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各场景室内分布系统覆盖方案设计方法及分析

2019-02-14史晓斌

数字通信世界 2019年1期
关键词:壁挂对数住宅小区

史晓斌

(中国通信建设集团设计院有限公司第四分公司,郑州 450000)

1 交通枢纽室内分布系统

1.1 场景概述

交通枢纽一般包含机场、客运站等。

1.1.1 建筑物特点

(1)机场特点。民航机场建筑结构主体以钢结构为主,用钢化玻璃与外部隔离,内部结构复杂,楼层内空旷,占地面积大;多采用玻璃幕墙、不锈钢铁皮屋顶。候机楼内的房间举架高、面积大、基本无阻挡,传播环境比较简单,信号视距传输。

图1 机场场景示意图

(2)客运站特点。客运站一般为城市运输交通中心,包括火车站(高铁站)、汽车站等。

1.1.2 建筑物功能分区

(1)机场按照功能分区一般可分为值机大堂、候机厅、VIP休息室、候机岛连廊、到达厅、办公区等。

(2)客运站按照功能分区一般可分为售票区、候车区、办公区。

1.2 机场覆盖技术要点

1.2.1 覆盖设计

(1)值机大堂覆盖设计。值机大堂与室外交通道路相邻,较为空旷,大堂天花高度通常在10米以上,宜采用定向壁挂天线或对数周期天线安装于顶部钢架进行覆盖,覆盖范围20-35米。电信企业对网络覆盖要求较高,提出赋形天线使用需求时,可采用赋型天线进行覆盖。

(2)候机厅覆盖设计。候机厅与停机坪相连,以一条干道为主,干道两边分布少量商铺和各候机室,楼层高度一般较小。

对于天花较低的候机厅,宜在走道的天花板上安装全向吸顶天线进行覆盖,覆盖范围建议20-30米。

对于天花较高的候机厅,宜在立柱或墙壁等合适的位置安装定向壁挂天线或对数周期天线进行覆盖;电信企业对网络覆盖要求较高,提出赋形天线使用需求时,可采用赋型天线进行覆盖。

由于窗边用户易受窗外干扰信号影响而产生掉话,可以适当增强室内窗边信号强度,抑制窗外干扰信号对室内的影响。

(3)各候机岛通道覆盖设计。对于大型机场,各候机楼之间一般通过较为狭长的通道相连,宜采用对数周期天线或定向壁挂天线进行覆盖,覆盖范围建议在20-35米。

1.2.2 小区划分

机场占地面积大,人流密集,移动业务量大,单小区往往无法满足容量需求。需要根据空间结构、容量需求合理划分小区。

表1 机场小区划分建议

1.2.3 小区切换

室内环境下主要发生切换的区域主要有大堂的出入口、地下车库的出入口、楼层内部和各楼层之间等。有些机场建筑分为多栋楼宇,相邻楼宇之间也会发生切换。

(1)大堂出入口切换。①当室外宏站信号较强时,切换区域宜设置于室内区域,天线安装在室内靠近门口处,通过门口玻璃或横梁限制信号外泄,同时室外信号通过玻璃或墙体遮挡而比室内信号弱,保证用户进入室内后能让室内小区占主导,迅速切换至室内小区;反之,在门外区域,室外小区会占主导,保证用户出去时能迅速切换至室外小区。②当室外宏站信号较弱时,切换区域设置于室外区域,避免设置在街道上,宜在大厅出入口处布放全向吸顶天线增加重叠区域。

(2)地下停车场。①地下停车场进出口有较大弯道的出口,天线一般采用定向壁挂天线或对数周期天线,向外进行覆盖,安装位置一般在弯道附近,确保能将室内外信号良好衔接,保证合理的切换带。②地下停车场进出于较直的地下停车场进出口,可以结合现场的安装条件,采用定向壁挂天线或对数周期天线进行覆盖。

1.3 客运站覆盖技术要点

1.3.1 覆盖设计

(1)火车站(高铁站)覆盖设计。大型火车站多为钢架结构,采用钢化玻璃幕墙方式以节省照明能耗。候车室内一般较为空旷,仅摆放一些旅客座椅以及部分低矮商铺,一般在候车厅立柱或墙壁等合适的位置加装定向壁挂天线或对数周期天线进行覆盖。

(2)汽车站覆盖设计。与火车站相比,汽车站一般建筑规模相对较小,日均人流量也少于火车站,房间结构相对简单,天花高度较低,宜采用全向吸顶天线进行覆盖,示意图如下:

