1、-職業技術學院畢 業 設 計（論 文）題 目： WLAN室內分布工程實例 姓 名： - - 學 號： - 專 業： 通信技術 指導教師： - 2012年 5月 6 日 酒店類建筑WLAN的室內覆蓋規劃設計摘 要：本次設計先介紹了國內外WLAN網室內分布的現狀以及發展前景，然后，結合酒店類建筑從低層到高層的電磁環境和室內建筑結構的描述，分析了室內的“孤島”、“乒乓”和“導頻污染”等現象。接著，通過對該類建筑現場考察與場強測試，再結合WLAN與GSM的共網思路，對邊緣場強進行了分析，確定了邊緣天線的安裝位置。除此之外，在選擇覆蓋方案的過程中，還介紹了各種信號源的使用環境，針對不同酒店內的電磁環境、

2、場所的結構、樓層高度等各自不同的特點以及業主對覆蓋提出的要求，確定信號源的類型；在選擇分布系統過程中，對天饋分布系統、光纖分布系統等幾種分布方式進行了比較，確定了不同地理位置和電磁環境下的酒店所適用的不同分布方式。再針對已選的信號源和分布系統以及業務流量大小確定了天線、耦合器、功分器、干線放大器等器件的布放位置。最后，結合工程要求與目標，以義烏大酒店為例進行了WLAN網的規劃設計，并且證實了本次設計的可行性。關鍵詞：WLAN；室內分布系統；信號源；分布系統；酒店類建筑Planning and designing indoor coverage of WLAN networks in hotel

3、-style buildingsAbstract：First, this design introduces the current situation and development prospect of WLAN network indoor distribution at home and abroad. Next, combined with the description of the electromagnetic environment and indoor structures of the hotel-style buildings from the low-rise to

4、 high,it analyzes the phenomena of indoor "island effects", "ping-pong effect" and " Pilot pollution " etc. Then, analyzing edge field strength and determine the edges of the antenna installation position through field investigation and field strength test of this build

5、ing, combined with the ideas of total of WLAN and GSM network. In addition, in the process of selection covering scheme, it also introduces the use of various signal source environment, to determine the type of signal source according to many different characteristics ,such as the different electrom

6、agnetic environment in hotels, the structure of site ,floor height , the owners request for coverage and so on；In the selection process of distributed systems, days fed distribution systems, fiber optic distribution system of several distribution methods were compared to determine the location and t

7、he electromagnetic environment of different hotels under the different distribution methods applied. Then determine the size of the antenna, coupler, power splitter and trunk amplifier etc. devices laying position, in view of the selected sources and distribution system and business flow size. Final

8、ly, in combination with engineering requirements and goal, the WLAN network planning and design was carried out in Yiwu Hotel, the feasibility of this design is also confirmed.Key words: WLAN; indoor distribution system; signal source; distribution system; hotel-style buildings目 錄第一章 緒 論1 1.1引言1 1.2

9、國內外研究現狀1 1.3畢業設計的構成及研究內容2 1.4本章小結3第二章 方案對比與選擇4 2.1 WLAN概述4 2.2室內覆蓋系統概述與應用原則5 2.2.1 基本概述5 2.2.2 室內分布方式的介紹6 2.3 WLAN網室內覆蓋的主要方案9 2.4方案選擇10 2.5本章小結10第三章 酒店類建筑設計原則與目標11 3.1設計原則11 3.2設計目標11 3.3本章小結12第四章 酒店類建筑WLAN室內總體設計思路13 4.1建設總體流程13 4.2WLAN與GSM網共建的思路14 4.3 WLAN用戶業務模型及業務量預測15 4.3.1 業務種類15 4.3.2 業務模型16 4.

10、3.3 業務量預測184.4信號源與分布方式的選擇18 4.4.1 信源與分布方式18 4.4.2 常見的信號源提取方式20 4.4.3 信源和室內分布系統的綜合選取224.5天線設計22 4.5.1 小功率多天線原則22 4.5.2 室內空間損耗計算23 4.5.3 最小耦合損耗（MCL）對天線口功率的約束24 4.5.4 天線密度254.6主干設計254.7本章小結26第五章 義烏大酒店WLAN網室內覆蓋規劃設計27 5.1義烏大酒店WLAN網室內覆蓋工程概況27 5.1.1基本情況27 5.1.2無線網絡環境29 5.1.3話務量預測29 5.1.4話務資源配置305.2規劃設計原則與技

11、術指標305.3原室內無線網絡分布工程調研325.4方案設計325.5可行性分析33 5.4.1空間場強計算公式分析33 5.4.2上下行平衡分析38 5.4.3對于上行信號39 5.4.4對于下行信號42 5.4.5 雜散干擾分析42 5.4.6互調干擾分析44 5.5.7 干擾分析總結45 5.6本章小結45第六章 結 論45參考文獻46 附錄A48 附錄B48 附錄C49 第1章 緒 論1.1引言無線局域網是計算機網絡與無線通信技術相結合的產物。它利用射頻（RF）技術，取代舊式的雙絞線構成局域網絡，提供傳統有線局域網的所有功能。無線網絡所需的基礎設施不需再埋在地下或隱藏在墻里，并且可以隨

