TDSCDMA室内覆盖规划与优化指导.docx

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TDSCDMA室内覆盖规划与优化指导

TD-SCDMA室内分布规划与优化指导

课程目标：

了解室内分布规划与优化的意义

了解BBU+RRU组网优势、设备基本性能指标

掌握室内分布规划方法

掌握室内分布优化步骤及手段

参考资料：

《TD基本原理》

目录

第1章室内分布无线网络规划优化介绍1

1.1室内分布无线网络规划的定义1

1.2室内分布无线网络的特点1

1.3室内分布无线网络规划的目标2

1.4室内无线网络优化概述2

1.5室内分布环境特点分析3

第2章BBU+RRU组网优势7

2.1BBU+RRU组网优势分析7

2.1.1组网灵活7

2.1.2保证网络性能8

2.1.3扩大小区覆盖范围8

2.1.4工程量小，运维成本低8

2.1.5共用改造容易9

2.1.6扩容灵活9

第3章BBU+RRU组网应用11

3.1BBU、RRU先进的性能指标11

3.1.1BBU主要性能指标11

3.1.2RRU主要性能指标11

3.1.3R01主要性能指标12

3.1.4R04主要性能指标12

3.1.5R11主要性能指标13

3.2BBU+RRU组网方式14

3.2.1组网原则14

3.2.2工程应用推荐组网方式15

第4章覆盖和容量分析23

4.1覆盖分析23

4.1.1无线预算举例24

4.1.2小结25

4.2容量估算25

4.2.1容量估算举例25

4.2.2小结26

第5章频点规划27

5.1频点复用方式27

5.2频点规划案例28

5.2.1奥运场馆频点规划28

5.2.2楼宇场景频点规划28

5.2.3地铁场景频点规划29

第6章码资源规划31

第7章室内覆盖的优化流程33

7.1TD-SCDMA网络优化步骤33

7.2流程内容34

7.2.1设备检查35

7.2.2数据采集35

7.2.3数据分析及问题定位36

7.2.4优化前网络评估37

7.2.5网络优化方案的制定及评审37

7.2.6网络优化方案的实施和优化验证37

7.2.7网络优化报告的编写及评审37

7.2.8项目验收37

7.2.9项目总结37

第8章室内覆盖优化原则和方法39

8.1室内优化手段39

8.1.1小区间隔离控制39

8.1.2室内覆盖小区间隔离测试40

8.1.3提高覆盖率40

8.1.4提高呼通率41

8.1.5降低掉话率41

8.1.6提高切换成功率41

8.2面向场景的优化方案制定43

8.2.1按照开放程度区分场景43

8.2.2按照容量需求区分场景44

8.3室内外协同覆盖44

8.3.1室内外小区在出入口形成良好的切换区46

8.3.2室内小区之间形成良好的切换区47

8.4扩容和升级47

第一章室内分布无线网络规划优化介绍

一.1室内分布无线网络规划的定义

根据客户网络建设和发展的需求，在充分现场调查和分析的基础上，结合无线设备系统自身特点和主要性能指标，利用无线网络设计工具输出网络拓扑结构和主要RF参数的过程。

一.2室内分布无线网络的特点

TD-SCDMA网络目前的工作频段为2010MHz~2025MHz，相比900MHz和800MHz，2000MHz的散射、反射损耗以及穿透损耗都很大，由于地形、建筑等因素影响，在室内更容易形成各种信号覆盖盲区。

同时在许多规模大、质量好的建筑物，单纯依靠室外覆盖不能完全解决其覆盖和话务量问题。

在大型建筑物的低层、地下商场和停车场等环境，由于过大的穿透损耗，形成了网络的盲区和弱区；在建筑物的中间楼层，由于来自周围过多基站信号的重叠，产生乒乓效应，是网络的干扰区；在建筑物的高层，由于受基站天线的高度限制，产生孤岛效应，是网络的盲区。

