【正文】 目錄摘要 IIIAbstract V第一章 緒 論 1 課題的背景與意義 1 GSM與室內(nèi)分布系統(tǒng)現(xiàn)狀分析 2 GSM系統(tǒng)概述 2 室內(nèi)分布系統(tǒng)現(xiàn)狀 2 本文的主要工作 4第二章 室內(nèi)分布系統(tǒng)概述 5 概念 5 IDS的類型及其特點(diǎn) 5 信號(hào)源的分類和特點(diǎn) 5 分布系統(tǒng)的分類和特點(diǎn) 6 IDS系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 8 本章小結(jié) 12第三章 室內(nèi)分布系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 13 微蜂窩與直放站比較 13 系統(tǒng)工作原理 13 微蜂窩與直放站 13 直放站在IDS中的應(yīng)用 14 直放站簡(jiǎn)介 14 直放站工作原理 15 直放站在蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)中的應(yīng)用 16 直放站站址定位問(wèn)題 18 典型直放站介紹 20 室內(nèi)分布系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 20 室內(nèi)分布系統(tǒng)建設(shè)方案設(shè)計(jì) 20 實(shí)際室內(nèi)覆蓋傳輸方案設(shè)計(jì) 23 室內(nèi)分布系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 25 工程勘測(cè)設(shè)計(jì) 30 工程設(shè)計(jì)步驟 30 典型場(chǎng)所室內(nèi)分布系統(tǒng)的建設(shè)思路 32 系統(tǒng)場(chǎng)強(qiáng)分析與計(jì)算 33 IDS的一些技術(shù)參數(shù) 35 室內(nèi)分布系統(tǒng)的參數(shù)調(diào)整 35 系統(tǒng)元器件技術(shù)參數(shù) 36第四章 室內(nèi)分布系統(tǒng)的規(guī)劃與優(yōu)化 43 室內(nèi)分布的規(guī)劃和優(yōu)化 43 室內(nèi)分布規(guī)劃原則 43 室內(nèi)分布規(guī)劃流程 43 室內(nèi)分布系統(tǒng)測(cè)試要求和驗(yàn)收 44 室內(nèi)分布的優(yōu)化 45 幾種通過(guò)參數(shù)調(diào)整來(lái)對(duì)室內(nèi)站進(jìn)行優(yōu)化的方法 45 蜂窩室內(nèi)分布系統(tǒng)基站參數(shù)的設(shè)置 46 實(shí)例分析 46 本章小結(jié) 47第五章 總結(jié)與展望 49致謝 51參考文獻(xiàn) 52附錄 53基于GSM網(wǎng)絡(luò)的室內(nèi)覆蓋研究摘要隨著社會(huì)的發(fā)展，城市中移動(dòng)通信用戶的飛速增加以及高層建筑越來(lái)越多，話務(wù)密度和覆蓋要求也不斷上升。由于現(xiàn)代城市建筑都是框架結(jié)構(gòu)，而且規(guī)模大，對(duì)移動(dòng)通信信號(hào)有很強(qiáng)的屏蔽作用。在大型建筑物的底層、地下商場(chǎng)、地下停車場(chǎng)等環(huán)境，移動(dòng)通信信號(hào)弱，形成了移動(dòng)通信的盲區(qū)；在中間樓層，由于來(lái)自周圍不同基站信號(hào)的重疊，產(chǎn)生乒乓效應(yīng)，手機(jī)頻繁切換，甚至掉話，嚴(yán)重影響了手機(jī)使用；在建筑物的高層，由于受基站天線的高度限制，無(wú)法正常覆蓋，也是移動(dòng)通信的盲區(qū)；在有些建筑物內(nèi)，雖然手機(jī)能夠正常通話，但是用戶密度大，基站信道擁擠，手機(jī)通上網(wǎng)困難?？梢?jiàn)，室內(nèi)覆蓋已成為急待解決的問(wèn)題之一。本文從GSM網(wǎng)絡(luò)的室內(nèi)分布系統(tǒng)概述及產(chǎn)生背景，存在的問(wèn)題和典型的解決方案入手，介紹了室內(nèi)分布系統(tǒng)建設(shè)的必要性、系統(tǒng)的類型及特點(diǎn)；通過(guò)對(duì)微蜂窩和直放站兩種覆蓋方式的比較分析，設(shè)計(jì)了一套室內(nèi)分布系統(tǒng)建設(shè)方案和傳輸方案。關(guān)鍵詞:移動(dòng)通信，室內(nèi)覆蓋，蜂窩，網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，系統(tǒng)容量Research for indoor coverage based on GSM networkAbstractWith the social development of cities, mobile munications users in the rapid increase and more and more highrise buildings, traffic density and coverage requirements are also rising。 As modern cities are building the framework of the structure, but also a large scale, the mobile munication signal a strong role in shielding。 