12、需移動或變化。WLAN已經成為寬帶接入的有效手段之一，使用WLAN的區域及其承載的業務愈來愈多。為了更好地構建理想中的無線網絡，我們需要了解無線網絡的技術體系、熟悉構建無線網絡的設備的功能。目前，我國移動通信發展迅速，現在已經發展到3G 階段， 由于與原有大家熟悉的GSM 系統有著本質的不同，因此中國聯通WCDMA 2室內分布系統設計與建設也發生了質的改變，再結合我國的建筑結構與地貌，WCDMA室內分布系統在網絡中的地位是如此之重要，以至于之前GSM 時代的室內網絡建設思路正漸漸的被淘汰。因此，針對國內3G網絡室內覆蓋尤其是WLAN網的酒店類建筑室內覆蓋的重要性與發展前景，合理的提出一個明確清

13、晰的WLAN網室內設計方法與思路很有必要。1.2國內外研究現狀室內覆蓋項目從上世紀90末期起步到現在，基本所有站點的覆蓋都采取信號源干放的方式完成覆蓋系統，只到近兩年，國內廠家陸續推出載波池技術、射頻拉遠技術、無線光纖分布等技術，再經過電信業洗牌式的重組后，室內覆蓋技術將面臨到前所未有的發展與質的飛躍階段。例如2006年，隨著各種網絡經過數年的優化和完善，室分市場需求規模開始出現下滑勢頭。而后來隨著電信業的重組以及3G牌照陸續的發放，2009年室內覆蓋市場需求有了較大幅度的提升。從2010年第一季度看，各個做室分的公司的銷售額繼續呈現上升趨勢，再加上我國的高樓鱗次櫛比，而且每年都有大量的建筑拔

14、地而起，以至于現在國內出現了大量的室分系統集成公司和做室分的技術人員。再從國外運營商統計的數據看，3G 系統室內話務量占總話務量的70%左右，室內覆蓋直接影響到系統的質量。由于大量室內用戶的存在以及3G網所使用的頻率較高，空間損耗相對較嚴重的無線傳播特性，在室外宏蜂窩提供覆蓋的情景中，室內區域的覆蓋問題尤為突出，難以獲得滿意的覆蓋。為保證一定的服務質量，必將使發射功率大幅提高，增加系統干擾水平，導致系統容量和覆蓋降低。在WLAN 網絡建設初期乃至GSM改造GSM/3G混合網，都應該考慮進行室內分布系統的實施，從而提高系統整體運行質量。從國外運營經驗來看，初期建設時室內覆蓋對網絡影響很大，NTT

15、 DoCoMo在建網初期并沒有考慮室內分布系統，但網絡投入運行后發現由于室內的話務量比例很高，導致系統干擾很大，嚴重影響了系統質量而不得不在后期加大投入建設室內覆蓋系統。 綜合現在國內外資料與技術以及4G概念的提出，再結合剛出爐的2010-2015年移動通信室內覆蓋系統市場深度調研分析及投資前景預測報告，探討并研究移動通信室內覆蓋規劃設計是很有意義的。1.3畢業設計的構成及研究內容 本設計主要以“多天線、小功率”的天線設計原則和GSM與WCDMA共總線的設計思路，結合工程實例，詳細的闡述了如何將基站、射頻拉遠或則直放站等信源信號，通過有關設備和無源線纜、器件均勻地分配到多個末端天線，達到實現室

16、內建筑物的無線網絡覆蓋。全設計共分為五章，各章節安排如下：第1章緒論介紹了移動通信的發展以及選題背景與意義，同時結合國內外一些資料，簡要的介紹下室內覆蓋建設發展前景。第2章概述部分主要對WLAN技術與特點，室內覆蓋系統直放站進行了簡單的介紹，并結合酒店類建筑的實際情況對各種方案進行對比，然后根據酒店建筑具體風格與周邊環境選擇出一種合理的方案。第3章主要介紹了酒店類建筑設計的原則，以及設計需要達到的目標。第4章首先介紹了酒店類建筑WLAN室內覆蓋的主要步驟，然后在介紹時下已覆蓋的GSM網，提出GSM/WCDMA共總線覆蓋思路，最后介紹了信號源與分布方式的選擇方式以及天線設計。第5章以義烏大酒店為

17、例，說明酒店類建筑WLAN 網室內覆蓋實際工程的基本內容與要求。 1.4本章小結本章緒論部分，首先簡明扼要地闡述了移動通信的發展，選題的背景與意義以及國內外對該類課題的研究現狀，最后簡單地介紹了本次設計的主要內容以及組織結構。第2章方案對比與選擇2.1 WLAN概述移動通信系統中，無線信號通過功分器、耦合器等無源功率分配器件和干線放大器等有源器件及饋線、室內天線等設備均勻分配到室內各個區域，實現無線信號對室內的延伸覆蓋，我們成該系統為室內分布系統。u WLAN室分可通過公共信道/共享信道、接入信道和專用信道等不同類型的信道實現不同業務，適應不同時延和分布特點的要求，使資源的調配更加靈活。WLA