另外，在有些建筑物内，虽然用户能够正常通话，但是用户密度大，基站信道拥挤，手机上线困难，是网络的忙区。

建筑物电磁环境模型简略图如下：

图1.21建筑物电磁环境模型

目前TD-SCDMA网络在室内信号覆盖的问题主要有以下几个方面：

覆盖方面，由于建筑物自身的屏蔽和吸收作用，造成了无线电波较大的传输衰耗，形成了无线信号的弱场强区甚至盲区；

容量方面，建筑物诸如大型购物商场、会议中心，由于无线市话使用密度过大，局部网络容量不能满足用户需求，无线信道发生拥塞现象；

质量方面，建筑物高层空间极易存在无线导频污染，服务小区信号不稳定，出现乒乓切换效应，话音质量难以保证，不时出现掉话现象；

以上各种问题严重影响了终端的正常使用，影响用户的主观感知度。

根据网络优化的经验以及用户反应，需要室内覆盖主要为：

室内盲区

新建大型建筑、停车场、办公楼、宾馆和公寓等

话务量高的大型室内场所

车站、机场、商场、体育馆、购物中心等

发生频繁切换的室内场所

高层建筑的顶部，收到许多基站的功率近似的信号

一.3室内分布无线网络规划的目标

通过网络规划将要实现如下目标：

达到服务区内最大程度的时间、地点的无线覆盖；

最大程度减少干扰，达到所要求的服务质量，提供最大可能容量；

在有限的带宽内提高系统容量；

在保证话音业务的同时，满足数据业务的需求；

优化设置无线参数，达到系统最佳服务质量；

在满足容量和服务质量前提下，尽量减少系统设备单元，降低成本；

科学预测话务分布，均衡话务量。

一.4室内无线网络优化概述

移动通信系统的网络覆盖、系统容量、业务质量是各运营商获取竞争优势的关键所在，同时也是所有无线网络规划和优化工作的主题。

随着城市移动用户的飞速发展以及高层、大型建筑物的不断增加，系统容量和覆盖要求不断上升；这些建筑物规模大、质量好，对移动信号有很强的屏蔽作用。

大型建筑物的低层、地下商场、地下停车场等环境是移动信号弱区甚至盲区，手机无法正常使用；在中间楼层，由于来自周围不同基站信号的重叠，产生严重的乒乓效应，手机频繁切换，甚至掉话，严重影响了手机的正常使用；在建筑物的高层，由于受基站天线的高度限制，无法正常覆盖，也是移动通信的弱区。

另外，在有些建筑物内，虽然基站信号能够正常通话，但是用户密度大，基站信道拥挤，手机上线困难。

为解决以上问题，优选方案是引入了室内覆盖系统，提供专用小区吸收来自室内的话务，提升网络竞争力。

对运营商而言，建设室内覆盖的最大困难就是获取物业的工程施工许可。

因此对于任何已经建设2G室内覆盖的站点，3G共2G室内覆盖系统就成为第一方案。

我们知道共室内覆盖的前提条件，就是保证系统隔离和各系统信号允许路损大体平衡。

落实到TD-SCDMA共室内覆盖，就必须考虑到：

TD-SCDMA和GSM及其他不同运营商的系统隔离，原系统满足TD-SCDMA系统对于路损设计需求。

选择合适的隔离度指标的合路器，TD-SCDMA能够轻松满足和其他系统的隔离需求，引入TD-SCDMA系统，不会影响原室内覆盖的正常工作。

TD-SCDMA工作在2GHz频段，较GSM频段高，因此TD-SCDMA线路损耗和频率损耗更大，原2G室分系统必须进行精打细算才能完成3G共室内覆盖建设。

室内覆盖的优化，是2/3G共室内系统性能的重要保障。

如同室外网络优化一样，室内覆盖优化的总体思想是：

覆盖、邻区和参数。

总体上，室内外网络优化是有着明显的一一对应关系的。

但是在具体的优化手段上，室内覆盖的优化是有别于室外网络优化的，这和室内覆盖环境的特点是密不可分的。

一.5室内分布环境特点分析

室外用户可以在3G网络中享受不间断的连续覆盖服务，但是当用户进入室内环境时就有可能掉话，其主要原因是厚实的建筑物给室外信号带来了严重的衰减，用户无法持续获取良好的服务。

