【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 范圍。 3G 室內(nèi)站還可以減少小區(qū)的“呼吸效應(yīng)”，在室內(nèi)，用戶共享每個(gè)扇區(qū)提供的功率，而基站提供功率取決于用戶的業(yè)務(wù)和用戶與其之間的距離，在較高的導(dǎo)頻污染環(huán)境下，終端需要更大的功率，產(chǎn)生更多的干擾，從而降低整個(gè)系統(tǒng)質(zhì) 量 。而 用室內(nèi)小區(qū)提供容量，在目標(biāo)建筑物中提供無縫隙覆蓋，可以減少室外宏站負(fù)荷，同時(shí)室內(nèi)用戶可以獲得高質(zhì)量的服務(wù)。 我們也應(yīng)該看到，在 2G 向 3G 演進(jìn)的過程中，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的室內(nèi)覆蓋還存在一些問題待解決。目前，室內(nèi)達(dá)到信號(hào)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)域僅有 %到 %， 與覆蓋目標(biāo)相差很遠(yuǎn)，按照有關(guān)要求，在密集城區(qū)，建筑物室內(nèi) 3G 覆蓋一般要求達(dá)到信號(hào)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)域應(yīng)大于95%。由此可見，室內(nèi)覆蓋還有很大的發(fā)展空間。在 2G 時(shí)代，室內(nèi)覆蓋存在的主要問題是室內(nèi)外干擾的控制 。到了 3G 時(shí)代問題就變得比較復(fù)雜了。首先，需要解決多系統(tǒng)室內(nèi)覆蓋的問題。實(shí)現(xiàn)多系統(tǒng)室內(nèi)覆蓋 (2G/3G/Wlan)十分必要，因?yàn)槟壳拔覈?guó)移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商已有規(guī)模龐大的2G 室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)，而新建室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)涉及比較頭疼的業(yè)主協(xié)調(diào)問題，同時(shí)考慮節(jié)約成本的需要，需要對(duì)多系統(tǒng)室內(nèi)覆蓋進(jìn)行整體規(guī)劃并重點(diǎn)考慮共存干 擾問題、器件共用及相關(guān)要求，哪些無源、有源器件能夠共用，哪些必須新增，要對(duì)共用器件提出相應(yīng)的技術(shù)要求，同時(shí)要處理好共用時(shí)不同系統(tǒng)覆蓋范圍不一致問題。其次，要做好 3G 室內(nèi)覆蓋規(guī)劃，包括多種解決方案選擇、信號(hào)源選擇、是否需要 DAS 以及天線點(diǎn)個(gè)數(shù)、直放站如何使用以及室內(nèi)外同 /異頻選擇等。另外，要做好 3G 室內(nèi)覆蓋的優(yōu)化問題，包括室內(nèi)外干擾控制、室內(nèi)外切換等。 總之，室內(nèi)覆蓋問題不僅在 2G 時(shí)代沒有得到很好解決，在 3G 時(shí)代仍將是 A 市移動(dòng)部署網(wǎng)絡(luò)過程中需要面對(duì)的一大難題。解決室內(nèi)覆蓋，不僅需要 A 市移動(dòng)的高度重視，還需要做 好整個(gè)網(wǎng)絡(luò)部署的規(guī)劃，并且協(xié)調(diào)好與有關(guān)方面的關(guān)系，使得新的移動(dòng)通信室內(nèi)覆蓋方案能夠順利推進(jìn)，從而吸引用戶，把握商機(jī)，今年 A 市室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)工程就是為這個(gè)目標(biāo)努力的。