18、N 所承載的業務分為會話類、數據流類、互動類、后臺類等。u 更大容量和更高的業務速率。WLAN 碼片速率達3.84Mchip/s，載波帶寬約5MHz，能夠支持更高的速率，同時帶來了無線傳播的頻率分集；對于速率大致相同的話音業務，具有更高的擴頻增益，接收靈敏度更高。u 功率控制更為完善。WLAN 采用開環和閉環兩種功率控制方式，當鏈路沒有建立時，開環功率控制用來調節接入信道的發射功率，鏈路建立后，使用閉環功率控制。閉環功率控制有包括內環功率控制與外環功率控制。u 切換機制更健全，有更靈活的分層組網結構（HCS）。WLAN 具有軟切換方式，利于提高覆蓋，但會增加開銷；具有硬切換方式，可通過壓縮模式

19、實現通話狀態下跨載頻，跨系統的測量，提高切換成功率。WLAN 提供分層小區結構（Hierarchical Cell Structure）組網和與GSM 會和組網的靈活組網方式。HCS 組網可以根據容量與密度的要求，分別選擇宏小區、微小區、微微小區進行組網；與GSM 系統混合組網，則能夠為具有GSM 網資源的運營商，在建網初期提供更高投入產出的建設策略。u 對于分組數據業務，具有靈活的資源調度機制。針對分組數據業務非實時的特點，可以選擇該機制均衡資料利用率和數據服務質量。WLAN 借助不同承載的業務信道和靈活的資源分配機制，根據業務類型提高的不同QoS，適應市場和網絡兩方面要求。此外，相對于GS

20、M 和CDMA 等移動網絡，一項嶄新而重要的特性就是它允許對無線承載的特性進行協商。u WLAN 的干擾來自網內和網外。網內干擾時由于CDMA 系統自干擾的機制決定的，網外干擾主要是來自同制式的不同系統和頻率鄰近的其他網絡，存在遠近效應。u 基站無須同步。優點是不像CDMA2000 一樣需要美國的GPS 系統，可采取較為自由的信道管理方式，缺點是需要迅速實現小區的搜索。2.2室內覆蓋系統概述與應用原則2.2.1 基本概述隨著城市里移動用戶的飛速增加以及高層建筑越來越多，話務密度和覆蓋要求也不斷上升。這些建筑物規模大，對移動 信號有很強的屏蔽作用。在大型建筑物的低層、地下商場、地下停車場等環境下

21、，移動通信信號弱，手機無法正常使用，形成了移動通信的盲區和陰影區；在中間樓層，由于來自周圍不同基站信號的重疊，造成導頻污染，手機頻繁切換，甚至掉話，嚴重影響了手機的正常使用。另外，在有些建筑物內，雖然手機能夠正常通話，但是用戶密度大，基站信道擁擠，手機上線困難。室內覆蓋是針對室內用戶群、用于改善建筑物內移動通信環境的一種成功的方案，近幾年在全國各地的移動通信運營商中得到了廣泛應用。其原理是利用室內天線分布系統將移動基站的信號均勻分布在室內每個角落，從而保證室內區域擁有理想的信號覆蓋。室內覆蓋系統的建設，可以較為全面地改善建筑物內的通話與上網質量，提高移動 接通率和增加無線網絡訪問量，開辟出高質

22、量的室內移動通信服務區域；同時，使用微蜂窩系統可以分擔室外宏蜂窩話務，擴大網絡容量，從整體上提高移動網絡的服務水平。無線室內覆蓋系統主要由二部分組成：信號源和室內天饋線分布系統，如圖2-1所示。信號源主要分為兩類：基站、RRU 和直放站4；室內天饋線分布系統由有源器件、無源器件、天線、纜線等組成。無線室內覆蓋系統的引入不受頻段和通信制式的限制，滿足各種通信制式建設要求，包含2G 和3G 移動通信系統、PHS、SCDMA、TRUNK 系統。各通信制式室內WLAN 室內覆蓋系統規劃設計覆蓋系統可單獨建設，滿足各制式的網絡指標要求；也可以多通信制式共室內分布系統建設（多制式合路），多制式合路時，各制

23、式應滿足各自的網絡指標要求，并保證各制式間互不干擾。圖2-1 室內覆蓋系統組成示意圖2.2.2 室內分布方式的介紹室內天饋線分布系統由有源放大設備 (干線放大器、光端機等)、纜線（同軸電纜、光纜、泄漏電纜）、功分器、耦合器、室內天線等設備組成，如圖2-所示。室內天饋線分布系統按照采用的設備主要分為兩種：有源方式、無源方式，如Error! Reference source not found.、圖2所示；按照采用線纜材料主要分為四種方式：泄漏電纜分布方式、同軸電纜分布方式；光纖分布的方式；光電混合分布方式。酒店類建筑主要以第二種分布方式為主。2-2室內分布布線示意圖圖2-3室內分布系統示意圖圖2

