中兴通讯的室内覆盖仿真和工程实施(图)
2005/8/1 17:39:15
中兴通讯股份有限公司 供稿
1 概述
随着世界范围内WCDMA无线网络应用的逐渐开展，WCDMA的室内覆盖提上日程，各大运营商均非常重视WCDMA室内覆盖。WCDMA无线网络的频点集中在2GHz，高频率带来过大的衰减损耗和更差的信号衍射能力。如果WCDMA网络对室内的覆盖采用像2G网络那样利用室外基站天线进行室内覆盖方案，就会要求基站有更大的输出功率和更多数量的基站，从而导致建网成本大幅攀升，网络规划和优化也更加复杂。因此必须进行WCDMA室内覆盖，以提高网络性能，降低运营成本。
在国外的WCDMA网络建设中，利用室外基站信号覆盖室内造成基站功率急剧攀升，下行功率受限成为一种普遍现象。越来越多的国、内外运营商认识到，针对WCDMA网络，只有采取专门的室内覆盖解决方案，才能有效的提高网络服务质量，从而争取到更多的用户，获得竞争优势。
中兴通讯拥有丰富的多种网络（GSM、CDMA、PHS、WCDMA、WLAN等）室内覆盖的建设经验，开展了数以千计的室内分布系统建设，并拥有这些成功案例；在工程上能够提供业界领先的单系统和多系统室内分布系统解决方案，拥有系列化基站和高性能指标的室内分布系统器件，并拥有先进的测试工具和测试软件。
2 中兴通讯的室内覆盖仿真
目前，国内移动通信运营商开展了大量的室内覆盖工程建设，很大程度上改善了网络质量。然而，多数运营商和为数不少的室内覆盖厂家对于室内覆盖的认识还是局限于“就楼论楼”的建设模式，缺乏“全网规划”的大局观。
中兴通讯开展了大量的、深入的WCDMA室内覆盖研究，进行了长期的实测、统计和分析，利用自研的工具软件和wireless valley仿真软件的帮助，针对各种室内覆盖效果进行分类，如下所示。
a 基站所在大楼
室内信号强度一般小于-90dBm，且存在大量盲区，建议进行室内分布建设达到室内覆盖，信号源可以采用基站的一扇区。
b 高楼
楼层较高，约12F，比平均楼层高5F。
结构简单，纵深小，玻璃外墙，距离基站300米内，楼内信号较强可达-90dBm，可以通过室外宏基站达到室内覆盖。
结构相对复杂、纵深大于40米，室内信号强度-100dBm左右，信号变化较大且存在大量盲区，建议进行室内分布建设。
c 住宅小区
住宅小区，7F左右，要求通过室外宏基站达到室内覆盖。
距离基站300米左右，室外信号可以达到-70dBm左右，室内信号-90dBm左右，可以通过室外宏基站达到室内覆盖。
建议基站天线挂高比周围小区平均高度高10米~15米。
2.1 传统的室内覆盖设计仿真调研
目前，室内覆盖建设的一般过程是：室内覆盖厂家工程师根据工程经验，选择一栋楼并进行勘查，如发现信号差，认为有必要进行室内覆盖建设，然后就向运营商提出室内覆盖设计方案。这种做法基本上是凭借跟踪和经验的方法，它就像没有地图驾车跨国旅游，存在盲目性，缺乏科学性。
设计方案一般根据经验确定单天线覆盖半径，估计覆盖范围，功率设计难度很大。设计结果和覆盖效果可以参看以下二图。
[注]：
右图中，红色是最强的信号，黄色是中等强的信号，绿色是适当的信号，白色是不良的/非覆盖范围。
这种传统设计的缺陷是：存在不可避免的干扰，造成室内外的重大的射频泄漏。
目前，为数不少的室内覆盖厂家就是按照这种传统的设计来进行室内覆盖工程建设的，这种做法给室内宏基站网络覆盖带来了不可预知的干扰影响，主设备厂家也会对传统设计的覆盖效果持保留意见，运营商也需要权衡干扰影响的大小。总之，由于缺少可视化的室内覆盖效果，增加了更多的不确定因素。
2.2 中兴通讯的室内覆盖设计仿真调研
在室内覆盖研究上，中兴通讯关注室内外信号的干扰、切换和室内信号覆盖效果。
