摘要:TD-LTE网络要在现有的2G、3G网络基础上建立,多系统共存干扰也是大家关心的问题。室分天线点的布放间距,既是室分设计的基本问题,又是非常重要的问题。在多系统合路的情况下,若能做到天线点布放间距合理,就可以达到既满足覆盖要求,又能有效利用室分投资的良好效果。
关键词:高层楼宇;TD-LTE网络;室内分布;设计
中国移动的4G室分建设中,原则上使用E频段(2300MHZ-2370MHZ)与室外宏站异频的协同组网方式。本文以某高层楼宇为例详细介绍高层楼宇内TD-LTE室内分布的设计与施工情况。
1高层楼宇TD-LTE室分系统的设计总体要求
为了保证TD-LTE室内分布系统的能达到良好的投资效果,能很好的解决室内盲区的信号覆盖问题,满足用户日益提高的需要,中国移动TD-LTE室内分布系统总体设计做出表1所示的要求:
表1中国移动TD-LTE室内分布系统设计要求
1.1设计内容
中国移动室内分布系统选择是E波段2350MHZ-2370MHZ,载频带宽20M范围,与室外宏基站A、D、F波段异频组网。
1.2信源选择
面对该大楼庞大的人流量,选择分布式基站系统作为信源,即(BBU+RRU)的方式。由于4G流量业务的80%以上发生在室内场景,在设计信源的数量时,在保证信号强度的同时必须考虑容量,并对此作出设计冗余。分布式基站的BBU可以安装在移动的宏站机房或者接入网等有PTN传输设备的机房和接入网,分布式RRU根据室内分布的设计安装在弱电井等地方。
1.3馈线选择
不同制式的信号由于占用频段的不同,在馈线中传播是损耗是不同的,馈线的型号的选择直接影响信源的效率。
1.4小区规划
TD-LTE小区规划的依据:由于该项目是混凝±框架结构,可以根据混凝±楼层和墙壁的高隔离来划分不同小区。在没有巧显阻隔而又需求不是很高的情况下可以做小区合并来减少切换和导频污染。
2室分天巧系统的规划与选择原則
由于该大厦移动TD-LTE用户多需求大,对无线流量要求高,这求我们在建设室分天馈系统时选用双路模式。该大厦之前建设了 2G、3G以及以LAN覆盖工程,在设升4G深度覆盖时,我们考虑需要新建一套天馈和原来旧有的天馈一起构成双通道MIMO覆盖。
2.1室内分布系统中异系统干扰分祈
当前中国移动通信的室内分布系统中已经形成2G网络、3G网络、以LAN网络以及TD-LTE网络共存的多系统合路的局面。当多种室内覆盖系统覆盖同一幢楼宇时,会产生多种类型的干扰,导致有用信号的质量下降,信息误差或丢失,信道质量急剧恶化,影响室内分布下各个系统的覆盖效果,影响用户感知。因为中国移动TD-LTE室内分布采用的E频段2350-2370MHZ,与以LAN系统的2400MHz频段非常接近,所以他们之间的干扰是最严重,对网络质量影响也是最大。
2.2室内分布中干扰分类
室内分布的系统主要分为3大类,杂散干扰,互调干扰和阻塞干扰。杂散干扰:杂散干扰是由于信源发射带外杂散信号经过滤波器衰弱之后依然很强,发射机产生的带外信号落到其他某种系统的频段接收范围就形成了杂散干扰。如果杂散干扰能量大于接收机底噪会导致信噪比恶化,接收灵敏度下降,用户无法接入无线网络,影响用户端使用。
2.3室巧分布干扰规进方式
为了让多系统室内分布系统中各种制式的网络工作在最优状态,必须对影响网络状态的干扰进行有效控制。通过对长期的室内分布优化经验的归纳,我们对于室内分布中多系统之间的互相干扰有如下认知
(1)杂散干扰:用户终端接收到异系统的杂散信号的电平强度应该低于它自身固有底噪的8dB左右;
(2)互调干扰:用户终端接收到来自异系统的三阶互调干扰的信号的电平强度要低于其自身固有底噪8dB左右;
(3)阻塞干化:用户终端所接收的来自异系统信号总功率,比自身IdB压缩点低5dB,这样用户终端的低噪放大器工作状态位于其理想特性曲线内,避免了阻塞现象。
2.4室内分布中TD-LTE和以LAN系统间干扰规进原则
在高层楼宇内,移动4G多通信制式集成室内分布系统存在的干扰通常是发生在是TD-LTE和以LAN系统二者之间的互相干扰。它存在于LTE和以LAN基站之间,LTE基站和以LAN终端之间,LTE终端和以LANAP之间以及LTE和以LAN终端之间。这些干扰中影响最大的是LTE终端和以LAN终端之间的互相干扰。在多制式公用的室分集成覆盖场景中解决TD-LTE和以LAN之间的干扰应遵从以下几条原则:
(1)共室分系统组网:在做以LAN室内分布的时候应采用末端合路的组网方式与TD-LTE系统以及别的系统合路,利用无源器件的高隔离度来消耗干扰信号的能量。
(2)独立建设时:如果在一些场景下必须采用AP单独放装时,需要在TD-LTE信源和以LAN的AP增加双向滤波器来抑制带外信号,降低这两者之间的互巧干扰。
(3)在分布式RRU和AP设备安装布放满足以上两个条件前提下,以LAN与LTE室内分布系统的天线水平隔离距离应≥1.5米。