对于大型汽车站,天花高度较高的,可以参考3.1.1节“火车站(高铁站)覆盖设计”,在立柱或墙壁等合适的位置安装定向壁挂天线或对数周期天线进行覆盖。

1.3.2 小区划分及切换

对于大型客运站,一般需规划多个小区满足覆盖及容量需求,可按照候车室验票口分布方式进行分区。

相应场景的切换也比较简单,用户只在平层交界处跨区移动时发生切换。

2 大型场馆室内分布系统

2.1 场景概述

2.1.1 建筑物特点

大型场馆主要是指承担重大体育赛事、大型会务的大型体育场所、会展中心等建筑体或建筑群:

——该类建筑单体建筑面积大,空间跨度大。

——主会场单层高度高,钢架结构为主。

——传播环境简单,信号视距传输,能量以直达为主。

——活动期间大量人流涌入会场,话务具有突发性。

图2 大型场馆建筑图

2.1.2 建筑物功能分区

体育场馆一般由环形看台区组成,较大型的场馆看台下设置有地下停车场、健身房、办公区、VIP休息区、媒体区、餐厅、设备间等功能区。

会展中心一般单体建筑面积较大,由多个展馆构成,展馆内较为空旷,整体为框架结构,天花较高,部分区域为钢结构与玻璃穹顶幕墙的结合。

2.2 体育馆覆盖技术要点

大型体育场馆场景容量需求高、扇区密集,无线环境复杂。为了将扇区间干扰控制在合理水平,需对天线安装位置进行详细的规划设计。同时需通过建模仿真模拟方案实施后的覆盖效果,验证设计方案是否能够满足电信企业网络需求。

2.2.1 体育场馆看台区

体育场馆人员密度大,容量要求高,宜采用赋型天线进行覆盖。由于天线安装位置距看台较近,可满足电信企业的覆盖场强指标要求,需重点关注干扰指标要求。在设计过程中需要详细计算,精细考虑,确保覆盖、干扰、容量取得良好平衡。

(1)单层看台、顶棚可以覆盖到最前排座位:天线宜安装在顶棚边缘位置,朝内向看台覆盖。天线的主瓣宜垂直于看台的斜面,如下图所示。

(2)多层看台、顶棚可以覆盖到最前排座位:最上层天线宜安装在顶棚边缘,朝内向看台方向覆盖,天线主瓣垂直于最上层看台的斜面;中下层看台天线宜安装在上一层看台底部边缘,向内或垂直向下覆盖;同时需要避免天线朝向体育场内部,控制覆盖范围和干扰,如下图所示。

(3)顶棚面积较少或无顶棚体育场馆: ①有较小的顶棚,天线宜安装在顶棚边缘,垂直向下或斜向下覆盖,应设置较大的下倾角,以此控制覆盖及干扰。②没有顶棚,但有照明灯塔的,天线宜安装在灯塔上以近似宏站的方式覆盖看台及场地中央。

(4)大型体育场的内场覆盖。大型体育场内场覆盖一般采用天线安装在顶棚向内覆盖的方式。

(5)大型体育场馆的外场覆盖。大型场馆一般会有几个集中的出入口,散场时人员比较密集。宜采用对数周期或壁挂天线安装在体育场馆的楼顶或外立面,朝向主要的出入口进行覆盖。

2.2.2 体育场馆的功能区覆盖

在主体育场至平层的通道位置宜布放全向吸顶天线,以保证从体育场至室内区域的连续覆盖;对于就餐区,一般较为空旷,可采用全向吸顶天线或定向壁挂天线进行覆盖;对于洗手间,由于墙体阻挡较为严重,一般在门口位置布放天线保证其内部覆盖效果。

2.2.3 小区划分

大型体育场馆一般根据覆盖区容量进行分区,中小型场馆一般根据覆盖区面积进行分区。

(1)场馆内外小区划分。为了保持容量均衡,场馆内外小区划分需要综合考虑,话务需求存在一定流动性,宜将看台和其对应的出入口划为同一个小区,示意图如下。

(2)看台小区划分。体育场的小区划分需要充分考虑体育场的建筑结构,根据人流的运动方向,以减少切换为原则,对看台区域采用纵向切割。

(3)室内功能区小区划分。室内功能区小区和看台小区宜保持一致,但需综合考虑室内区域建筑结构,将小区交界处划分于空旷区域,以减少室内切换。

2.2.4 小区切换

(1)室内边缘小区与室外小区的切换,切换带宜设置在出口外。

(2)室内小区切换带不宜设置在用户频繁移动区。

3 住宅小区场景室内分布系统

3.1 场景概述

3.1.1 建筑物特点

住宅小区种类多样,建筑物组合形式复杂,根据其特点大致可分为以下几种典型场景:多层小区、高层小区、独立高层、城中村及别墅区场景。住宅小区的共同特点是物业协调困难,一般难以做到天线入户覆盖。