传统的设计过分依赖现场观察和工程师的建设经验，而且设计结果缺乏“透明度”。为了避免这种局限性，保证覆盖效果，控制工程费用，提高设计精度，提供“可视化”的三维透明效果，控制干扰和信号泄漏，中兴通讯在WCDMA上针对业界室内覆盖仿真软件进行了2年多的跟踪和调研。
应用良好的室内覆盖仿真软件，创建越来越丰富的室内建筑材料库，中兴通讯在室内覆盖的设计上有了新的突破。
下图是应用仿真软件后的覆盖效果。
从上图可以看到，室内覆盖在工程实施前允许看到精确彻底的覆盖效果，泄露能被最小化，设计被最优化。
中兴通讯应用室内覆盖仿真软件开展一些大楼的室内覆盖工程设计和覆盖效果仿真，并结合工程实测效果进行分析和比对，从而不断优化仿真软件的仿真效果，提高仿真软件的指导作用。
3 中兴通讯的室内覆盖工程实施
中兴通讯在国内成功地进行了成百上千的室内覆盖，在室内覆盖工程实施上积累了宝贵的经验。工程实施在室内覆盖上有着重要的意义。因为工程实施区域是在室内，需要保证工程质量，同时要保证工程的美观，同时还要满足业主的一些特殊要求。中兴通讯培养了一批训练有素的室内覆盖专门人才，拥有丰富的室内覆盖建设经验，能够胜任各种复杂环境的室内覆盖工程实施。
中兴通讯根据长期以来的室内覆盖建设经验，制定了可实施的工程规范，降低了因人为造成的质量差别。室内覆盖工程实施规范（部分）可以参见下表。
中兴通讯进行了数以千计的室内覆盖建设工程，从室内覆盖工程勘察、设计到施工，从工程督导能力和外包商能力论证，一直严格遵循工程规范，确保室内覆盖能够高质量完成。
3.1 中兴通讯室内覆盖业务模型研究
2G室内覆盖中，只需要考虑单一的话音业务覆盖。3G的多业务特性要求必须针对室内环境下的业务模型进行深入的研究。针对WCDMA多业务的特点，中兴通讯也是投入了大量的精力进行室内环境下的业务建模研究，室内用户能够按照设计标准享受通信效果。下表是中兴通讯在室内覆盖业务模型上的研究（部分内容）。
上表中，中兴通讯通过大量的调研、分析和统计，针对各种不同类型的室内环境进行了分类，分析每种环境下的用户分布，考察室内各种业务的组成情况，提出了完整的室内环境下的业务模型。
在进行室内覆盖建设工程时，针对当地的特殊情况，中兴通讯将和运营商共同展开业务模型方面的沟通。
3.2 中兴通讯系列化基站
室内环境千变万化，用户需求差异也是很大，与2G室内网络只提供单一话音业务相比，多业务的WCDMA网络要求针对各种不同的室内环境，能够更为灵活的提供相应的信号源。
中兴通讯提供的系列化WCDMA基站的贴身设计满足了3G网络对于信号源的要求，提供了高信价比的解决方案。
中兴通讯的系列化基站分为室内型宏基站ZXWR B09、室外型宏基站ZXWR B09A、室外型微基站ZXWR B06C/B03C和远端射频模块ZXWR B03R、室内室外型基带资源池ZXWR BBUA和Pico 基站等系列。
其中ZXWR B01C是一种低发射功率、低功耗、低成本的紧凑型WCDMA基站，主要应用于覆盖面积小容量需求大的场所如办公室、机场、火车站、汽车站、宾馆的公共区域和俱乐部、商业街、咖啡馆和会议中心等，提高服务质量，降低应用成本，在室内安装能够很好地和室内环境融合，体现人文精神，避免用户的辐射投诉，同时避免了在楼宇中大量的穿墙打洞的工程工作。
4 总结
WCDMA无线网络的室内覆盖已经受到了全球运营商的重视，中兴通讯拥有多系统的成功地室内覆盖解决案例。针对WCDMA系统，中兴通讯进行了长期的跟踪、实测和深入研究，着眼于WCDMA全网规划，从全网服务质量提高的角度，在室内覆盖上进行统筹规划，并且运用仿真软件加强可视化的指导作用，确保WCDMA室内覆盖能够在实现干扰、切换和室内覆盖效果三者的最优组合。