因此，有必要分析室内覆盖环境的特点，为不同的室内环境量身订制相应的覆盖方案，同时提供有针对性的优化手段。

◆离散分布

众所周知，室外网络的覆盖是连续的，而室内网络的覆盖则是离散的。

如果抛开室外网络，用户将无法享受不同室内覆盖站点间的连续服务。

室内覆盖是无法脱离室外网络而单独存在的。

连续覆盖的室外网络和离散分布的室内网络，共同完成了全网整体的覆盖。

因此针对特定的一片区域，必须将离散的室内覆盖与室外网络特定的环境结合起来，打造真正的室内外协同的覆盖。

◆信号干扰和泄漏

如同室外网络的基站之间的相互影响，室内外网络在信号上也是存在影响的。

室外信号将会在室内环境形成一定的覆盖，由窗户到房间，由走廊到电梯，信号由强到弱直至成为盲区。

同时建设室内覆盖后，其室内信号也有可能泄漏到室外去。

因此必须控制好室内外小区、室内小区之间的干扰，确保室内外网络都能正常运行。

◆共室内覆盖系统

针对运营商，建设室内覆盖的最大困难就是获取物业的工程施工许可。

因此对于任何已经建设2G室内覆盖的站点，3G共2G室内覆盖系统就成为第一方案。

我们知道共室内覆盖的前提条件，就是保证系统隔离和各系统信号允许路损大体平衡。

落实到3G共室内覆盖，就必须考虑到：

室外在室内形成的信号覆盖强度，原系统所具备的扩展性，系统之间的隔离，3G高频段带来的高损耗。

TD-SCDMA工作在2GHz频段，较GSM频段高，因此TD-SCDMA线路损耗和频率损耗更大，原2G室分系统必须进行精打细算才能完成3G共室内覆盖建设。

在实际的2/3G室分系统共用改造中，部分2G系统受限于物业改造，可能造成TD-SCDMA室内小区信号稍弱；部分楼宇在机房以外的室分线路上进行2/3G信号合路，这对工程改造的要求较高，实际工程施工中可能存在误接，测试中一旦发现立即排查和解决。