图3 住宅小区种类

3.2 各功能分区覆盖技术要点

住宅小区主要采取室内外协同覆盖、以外为主的覆盖策略。优先采用室外宏站覆盖住宅小区室外区域及楼宇靠近窗边区域;采用室内分布系统覆盖地下停车场、电梯及部分平层弱覆盖区或覆盖盲区;室外宏站无法覆盖的楼宇或无法建设室外宏站时,采用在小区内建设室外分布系统的方式覆盖楼宇靠近窗边区域。

3.2.1 电梯

住宅小区场景的电梯与平层一般设置为一个小区,覆盖方式一般采用以下两种。

(1)电梯厅可以安装全向吸顶天线的情况下,电梯井道采用对数周期天线覆盖,主瓣方向朝下覆盖,单天线覆盖楼层一般为4层;对于共井电梯,可在中间位置布放天线,一般覆盖3部电梯。

(2)电梯厅无法安装天线的情况下,采用在电梯井道安装定向壁挂天线进行电梯覆盖,可兼顾电梯厅覆盖,单天线覆盖楼层一般为3层;对于共井电梯,可在中间位置布放天线,一般覆盖3部电梯。

3.2.2 地下停车场

地下停车场可以采用对数周期天线、定向壁挂天线和全向吸顶天线相结合的方式进行覆盖。

(1)对于狭长的地下停车场,在隔断较多的情况下,宜采用中轴线上布放全向吸顶天线的方式覆盖;在隔断较少的情况下,宜采用在离信源较近的单侧墙壁上安装定向壁挂天线或对数周期天线的方式覆盖,避免天线主瓣正对立柱。

(2)对于宽度较大的地下停车场,可以采用两侧墙壁上交替安装定向壁挂天线或对数周期天线与中间交错布放全向吸顶天线相结合的方式覆盖,避免天线主瓣正对立柱。

(3)进出口分为直道和弯道两种情况。①直道的场景结合天线的实际安装条件,宜采用定向壁挂天线或对数周期天线的方式覆盖;无法安装定向壁挂天线或对数周期天线时,采用全向吸顶天线覆盖。②弯道一般采用定向壁挂天线或对数周期天线覆盖,安装位置一般控制在弯道附近。

3.2.3 大厅

为了保证覆盖效果,同时避免室内信号泄露室外的信号过强,在大厅纵深较浅的情况下,可以通过电梯厅的全向吸顶天线兼顾覆盖,在大厅纵深较深的情况下,可以通过定向壁挂天线主瓣朝向电梯厅、背瓣朝向门口方向进行覆盖。

3.2.4 平层

住宅小区的平层覆盖针对多层小区和高层小区分别采用不同的覆盖方式。

(1)多层小区。对于多层小区(含别墅区)的平层覆盖,一般优先采用室外板状天线(根据业主要求定制美化类型)覆盖,对于楼间距较近的多层小区可采用对数周期天线做覆盖。天线位置根据楼宇结构有所不同:对于楼层较高(8层以上)、环境较为封闭的小区,天线可以布放在楼顶,向下覆盖整个小区;

对于楼层较低(4-6层)、小区内具备管道或地面开挖条件能够布放馈线,可以用路灯杆的方式,用美化天线从下向上覆盖楼宇;对于不具备地面走线条件的小区,可以将天线安装在低层楼宇的外墙上,向上覆盖楼宇。

(2)高层小区。对于高层小区的平层覆盖,采用室内外分布系统相结合的方式,室外分布系统以覆盖住户的窗边为主,室内分布系统以覆盖电梯厅和住户内除窗边之外的其他区域为主,室内外覆盖区相互补充,保证住户家中的深度覆盖。

3.2.5 小区划分

(1)小区划分原则。由于住宅小区的室内平层面积较小,室外部分的面积较大,故采用水平分区的方式进行小区划分,电梯与所属的楼栋划分为同一小区。

(2)地下停车场的分区。①整个小区的地下室为一个停车场且平层面积较大,则可以进行水平分。②若小区的地下室分为多个相互独立的停车场,在地上小区容量足够的情况下,可与地上平层划分为同一小区,若地上小区容量不足,可将其划分为单独的小区。

3.2.6 小区切换

(1)住宅小区内规划多个小区覆盖时,切换区域尽量充分利用绿化带和建筑物隔离。

(2)地下停车场进出口有较大弯道的出口,天线一般采用定向壁挂天线或对数周期天线向外进行覆盖,安装位置一般控制在弯道附近,确保能将室内外信号良好衔接,保证合理的切换带。

(3)对于较直的地下停车场进出口,可以结合现场的安装条件,宜采用定向壁挂天线或对数周期天线进行覆盖,保证合理的切换带。

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