(4)AP的频率规划上尽量远离2400MHz,在干扰严重的地方选择11号信道,这样在两种系统载频之间形成100MHz的隔离保护带,抑制带外杂散干扰。
3.离层楼宇4G室分化工方案的精细化差异化设计思想
对于高层楼宇的室内分布建设来说,在做方案设计之前必须通过现场勘查,对建筑物的结构,每一层的用途,用户的多少以及周围无线电磁环境做到也中有数。在了解高层楼宇的基本情况之后,结合中国移动室内分布建设标准与室内分布项目的投资,做出不同楼层有针对性的科学的精细的室内分布方案。
1)建筑物低层
高层楼宇的低层,一般情况是指建筑物的地面上3层,地下停车场,裙楼等楼层。由于1,2层都有大楼的进出通道,因此在设计低层覆盖的时候要考虑进出楼的切换问题;地下1-3层是车库和仓库,人流少,可以让天线的密度降低。此项目的1层到4层包含裙楼,有卖场、酒店和儿童乐园等人流量很大的场景,因此,在设计室内分布的时候,天线的布放距离及天线口的功率,系统容量和室内分布信号功率泄露等都需要针对性区别对待。
2)建筑物的中层和高层
在没有室内分布系统的情况,高层楼宇的4层以上是导频污染及兵巧切换的多发地点和重灾区。建筑中层和高层区域的系统设计,根据现网情况可考虑异频的建网方案,在室内信号占绝对主导的情况下,彻底解决导频污染问题。因此天线需要拉进房间并靠近窗户,确保楼内用户占用室内分布系统。
4.设计方案
结合高层建筑物内的业务需求的不同,合理的信源规划可以节约投资和让宝的网络资源发挥最大效果、效益,因此室内分布系统的信源规划非常重要。其基本的原则:在同一个楼内小区划分明确,减少交叉覆盖,过覆盖和弱覆盖;电梯利用低层信源的信号覆盖,与高层的切换发生在电梯厅,尽量做到每个房间都能进天线,保证信号覆盖的强度和质量。
某高层楼宇采用的信源是BBU+RRU模式的分布式基站。由于该高层楼宇的4G室内分布比较庞大,设计3套分布式基站作为信源:BBU1(S1/1/1/1/1)+9RRU,2、4扇区级联两级;BBU2(S1/1/1/1)+8RRU,1、3扇区级联两级;BBU2(S1/1/1)以RRU,2扇区级联两级。BBU和RRU之间通过两芯单模光纤相连,光纤接口采用接入带宽10G的大容量光横块。如图一所示:
5.工程工艺要求
5.1主设各安装工艺要求
分布式RRU通过挂机固定在弱电井的墙壁上,设备外接馈线需走线槽,设备周围卫生整洁,通风良好。设备挂高根据业主的要求不能低于2米,设备之间距离不超过0.5米。电源供电方式;AC220或者DC48V;在业主规定的电井内安装电表,所有信源在业主规定安装电表的位置并联取电。避雷方式:任何有源器件必须接地保护,用16平方的单芯铜线做接地,选择接地点低于有源设备的垂直高度。
5.2无源器件的安装
无源器件包括合路器,稱合器,电桥,合路器等必须固定的设备,需固定在弱电桥架或者弱电井内。
图一 信源巧扑结构图
5.2.1天线的安装要求
如果室内分布的吊顶是铅塑板等对无线信号屏蔽严重的材料,应使用室内小型美化吸顶天线,让天线探出吊顶。对于电梯内的对数周期天线要牢固的固定在电梯井的墙壁上。安装定向天线时要根据方案设计的要求调整好方位角,根据覆盖的距离及天线的廷高调整好俯仰角。室内分布建设双通道设计时,两个成对的天线水平位置应大于1米,确保两面天线组成MIMO的效果。
5.2.2馈线的布放要求
室内馈线的布放根据该大厦消防验收的要求必须在钢管中布线,弱电井内可以利用线槽,平层须套钢管。室分分布系统的所有接头处要求的莊波比≤1.4。馈线布放横平竖直,不允许出现馈线交叉的情况馈线弯曲布放时不能做小角度拐弯。
天馈线在钢管中分布,要求钢管须用卡子固定在吊筋上。在布放馈线卡子时,严格按照施工规范规定的布放距离布放馈线连接头的施工工艺水平决定了整个天馈系统的质量的高低。室内所有的接头必须接触良好,缠好防尘胶布,室外部分的接头应做好防水处理,防止雨天进水引起驻波,干化等障碍。
5.2.3标签要求
室内分布系统的天线,功分器,賴合器,合路器,馈线及信源都应该对照设计图纸贴上标签,标明在图纸中的编号,去向等信息。
6.结语
本章作者以某高层楼宇的TD-LTE室分建设工程为例,在设计该项目4G室内分布系统的过程中,参照该离层楼宇的办公性质、楼宇建筑结构、现网状况、用户需求及移动投资计划等多方面的条件,确定了该楼4G建设方式——新建一路利旧一路的方式,科学严谨地制定了该项目的设计方案,并结合业主和移动公司的要求制定了严格的施工规范。
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论文作者:黎伟林
论文发表刊物:《基层建设》2016年14期
论文发表时间:2016/10/28
标签:室内论文; 系统论文; 干扰论文; 信源论文; 天线论文; 楼宇论文; 信号论文; 《基层建设》2016年14期论文;