随着世界范围内WCDMA无线网络应用的逐渐开展，WCDMA的室内覆盖提上日程，各大运营商均非常重视WCDMA室内覆盖。WCDMA无线网络的频点集中在2GHz，高频率带来过大的衰减损耗和更差的信号衍射能力。如果WCDMA网络对室内的覆盖采用像2G网络那样利用室外基站天线进行室内覆盖方案，就会要求基站有更大的输出功率和更多数量的基站，从而导致建网成本大幅攀升，网络规划和优化也更加复杂。因此必须进行WCDMA室内覆盖，以提高网络性能，降低运营成本。
在国外的WCDMA网络建设中，利用室外基站信号覆盖室内造成基站功率急剧攀升，下行功率受限成为一种普遍现象。越来越多的国、内外运营商认识到，针对WCDMA网络，只有采取专门的室内覆盖解决方案，才能有效的提高网络服务质量，从而争取到更多的用户，获得竞争优势。
中兴通讯拥有丰富的多种网络（GSM、CDMA、PHS、WCDMA、WLAN等）室内覆盖的建设经验，开展了数以千计的室内分布系统建设，并拥有这些成功案例；在工程上能够提供业界领先的单系统和多系统室内分布系统解决方案，拥有系列化基站和高性能指标的室内分布系统器件，并拥有先进的测试工具和测试软件。
2 中兴通讯的室内覆盖仿真
目前，国内移动通信运营商开展了大量的室内覆盖工程建设，很大程度上改善了网络质量。然而，多数运营商和为数不少的室内覆盖厂家对于室内覆盖的认识还是局限于“就楼论楼”的建设模式，缺乏“全网规划”的大局观。
中兴通讯开展了大量的、深入的WCDMA室内覆盖研究，进行了长期的实测、统计和分析，利用自研的工具软件和wireless valley仿真软件的帮助，针对各种室内覆盖效果进行分类，如下所示。
a 基站所在大楼
室内信号强度一般小于-90dBm，且存在大量盲区，建议进行室内分布建设达到室内覆盖，信号源可以采用基站的一扇区。
b 高楼
楼层较高，约12F，比平均楼层高5F。
结构简单，纵深小，玻璃外墙，距离基站300米内，楼内信号较强可达-90dBm，可以通过室外宏基站达到室内覆盖。
结构相对复杂、纵深大于40米，室内信号强度-100dBm左右，信号变化较大且存在大量盲区，建议进行室内分布建设。
c 住宅小区
住宅小区，7F左右，要求通过室外宏基站达到室内覆盖。
距离基站300米左右，室外信号可以达到-70dBm左右，室内信号-90dBm左右，可以通过室外宏基站达到室内覆盖。
建议基站天线挂高比周围小区平均高度高10米~15米。
2.1 传统的室内覆盖设计仿真调研
目前，室内覆盖建设的一般过程是：室内覆盖厂家工程师根据工程经验，选择一栋楼并进行勘查，如发现信号差，认为有必要进行室内覆盖建设，然后就向运营商提出室内覆盖设计方案。这种做法基本上是凭借跟踪和经验的方法，它就像没有地图驾车跨国旅游，存在盲目性，缺乏科学性。
设计方案一般根据经验确定单天线覆盖半径，估计覆盖范围，功率设计难度很大。设计结果和覆盖效果可以参看以下二图。
[注]：
右图中，红色是最强的信号，黄色是中等强的信号，绿色是适当的信号，白色是不良的/非覆盖范围。
这种传统设计的缺陷是：存在不可避免的干扰，造成室内外的重大的射频泄漏。
目前，为数不少的室内覆盖厂家就是按照这种传统的设计来进行室内覆盖工程建设的，这种做法给室内宏基站网络覆盖带来了不可预知的干扰影响，主设备厂家也会对传统设计的覆盖效果持保留意见，运营商也需要权衡干扰影响的大小。总之，由于缺少可视化的室内覆盖效果，增加了更多的不确定因素。
2.2 中兴通讯的室内覆盖设计仿真调研
在室内覆盖研究上，中兴通讯关注室内外信号的干扰、切换和室内信号覆盖效果。
