多角度完善CDMA室内覆盖
CDMA网络的室内分布系统建设十分重要，本文主要根据实际工程建设和相关室分的指导意见总结提出CDMA的室内覆盖的技术要求、设计思路。随着cdma2000技术和网络的不断发展，cdma2000产业一定能够在未来中国3G市场上获得蓬勃发展。
目前室内覆盖存在的问题
针对现在许多大城市高楼密集和建筑物内的移动用户较多的现状，运营商只依靠室外宏蜂窝基站已经不能满足室内网络覆盖、容量和质量的要求。室内覆盖主要存在以下一些问题。
第一，覆盖方面。3G工作频率高，电波的绕射能力差，穿透损耗较大，导致网络的深层次覆盖存在着缺陷，产生信号的弱区或盲区，如在建筑物电梯间、地下停车场和地铁等。
第二，容量方面。建筑物如超市、会议中心等由于用户密度过大，CDMA网络用户底部噪声大大抬高，导致容量有限。
第三，质量方面。频率干扰、导频污染和乒乓效应等导致小区的信号不稳定，话音质量难以保证，甚至发生掉话。运营商大量使用室内覆盖系统，可以争夺室内的话务量，开拓新的话务量。室内覆盖还可以用于分散用户过密地区的网络压力，解决高端用户密集城区覆盖问题，减少室外基站的数量和配置，降低室外网络的整体干扰水平，从而提高整个系统的容量，更好地满足用户对质量的要求，其性能的好坏将直接影响到运营商的客户体验及其收益。
运营商仅仅依靠室外的宏蜂窝基站无法保证充分覆盖，不可避免产生盲区。解决问题的最有效方法是引入室内分布系统。同时，大部分的室外基站的各个扇区的话务分布是不均匀的，个别扇区的话务有较大的空余，室内分布能通过耦合该扇区的信号作为信号源，把其信号放大到话务量较高扇区的覆盖区内的部分建筑内，提高基站的资源利用率，并使基站的话务分布趋于均衡和合理。
室内分布系统应具有良好的兼容性和可扩充性，统筹兼顾后期扩容及WLAN等相关网络技术需求，新建室内分布系统尽量采用兼容800M～2500MHz频段的无源器件并且兼顾多系统的接入与升级需求，考虑到WLAN等系统与CDMA系统存在的频段差异，我们建议根据模拟测试结果合理确定天线密度，使信号尽量均匀分布，采用“多天线，低功率”的天线布放原则。
CDMA室内站点分类与信源选取
1．新建站点
对于尚未进行WLAN/CDMA室内网络建设的站点，若站点有业务需求，运营商应及时开展室内分布系统建设，同时，根据实际站点需要，可考虑兼顾部署WLAN业务。
2．改造站点
目前该省电信运营商已有PHS等分布系统，本着合理利用资源、节约投资、综合化的原则，运营商需对已有分布系统进行改造，使得分布系统无源器件工作频段支持800M～2500MHz，满足CDMA业务及后期WLAN业务需求，同时改造后应保证PHS覆盖质量不下降。
3．重建站点
对于需要大量更换无源器件和天馈系统的站点，即原分布系统的工作频段825M～960MHz和1710M～2500MHz的改造站点，若更换天馈线及无源器件数量占总投资的80%以上，其改造成本与新建站点相当，运营商可以考虑重新建设。
信源选取如表1所示。
容量估算
1．话务模型
表2分别给出了不同场景室内语音业务的单用户话务量及话务量密度（结合用户密度，以1000m2为基本单位）。考虑到体育馆在重大比赛前和比赛休息阶段、民航机场在候机时段和航班到港时段，语音话务量会出现高峰，因此其单用户话务量按室外密集一类的最高值给出。相对而言，商场超市、宾馆酒店、娱乐场所的话务量稍低，按室外一般城区给出。而地下停车场的话务量则按照室外的交通干线给出。
2．话务量以及基站数量确定
