基于CAD三维技术的室分系统三维化设计

李国博，陈景航，杨庭勋

（中国移动通信集团广东有限公司中山分公司，中山 528400）

基于CAD三维技术的室分系统三维化设计

李国博，陈景航，杨庭勋

（中国移动通信集团广东有限公司中山分公司，中山 528400）

传统的室分系统是基于CAD的2D技术设计的，但是现在的网络结构越来越复杂，针对传统的室分系统做前期分析非常困难且难以检验。CAD的三维技术能够更加具体的显示出建筑的构造，基于CAD三维技术设计的室分系统，更便于对室分系统的前期的分析。

2D；CAD三维技术；室分设计

4G时代，建筑密度越来越高，而4G数据流量也大部分来自室内，室内结构的立体特性让网络需求也变得越来越立体化。传统的网络规划设计主要基于2D平面设计，尽管都具备仿真、预测，甚至优化功能，但由于网络结构越来越复杂，设计效果的前期分析非常困难且难以检验。所以，我们需要一个三维化的规划设计。

1 构想

2D CAD和3D CAD相比，2D只能显示出建筑的平面结构图，而3D显示的是建筑的立体结构模型，可以很清楚的显示出建筑的内部结构和区域分布。

我们以室内分布设计为例。2G/3G/4G共存增加了室分设计的难度，复杂的建筑结构等因素，导致传统的设计图纸并不能清晰完整的展现出设计意图，这一方面导致了前期分析困难，另一方面，设计效果难以检验。

所以，为了避免后期高昂的整改和维护成本，室分前期设计的清晰、准确和科学显得尤为重要。于是，3D室分设计应运而生。

我们以一个体育场馆的室内分布系统设计为例。

首先，我们应该来一个立体模型展示整个体育场馆，如图1所示。

图1 立体模型展示整个体育场馆

然后，制作建筑物线框图，如图2所示，并能分层显示，当然，一定是三维化的。这样可以很清晰的显示出体育馆每一层的内部结构和每块区域的布局。

3D的CAD图，可以更加清晰的显示出设计方案的馈线走线路由。可以很容易的看出馈线走线路由中哪些地方有横梁，需要绕线；有哪些地方是需要打孔走线，馈线有没有存在重复走线也是一目了然。这为设计方案中预算表材料使用情况提供准确的依据。

图2 建筑物线框图

由于3D CAD所建立的立体模型是可以通过转动模型来观看建筑的内部结构和区域分布，那么在设计方案的时候，可以通过转动模型，准确的确定天线的安装位置。对于需要定向指向的天线，通过旋转模型，可以更加准确的确定该天线的覆盖范围。

而且由于3D的室分系统设计方案已经很明确的显示出馈线的走线路由，元器件和天线的安装位置，不会出现如2D的室分系统设计方案会出现的天线方向角指向不准确的情况，这样可以更加方便施工人员直接按照设计方案来施工，可以大大提高工作效率和减少施工时间，如图3所示。

图3 天线的位置及方位角情况

立体走线图绘制完毕后可根据走线图自动生成相应的原理图，通过原理图可以更清晰更全面的分析整个室内分布系统的合理性，同时可对无源器件和各天线口功率进行优化调整，使整个室内分布系统更加规范合理。

完成功率优化后，那么我们所设计的室分分布系统天线点位和天线功率是否就完全合理？是否就一定能达到覆盖要求呢？小区划分是否就一定合理呢？

为了验证以上的疑问，再进一步确认整个体育场馆各个覆盖区域的信号覆盖合理性和小区划分合理性等，那么我们在这里还应该需要进行覆盖场强和小区划分仿真。

2 覆盖场强RSRP仿真

目标覆盖区域覆盖场强RSRP是室分设计方案合理性中最基本最重要的一项参考指标，该指标直接反映了覆盖区域的覆盖效果是否达标，也是移动终端使用客户对信号覆盖效果最直接的感知。因此，覆盖场强RSRP在室分方案设计中的地位和重要性是不言而喻的，任何一个室分方案设计都应该要进行严谨的RSRP模测和仿真。

在3D的室分系统设计方案中所建立RSRP立体仿真图，对比后期现场实际测试的RSRP发现，RSRP立体仿真图基本与现场实际情况吻合。所以RSRP立体仿真图可以满足针对方案的RSRP前期分析，如图4和表1所示。

图4 RSRP立体仿真图

表1 模测场强与实际场强的对比

3 服务小区覆盖范围仿真

由于通过CAD的三维技术所建立的体育馆模型是立体的，室分系统设计方案在模型上显示出来的小区覆盖范围也会显示的十分立体和具体，可以清楚的看到体育馆内的小区划分和小区切换的分布情况，这样将更有利于网络的优化与分析，如图5所示。

室分方案设计图纸到了这一步，覆盖区域的覆盖情况已经表达的很详细明了了，室内部分设计基本能已经通过三维设计技术解决，但是站点室外部分的外泄等情况是否也能够如室内这样通过三维技术立体形象的表现出来呢？

图5 服务小区覆盖范围仿真图

在此，我想对大家说，3D CAD建模还需要能输出到google earth上，这样可以清楚的看到体育馆周边的道路环境等，可以更加准确的判断出，在室分系统设计方案中的天线分布，是否会存在室内外泄信号干扰到室外主干道的室外覆盖信号的情况，这样将更有利于室分设计方案合理性的前期分析。

4 总结

通常说，“设计是预优化，优化是后设计”。只有前期做好了设计，才能更好的维护和优化，随着网络越来越复杂，室内覆盖越来越重要，室内分布系统三维设计意义重大。

Based on three-dimensional CAD technology subsystems room three-dimensional design ideas

LI Guo-bo, CHEN Jing-hang, YANG Ting-xun
(China Mobile Group Guangdong Co., Ltd. Zhongshan Branch, Zhongshan 528400, China)

The traditional room subsystem is based on 2D CAD technical design, but now more and more complex network structure, subsystem do preliminary analysis of the traditional room is very diff i cult and hard to test. Three-dimensional CAD technology shows more specif i c structure of the building, based on threedimensional CAD design technology room subsystem easier analysis of the pre-chamber subsystem.

2D; CAD three-dimensional technology; sub-chamber design

TN929.5

A

1008-5599（2017）04-0042-03

2016-01-16