◆话务分担

大量的话务来自室内环境，建设室内覆盖充分吸收室内话务，有效分担全网特别是室外网络的话务负荷，这是建设室内覆盖的目的。

对于TD-SCDMA室内覆盖，要求：

✧细致划分小区，满足覆盖区域容量需求；

✧保证室内环境下的信号质量，确保用户享受良好的服务质量；

✧提供后续的扩容应对方案。

◆平滑过渡

对于用户而言，最重要的莫过于享受随时随地的连续业务覆盖。

因此必须保证室内外的平滑过渡，同时也必须保证用户在室内环境下的平滑服务，例如进出电梯、电梯运行期间等。

在2G室内覆盖中，运营商非常重视室内外信号的平滑过渡，实际建设中都要大量模拟用户出入室内场景，确保用户享有良好感受。

3G网络为提供良好的平滑过渡，必须考虑更多的因素，其中的关键点就是把握好室内外切换的设计和规划。

第二章BBU+RRU组网优势

中兴TD-SCDMA多通道室内覆盖方案：

将基站的基带和射频部分分开，基带资源池（即BBU）集中放置，通过光纤与远端射频单元（即RRU）相连。

RRU作为信源，连接室内分布系统。

BBU和RRU之间采用光纤连接，减少馈线损耗。

单小区支持１至８通道。

下图是BBU+RRU单小区８通道方案示意图。

图2.1BBU+RRU组网示意图

二.1BBU+RRU组网优势分析

中兴通讯TD-SCDMA多通道室内覆盖方案具有明显的组网优势，具有如下：

二.1.1组网灵活

根据室内容量需求灵活选择BBU，BBU的基带容量可以充分共享，适合不同时期的容量需求，而且系统稳定性高。

根据室内分布系统中不同的覆盖面积，合理采用不同数目的通道，方便灵活组网。

小型的BBU，RRU都可以实现挂墙安装，方便室内覆盖的工程应用。

由于BBU，RRU之间采用光纤连接，可以将多个RRU放置在附近的多个建筑物中，方便组网并且降低组网的成本。

二.1.2保证网络性能

BBU+RRU多通道方案采用了中兴独特的多通道算法：

上行方向，RRU多个通道采用不同线缆传输，空间隔离，降低干扰；下行方向，每个用户的信号只在其上行归属的通道下发射，不会影响其他通道，有效的降低了用户间的干扰。

通过干扰的抑制，有效的保证了BBU+RRU多通道室内覆盖方案组网的性能。

二.1.3扩大小区覆盖范围

中兴通讯的BBU+RRU多通道方案，BBU和RRU之间采用光纤连接，减少馈线损耗。

同时，单小区支持１至８通道。

这极大的扩展了BBU+RRU多通道下的单小区覆盖范围，而且可实现多栋建筑物的拉远覆盖，该方案可以满足绝大多数室内覆盖场景。

而传统的微蜂窝作为信号源的同轴分布系统方案，受限于高频段下馈线的高损耗，一般必须配合干放才能进行组网。

而引入干放必将导致系统性能的恶化。

二.1.4工程量小，运维成本低

BBU+RRU多通道方案具有降低工程、运维成本的特点，具体如下：

工程量小：

●光纤代替馈缆，布线简单，施工方便。

●只需建设一套GPS天线系统，而多小区组网下传统的微蜂窝方案则可能需要多套GPS天线系统。

●RRU胜任各种场景下的覆盖需求，不依赖干放。

运维成本低：

●OMC集中管理，集中监控。

传统的微蜂窝组网方案则需要针对使用的干放进行另外监控。

●RRU节电模式、关闭时隙，减少功耗，降低OPEX。

二.1.5共用改造容易

中兴通讯BBU+RRU多通道室内覆盖方案在2/3G共用改造上具有优势。

以GSM/TD-SCDMA共室内分布系统改造而言，工程改造如下：

●RRU与GSM室内分布系统进行主干合路，由于利用光纤作为传输，合路不受具体场景限制。

而传统的微蜂窝方案则一般先耦合后合路，消耗了大量的功率资源，加大了改造难度。

●BBU+RRU多通道方案可根据GSM覆盖区的话务分布，合理而灵活的进行小区划分。

而后续的扩容可通过后台网管软件设置完成，无需作硬件上的再一次改造。

二.1.6扩容灵活

中兴通讯BBU+RRU多通道方案，容量扩展相当灵活，与传统的微蜂窝方案相比，中兴通讯BBU+RRU在扩容上的优势如下：

●扩容能力更强：

支持从1/8载波每通道－>3载波每通道共24级容量的平滑升级。

●资源共享：

不同通道共享基带资源，并采用高效的话务量调度算法，随着话务量的迁移实现基带资源的灵活调度。

●软件完成扩容：

扩容只增加BBU的基带板，通过软件设置完成扩容，硬件无需改动。

●小区划分细致：

依据话务发展需求，软件实现通道和小区之间的切换，从而使室内环境下的小区划分更加细致，满足不同时期的用户增长需求。

●功率分配更有针对性：