传统的设计过分依赖现场观察和工程师的建设经验，而且设计结果缺乏“透明度”。为了避免这种局限性，保证覆盖效果，控制工程费用，提高设计精度，提供“可视化”的三维透明效果，控制干扰和信号泄漏，中兴通讯在WCDMA上针对业界室内覆盖仿真软件进行了2年多的跟踪和调研。
应用良好的室内覆盖仿真软件，创建越来越丰富的室内建筑材料库，中兴通讯在室内覆盖的设计上有了新的突破。
下图是应用仿真软件后的覆盖效果。
从上图可以看到，室内覆盖在工程实施前允许看到精确彻底的覆盖效果，泄露能被最小化，设计被最优化。
中兴通讯应用室内覆盖仿真软件开展一些大楼的室内覆盖工程设计和覆盖效果仿真，并结合工程实测效果进行分析和比对，从而不断优化仿真软件的仿真效果，提高仿真软件的指导作用。
3 中兴通讯的室内覆盖工程实施
中兴通讯在国内成功地进行了成百上千的室内覆盖，在室内覆盖工程实施上积累了宝贵的经验。工程实施在室内覆盖上有着重要的意义。因为工程实施区域是在室内，需要保证工程质量，同时要保证工程的美观，同时还要满足业主的一些特殊要求。中兴通讯培养了一批训练有素的室内覆盖专门人才，拥有丰富的室内覆盖建设经验，能够胜任各种复杂环境的室内覆盖工程实施。
中兴通讯根据长期以来的室内覆盖建设经验，制定了可实施的工程规范，降低了因人为造成的质量差别。室内覆盖工程实施规范（部分）可以参见下表。
中兴通讯进行了数以千计的室内覆盖建设工程，从室内覆盖工程勘察、设计到施工，从工程督导能力和外包商能力论证，一直严格遵循工程规范，确保室内覆盖能够高质量完成。
3.1 中兴通讯室内覆盖业务模型研究
2G室内覆盖中，只需要考虑单一的话音业务覆盖。3G的多业务特性要求必须针对室内环境下的业务模型进行深入的研究。针对WCDMA多业务的特点，中兴通讯也是投入了大量的精力进行室内环境下的业务建模研究，室内用户能够按照设计标准享受通信效果。下表是中兴通讯在室内覆盖业务模型上的研究（部分内容）。
上表中，中兴通讯通过大量的调研、分析和统计，针对各种不同类型的室内环境进行了分类，分析每种环境下的用户分布，考察室内各种业务的组成情况，提出了完整的室内环境下的业务模型。
在进行室内覆盖建设工程时，针对当地的特殊情况，中兴通讯将和运营商共同展开业务模型方面的沟通。
3.2 中兴通讯系列化基站
室内环境千变万化，用户需求差异也是很大，与2G室内网络只提供单一话音业务相比，多业务的WCDMA网络要求针对各种不同的室内环境，能够更为灵活的提供相应的信号源。
中兴通讯提供的系列化WCDMA基站的贴身设计满足了3G网络对于信号源的要求，提供了高信价比的解决方案。
中兴通讯的系列化基站分为室内型宏基站ZXWR B09、室外型宏基站ZXWR B09A、室外型微基站ZXWR B06C/B03C和远端射频模块ZXWR B03R、室内室外型基带资源池ZXWR BBUA和Pico 基站等系列。
其中ZXWR B01C是一种低发射功率、低功耗、低成本的紧凑型WCDMA基站，主要应用于覆盖面积小容量需求大的场所如办公室、机场、火车站、汽车站、宾馆的公共区域和俱乐部、商业街、咖啡馆和会议中心等，提高服务质量，降低应用成本，在室内安装能够很好地和室内环境融合，体现人文精神，避免用户的辐射投诉，同时避免了在楼宇中大量的穿墙打洞的工程工作。
4 总结
WCDMA无线网络的室内覆盖已经受到了全球运营商的重视，中兴通讯拥有多系统的成功地室内覆盖解决案例。针对WCDMA系统，中兴通讯进行了长期的跟踪、实测和深入研究，着眼于WCDMA全网规划，从全网服务质量提高的角度，在室内覆盖上进行统筹规划，并且运用仿真软件加强可视化的指导作用，确保WCDMA室内覆盖能够在实现干扰、切换和室内覆盖效果三者的最优组合。
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