作 者:邓敏军 任定君 马文
3.2写字楼
首先,根据计算,当写字楼吸顶天线入口处PCCPCH两码道功率为5dBm,分布天线增益为3dRi,覆盖边缘接收电平取-85dBm时,根据传播模型,其单天线覆盖半径为19m,对于单层尺寸为50×50m的写字楼,只需要用3~4个吸顶天线即可解决,但是考虑写字楼高端客户较多,对通信的质量要求较高。在写字楼环境下,按照小天线,多功率的要求,将天线半径控制在10m左右,这样,覆盖楼层需要8个吸顶天线才能完成覆盖。
考虑到写字楼内话务量较大,并且,考虑写字楼远期话务量的发展,方便扩容,采用易于扩容的BBU+RRU方式实现室内覆盖。
假设天线的位置方位图和通道功率需求分布图如图1所示,馈线采用1/2馈线,根据天线入口要求、馈线损耗、以及器件的耦合损耗等可反推出楼层入口处单载波PCCPCH信道功率应为17dBm左右。若室内信源采用2W/3载波的单通道信源,该信源每通道的最大输出功率为33dBm,RRU单通道单载波PCCPCH最大功率为:
图1 天线的位置方位/通道功率需求分布图
33-10lg3-10lg5+3=24(dBm)
这样,从功率分析的角度出发,单RRU信源至少可以覆盖3个楼层(24-10lg3>17),整个写字楼的全覆盖需要9个RRU。从载波需求表看出,整个大楼需要8个载波,9个RRU可以提供27个载波,满足需求,系统受限于功率。
综合考虑覆盖和容量的需求,对于该典型尺寸的写字楼,需要采用9台单通道RRU信源设备。在光纤资源充足的情况下,可以在每对BBU和RRU之间直连光纤,在光纤资源不足的情况下,RRU可以级联,级联的级数不同厂家有不同的性能。
3.3商场超市
3.3.1BBU+RRU
假设该写字楼长150m,宽100m,共6层。通过规模估算,该大楼需3个频点即可完成覆盖,只需要1台RRU(2W/3载波/单通道)即可。从功率角度考虑,根据计算,当商场超市吸顶天线入口处PCCPCH两码道功率为5dBm,分布天线增益为3dBi,覆盖边缘接收电平取-85dBm时,其单天线覆盖半径为20m,对于单层尺寸为150m×100m的商场超市,需要用12个吸顶天线解决。因单层结构面积较大,所以层内采用7/8馈线;若要求覆盖天线入口处功率达到5dBm左右,则单通道单载波PCCPCH信道楼层入口处功率需求为20dBm。
图2 天线功率需求分布图
若用一个RRU(2W/3载波/单通道)进行6层大楼的覆盖,则到达楼层入口单载波的PCCPCH功率为:
33-10lg6-10lg3-10lg5+3=16.47<20dBm
所以,用单RRU实现全大楼覆盖是不现实的,从功率需求的角度分析,若单通道覆盖2层楼,需采用3台RRU(2W/3载波/单通道)才能实现全覆盖。
33-10lg2-10lg3-10lg5+3=21dBm>20dBm
主路结构设计:信源设备采用3台RRU(2W/3载波/单通道)。
3.3.2微蜂窝+无线光纤分布系统(WFDS)方案
容量分析可以看出,本大楼从容量角度只需要3个载波即可,信源可以考虑微蜂窝,从功率的角度出发,微蜂窝+干放+传统室内分布的才能满足功率的需求。
WFDS是北京东方信联开发的第三代室内无线信号分布覆盖系统,其系统标准型WFDS应用方案中主单元与扩展单元(EH)之间采用光纤实现分布传输,在扩展单元与远端天线单元采用五类线或CATV电缆实现中频分布传输。
图3 WFDS原理图
标准型WFDS由主单元、扩展、远端单元组成,主单元和扩展单元用光纤连接,扩展单元与远端单元之间用五类线连接。标准型WFDS最大的连接模式为1:4:32,即一个主单元最多可按4个扩展单元,每个扩展单元最多连接8个RAU,所以一个主单元最多带4个扩展单元、32个远端接入单元。
单层天线的布局和BBU+RRU方案的一致,在平层,天线分为3路,每一个远端天线单元带一路,每层需3个远端单元。
图4 WFDS主路路由与天线分布图
3.4会展中心
对于会展中心,通常长度在数百米,宽度在数十米左右,高度为3~5层,又分成若干个展厅和大小型会议室,单个展厅的典型场景是100m×100m。以该场景的单个展厅进行规模估算,一个展厅只需3个频点即可完成覆盖,只需要1台RRU(2W/3载波/单通道)即可。
从功率角度考虑,对于会展中心一般楼层较高,比较开阔,可以考虑将天线入口处PCCPCH两码道功率提高到7dBm,采用定向板状天线增益为7dBi,覆盖边缘接收电平取-85dBm时,天线覆盖半径为45m,对于单层尺寸为100m×100m的会展中心,从4个角落往展厅中部发射需用4个天线完成覆盖。
图5 天线功率需求分布图
同商场超市场景相同,因采用的是(2W/3载波/单通道)RRU设备,所以,单载波PCCPCH信道功率可达24dBm。最长馈线估计不会超过100m,加上功分器的分配损耗,单天线最大馈线损耗加分路损耗不超过20dB,单天线单载波PCCPCH信道入口功率可达7dBm。
综上,对于该场景的一个展厅,选用3载波单通道的RRU设备即可解决其覆盖和容量的需求。对于更大规模的会展中心,可以根据展厅进行分区,每一分区由一RRU实现覆盖,设计方法同上。
3.5室内体育场馆
室内体育场馆内部比较空旷,屋顶较高,一般可达10m,所以在此种场景下可以适当提高天线口输出功率,以便减少天线数量,降低施工难度。现假设每载波每时隙支持8个语音用户,根据计算,若采用6载波设备,则需要1台RRU。从覆盖方面,我们考虑PCCPCH信道天线入口功率为7dBm时,其覆盖边长为89m,满足该80m×80m面积体育馆的覆盖。
综上,可以选用2W/6载波/单通道的RRU设备作为该场景的信源,采用在场馆屋顶中央安装一个吸顶天线的方法进行设计和施工。
3.6宾馆酒店