传播环境比较简单，信号视距传输，能量以直达径为主。数据业务在总的业务中占的比重相对较高，其中候机大厅、VIP候机厅要保证数据业务的覆盖；

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　　（5）宾馆酒店。该场景穿透损耗较大，高端用户比重较大，语音业务和数据业务量相对较大； 字串5

　　（6）娱乐场所。室内面积小，高端用户多，话务需求不高，场所数量众多且分布不集中；

　　（7）地下停车场。封闭情况很好。虽然高端用户比重较大，但话务量较小，且以语音业务为主。

　　2、室内分布的业务模型

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　　2.1　语音业务

　　语音业务是3G的最基本业务，所以不同室内场景下的语音业务渗透率同室外一样，均设定为100%。表1分别给出了不同场景室内语音业务的单用户话务量及话务量密度（结合用户密度，以1000m2为基本单位）。考虑到体育馆／民航机场在特殊时段，语音话务量会出现高峰，因此其单用户话务量按室外密集一类的最高值给出；相较而言，商场超市、宾馆酒店、娱乐场所的话务量稍低，按室外一般城区给出；而地下停车场的话务量则按照室外的交通干线给出。

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　　表1　室内覆盖的语音业务模型

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　　2.2　可视电话

　　表2是可视电话的单用户话务量及话务量密度，其单用户行为特征均参考语音业务。

　　表2　室内覆盖的可视电话业务模型 字串6

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　　2.3　数据业务

　　室内数据业务特征如下。 字串6

　　（1）业务渗透率：在室内有数据业务需求的场景，其渗透率在30%～50%之间，而室外场景最高为50%；

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　　（2）单用户吞吐量：室外密集一类的单用户平均吞吐量为每忙时0.81 kbit/s，而室内的各种场景中，只有娱乐场所按此值定义，其它场景考虑较高的数据需求，均按其3倍取值。另外，对于数据业务，其上下行流量的比例为1:4； 字串1

　　（3）数据业务各类承载的比例为PS64：PS128:PS384=6:3:1。 字串4

　　表3　室内覆盖的数据业务模型

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　　2.4　规模估算 字串8

　　根据混合业务话务量Campbell计算方法，估算典型场景下的载波需求，如表4所示。

　　表4　典型场景下的载波需求估算

　　2.5　室内传播模型

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　　选取下述室内传播模型： 字串5

　　Ploss=Plosssm 201lg(d) FAF 8(dB)

　　其中：

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　　Ploss：路径损耗（dB）；

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　　Plosssm：距天线1m处的路径衰减（dB），参考值为38.4dB；

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　　d：距离（m）；

　　FAF：环境损耗附加值（dB），和建筑物类型、建筑结构、所用材料等相关。

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　　8dB：室内环境下的衰落余量，包括空间衰落效应和时间衰落效应引起的衰落。

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　　3、典型场景的室内分布系统

　　3.1　概述

　　在信源选择上，根据不同话务需求和覆盖场景选择不同信源，信源的选择要求如表5所示。

　　表5　信源选择总体要求

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　　对于具体的覆盖场景，在总体原则的指导下，需要从系统容量和功率需求的角度确定信源的规模选型和天线的布置方法。 字串9

　　容量确定方法：首先，通过室内分布的业务模型和场景特性，确定对信道数的需求，再根据信源的能力，确定需要信源的规模。功率确定方法：首先要计算单层覆盖所需的吸顶天线数量及其布放方法，然后计算满足单层覆盖所需的功率，再根据信源设备的功率推算其可以覆盖的楼层数，进而可知要满足整个大楼覆盖所需的信源的规模。从容量和功率需求的角度，综合考虑，确定最终的方案。 字串1

　　3.2　写字楼 字串9

　　首先，根据计算，当写字楼吸顶天线入口处PCCPCH两码道功率为5dBm，分布天线增益为3dRi，覆盖边缘接收电平取-85dBm时，根据传播模型，其单天线覆盖半径为19m，对于单层尺寸为50×50m的写字楼，只需要用3～4个吸顶天线即可解决，但是考虑写字楼高端客户较多，对通信的质量要求较高。在写字楼环境下，按照小天线，多功率的要求，将天线半径控制在10m左右，这样，覆盖楼层需要8个吸顶天线才能完成覆盖。

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　　考虑到写字楼内话务量较大，并且，考虑写字楼远期话务量的发展，方便扩容，采用易于扩容的BBU RRU方式实现室内覆盖。 字串1

　　假设天线的位置方位图和通道功率需求分布图如图1所示，馈线采用1/2馈线，根据天线入口要求、馈线损耗、以及器件的耦合损耗等可反推出楼层入口处单载波PCCPCH信道功率应为17dBm左右。若室内信源采用2W/3载波的单通道信源，该信源每通道的最大输出功率为33dBm，RRU单通道单载波PCCPCH最大功率为： 字串4

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　　图1　天线的位置方位/通道功率需求分布图

　　33-10lg3-10lg5 3=24（dBm）