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 第一章 室內(nèi)覆蓋 系統(tǒng)概述 第一節(jié) 室內(nèi)覆蓋問題 室內(nèi)移動(dòng)通信存在以下幾個(gè)問題 : ①覆蓋方面，由于建筑物自身的屏蔽和吸收作用，造成了無線電波較大的傳輸衰耗，形成了移動(dòng)信號(hào)的弱場(chǎng)強(qiáng)區(qū)甚至盲區(qū) ,致使大樓的地下室 ,一層場(chǎng)強(qiáng)較弱 ,甚至存在一些盲區(qū)。由于室內(nèi)的覆蓋不好 ,容易造成手機(jī)脫網(wǎng)的現(xiàn)象 ,造成尋呼無響應(yīng) ,用戶不在服務(wù)區(qū)現(xiàn)象。 ② 容量方面，建筑物諸如大型購(gòu)物商場(chǎng)、會(huì)議中心，由于移動(dòng)電話使用密度過大，局部網(wǎng)絡(luò)容量不能滿足用戶需求，無線信道發(fā)生擁塞現(xiàn)象。 ③ 質(zhì)量方面，建筑物高層空間極易存在無線頻率干擾，服務(wù)小區(qū)信號(hào)不穩(wěn)定，出現(xiàn)乒乓切換效應(yīng)，話音質(zhì)量難以保證，并出現(xiàn)掉話現(xiàn)象。 第二節(jié) 室內(nèi)覆蓋的引入 一 、 室內(nèi)覆蓋的概念 室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)為上述問題提供了較佳的解決方案。其原理是利用室內(nèi)天線分布系統(tǒng)將移動(dòng)基站的信號(hào)均勻分布在室內(nèi)每個(gè)角落，從而保證室內(nèi)區(qū)域擁有理想的信號(hào)覆蓋。 室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的建設(shè)，可以較為全面地改善建筑物內(nèi)的通話質(zhì)量，提高移動(dòng)電話接通率，開辟出高質(zhì)量的室內(nèi)移動(dòng)通信區(qū)域；同時(shí)，使用室內(nèi)蜂窩系統(tǒng)可以分擔(dān)室外宏蜂窩話務(wù)，擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)容量，從整體上提高移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)水平。 二、 室內(nèi)覆蓋引入 應(yīng)用這些方案可帶來的效果有： ① 可以較為全面地改善建筑物內(nèi)的通話質(zhì)量，提高移動(dòng)電話接通率，開辟出高質(zhì)量的室內(nèi)移動(dòng)通信區(qū)域。 ② 使用微蜂窩系統(tǒng)可以分擔(dān)室外宏蜂窩話務(wù)，擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)容量。 ③ 解決高層干擾問題。如：在大樓的高層，許多室外 小區(qū)的信號(hào)有直達(dá)路徑到達(dá)室內(nèi)，畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 來自各個(gè)方向的信號(hào)電平較高，干擾大，很難有干凈的不受干擾的信道。解決的辦法是用室內(nèi)覆蓋，靠滿足較高的 C/I 值，獲得較高質(zhì)量的室內(nèi)移動(dòng)通信服務(wù)。對(duì)于室內(nèi)覆蓋，天線的輸出功率很低，加上建筑物外墻的衰減，因此室內(nèi)小區(qū)對(duì)室外小區(qū)的影響是很有限的。 圖 室內(nèi)覆蓋示意圖 第 三 節(jié) 實(shí)現(xiàn)室內(nèi)覆蓋的方法 實(shí)現(xiàn)室內(nèi)覆蓋的技術(shù)方案可分為三種： ① 微 (宏 )蜂窩有線接入方式 是以室內(nèi)微 (宏 )蜂窩系統(tǒng)作為室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的信號(hào)源，即有線接入方式。適用于覆蓋范圍較大且話務(wù)量相對(duì)較高的建筑物內(nèi)，在市區(qū)中心使用較多，解決覆蓋和容量問題。 ② 宏蜂窩無線接入方式 是以室外宏蜂窩作為室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的信號(hào)源，即無線接入方式。