In the bottom of large buildings, underground shopping malls, underground parking and other environmental, mobile munication signal weak, formed a mobile munication blind spot in the middle floors, as base stations from around the different signals overlap, a pingpong effect, the phone frequently switch And even Diaohua seriously affected the use of mobile phones in the highrise buildings, due to the base station antenna height restrictions, coverage can not be normal, but also the blind spot of mobile munications in some buildings, although the normal phone call, but users Density, the base station Channel crowded, mobileInternet access difficulties。 Clearly, indoor coverage has bee a pressing one of the issues。This article from the GSM network of indoor distribution system and outlined the background, the problems and solutions to typical start on the construction of the indoor distribution systems need to type and characteristics of the system through the microcellular and two repeater coverage Way of parison analysis, design a set of indoor distribution and transmission systembuilding programmes。Keywords: mobile munication, indoor coverage, cellular, network quality, system capacity第一章 緒 論 課題的背景與意義隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展，移動(dòng)通信運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)建成了比較完整的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)。但廣大用戶對(duì)通信的服務(wù)質(zhì)量也提出了越來(lái)越高的要求。室內(nèi)覆蓋作為移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋的一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)，已經(jīng)成為急待解決的技術(shù)問(wèn)題之一。根據(jù)相關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，部分地區(qū)的室內(nèi)話務(wù)量已在總話務(wù)量中占有較高的比例。因此加強(qiáng)室內(nèi)覆蓋，對(duì)于提高移動(dòng)通信質(zhì)量，具有重要的意義。城區(qū)移動(dòng)用戶的飛速增加以及高層建筑越來(lái)越多，話務(wù)密度和覆蓋要求也不斷上升。這些建筑物規(guī)模大、質(zhì)量好，對(duì)移動(dòng)電話信號(hào)有很強(qiáng)的屏蔽作用。在大型建筑物的低層、地下商場(chǎng)、地下停車場(chǎng)等環(huán)境下，移動(dòng)通信信號(hào)弱，手機(jī)無(wú)法正常使用，形成了移動(dòng)通信的盲區(qū)和陰影區(qū)；在中間樓層，由于來(lái)自周圍不同基站信號(hào)的重疊，產(chǎn)生乒乓效應(yīng)，手機(jī)頻繁切換，甚至掉話，嚴(yán)重影響了手機(jī)的正常使用；在建筑物的高層，由于受基站天線的高度限制，無(wú)法正常覆蓋，也是移動(dòng)通信的盲區(qū)。另外，在有些建筑物內(nèi)，雖然手機(jī)能夠正常通話，但是用戶密度大，基站信道擁擠，手機(jī)上網(wǎng)困難，特別是移動(dòng)通信的網(wǎng)絡(luò)覆蓋、容量、質(zhì)量是運(yùn)營(yíng)商獲取競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵因素。網(wǎng)絡(luò)覆蓋、網(wǎng)絡(luò)容量、網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量從根本上體現(xiàn)了移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)水平，是所有移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作的主題。室內(nèi)分布系統(tǒng)就是將宏蜂窩站、微蜂窩或直放站作為信號(hào)源，通過(guò)耦合器、功分器等無(wú)源器件進(jìn)行分路，經(jīng)由饋線將信號(hào)盡可能地分配到每一副分散安裝在建筑物各個(gè)區(qū)域的低功率天線上，從而實(shí)現(xiàn)室內(nèi)信號(hào)的均勻分布，保證室內(nèi)區(qū)域擁有理想的信號(hào)覆蓋?？