根据爱尔兰表公式，运营商设计所要求的呼损率，可以得到区域内所需的信道数。
根据覆盖区的用户数以及话务量，我们确定总的所需信道数。我们根据选用的基站类型后即可确定单基站信道数和每个区域的基站数。区域内基站数＝区域内信道总数/单基站信道数。
天线的选择和选址
1．天线的选择
设计时运营商可以根据建筑物结构情况采用不同的天线。一般情况下运营商可采用室内的帽状全向天线，对于室内房间结构复杂或者墙壁过厚的情况，运营商可以在同一层中布放多个全向天线分区覆盖。如果建筑物内有中空的天井结构或者大型会议室、餐厅等空阔结构时，运营商可以采用定向天线大面积覆盖。如果建筑物内有窄长条形结构，运营商则可采用泄漏电缆纵向布放，均匀覆盖各个区域。泄漏电缆与天线比较，安装简单，覆盖均匀，但是价格较昂贵，而且在有金属材料天花板情况下不适用。总之，运营商要根据实际情况选择不同的信号辐射方式，以获得最好的效率及覆盖效果。
2．天线的选址
为保证CDMA数据传输速率满足未来1x增强无线覆盖要求以及控制信号外泄，天线布放总体遵循“小功率、多天线”的原则，运营商根据模拟测试结果合理确定天线密度和天线布放位置，使信号尽量均匀分布。
对于信号外泄的地方通常采用两种方式来减弱外泄：运营商利用建筑物的遮挡降低天线口的输入功率；运营商通过控制天线的角度及天线的合理布放，既可以达到良好的覆盖效果，又吸收了大量的话务量，还可有效控制信号外泄。为了避免在窗口附近比较强的室内信号对室外信号的影响，运营商可以采用在窗口附近增加定向平版天线的方法进行解决。
天线的选址原则如下：第一，要考虑覆盖全部区域，但不能过于靠近窗口，因为这容易使室内信号溢出，对外部造成干扰；第二，要放在用户密集区，构成热点覆盖。室内分布系统天线的近距离覆盖、发射功率限制、安装空间限制、视觉污染限制等因素，决定了室内天线有别于室外型天线。
目前室内覆盖存在的问题
针对现在许多大城市高楼密集和建筑物内的移动用户较多的现状，运营商只依靠室外宏蜂窝基站已经不能满足室内网络覆盖、容量和质量的要求。室内覆盖主要存在以下一些问题。
第一，覆盖方面。3G工作频率高，电波的绕射能力差，穿透损耗较大，导致网络的深层次覆盖存在着缺陷，产生信号的弱区或盲区，如在建筑物电梯间、地下停车场和地铁等。
第二，容量方面。建筑物如超市、会议中心等由于用户密度过大，CDMA网络用户底部噪声大大抬高，导致容量有限。
第三，质量方面。频率干扰、导频污染和乒乓效应等导致小区的信号不稳定，话音质量难以保证，甚至发生掉话。运营商大量使用室内覆盖系统，可以争夺室内的话务量，开拓新的话务量。室内覆盖还可以用于分散用户过密地区的网络压力，解决高端用户密集城区覆盖问题，减少室外基站的数量和配置，降低室外网络的整体干扰水平，从而提高整个系统的容量，更好地满足用户对质量的要求，其性能的好坏将直接影响到运营商的客户体验及其收益。
运营商仅仅依靠室外的宏蜂窝基站无法保证充分覆盖，不可避免产生盲区。解决问题的最有效方法是引入室内分布系统。同时，大部分的室外基站的各个扇区的话务分布是不均匀的，个别扇区的话务有较大的空余，室内分布能通过耦合该扇区的信号作为信号源，把其信号放大到话务量较高扇区的覆盖区内的部分建筑内，提高基站的资源利用率，并使基站的话务分布趋于均衡和合理。
室内分布系统应具有良好的兼容性和可扩充性，统筹兼顾后期扩容及WLAN等相关网络技术需求，新建室内分布系统尽量采用兼容800M～2500MHz频段的无源器件并且兼顾多系统的接入与升级需求，考虑到WLAN等系统与CDMA系统存在的频段差异，我们建议根据模拟测试结果合理确定天线密度，使信号尽量均匀分布，采用“多天线，低功率”的天线布放原则。
