四网协同室内分布系统设计研究

伍云

【摘要】 本文结合中国移动通信网络规划及现有室内分布系统工程建设情况，依据中国移动“四网协同”室内分布系统的规划设计及运行效果，对“四网协同”室内分布系统如何设计，从覆盖，容量，分区，切换，外泄，合路等方面进行研究。

【关键词】 四网协同 室分设计 覆盖 容量 小区规划 切换/外泄 合路

一、引言

随着通信技术的发展，移动通信工程建设从单一制式建设发展到多制式共同建设，运营商不同制式的网络该如何进行业务分流？如何利用最少的投资获取最大的利润？如何打造覆盖全面、网络质量高、数据速率快的无线网络？这将是未来室内分布系统设计时应考虑的重点。

所谓“四网协同”即通过整体协同规划原则，实现不同区域、不同场景的差异化网络建设，实现网络价值的最大化。

二、“四网协同”室分设计研究

2.1四网协同室分设计需求细化

在勘测及规划前期，设计人员应详细了解站点环境，明确覆盖需求，须考虑当前及未来两年内覆盖需求区域对移动GSM/TD-SCDMA/WLAN/TD-LTE四网信号的覆盖需求，优选GSM/TD-SCDMA/WLAN/TD-LTE四网系统同步规划。一来在设计规划及工程实施方面可以避免系统调整架构，反复实施工程，站点多次投资；二来可以方便业主一体化协商，降低业主反感程度，有利于最大化实现“四网协同”覆盖要求。

2.2四网协同室分覆盖设计

“四网协同”系统中，WLAN系统因频率最高，穿透能力最差，在同等环境下，室分天线覆盖区域衰减最大。加上终端对边缘场强要求要求大于-80dBm甚至更高，依据空间损耗L0（dB）=32.44+20lgF+20lgD.（式中，F为频率，单位MHz；D为移动台与天线之间的距离，单位KM），可以得出WLAN系统中天线覆盖半径大致6～10米，并优先天线入户布放。对于无WLAN系统热点覆盖的区域，如停车场，避难层等，天线覆盖半径取10～16米。

对于电梯覆盖，考虑多系统合路，应采用定向壁挂隔三层（主瓣朝电梯厅）或隔四层（主瓣朝电梯井道）布放于电梯井道，确保覆盖。

“四网协同”系统中，在规划覆盖天线密度后，可依据现场环境确定平面安装图。根据各系统的边缘覆盖场强推算出各系统要求的天线口功率，再由天线口功率反推出各个系统所需总功率。由于各系统设备功率不一致，适用的主要业务场景和覆盖能力也不一样，从而引发对“四网协同”容量探讨。

2.3四网协同室分容量设计

GSM（GSM900&DCS1800;）系统，容量需求主要由话务需求及覆盖需求决定。目前话务一般是这样计算：话务量=站点人流量×手机用户比例×移动用户比例×每用户忙时话务×修正因子。覆盖方面，依据“降三高”及“话务下沉”的原则，单小区配置不高于8，对于部分无线利用率偏高，用户需求较高的区域，可采用GSM900与DCS1800混频组网。

TD-SCDMA系统，容量主要由数据业务需求来决定，即数据业务大概占语音业务的30%，TD-SCDMA系统容量暂时按照2G语音业务×1.3计算。

WLAN系统，容量需求主要由用户数量来决定。一般每个AP大约支持30个用户。对于用户超高区域。如场馆/会所/机场等区域，可加入单独AP覆盖，以缓解容量压力。

TD-LTE系统，容量估算的方法与GSM/TD-SCDMA/ WLAN系统的容量估算方法不同，由于影响TD-LTE容量估算的因素较多，包括结构环境、干扰抑制、设备性能等因素，目前，行业内主要是通过设计仿真，现场测试，然后统计分析数据的方法获得不同无线场景下、网络和UE不同配置下的小区吞吐量和小区边缘吞吐量。

2.4四网协同室分分区规划设计

GSM（GSM900&DCS1800;）系统，分区需求主要由容量需求，覆盖需求，频率规范决定。针对用户密度高地区，无线利用率偏高，出现话务拥塞等现象时。可以将原有小区划分为若干单小区，满足话务量高的需要。覆盖方面，由于系统覆盖面积大，馈线布放难度高，馈线损耗大，所以必须将覆盖区域分为若干单小区。频率方面，由于小区较多，会出现同邻频干扰现象，加上容量的影响，可以采用GSM900&DCS1800;混频组网分区。

TD-SCDMA系统，分区主要由容量需求及系统升级需求决定。TD-SCDMA系统分区规划一般是：单小区RRU数量优先不超过6台，各光口RRU级联数量不超过3台。

WLAN系统，分区主要由容量需求及频率规划决定。容量需求分区，可以采用2.4G与5.8G分区覆盖相结合。频率规划，WLAN系统现网频点的1，6，11可交替使用。

TD-LTE系统，分区主要由频率规划及系统规模决定。由于TD-LTE子载波众多，室内系统大都采用O1配置。因此业务需求须设置多个小区时，相邻小区间建议采用异频组网。并在建筑物内利用自然阻隔合理进行频率规划。同层小区间频率也可交错复用，受系统规模影响，当单小区LTE RRU数量超过6台时须分区。

2.5四网协同室分切换/外泄设计

“四网协同”系统中，运营商为了充分利用系统资源，并适应话音向数据网络升级转型，已经在各系统间做了优化切换。常见的如：2G/3G网络互操作，G/T网络分流等。在此只对室内分布系统部分进行探讨。

GSM（GSM900&DCS1800;）系统，切换主要指室分系统各小区之间及室内与室外信号的切换。室分系统各小区切换主要表现为混频组网切换，楼宇上下切换，楼层左右切换，覆盖区同心圆切换，各覆盖小区与切换小区切换，电梯与楼层切换等。

针对室分小区内部切换，我们可以采取以下几种方法：

A.加大切换区域，即在切换边界区域将待切换的小区信号加强，保留足够的缓冲区域。

B.无法加大切换区域时，尽量减少切换。可以借助电梯井道，建筑物天花板、墙体等自身障碍物产生的穿透损耗形成小区间的隔离。

针对室分小区与室外小区切换，除了考虑以上方法，还必须考虑外泄问题：常用防止外泄的方法有：

在临界区域使用定向天线。

利用现场建筑物特点，依靠建筑物的遮挡防止外泄。

现场无法安装定向天线且天线无遮挡时，可适当降低室内吸顶天线口功率防止外泄。

2.6四网协同室分合路方式设计

目前室内分布系统由于通信制式的增加基本都经过了多次工程建设，大多采用了多系统合路共天馈系统方式。但多次合路带来的后果就是：合路器的插损导致各系统功率下降，加上工程工艺质量差或器件质量差导致多系统指标恶化。设计上建议优先使用高性能四频合路器，以满足“四网协同”多系统室内分布系统合路要求。

三、结语

四网协同是综合考虑网络的规划、建设与融合，最终目的是提升客户感知、挖掘管道价值。它既可以均衡网络容量、引导业务分流、保障用户体验，提升整体管道价值，也符合中国移动提出的建设“六分在设计方案、三分在产品质量、一分在工程实施”的工程优生理念。

参 考 文 献

[1]《中国移动广东公司TD-LTE试验网室内分布系统设计原则（v1.0）》

[2]《中国移动广东公司TD-LTE试验网设计方案评审标准》

[3]《中国移动广东公司室分方案设计主要规范和要求V1》