適用于低話務(wù)量和較小面積的室內(nèi)覆蓋盲區(qū)，在市郊等偏遠(yuǎn)地區(qū)使用較多。 ③ 直放站 在室外站存在富余容量的情況下，通過直放站將室外信號(hào)引入室內(nèi)的覆蓋盲區(qū)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 一、微 (宏 )蜂窩有線接入方式 改善高話務(wù)量地區(qū)的室內(nèi)信號(hào)覆蓋，微 (宏 )蜂窩是最佳解決方案。與宏蜂窩無線接入方式相比，微 (宏 )蜂窩有線 接入方式是更好的室內(nèi)系統(tǒng)解決方案。微 (宏 )蜂窩有線接入方式的通話質(zhì)量比宏蜂窩無線接入方式要高出許多，對(duì)宏蜂窩無線指標(biāo)的影響甚小，并且具有增加網(wǎng)絡(luò)容量的效果。 但微 (宏 )蜂窩有線接入方式在室內(nèi)使用時(shí)，受建筑物結(jié)構(gòu)的影響，使其覆蓋受到很大限制。對(duì)于大型寫字樓等，如何將信號(hào)最大限度、最均勻地分布到室內(nèi)每一個(gè)地方，是網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化所要考慮的關(guān)鍵。且蜂窩有線接入方式的弱點(diǎn)在于成本較為昂貴，需要進(jìn)行頻率規(guī)劃，需要增建傳輸系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作量大。因此，對(duì)宏蜂窩無線接入方式或微 (宏 )蜂窩有線接入方式的選取，需要綜合權(quán)衡移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和 運(yùn)營(yíng)等多方面因素才能定奪。 二、宏蜂窩無線接入方式 宏蜂窩無線接入方式的主要優(yōu)勢(shì)在于成本低、工程施工方便，并且占地面積小 。其弱點(diǎn)在于對(duì)宏蜂窩無線指標(biāo)尤其是掉話率的影響比較明顯。 目前，采用選頻直放站并增加宏蜂窩的小區(qū)切換功能可以緩解這一矛盾 :當(dāng)對(duì)應(yīng)的宏蜂窩頻率發(fā)生變化時(shí)，直放站選頻模塊需要作相應(yīng)調(diào)整。隨著運(yùn)營(yíng)商對(duì)成本和網(wǎng)絡(luò)資源利用率的注重，宏蜂窩無線接入方式出現(xiàn)升溫的勢(shì)頭。 三、直放站 在室外站存在富余容量的情況下，通過直放站（ Repeater）將室外信號(hào)引入室內(nèi)的覆蓋盲區(qū)。 利用蜂窩解決室內(nèi)問 題也存在很大的局限性。建設(shè)蜂窩的設(shè)備投入與工程周期都較大，只適合在話務(wù)量集中的高檔會(huì)議廳或商場(chǎng)使用。在這種情況下，直放站（ Repeater）以其靈活簡(jiǎn)易的特點(diǎn)成為解決簡(jiǎn)單問題的重要方式。直放站不需要基站設(shè)備和傳輸設(shè)備，安裝簡(jiǎn)便靈活，設(shè)備型號(hào)也豐富多樣，在移動(dòng)通信中正扮演越來越重要的角色。 直放站的應(yīng)用場(chǎng)合主要有以下幾種： ① 擴(kuò)大服務(wù)范圍，消除覆蓋盲區(qū)； ② 在郊區(qū)增強(qiáng)場(chǎng)強(qiáng)，擴(kuò)大郊區(qū)站的覆蓋； ③ 沿高速公路架設(shè) ，增強(qiáng)覆蓋效率； ④ 解決室內(nèi)覆蓋； 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 ⑤ 將空閑基站的信號(hào)引到繁忙基站的覆蓋區(qū)內(nèi)，實(shí)現(xiàn)疏忙。 表 蜂窩和直放站的比較 使用蜂窩 使用直放站 1. 是否增加容量 根據(jù)需要增加容量 不能增加容量 2. 信號(hào)質(zhì)量 好 一般 3. 設(shè)置優(yōu)先級(jí) 可以 不可以 4. 對(duì)網(wǎng)絡(luò)的影響 小 控制不好影響很大 5. 是否需要傳輸設(shè)備 需要 不需要 6. 是否需要重新頻率規(guī)劃 需要 不需要 7. 是否需要調(diào)整參數(shù) 需要 支持 8. 