基于多网合一的室内覆盖系统设计

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摘要：如何利用现有资源减少投资，实现多种网络合一的室内覆盖规划设计，是3G和后3G建设的热点问题。

关键词：室内覆盖系统 多网合一 覆盖规划

0、引言

不同运营商的室内覆盖系统之间不仅频率不同，制式也不同，无法充分利用，既浪费投资又影响建筑物内的美观，同时也给网络维护带来隐患。本文就多网合一的3G室内覆盖系统的系统间干扰、容量、功率匹配等方面进行探讨，本文的设计方法可以保证多系统的正常工作，互不干扰，可有效应用于实际的网络建设中。

1、多网合一系统的关键问题

在多网合一室内覆盖设计时，由于不同系统的设备输出功率不同，不同频段信号在馈线中的传输损耗不同，不同频段无线信号在空间中的传播损耗也不同；各系统设备及性能指标不同，导致各系统的接入节点位置不一致。在建设多制式通信系统合一时，运营商需要考虑多方面问题。

1.1系统合路：系统合路是在原有系统增加新的信号源，如原有室内覆盖系统是无源方式，且器件工作频段涵盖了800MHz～2500MHz，则无需再改动。增加新系统时需在信号源部分使用双频或多频合路器对信号合路/分路后（对上行是合路，对下行是分路）送到室内分布系统。

1.2覆盖与容量：共用室内分布系统需满足各种系统的覆盖和容量要求。3G室内覆盖系统设计建议优先采用“多天线、小功率”的方式，减少室内天线的输出电平，以控制信号泄漏电平。

对于大型建筑物，信号在传输和分配过程中，信号强度低到一定程度就需增加干线放大器对其放大，此时需用合路器把信号合路/分路，通过各系统的干线放大器放大后，再通过双频或多频合路器进行合路。

1.3功率匹配：多系统共用分布系统的一个突出问题是功率匹配。均需要在设计中进行综合考虑。

1.4系统间干扰：多网合一的室内分布系统设计的重点，需要分析各系统间的干扰并提出抑制方法，保证各系统的正常工作。

在工程上运营商可以采用合路器隔离度、增加滤波器、空间隔离等几种方法满足杂散隔离度需求。

2 、系统的多网合一改造实例

某办公楼的原有GSM室内覆盖系统需要进行优化改造，使系统能兼容WLAN和TD-SCDMA系统。该建筑物有13层，地下有1层，有两部电梯。楼内多为办公区、会议室等。大楼中间为走廊，两侧为办公区，结构具有代表性。

2.1 GSM、TD-SCDMA、WLAN系统的合路：信号源方面，TD-SCDMA目前多采用BBU+RRU的方式，能够将远点射频模块就近于天线安装，降低了信号在馈线上的损耗。这种方式施工方便，对原有系统变动小，工程成本较低，无需依赖干放，是一种经济的室内覆盖系统组网方式。

TD-SCDMA设备RRU的输出功率（27dBm左右）比GSM设备（40dBm左右）低，而在馈线中的损耗却比GSM大，设计中不考虑在机房内进行合路，在无源器件中间级择机合路，采取功率倒推的方式，根据模拟测试结果，计算出天线口需要的功率，返回推算出TD-SCDMA设备接入的合适具置。根据大量测试经验，TD-SDMA系统天线口功率一般建议控制在7～10dBm左右，那么，从天线口至合路器位之间的馈线和器件及合路器损耗，应该控制在17dB左右。

WLAN系统的工作频段比TD-SCDMA系统的工作频段更高，如采用与TD-SCDMA系统相同位置合路的情况下，由于室内型AP设备输出功率有限（一般在100mW以内），为扩大单个AP的覆盖区域增大，工程上需要采用WLAN功率放大器，将AP信号放大，通过AP+干放的方式来解决覆盖问题。通过链路计算，WLAN干放的输出功率大致需要在30dBm左右。

2.2 功率匹配：根据工程经验，TD-SCDMA和WLAN系统天线口功率建议控制在10dB左右，这就需要通过对RRU和AP干放的输出功率的适当调整，使天线口的功率符合设计要求，在开通测试后优化调整，尽量保证信号的边缘覆盖场强的同时控制信号的外泄情况。

2.3 信号覆盖：对大楼原有系统进行摸查核实，对所有器件及天线等进行认真核查，检查是否与原有存档的文件相符合。对于部分格局发生变化的区域，根据现场覆盖情况，进行天线的增补。原有电梯内的覆盖，是采用八木天线安装在电梯井顶部和底部方式，天线间距很远，另外电梯覆盖原有采用八木天线，由于八木天线的频带无法覆盖到2GHz频段，因此考虑本次TD-SCDMA系统的电梯覆盖，采取重新布放馈线和宽频定向天线的方式。

信号覆盖方面：TD-SCDMA系统，需对大楼实现全覆盖；WLAN系统，主要覆盖办公区和会议室等重点区域，而电梯及地下室等区域，无需考虑WLAN的信号覆盖。

2.4 系统容量WLAN系统：工程设计上一般每AP接入用户数在20～30个左右应该比较合适。由于本大楼平层面积不大，对覆盖区域内的用户数进行估算，同时为净化信道环境，减低信道干扰，并结合实际工程经验，对于在办公区域，每两层楼采用一个AP来进行覆盖，基本能满足用户需求。对于特殊热点区域，如大型会议室等场所，可采用多个AP合路的方式来解决。如果要进一步扩大用户容量，可采用支持802.11g标准的设备，该标准下单个AP最佳最大并发用户接入数是75。

TD-SCDMA系统：采用BBU+RRU的方式，分布式基站使容量和覆盖能彼此独立来规划，使室内覆盖系统的规划变得简单，并且带来很大的灵活性。由于目前项目处于试点阶段，初期用户数目少，网络提供的业务相对简单，对容量要求不明显，主要完成室内的信号覆盖，本方案暂时对每小区配置3个载波。

2.5 系统共存时的干扰：在多网合一的室内分布系统的设计中，对系统间干扰的分析和抑制显得至关重要。根据前面的理论分析和计算，只要合路器的隔离度满足大于90dB，就可以采用合路器隔离的方式来抑制3个系统间的干扰。

3、结束语

多系统室内覆盖应重点考虑不同系统间的杂散和互调的影响，当系统较少时，可只考虑杂散指标的要求。考虑到工程成本、建筑物美观及特殊场景需求，多系统共用室内分布系统是未来的发展方向。

参考文献：

[1]苏华鸿，孙孺石，等。蜂窝移动通信射频工程―现代移动通信技术丛书。北京：人民邮电出版社，2005。

[2]胡建树。3G室内分布之多网合一分析。通信产业报。