梢员容^全面地解決室內(nèi)覆蓋中存在的各種問(wèn)題。室內(nèi)分布系統(tǒng)的主要作用有:完善網(wǎng)絡(luò)覆蓋密集市區(qū)建筑物的低層、大型建筑物的樓體中心、電梯以及地下場(chǎng)所對(duì)信號(hào)的屏蔽和吸收非常嚴(yán)重，造成這些地方的信號(hào)變得很微弱甚至成為盲區(qū)，通過(guò)建設(shè)室內(nèi)分布系統(tǒng)，可以改善對(duì)這些地方的覆蓋。改善網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量在大樓的中層和高層可能會(huì)同時(shí)存在周圍幾個(gè)基站的信號(hào)，有時(shí)更遠(yuǎn)處的基站信號(hào)也會(huì)通過(guò)多徑傳輸進(jìn)入室內(nèi)，導(dǎo)致室內(nèi)信號(hào)雜亂，同頻、鄰頻干擾嚴(yán)重。通過(guò)建設(shè)室內(nèi)分布系統(tǒng)，可以減少手機(jī)在這些地方的掉話和頻繁切換，提高通話質(zhì)量。提高網(wǎng)絡(luò)容量在大型商場(chǎng)、高級(jí)賓館和會(huì)展中心等地方，雖然信號(hào)覆蓋不錯(cuò)，但由于話務(wù)量大、信道阻塞嚴(yán)重。這時(shí)可以利用微蜂窩甚至宏蜂窩基站作為信號(hào)源，結(jié)合室內(nèi)分布系統(tǒng)來(lái)滿足這些區(qū)域的容量要求。因此，改善室內(nèi)覆蓋，既是對(duì)室內(nèi)盲區(qū)的改善，也是對(duì)室內(nèi)話務(wù)繁忙的改善，同時(shí)也是對(duì)室內(nèi)通話質(zhì)量的改善。由此可見(jiàn)，改善移動(dòng)通信室內(nèi)覆蓋問(wèn)題具有多重意義:一方面可以擴(kuò)大信號(hào)覆蓋面，減少盲區(qū)，增加業(yè)務(wù)量；另一方面可以提高接通率、切換成功率等網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)；再者可以提高電信企業(yè)形象，提高網(wǎng)絡(luò)競(jìng)爭(zhēng)力，為用戶提供更好更完美的隨時(shí)隨地的通信服務(wù)。 GSM與室內(nèi)分布系統(tǒng)現(xiàn)狀分析 GSM系統(tǒng)概述GSM (Global System for Mobile munication)移動(dòng)通信系統(tǒng)是基于，TDMA的數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)。GSM是世界上第一個(gè)對(duì)數(shù)字調(diào)制、網(wǎng)絡(luò)層結(jié)構(gòu)和業(yè)務(wù)作了規(guī)定的蜂窩系統(tǒng)。GSM是為了解決歐洲第一代蜂窩系統(tǒng)四分五裂的狀態(tài)而發(fā)展起來(lái)的。在GSM之前，歐洲各國(guó)在整個(gè)歐洲大陸上采用了不同的蜂窩標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)用戶來(lái)講，就不能用一種制式的移動(dòng)臺(tái)在整個(gè)歐洲進(jìn)行通信。另外由于模擬網(wǎng)本身的弱點(diǎn)，使得它的容量也受到了限制。為此歐洲電信聯(lián)盟在1980初期就開(kāi)始研制一種覆蓋全歐洲的移動(dòng)通信系統(tǒng)，即GSM系統(tǒng)。它聯(lián)合了歐洲二十多個(gè)國(guó)家的電信運(yùn)營(yíng)部門、研究所和生產(chǎn)廠家組成的標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)，從1982年開(kāi)始提出，1992年歐洲各大GSM 900運(yùn)營(yíng)者開(kāi)始商業(yè)服務(wù)，到現(xiàn)在己經(jīng)在全世界100多個(gè)國(guó)家和地區(qū)投入商用。如今GSM移動(dòng)通信系統(tǒng)已經(jīng)遍及全世界，即所謂全球通，目前我國(guó)的移動(dòng)通信網(wǎng)就是主要以GSM系統(tǒng)為基礎(chǔ)的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。GSM是由若干子系統(tǒng)或功能實(shí)體組成。包括移動(dòng)臺(tái)(MS)、基站子系統(tǒng)(BSS),網(wǎng)路子系統(tǒng)(NSS)、操作支持系統(tǒng)(OSS)。其中基站子系統(tǒng)在移動(dòng)臺(tái)和網(wǎng)路子系統(tǒng)之間提供和管理傳輸通路，包括MS與GSM系統(tǒng)的功能實(shí)體之間的無(wú)線接口管理。NSS管理通信業(yè)務(wù)，保證MS與相關(guān)的公用通信網(wǎng)或其他MS之間建立通信，NSS不直接與MS互通。MS, BSS, NSS組成GSM系統(tǒng)的實(shí)體部分。操作支持系統(tǒng)則為運(yùn)營(yíng)部門提供一種控制和維護(hù)這些運(yùn)行部分的手段。它是目前基于時(shí)分多址技術(shù)的移動(dòng)通信體制中最成熟、最完善、應(yīng)用最廣的一種。我國(guó)于1993開(kāi)始建立GSM實(shí)驗(yàn)網(wǎng)，到目前已建成了覆蓋全國(guó)的數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)，是我國(guó)公眾陸地移動(dòng)通信網(wǎng)的主要方式之一。 室內(nèi)分布系統(tǒng)現(xiàn)狀隨著GSM網(wǎng)絡(luò)容量的不斷擴(kuò)大，基站也越來(lái)越密集。