随着3G的发展，室内是3G业务高数据流集中的区域，容易出现功率大幅攀升和容量瓶颈问题。

中兴通讯BBU+RRU方案支持室内HSDPA下行容量增强解决方案，针对重点区域，通过细致的小区划分，合理分配功率，大幅提高单小区承载流量，提高了资源利用效率。

第三章BBU+RRU组网应用

本节主要介绍BBU+RRU的灵活组网方式，包括2部分内容：

●中兴通讯专用的室内覆盖BBU、RRU产品，适用于室内环境，竞争力强；

●BBU和RRU之间的连接方式灵活，软件升级即可实现后续平滑扩容需求。

三.1BBU、RRU先进的性能指标

三.1.1BBU主要性能指标

中兴通讯BBU包括两种类型：

ZXTRB326和ZXTRB328。

主要性能指标如下：

表3.11ZXTRBBU主要系统指标

型号

ZXTRB326

ZXTRB328

满配重量（kg）

19KG

170KG

尺寸（mm）（H×W×D）

175×482.6×340

1400×600×600

功耗（最大/平均）

170W（S333配置）/210W（S666配置）

225W（S333配置）/270W（S666配置）

供电方式

交直流

交直流

允许电压变化范围

-48VDC（-57V～-40V）,200VAC（130V～300V）

-48VDC（-57V～-40V）,200VAC（130V～300V）

温度环境

-10℃～+55℃

-5℃～+40℃

湿度环境

5%～95%

5%～95%

安装方式（是否可以靠墙安装）

支持

支持

Iub接口支持类型

E1/STM-1/FE

E1/STM-1/FE

同步方式

GPS

GPS

基站最大配置

24载扇

144载扇

最大RRU光接口数

6

24

最大支持语音信道

576

3456

接收灵敏度

-113dBm@单通道

-113dBm@单通道

三.1.2RRU主要性能指标

中兴RRU包括：

ZXTRR01、ZXTRR04和ZXTRR04。

主要性能指标如下。

三.1.3R01主要性能指标

R01主要性能指标如下：

表3.12ZXTRR01主要系统指标

双工方式

TDD

频率范围

2010MHz~2025MHz

载波带宽

1.6MHz

码片速率

1.28Mcps

最大输出功率

2W/3载波（单通道）

接收机灵敏度

-113dBm（单通道）；

输出频率稳定度

±0.05ppm；

物理接口

主光接口、级联光接口、天线接口、电源接口、干放同步接口、监控接口、干节点接口

ZXTRR01结构参数

总重量

8kg

外形尺寸

320mm×300mm×136mm（长×宽×厚）

ZXTRR01电气特性

工作电源

220VAC（130V-300V，45Hz-65Hz）

功耗

60W（满配置）

R01设备尺寸小，挂墙安装，交流供电。

采用野战光纤与BBU连接，无损耗，工程施工极其容易。

单通道2W输出，覆盖能力强，可达10000平方米左右。

多通道共同组网1小区，后续扩容直接软件升级即可完成。

R01所具有的灵活组网的能力，使之成为室内覆盖的首选。

三.1.4R04主要性能指标

R04主要性能指标如下：

表3.13ZXTRR04主要系统指标

双工方式

TDD

频率范围

2010MHz~2025MHz

载波带宽

1.6MHz

码片速率

1.28Mcps

最大输出功率

2W/6载波（单通道）

天线类型

支持8、6、4天线圆阵/线阵智能天线；

接收机灵敏度

-113dBm（单通道）；

输出频率稳定度

±0.05ppm；

物理接口

光接口、天线接口、电源接口、校准接口、主从控制接口、干节点接口、主从时钟接口

表3.14ZXTRR04结构参数

总重量

28kg

外形尺寸

480mmX440mmX200mm（长×宽×厚）

工作电源

-48VDC（-57V~-35V）

220VAC（130V-300V，45Hz-65Hz）

功耗

150W

R04支持4通道，输出功率大，覆盖面积大。

支持6载波，可以满足大容量需求。

采用野战光纤与BBU连接，工程施工量小。

适用于覆盖分区相对对称的楼宇，既发挥R04的4通道集中放置的好处，又减少多通道的馈线损耗。

三.1.5R11主要性能指标

R11主要性能指标如下：

表3.15ZXTRR11主要系统指标

型号

R11

重量（kg）

11KG