24、-4無源天饋分布系統圖2-5 有源天饋分布系統u 泄漏電纜分布方式泄漏電纜傳輸損耗大、距離短，且泄漏電纜本身線徑較大，施工困難，通常用于對地鐵、隧道、電梯等特定環境的覆蓋。u 同軸電纜分布方式同軸電纜分布方式包括純無源系統和有源中繼放大兩種情況。純無源方式即將信號源輸出能量經功分、耦合等無源器件5合理分配后，利用射頻電纜傳輸至天線，將能量均勻分布至各區域。有源中繼放大方式是由于信號源輸出能量不能滿足樓宇覆蓋需求的情況，需要增加放大器對主干信號進行放大，并通過天饋分布系統覆蓋所需區域。u 光纖分布方式光纖分布方式的傳輸損耗小、不受電磁干擾、布線方便并且組網靈活6，與同軸線纜相比，更適合于遠距離的

25、信號傳輸。u 光電混合分布方式光電混合分布方式多適用于大型建筑，應用在主干纜走線很長，布放難度較大的場景。分布方式選用原則應綜合上述分析，綜合考慮覆蓋區域面積、理論覆蓋效果、設備成本、施工難易程度等因素，應遵循：效果成本施工維護的思路7，并滿足多制式系統兼容的要求，在最優的組合方案下，系統性價比最高。上述四種覆蓋方式，電分布方式為最常用，且技術和設備成熟。2.3 WLAN網室內覆蓋的主要方案對于WLAN網的室內覆蓋解決方案主要有以下四種：u 無源解決方案在無源室內覆蓋解決方案中，在基站信源之后，系統內沒有任何有源設備，比如光纖直放站、干放等。整個系統由功分器、耦合器、合路器、天線、同軸電纜等無

26、源分布器件組成。無源分布系統由于沒有有源器件，系統安全性好，故障點少，易于安裝維護。而且對WLAN 系統性能影響很小。u 有源解決方案有源室內分布系統方案中引入了光纖直放站等有源設備作為基站覆蓋的延伸，可以提高覆蓋范圍。其缺點是增加了室內系統的不安全因素， 故障點增加，為后期的維護帶來隱患。同時有源設備的使用會增加系統噪聲，進而影響WLAN 系統小區的容量。u 應用射頻拉遠基站解決方案由于WLAN 頻率高，饋線傳輸損耗和空間傳輸損耗都比較大，而且WLAN 的導頻功率較小，因此在WLAN 網絡內，大量引入射頻拉遠基站來作為室內分布系統信源，它具有光纖直放站的優點，減少了干線信號的傳輸損耗，提高了

27、信號使用效率，增加了覆蓋距離，同時可以取代有源設備的使用。u 多系統多運營商合路解決方案針對中國聯通的現實情況， 多數室內分布系統都將是多系統合路解決方案， 室內分布系統要同時滿足GSM 和WLAN 系統的覆蓋要求。同時在某些項目上將會遇到多運營商多系統合路的問題。2.4方案選擇本次設計以高星級酒店建筑為標準，對其進行WLAN網室內覆蓋規劃設計。以酒店類建筑為代表是因為酒店類建筑基本囊括了其他建筑的所有盲區。u 酒店類建筑具有地下車庫，雖然車庫人比較少，但是車庫也是商務人士經常出入的地方，所以地下車庫無線網絡不能忽略。u 酒店類建筑有電梯，電梯四周是鐵皮，是個良好的屏蔽體，我們也需要對其進行信

28、號覆蓋。u 作為酒店有商務大廳、餐廳、會議廳等這些話務量和數據流量比較大的場所，而這些場所室內無線覆蓋尤為重要。u 酒店類建筑里面客房比較多且密集，而這里是室內外干擾、切換、多徑效應等問題的頻發地，我們也需要對其進行網絡規劃，以防止各種信號污染或則掉線。縱觀酒店類建筑的上述盲區，再根據WLAN 系統對干擾的敏感性，本次設計優先考慮無源方案。信號干擾不僅會影響到終端用戶的直接感受，還會影響到系統的容量。從表 2-1可以看出，1 臺20 W 的直放站會使基站靈敏度降低3 dB，相當于一半的上行容量損失了。表 2-1 基站靈敏度的變化BTS接受靈敏度（無有源設備）/dBm122.11BTS接受靈敏度

29、（有有源設備）/dBm119.10總之，選擇什么樣的方案要根據酒店的地理位置以及信號源進行合理的設計。 2.5本章小結本章節主要介紹了WLAN網室內分布的幾種解決方法，最后根據各個酒店建筑風格與周邊電磁環境，選出一種合適的方案。第3章 酒店類建筑設計原則與目標3.1設計原則酒店類建筑WLAN覆蓋規劃需遵守以下幾個原則：u 統一性原則，包括酒店內外站點規劃、設計的統一，在建設酒店內覆蓋時要考慮酒店外信號的影響，同時也要考慮到酒店內覆蓋對酒店外干擾水平的提升。u 差異性原則，由于網絡建設受到投資的限制，不可能盲目地加大室內覆蓋，要以用戶滿意度為衡量標準，制定不同的質量目標。有的地方能夠接受覆蓋盲點

