室内覆盖估算的目的是通过室内的链路预算,设计每个天线的覆盖范围,算出室分系统允许的最大损耗,从而确定天线口功率需求和天线数目,保证室内覆盖指标达到设计要求。
无线系统的接收端都有最小接收电平大小和质量的要求,但是在室内场景中,目标覆盖区域的信号覆盖水平不仅要考虑最小接收电平的大小和质量,还要考虑避免室内外乒乓切换的要求和室分系统话务吸收的要求,所以要求室内场景的边缘覆盖电平要大于最小接收电平。
一般情况下,室内覆盖指标要求用边缘覆盖电平的大小和质量来表示。
举例来说,GSM室分系统要求广播信道BCCH边缘覆盖电平:RSCP>-85 dBm、C/I>12 dB;WCDMA室分系统要求导频信道CPICH边缘覆盖电平:RSCP>-90 dBm、Ec/Io>-12 dB;TD-SCDMA室分系统要求导频信道PCCPCH边缘覆盖电平:RSCP≥-85 dBm、C/I≥-3 dB。
在室内场景中,要求室内小区作为主导小区,也就是室内无线信号的强度和质量要比室外无线信号的强度和质量高5~10 dB。
当然在室外时,室外小区要作为主导小区,这就要求控制室内信号的外泄。一般有两种衡量外泄控制的指标:一个是绝对数值,另一个是相对数值。
绝对数值的指标要求:在室外10m处应满足导频信道功率RSCP≤-90 dBm;相对数值的指标要求:室内小区外泄信号的导频信道功率比室外宏站最强信号小区的RSCP低10 dB。
链路预算的主要目的是计算出最大允许的路损(MAPL),然后利用传播模型的损耗和距离的关系,计算出一个天线的覆盖半径,进而确定该天线的覆盖范围。
但室内链路预算的主要目的则略有不同,计算出的最大允许的路损(MA-PL)包括室分系统允许的损耗和无线环境的路损两部分。
一方面,设定了天线的覆盖半径,利用传播模型可以求出无线环境的路损,最大允许的路损减去无线环境的路损,就是室分系统允许的最大路损(Max Al-lowed Path Loss for IDS,MAPL_IDS),这个损耗包括馈线损耗、天线的分配损耗和射频器件的介质损耗。于是就可以进行室分系统的设计,包括天线的数目、馈线长度和射频器件的使用等。
另一方面,给定了室分系统,从信源到天线口的损耗就确定了。这样从最大允许的路损中减去室分系统允许的损耗,就是室内无线环境的损耗。然后利用传播模型,计算一个天线的覆盖半径,衡量是否能够覆盖目标范围,从而评估室分系统的设计是否合理。
现在以计算室分系统允许的损耗(MAPL_IDS)为例,说明室内链路预算的过程。
有两种室分系统允许的损耗(MAPL_IDS):一个是从接收机的最小接收电平来分析计算的损耗,称为MAPL_IDS_1;另一个是从边缘覆盖电平需求来分析计算的损耗,称为MAPL_IDS_2。
两种MAPL_IDS计算的基准点不同,得出的结果当然也有差别。一般来说,采用MAPL_IDS_2来设计室分系统。从表5-8所示的链路预算表可以看出如何计算两种类型的MAPL_IDS。
在室外TD-SCDMA系统中,由于智能天线的作用,下行信号强度明显大于上行信号强度,一般是上行受限;但在TD-SCDMA制式的室分系统中,不存在智能天线的作用,下行没有明显优势,上下行的路损、接收机解调能力都差不多,上下行链路基本平衡,可以用下行链路来计算MAPL_IDS。(www.xing528.com)
在WCDMA系统中,不同业务的覆盖范围有很大的差别,导频信号覆盖没问题,但PS384业务覆盖却存在问题。因此,要信令面、业务面结合起来计算来确定MAPL_IDS。
不同的无线制式,受限的链路是不一样的。因此,室分系统的链路预算要分别计算上下行的允许路损,信令面、业务面的允许路损,找出最大允许路损的最小值,作为受限链路或瓶颈链路。一般以受限链路计算出的MAL_IDS作为室分系统设计的依据。
[例5-4] 室分系统链路预算过程举例。
表5-8以TD-SCDMA PCCPCH信道(下行信令面链路)为例说明室分系统链路预算的过程。其他无线制式的室内链路预算可以借鉴,参数和具体取值则要结合具体的技术原理和厂家设备确定。
表5-8 室分系统链路预算过程举例
(续)
现在用MAPL_IDS_2来设计室分系统。也就是说,室内分布系统允许的损耗是42 dB,考虑馈线损耗15 dB,射频器件的介质损耗3 dB,那么允许的多天线分配损耗为24 dB(42 dB-15 dB-3 dB),设天线数目为x,则有下式:
10lgx=24
x=251
也就是说,该室分系统的一个信源端口可布置251个天线。
已知每个天线的覆盖半径,可以知道每个天线的覆盖面积。考虑一定的天线覆盖重叠区域,目标楼宇的总覆盖面积和每个天线覆盖面积之比,就是总的天线需求数目。总的天线需求数目和每个信源端口可布置的天线数目之比就是该楼宇需要的信源数目。
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