尺寸（高×宽×深）（mm）

370×290×135

配置原则

按覆盖面积配置

配置数量

典型场景单R11覆盖20000～26000平方米

发射功率

12W@6载波

温度环境

-40℃~55℃

湿度环境

5%~100%RH

防雷等级

电源标称20kA，最大40kA（外加防雷箱）

防护等级

IP65

供电方式

交直流

允许电压变化范围

220VAC（130V-300V），

-48VDC（-60V~-36V）

功耗（最大/平均）

最大84W

PA效率

20%

室外单元安装方式（落地，悬挂）

抱杆、挂墙

级联情况

6

是否采用光纤拉远方式

是

光纤拉远长度限制

40km

三.2BBU+RRU组网方式

主要包含：

●组网所需遵循的原则。

按照原则，可以提供非常丰富的组网方式；

●实际工程应用中，为便于质量控制，提供推荐的组网方式。

三.2.1组网原则

BBU+RRU组网需要遵循的原则如下：

●1个光口的容量跟光口速率有关，2.5G光口可支持48AC（载波天线），1.25G光口仅支持24AC；1个光口连接多个小区时，所有小区占用的IQ容量之和≤48AC；

●1个小区的通道数≤8；

●1个小区所连接的光口数≤2；当1个小区连接的RRU分布在2个光口时，在每个光口上该小区的RRU通道数之和≤4；

例如：

不允许一个小区在光口A上配置1个R01/R11,在另外的光口B上配置5个R01/R11。

BBUIQ最小交换单位是4AC；

用于室内覆盖时，某个小区的载波数目为N，在某对光纤上，如果该小区的R01/R11数目为M，当M=1,2,3,4时，在该光纤上占用的带宽为4NAC；当M=5,6,7,8时，在该光纤上占用的带宽为8NAC。

例如：

某个小区共有5个R01/R11分布在两对光纤上，在光纤1上有2个R01/R11，在光纤2上有3个R01/R11，其在光纤1上占用的带宽为4NAC，光纤2上占用的带宽为4NAC。

多小区的情况参考说明1。

R04用于室内覆盖时，无论实际连接几个通道，都按照4个通道计算IQ流量和带宽。

1个光口支持最多5个R01/R11级联；

1个光口支持最多2个R04级联；2个R04可以组成：

●1个8通道的智能天线小区

●2个4通道的智能天线小区

●1个8通道的非智能天线小区

●2个4通道的非智能天线小区

室内覆盖采用R04,R01混合配置时，1个光口支持最多1个R04+最多4个R01的级联；方式为:

BBU先连接R04,R04再级联R01，即BBUR04R01………R01；

室内覆盖时，R11不能与R01或者R04配置在同一小区，但R11可以与R01通过光纤级联，这种情况下，R11与R01必须配置在不同小区。

光纤长度（光通路距离）的说明:

●同一光纤上，BBU与最远距离的RRU之间的光通路距离≤40km

●同一光纤上，相邻的两个网元（可能是BBU与RRU，或者RRU与RRU）默认光通路距离≤10km，如果光通路距离达到10km～40km，需要更换光模块

●同一光纤上，同一小区的任意两个RRU之间的光通路距离≤3km

可知，按照原则，BBU和RRU之间可以采取非常丰富的组网方式。

三.2.2工程应用推荐组网方式

中兴通讯BBU+RRU组网方案，根据实际场景选择合适的BBU和RRU，组网方式灵活。

根据BBU、RRU和光口的组合不同，有不同的组网方式，推荐如下：

三.2.2.1B322+R01

B322一共提供3对光接口（或简称光口），每对光口最多级联5个R01。

分区方式：

1～8个R01可以组成一个小区。

B322+R01组网方式下，支持1，2，3，4，5，6，7，8个R01配置为1个小区，小区划分十分灵活。

B322+R01组网方式推荐如下：

（1）一个小区、一对光口下挂R01，配置如下：

图3.21B322+R01组网方式1

光纤距离要求如下：

图3.22B322+R01组网方式1光纤距离要求

一个小区、二对光口下挂R01，配置如下：

图3.23B322+R01组网方式2

光纤距离要求如下：

图3.24B322+R01组网方式２光纤距离要求

B322+R01是室内覆盖的主要解决方案，可以用于绝大部分室内覆盖的场景。

我们建议用于中型，小型建筑的室内覆盖。

对于大型建筑，如果没有机房条件，或者话务量不是很高，也可以采用B322+R01覆盖。

三.2.2.2B322+R04

B322一共提供3对光接口，每对光接口可级