30、的情況下，可以在建設策略和建設階段上進行調整。u 經濟性原則，對于不同星級酒店建筑物而言，室內覆蓋解決方案可能有多種的選擇，不能單純地為了追求技術上的完善盲目擴大投資，但是也同樣不能為了節省投資而選擇并不適合的室內覆蓋方案。u 兼容性原則，根據我國國情，大部分3G運營商同時擁有2G網絡。因此在室內覆蓋規劃設計時，最大限度利用已有室內覆蓋資源，并進行最合理的改造，是進行3G室內覆蓋的一大原則。3.2設計目標結合實際環境，酒店類建筑WLAN網室內覆蓋需要達到的目的：u 保證室內良好的網絡覆蓋特性。u RSCP盡可能強，以保證良好的覆蓋。u Ec/Io盡可能強，以保證良好的覆蓋。u 設置合理的切換和

31、切換區域，不合理的切換的將應給整個網絡帶來負面影響。u 保證WLAN 整體網絡干擾最小化。u 室內覆蓋系統干擾最小化、室外網絡干擾最小化。u “容量”最大化。酒店內WLAN覆蓋系統網絡“容量”最大化，酒店外WLAN網絡“容量”最大化。3.3本章小結本章主要介紹了設計無線室內分布時需要遵循的原則以及需要達到的目標，對做好設計起到一個航標作用。第4章 酒店類建筑WLAN室內總體設計思路4.1建設總體流程酒店內WLAN網覆蓋的基本流程主要有前期樓宇調研，查勘模測，方案設計和工程實施四個步驟4，如圖4-1所示。圖4-1 酒店類建筑室內覆蓋基本流程首先，根據總體的網絡建設策略和建設目標進行WLAN室內覆

32、蓋的選點，室外覆蓋方案規劃作為3G室內覆蓋站點的選擇依據。其次進行室內覆蓋的規劃之后要對建筑物進行勘察，包括物理尺寸、建筑物室內的結構(包括分布格局、電梯格局、墻體隔斷等)、建筑物的用途(用戶種類、用戶地域分布、用戶時間分布和用戶對業務的模型和對業務的需求)、建筑物的周圍環境(了解建筑物附屬的設施、周邊宏蜂窩基站的建設情況)等。然后進行無線信號摸底，即電磁環境和模擬信號測試。目的是評估室外信號與室內信號的相互影響，制定系統設計指標、系統驗收指標，確定天線點位和信號設計指標。再次，模測勘察完成后，需要進行詳細方案設計。如果室內已布置了2G系統，還要考慮2G系統，并在2G系統上進行改造。除方案外，

33、還要考慮其他方面的因素。首先是技術因素，包括建筑物的覆蓋需求、容量需求、周圍網絡環境、信號源安裝位置以及如何進行傳輸配套等的溝通；另外就是工程實施的因素，包括業主的要求和工程施工等方面的因素，另外還有遠期發展因素，要適當考慮建筑物遠期的業務發展需求。方案設計完成后，則進入工程的施工與驗收階段。4.2WLAN與GSM網共建的思路目前國內2G移動網絡已經比較普及，可以預見，在進行WLAN 室內覆蓋建設時，為了減少投資成本，不少運營商考慮如何充分利用現有網絡的問題，因此，2G/3G 共同建設的問題就被提了出來，如圖4-2所示。圖4-2 WCDMA與GSM共用總線系統圖4-3合路方案通過理論分析和現場

34、測試，現有的2G 系統在很多方面可以為WLAN 系統引入帶來便利。u 豐富的站點資源可以為WLAN 規劃建設做參考。在2G 室內覆蓋的樓宇中，樓宇的相關信息、覆蓋狀況以及話務量情況都是WLAN 室內覆蓋建設的寶貴資源。u 建有2G 分布系統的樓宇可為后期WLAN 接入提供便利。只要其器件和天饋兼容WLAN 頻段、天線布放密度合理，WLAN 即可在水平層合路接入現有的分布系統，只需進行局部改造甚至不改造。4.3 WLAN用戶業務模型及業務量預測4.3.1 業務種類3GPP將業務分為會話類業務、交互式業務、流業務和背景類業務4類10。u 會話類業務包括語音業務和可視 業務。u 交互式業務主要包括移

35、動電子商務、下載類游戲娛樂和WWW瀏覽等。u 流業務主要包括音頻流和視頻流等單向性業務。u 背景類業務主要是存儲轉發類業務，包括電子郵件、短信業務、信息服務等。不同的業務有不同的速率要求和質量要求，同時這些業務是混合的，因此，在進行3G規劃時，必須對業務進行分類預測和分析，建立3G業務模型，為系統仿真和確定網絡規模打下基礎。4.3.2 業務模型一般來講，業務模型的建立需要4個步驟：u 定量描述業務發起情況。獲得業務的忙時呼叫次數（BHCA）或忙時會話次數（ BHSA）。u 建立各業務特征參數。業務特征參數根據業務不同而不同。CS業務的特征參數是通話時長和激活因子。PS業務除此之外，還需要許多描