是否支持容量動(dòng)態(tài)分配 不支持 (容量預(yù)分配 ) 支持 9. 是否支持多運(yùn)營(yíng)商 不支持 支持 10. 是否支持多頻、多系統(tǒng)環(huán)境 不支持 支持 11. 安裝時(shí)間 較長(zhǎng) 較短 12. 投資 較多 較少 第 四 節(jié) 室內(nèi)覆蓋的信號(hào)源和信號(hào)分布 一、信號(hào)源的提取方式 直放站做信號(hào)源 ? 、 通過直放站的施主天線直接從附近基站提取信號(hào) 圖 施主天線直接從附近基站提取信號(hào) ? 、 用耦合器從附近基站耦合部分信號(hào)通過光纖傳送到盲區(qū)內(nèi)的直放站 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 圖 信號(hào)通過光纖傳 送圖示 ? 、 用耦合器從附近基站耦合部分信號(hào)通過電纜傳送到盲區(qū)內(nèi)的直放站 圖 信號(hào)通過電纜傳送圖示 增加蜂窩 (基站 ) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 圖 使用蜂窩圖示 二 、信號(hào)分布的幾種方式 無源天饋分布方式 通過無源器件和天線、饋線，將信號(hào)傳送和分配到室內(nèi)所需環(huán)境，以得到良好的信號(hào)覆蓋。用于中小型地區(qū)。 圖 無源天饋分布方式 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 有源分布方式 通過有源器件 (有源集線器、有源放大器、有源功分器、有源天線等 )和天饋線進(jìn)行信號(hào)放大和分配。 光纖分布方式 主要利用光纖來進(jìn)行信號(hào)分布。適合于大型和分散型室內(nèi)環(huán)境的主路信號(hào)的傳輸。 圖 光纖分布方式 泄漏電纜分布方式 信號(hào)源通過泄漏電纜傳輸信號(hào)，并通過電纜外導(dǎo)體的一系列開口，在外導(dǎo)體上產(chǎn)生表面電流，從而在電纜開口處橫截面上形成電磁場(chǎng)，這些開口就相當(dāng)于一系列的天線起到信號(hào)的發(fā)射和接收作用。它適用于隧道、地鐵、長(zhǎng)廊等地形。 圖 泄漏電纜分布方式 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 表 幾種信號(hào)分布方式的比較 信號(hào)分布方式 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 無源天饋分布方式 成本低、無源器件，故障率低、無需供 電，安裝方便、無噪聲累積、寬頻帶 。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)較為復(fù)雜、信號(hào)損耗較大時(shí)需加干放 有源分布方式 設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，布線靈活，場(chǎng)強(qiáng)均 勻 。 頻段窄，多系統(tǒng)兼容困難；需要供電，故障率高、有噪聲積累，造價(jià)高 光纖分布方式 傳輸距離遠(yuǎn)，布線方便，性和 傳輸質(zhì)量好。 造價(jià)高 泄漏電纜分布方式 場(chǎng)強(qiáng)分布均勻，可控性高；頻 段寬，多系統(tǒng)兼容性好。 造價(jià)高，傳輸距離近。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 第 二 章 A 市移動(dòng)室內(nèi)覆蓋規(guī)劃的流程 A 市 室內(nèi)覆蓋規(guī)劃分為幾個(gè)不同的階段 。 首先要做的是找到想要覆蓋的目標(biāo)建筑物 。 需要室 內(nèi)覆蓋的地方通常是 : ① 室內(nèi)盲區(qū) 新建大型建筑、地下停車場(chǎng)、辦公樓、賓館和公寓等。 ② 話務(wù)量高的大型室內(nèi)場(chǎng)所 車站、機(jī)場(chǎng)、商場(chǎng)、體育館、購(gòu)物中心等。 ③ 發(fā)生頻繁切換的室內(nèi)場(chǎng)所 高層建筑的上層以及頂部，收到多個(gè)基站的功率近似的信號(hào)。 