在大城市，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了室外的無(wú)縫覆蓋，但是室內(nèi)覆蓋的問(wèn)題一直都沒(méi)有得到很好的解決，主要原因是現(xiàn)代化大規(guī)模建筑物穿透損耗的影響比較大。無(wú)線電波在傳播過(guò)程中，由于受地形、地物或建筑物的影響，會(huì)存在陰影效應(yīng)、多徑干擾等情況，從而造成信號(hào)衰落，在其覆蓋范圍內(nèi)出現(xiàn)信號(hào)弱或無(wú)信號(hào)的盲區(qū)，典型的如電梯、高層建筑物內(nèi)部、車庫(kù)和地下通道等。為解決上述室內(nèi)信號(hào)覆蓋不理想的問(wèn)題，目前最有效的解決方法是在建筑物內(nèi)安裝室內(nèi)分布系統(tǒng)。該系統(tǒng)就是將基站的信號(hào)通過(guò)有線方式直接引入到室內(nèi)的每一個(gè)區(qū)域，再通過(guò)小型天線將基站信號(hào)發(fā)送出去，從而達(dá)到消除室內(nèi)覆蓋盲區(qū)、抑制干擾的目的，它不僅能夠解決宏蜂窩中的覆蓋問(wèn)題，分擔(dān)宏蜂窩的話務(wù)量，為樓內(nèi)的移動(dòng)通信用戶提供穩(wěn)定、可靠的室內(nèi)信號(hào)，使用戶在室內(nèi)也能享受高質(zhì)量的移動(dòng)通信服務(wù)。而且選址靈活、安裝維護(hù)簡(jiǎn)單方便，因而得到日益廣泛的應(yīng)用。GSM系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)階段:網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期，主要矛盾是覆蓋問(wèn)題；網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中期，主要矛盾是容量問(wèn)題；網(wǎng)絡(luò)發(fā)展后期，質(zhì)量就成為主要矛盾。GSM系統(tǒng)發(fā)展到現(xiàn)在，網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量己成為運(yùn)營(yíng)商之間競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵，只有不斷地提高網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，才能吸引更多的客戶。而改善室內(nèi)覆蓋則可以大大地改善網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，提高尋呼成功率，吸收更多的話務(wù)量。分析表明，有三種地方是室內(nèi)覆蓋的重點(diǎn):(1)高層建筑。這些地方由于信號(hào)較雜亂，受到的干擾比較嚴(yán)重，因此，雖然手機(jī)的信號(hào)有時(shí)候很強(qiáng)，但不穩(wěn)定。在10層以上的高層建筑及地勢(shì)較高的市區(qū)，由于孤島效應(yīng)和受同頻或鄰頻干擾的影響，會(huì)產(chǎn)生乒乓切換(高切換點(diǎn))及掉話。改善這些地區(qū)的覆蓋，可以提高接通率，減少掉話率。(2)建筑物內(nèi)部和陰影處。在地下場(chǎng)所存在信號(hào)盲點(diǎn)，特別是因建筑物的屏蔽，樓層、隔墻的阻擋，會(huì)使信號(hào)有5dBm——20dBm，甚至20dBm以上的衰耗，使手機(jī)無(wú)法上網(wǎng)。(3)話務(wù)密集地區(qū)，如會(huì)場(chǎng)、商場(chǎng)、體育館等。話務(wù)量非常高，在繁華的商業(yè)街、露天集體活動(dòng)場(chǎng)所、批發(fā)市場(chǎng)及展覽館內(nèi)，會(huì)出現(xiàn)手機(jī)的密集點(diǎn)(熱點(diǎn))等等，常會(huì)使其周圍基站信道堵塞率上升。在這些地方安裝室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)可以吸收話務(wù)，減少網(wǎng)絡(luò)的擁塞率，提高接通率。因此城市蜂窩網(wǎng)的建設(shè)應(yīng)由室外向室內(nèi)、由二維平面向三維立體覆蓋的方向轉(zhuǎn)化。而實(shí)現(xiàn)這一轉(zhuǎn)化的最佳方案就是采用微蜂窩或直放站以及與之配套的室內(nèi)分布系統(tǒng)。綜上所述，GSM網(wǎng)絡(luò)在發(fā)展后期，主要存在兩個(gè)問(wèn)題:技術(shù)問(wèn)題:當(dāng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、用戶數(shù)、話務(wù)量達(dá)到一定程度時(shí)(1) 宏蜂窩已無(wú)法滿足高話務(wù)區(qū)域需求；(2) 室內(nèi)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、存在大量盲區(qū)；(3) 市內(nèi)高樓林立、信號(hào)復(fù)雜、產(chǎn)生乒乓效應(yīng)；(4) 來(lái)自樓內(nèi)、室內(nèi)的話務(wù)量持續(xù)增加；(5) 分擔(dān)宏蜂窩話務(wù)量，減輕網(wǎng)絡(luò)壓力；商業(yè)問(wèn)題:當(dāng)移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商之間競(jìng)爭(zhēng)達(dá)到一定程度時(shí)(1)移動(dòng)信號(hào)要求無(wú)縫覆蓋；(2)話費(fèi)收入是運(yùn)營(yíng)商最主要的收入來(lái)源；(3)要求盡可能高的通信質(zhì)量(包括接通