36、述業務特征的參數,具體參數集取決于使用的數學模型。u 獲得網絡規劃關鍵數據。關鍵數據就是各業務的忙時業務流量，即愛爾蘭（Erl）數。它將在無線網絡規劃的各個階段反復使用。u 按業務分類歸納參數與數據。考慮到無線網絡規劃一般是按業務承載區別業務，進行網絡仿真模擬，并且網絡上新業務不斷涌現，業務模型不可能囊括所有現實中的業務，因此通過按業務分類歸納參數與數據進行業務模型的歸納與整理就十分必要。表4. 1 CS業務模型平均忙時呼叫次數（BHCA）平均呼叫持續時間s激活因子平均速率kbps平均每用戶忙時話務量Erlang平均每用戶忙時吞吐量kbits話音1720.512.20.02439.2可視 低0

37、5416400中0.1541640.0015344.6高0.2541640.003691.2以WLAN中提供的電路域業務（語音、可視 ）為例，得到CS業務模型如表4. 1所示。表 4.2 web瀏覽業務為例的業務模型Web瀏覽滲透率BHSA高端中端低端高端中端低端上行72.20%27%15.20%1.560.60.36下行72.20%27%15.20%1.560.60.36Web瀏覽典型承載速率（kbps）Packet Call Num/SessionPacket Num/Packet CallPacket SizeReading TimeBLER上行6455480510%下行14452548

38、0510%則綜合考慮用戶及業務分類的影響，綜合業務量計算公式如下：Data_Erlang=典型應用環境下不同等級用戶比例*滲透率*典型應用環境下用戶忙時吞吐量/(承載速率*3600*該業務激活因子)到目前為止還沒有一個好的模型能夠精確計算WLAN系統中PS域的混合業務量，所以建議WLAN系統的數據業務需求量的規劃最好是參考聯通公司對不同場合原有網絡的業務量統計，如果該場合原來有較多數據業務需求，則認為是“熱點地區”，在資源規劃時要重點考慮。必須說明的是，對于室內覆蓋，由于覆蓋的對象區域不同，其中的用戶行為的差別也要比2G的語音業務差別較大。例如酒店會議中心的用戶會更多的使用WEB瀏覽、EMAI

39、L收發等業務，而客房，休息大廳等室內的用戶則對于流媒體、網絡游戲等業務更為青睞。因此，WLAN的室內覆蓋，需針對不同的覆蓋對象，取定不同的業務模型，從而為配置合適的網絡資源提供依據。另外，對于WLAN室內覆蓋系統的業務需求及資源優化配置，都還需要針對實際工程作后續跟蹤監視和調整，以達到最佳配置比。4.3.3 業務量預測對酒店內用戶進行分析時，因為用戶行為的差異性，必須多樓宇內不同功能區域做出不同的估算，然后相加得出整棟樓宇的用戶規模。此外，用戶規模還和運營上的市場占有率有關。對于酒店內不同的場所,如地下車庫、客房、會議室、餐廳等，根據各個場所內用戶的流動與場所建筑特點，我們按照建筑面積與人員的

40、比例關系估算室內用戶數量規模。室內用戶數建筑面積×樓宇的實用面積比例×人員密度×市場占有率×手機普及率。根據前面所述，結合用戶數量和用戶細分，可以得出CS域與PS域的綜合業務需求預測，從而可以指導室內覆蓋NodeB/RRU等容量配置。4.4信號源與分布方式的選擇4.4.1 信源與分布方式運營商可以針對不同的室內環境選擇不同的室內覆蓋解決方案。室內覆蓋解決方案主要由信號源和信號分布系統兩部分組成，信號源包括NodeB、MicroNodeB、射頻遠端(RRU)、直放站等設備。根據室內分布有源設備類型分，目前信源主要包括以下四類： 直放站 一般總功率：小功率（

41、2W以下），中功率（2W、5W）、大功率（10W、20W、30W）。 微基站 一般功率：5W、10W、20W/載波。 BBU+射頻拉遠（RRU） 一般功率：10W、20W/載波。 宏基站 一般功率：20W/載波。而針對不同大小的建筑室內室外電磁環境以及室內信號需求，室內分布系統主要有無源分布、有源分布、光纖分布和泄漏電纜4種分布方式。如表 4.3所示。表 4.3信號源與分布方式對照表類型和面積信源分布系統有源/無源分布微型建筑物（6000m2以下）小功率直放站(業務量低)微蜂窩（業務量高）射頻同軸無源小型建筑物（600020000m2）直放站（話務量低）微蜂窩/射頻拉遠（話務量高）射頻同軸無源