在站點(diǎn)的初步勘察后 ,進(jìn)行站點(diǎn)的詳細(xì)勘測(cè) 。 接著進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì) ,然后安裝設(shè)備 ,安裝完成之后 ,無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃人員還要進(jìn)行測(cè)試和優(yōu)化 ,看能否達(dá)到預(yù)期的要求 。 下面用一個(gè)流程來表示規(guī)劃的流程 。 ① 站點(diǎn)獲得 客戶需求 目標(biāo)建筑物 —初步的站點(diǎn)調(diào)查 沒有目標(biāo)的建筑物 —站點(diǎn)調(diào)查獲取 可能的目標(biāo)建筑 物 —建議 :客戶接受目標(biāo)建筑物 ② 站點(diǎn)的初步調(diào)查 /預(yù)規(guī)劃 建筑物信息 周圍網(wǎng)絡(luò)信息 (小區(qū)位置 ) 解決草稿設(shè)計(jì) ③ 站點(diǎn)查看 傳播測(cè)量 確定天線的位置 ,電纜路線 ,BTS 設(shè)備 位置草稿和照片 ④ 詳細(xì)設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 系統(tǒng)圖 功率預(yù)算計(jì)算 解決方案描述 ⑤ 批準(zhǔn) 室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì) 安裝設(shè)計(jì) ⑥ 站點(diǎn)安裝 參數(shù)設(shè)計(jì)和調(diào)整 參數(shù)配置和頻率規(guī)劃 調(diào)整和優(yōu)化 ⑦ 網(wǎng)絡(luò)跟蹤 網(wǎng)絡(luò)話務(wù)觀察 容量監(jiān)視 第一節(jié) 站點(diǎn)獲得 ① 客戶需求的詳細(xì)說明 ,用戶數(shù) ,覆蓋要求 ,服務(wù)等級(jí) ② 在設(shè)計(jì)前收集周圍小區(qū)的信息 ③ 在開始規(guī)劃前 ,獲得物業(yè)的允許 ,考察大樓 ,或者最好得到大樓的設(shè)計(jì)平面圖 ④ 準(zhǔn)備目標(biāo)建筑的列表 ⑤ 從客戶那里得到被批準(zhǔn)的目標(biāo) 第 二 節(jié) 站點(diǎn)的初步調(diào)查 /預(yù)規(guī)劃 ① 獲得樓層布置和大樓的星系 ,以及人員的分布情況 ② 預(yù)先考察可能的天線布放的位置 ,電纜布放 ,尋找 BTS 的最佳位置 ③ 做測(cè)試確定天線和最終安裝位置 ④ 為每一個(gè)天線安裝位置照相 ,存為資料 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 第 三 節(jié) 詳細(xì)設(shè)計(jì) 這是設(shè)計(jì)的重要部分 。 詳細(xì) 的設(shè)計(jì)包括功率預(yù)算 ,系統(tǒng)圖 ,解決方案描述 。 功率與損耗的意義是保證在發(fā)射端和天線端的射頻部件的衰減不太大 ,以提供足夠高的信號(hào)電平 。 這也最終決定是使用同軸電纜 ,還是光纖來給天線饋電 。 需要的信號(hào)電平將決定天線的數(shù)量和站點(diǎn)使用的設(shè)備類型 。 典型的室內(nèi)應(yīng)用 ,在覆蓋區(qū)域的 95%內(nèi) ,信號(hào)電平介于 80dBm和 85dBm之間 。 這就決定了在不同位置處的天線需要的 EIRP值和 BTS,電纜 ,天線的數(shù)量 。 通常運(yùn)營(yíng)者根據(jù)不同的覆蓋類型 ,例如 :農(nóng)村、郊區(qū)、市區(qū)、密集市區(qū)、室內(nèi)等來定義信號(hào)電平 .除了 EIRP,小區(qū)的范圍也取決于環(huán)境類型 辦公室、賓館、商場(chǎng)的布局 。 下表列舉了一些典型的環(huán)境 。 EIRP 值也可以由下面的方法通過測(cè)試來確定 。 表 EIRP 值的測(cè)試 環(huán)境類型 EIRP 小區(qū)范圍 開放的辦公室 1517dbm 6080m 賓館 1517d