CDMA室内站点分类与信源选取
1．新建站点
对于尚未进行WLAN/CDMA室内网络建设的站点，若站点有业务需求，运营商应及时开展室内分布系统建设，同时，根据实际站点需要，可考虑兼顾部署WLAN业务。
2．改造站点
目前该省电信运营商已有PHS等分布系统，本着合理利用资源、节约投资、综合化的原则，运营商需对已有分布系统进行改造，使得分布系统无源器件工作频段支持800M～2500MHz，满足CDMA业务及后期WLAN业务需求，同时改造后应保证PHS覆盖质量不下降。
3．重建站点
对于需要大量更换无源器件和天馈系统的站点，即原分布系统的工作频段825M～960MHz和1710M～2500MHz的改造站点，若更换天馈线及无源器件数量占总投资的80%以上，其改造成本与新建站点相当，运营商可以考虑重新建设。
信源选取如表1所示。
容量估算
1．话务模型
表2分别给出了不同场景室内语音业务的单用户话务量及话务量密度（结合用户密度，以1000m2为基本单位）。考虑到体育馆在重大比赛前和比赛休息阶段、民航机场在候机时段和航班到港时段，语音话务量会出现高峰，因此其单用户话务量按室外密集一类的最高值给出。相对而言，商场超市、宾馆酒店、娱乐场所的话务量稍低，按室外一般城区给出。而地下停车场的话务量则按照室外的交通干线给出。
2．话务量以及基站数量确定
根据爱尔兰表公式，运营商设计所要求的呼损率，可以得到区域内所需的信道数。
根据覆盖区的用户数以及话务量，我们确定总的所需信道数。我们根据选用的基站类型后即可确定单基站信道数和每个区域的基站数。区域内基站数＝区域内信道总数/单基站信道数。
天线的选择和选址
1．天线的选择
设计时运营商可以根据建筑物结构情况采用不同的天线。一般情况下运营商可采用室内的帽状全向天线，对于室内房间结构复杂或者墙壁过厚的情况，运营商可以在同一层中布放多个全向天线分区覆盖。如果建筑物内有中空的天井结构或者大型会议室、餐厅等空阔结构时，运营商可以采用定向天线大面积覆盖。如果建筑物内有窄长条形结构，运营商则可采用泄漏电缆纵向布放，均匀覆盖各个区域。泄漏电缆与天线比较，安装简单，覆盖均匀，但是价格较昂贵，而且在有金属材料天花板情况下不适用。总之，运营商要根据实际情况选择不同的信号辐射方式，以获得最好的效率及覆盖效果。
2．天线的选址
为保证CDMA数据传输速率满足未来1x增强无线覆盖要求以及控制信号外泄，天线布放总体遵循“小功率、多天线”的原则，运营商根据模拟测试结果合理确定天线密度和天线布放位置，使信号尽量均匀分布。
对于信号外泄的地方通常采用两种方式来减弱外泄：运营商利用建筑物的遮挡降低天线口的输入功率；运营商通过控制天线的角度及天线的合理布放，既可以达到良好的覆盖效果，又吸收了大量的话务量，还可有效控制信号外泄。为了避免在窗口附近比较强的室内信号对室外信号的影响，运营商可以采用在窗口附近增加定向平版天线的方法进行解决。
天线的选址原则如下：第一，要考虑覆盖全部区域，但不能过于靠近窗口，因为这容易使室内信号溢出，对外部造成干扰；第二，要放在用户密集区，构成热点覆盖。室内分布系统天线的近距离覆盖、发射功率限制、安装空间限制、视觉污染限制等因素，决定了室内天线有别于室外型天线。
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