42、為主中型建筑物（2000060000m2）直放站/微蜂窩/射頻拉遠射頻同軸有源為主大型建筑物（60000m2以上）微蜂窩/射頻拉遠/宏蜂窩射頻同軸/光纖分布無源（話務量高）有源（話務量低）特大/超大型建筑物（100000 m2以上）宏蜂窩（射頻拉遠/光纖直放站）（考慮機房使用）射頻同軸/光纖分布無源（話務量高/特別重要）有源（話務量低）不同信源功率的覆蓋能力不同，具體如表 4.4所示： 表 4.4 不同功率信號源覆蓋能力信源功率（平均每載波）覆蓋面積（平米，不考慮干放功率）2W80001.5萬5W23.5萬10W36萬20W612萬按話務量選擇信源類型如表4.5所示： 表4.5 不同話務量對應

43、的信號源業務量建議的信源語音業務量小于等于5Erl建議采用直放站/RRU語音業務量小于等于5Erl射頻拉遠/微蜂窩語音業務量512Erl射頻拉遠/微蜂窩語音業務量大于等于12Erl宏蜂窩4.4.2 常見的信號源提取方式針對酒店周邊環境與酒店自身建設風格，可以采用不同的信源提取方法，下面是幾種常見的信源提取方法：u 直放站做信號源ü 通過直放站的施主天線直接從附近基站提取信號；ü 用耦合器從附近基站耦合部分信號通過光纖傳送到盲區內的直放站。ü 用耦合器從附近基站耦合部分信號通過電纜傳送到盲區內的直放站。Ø 通過直放站的施主天線直接從附近基站提取信號，如4-

44、4所示。圖4-4Ø 用耦合器從附近基站耦合部分信號通過光纖傳送到欲覆蓋區的直放站，如4-5所示。圖4-5Ø 用耦合器從附近基站耦合部分信號通過電纜傳送到欲覆蓋區的直放站，如圖4-所示。圖4-6u 微蜂窩(基站)加直放站方式 對于一些大點的建筑需要引入微蜂窩甚至引入宏蜂窩與直放站合理搭配把信號引入室內，如圖4-7 微蜂窩與直放站合用示意圖。圖4-7 微蜂窩與直放站合用示意圖4.4.3 信源和室內分布系統的綜合選取對于信源與分布系統的選取，我們需綜合考慮話務量、覆蓋面積、建筑結構、信源方式等其他因素的影響，最終采用既可達到所需的覆蓋要求又可合理控制成本的分布系統。比如

45、對于中型酒店，我們可以根據環境和成本的要求，選擇直放站/微蜂窩/射頻拉遠中的一種或則混合運用其中的幾種，分布方式可以選取有源射頻同軸分布方式。4.5天線設計4.5.1 小功率多天線原則在分布系統設計方案中，考慮的室內環境的特殊性、減少信號外泄、降低室外信號對室內的影響和保持系統均勻覆蓋等方面因素，可根據模擬發射測試果，采用小功率多天線原則，合理布放天線，保證覆蓋效果。表4. 6是一般建筑物各種材料的損耗測試值。可見，即便天線口功率設置在規范所允許的最大值15dBm，那么經過室內幾面隔斷的損耗，其邊緣覆蓋場強還是會收到很大影響。表4. 6 建筑物各種材料隔斷損耗參考值金屬水泥墻磚墻木/塑料板玻璃

46、抗紫外線玻璃25dB1530dB14dB6dB6dB20dB從表4.7可以看出， 合理增加天線可以有效節約信源功率，達到良好覆蓋效果。表4.7 增加天線數量得到的增益天線數量增加倍數隔斷損耗值（dB）覆蓋半徑縮小傳播損耗減小dB數新增器件損耗（dB）不計隔斷獲得增益（dB）計入隔斷獲得增益（dB）21550%63.56-3.5=2.515.531533%-4.3=4.219.241525%125.512-5.5=4.5 室內空間損耗計算由歐洲無繩 （1.9 GHz）演繹的一個試驗模型Motely-Kennan 模型，可以用于室內多層環境，見公式（4.1） (

47、4.1) 式中：L（d0）參考點（1 m）處的路徑損耗，L（d0）=37dB；v衰減斜率，v=2；NWj信號穿過不同類型墻的數目；LWj墻的損耗因子，LWj=3 dB；NFi信號穿過不同類型地板的數目；LFi地板的損耗因子，LFi=20 dB.在室內覆蓋工程中，室內天線的目標覆蓋區域為視距小范圍，其傳播模式非常接近于自由空間模型。因此在實際鏈路預算估算時采用得更多的是自由空間傳播模型，見公式（4.2）。 (4.2) 式中f：工作頻率（MHz），d：收發天線間距（km）。4.5.3 最小耦合損耗（MCL）對天線口功率的約束MCL 定義為基站和手機基站的最小耦合損耗。MCL手機到天線的自由空間損耗

48、天線到基站接收機的天饋系統損耗。u 上限值MCL 值根據工程要求一般取65dB。因此天線導頻EIRP（含天線增益）和輸出功率應滿足公式（4.3）： (4.3)即：；Ls 最小的情況下即為EIRPant的理論上限值，我們取用戶距離天線最近的距離推導該上限值，Ls 取定自由空間鏈路損耗如表4. 8所示：表4. 8 天線EIRP上限與用戶距離關系（MCL取65dB）用戶與天線距離/m自由空間損耗/dBEIRP功率上限信源功率33dBm信源功率30dBm1.01.542.010.57.02.044.545.514.511.5實際UE 位置一般都離天線1 m 以上

49、， 且室內吸頂全向天線主瓣方向不是垂直向下，因此實際工程中EIRP 功率上限還可適當放寬，應以實際測試為準。根據規范，在MCL取65dB，當UE以最低功率（50dBm）發射時，到達基站的底噪為-50-65=-115 dBm，基站靈敏度下降0.4 dB。由此可見天線近點的UE對基站底噪臺升的影響是比較大的。必須保證基站到天線口的天饋損耗，使其能夠避免近點UE對邊緣覆蓋上的UE的阻塞。u 下限值為了滿足導頻強度的設計要求，下面選擇邊緣覆蓋區域計算EIRP下限。選擇穿透損耗最大、信號覆蓋最弱的鏈路，則有公式（4.4）： (4.4)式中：PIndoor_min邊緣場強設計要求Ls自由空間損耗Lw隔斷損

50、耗，根據墻體材質、厚度取值U多徑衰落余量，室內環境可取5 dBK人人體損耗，一般取3 dB可見，下限值根據實際覆蓋場景的要求而不同。需要在設計時找出最差鏈路，然后進行估算。總之，天線口功率過大可能會引起UE相互干擾， 以及帶來遠近效應，而離天線近的UE 會阻塞覆蓋邊緣UE 的接入，進而影響分布系統的容量和質量。另外，相關電磁輻射標準規定，室內天線口導頻功率不能超過15 dBm/載波。綜合考慮MCL 的影響及國家電磁輻射標準，室內分布天線口功率一般不超過5dBm（電梯、停車場等特殊場所除外）。4.5.4 天線密度結合WLAN 鏈路損耗大的特點，在天線密度方面需要比2G系統更加加強。典型的地下停車

51、場天線覆蓋半徑為1520 m， 天線口導頻功率為510 dBm；酒店內天線覆蓋半徑為10m左右，必要時需要分裂微功率天線覆蓋會議室、餐廳和茶幾大廳等，天線口功率為05dBm，分裂微功率天線可在30 dBm 以下；電梯井道等天線覆蓋在36層范圍，利用高增益（10 dBi以上）板狀天線垂直方向接力覆蓋（主瓣4 層，北瓣12 層），天線口功率為10 dBm 左右。 4.5.5 主干設計根據上小結酒店內的天線分布及天線口EIRP 設計后，可以計算各平層支路所需的輸入信號功率。通過選擇無源、有源器件得到合理的主干布局。酒店典型的主干分布示意圖如圖4-所示。圖4-8 酒店主干設計示意圖主干設計考慮的問題u

52、 應根據樓宇的分布情況合理分配。u 應遵循分塊設計思路，如主樓群樓分塊，高層低層分塊等。u 應同時兼顧樓宇的井道分布特點。對于特大的樓宇，其井道路由復雜，則需根據井道走向結合樓宇特點，采用按井道劃分的方式。u 應注意節點輸出功率均衡，一般平層之間功率差值控制在3dB 以內， 適當減少大插損耦合器的使用，改用功分器。u 應兼顧到將來的優化調整需求，預留可擴展性。在WLAN設計中，應優先選用RRU代替干放或者多扇區配置對酒店進行覆蓋。4.6本章小結本章首先介紹了酒店類建筑WLAN網建設的流程，然后針對建設中的幾個主要階段，進一步介紹了業務量預測，信號源與分布方式選擇。最后結合理論，對天線與主干的設

53、計做了一定的說明。第5章 義烏大酒店WLAN網室內覆蓋規劃設計5.1義烏大酒店WLAN網室內覆蓋工程概況5.1.1基本情況圖5-1 義烏大酒店地理位置義烏大酒店是一家以會務和商務為特色的四星級豪華酒店。酒店占地面積4600余平方米，總建筑面積3.9萬平方米，由18層主樓、地下2層及四層裙房組成。酒店位于義烏市商業繁華地段賓王路103號，如圖5-1所示。 酒店共21層（B2F-19F），各層功能用途不同，內設6部客梯，其中1#、2#、3#、4#分別停靠B1F-18F,5#為員工梯供酒店內員工上下使用，停靠B2F-18F，6#停靠B2F-19F，方便客戶入住客房、就餐。酒店擁有760平方宴會大廳、中西餐及大堂吧、多功能廳等各具風格的包廂餐位1800余個。同時該賓館還有能同時容納600余人的大型商務會議廳和6個風格各異的會議室及配套的桑拿、棋牌、健身房等娛樂設施和精品商場、商務中心等。義烏大酒店各樓層具體功能介紹如表 5.1所示：表 5.1 義烏大酒店面積核算表大廈地理位置義烏市賓王路103號覆蓋區域主要用途面積（m2）B1F車庫4320B2F倉庫、重機房3001F大廳、店鋪43202F店鋪、茶室、西餐廳43203F包廂、西餐廳43204F會議廳、多功能宴會廳43205F貴賓包廂14746F-19F(無13F、14F)標準客房、健身房等20067室內面積