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tdscdma室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)畢業(yè)論文(編輯修改稿)

2025-06-25 22:08 本頁(yè)面
 

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 直放站的接收底噪抬升以至飽和自激的問(wèn)題。優(yōu)點(diǎn)在于建設(shè)的成本較低,無(wú)需嚴(yán)格的機(jī)房和建站條件,可以靈活地結(jié)合具體的室內(nèi)覆蓋系統(tǒng),并且配置和實(shí)施十分靈活。缺點(diǎn)是要仔細(xì)核算基站的基帶所能承載的處理能力,同時(shí)遠(yuǎn)端無(wú)線接入設(shè)備需要獨(dú)立的傳輸和供電設(shè)備。  對(duì)于TDSCDMA系統(tǒng),射頻電纜在2GHz以上頻段的損耗比較大,拉遠(yuǎn)距離短,一般在60m左右;且射頻電纜數(shù)量多,也相應(yīng)帶動(dòng)其他輔材數(shù)量的增加,給基站成本很大壓力;而射頻拉遠(yuǎn)技術(shù)在降低饋線損耗和電纜數(shù)量及安裝難度控制等方面面臨著極大的困難,導(dǎo)致了建設(shè)成本偏高的后果。TDSCDMA網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)宏峰窩基站(一套天線)的覆蓋半徑只能有1~3km,在城市內(nèi)高樓林立的地區(qū)覆蓋半徑還要小得多,為實(shí)現(xiàn)完好的覆蓋,就必須架設(shè)大量的基站?! DSCDMA系統(tǒng)中,采用中頻拉遠(yuǎn)方案就可以很好地解決上述問(wèn)題,即將無(wú)線基站中的模擬射頻收發(fā)部分與無(wú)線基站的基帶數(shù)字信號(hào)處理部分在模擬中頻處分開(kāi),形成遠(yuǎn)端射頻前端設(shè)備與室內(nèi)單元。中頻拉遠(yuǎn)技術(shù)通過(guò)基站室內(nèi)單元的模擬中頻接口,將射頻的收發(fā)信機(jī)拉遠(yuǎn)至天線附近。下行方向?qū)⒅蓄l信號(hào)傳輸?shù)缴漕l前端,經(jīng)混頻后轉(zhuǎn)換為射頻信號(hào),再由天線發(fā)射;上行方向?qū)奶炀€發(fā)射過(guò)來(lái)的射頻信號(hào)在前端混頻為中頻信號(hào),通過(guò)中頻傳輸系統(tǒng)傳回到基站室內(nèi)單元。遠(yuǎn)端射頻前端設(shè)備與室內(nèi)單元間可以用有線和無(wú)線傳輸手段相連接。其介質(zhì)可以是中頻電纜、光纖等。與傳統(tǒng)的射頻拉遠(yuǎn)技術(shù)相比,中頻拉遠(yuǎn)技術(shù)具有以下顯著的優(yōu)點(diǎn):電纜數(shù)量少、傳輸距離遠(yuǎn)、組網(wǎng)靈活、成本大幅降低等?! ♂槍?duì)以上關(guān)于室內(nèi)覆蓋的信號(hào)源的介紹,我們對(duì)一些特定方案下的典型場(chǎng)景提出了解決方案,如表21所示。表21 部分場(chǎng)景的室內(nèi)覆蓋解決方案  傳輸介質(zhì)和分布系統(tǒng)作為室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的重要組成部分,主要有同軸電纜,光纖和泄漏電纜三種?! 。?)同軸電纜是最為常用的材料,其優(yōu)點(diǎn)是性能穩(wěn)定、造價(jià)便宜、設(shè)計(jì)方案靈活、易于維護(hù)和進(jìn)行線路調(diào)整、工作頻段合適、可以兼容多種制式的系統(tǒng),但覆蓋范圍受同軸電纜的傳輸損耗的限制,傳輸保密性差。大型同軸電纜室內(nèi)分布系統(tǒng)通常需要多個(gè)干線放大器作為信號(hào)的放大接力?! 。?)光纖的路損較小,不加干線放大器也可以將信號(hào)送到多個(gè)區(qū)域,保證足夠的信號(hào)強(qiáng)度,性能穩(wěn)定可靠,傳輸容量較大,易于設(shè)計(jì)和安裝,可兼容多種移動(dòng)通信系統(tǒng)。但是在建設(shè)的過(guò)程中需要增加專門(mén)的電轉(zhuǎn)光,光轉(zhuǎn)電設(shè)備,且依賴于遠(yuǎn)端供電。在TDSCDMA室內(nèi)分布系統(tǒng)中還有一個(gè)問(wèn)題是光電互換時(shí)存在時(shí)延,需要在使用中引起注意。 ?。?)泄漏電纜由導(dǎo)體、絕緣介質(zhì)和開(kāi)有周期性槽孔的外導(dǎo)體組成。電磁波在泄漏電纜中縱向傳輸?shù)耐瑫r(shí)通過(guò)槽孔向外界輻射電磁波;外界的電磁場(chǎng)也可以通過(guò)槽孔感應(yīng)到泄漏電纜內(nèi)部并送到接收端。泄漏電纜提供的是功率低、輻射均勻的“霧狀”覆蓋。優(yōu)點(diǎn)是信號(hào)強(qiáng)度均勻,缺點(diǎn)是較高的電纜傳輸損耗,需要較強(qiáng)的信號(hào)輸入;安裝技術(shù)要求較高,每隔1m就要求裝一個(gè)掛鉤,懸掛起來(lái)時(shí)電纜不能貼著墻面,而且至少要與墻面保持2cm的距離,不但影響美觀,而且價(jià)格是普通電纜的2倍。它多用于一些特殊場(chǎng)景下,因?yàn)槠胀ㄌ炀€無(wú)法實(shí)現(xiàn)較好的覆蓋,如豎井,隧道,地鐵等?! 〕诵盘?hào)源,傳輸介質(zhì)和分布系統(tǒng)之外,室內(nèi)分布系統(tǒng)還需要功分器,耦合器,干線放大器和天線等器件。 ?。?)功分器和耦合器 主要有無(wú)源和有源(功分器和耦合器)兩種器件,工作頻段合適可以兼容多種制式的系統(tǒng)。采用無(wú)源器件的系統(tǒng)設(shè)備性能穩(wěn)定,安全性高,維護(hù)簡(jiǎn)單,信號(hào)經(jīng)過(guò)功分器,耦合器和線路損耗后,到達(dá)天線處的強(qiáng)度不同,覆蓋的效果也不同。而有源系統(tǒng)的信號(hào)到達(dá)末端時(shí)被放大器放大,達(dá)到理想的強(qiáng)度,保證覆蓋效果。例如一些大型商場(chǎng),就需要有源系統(tǒng)保證其覆蓋。因而,有源系統(tǒng)建設(shè)和維護(hù)復(fù)雜,有源設(shè)備易損壞,系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性不如前者?! 。?)干線放大器 信號(hào)的傳輸會(huì)有一定的損耗,為了保證覆蓋的效果,需要在傳輸過(guò)程中進(jìn)行放大,這時(shí)就需要干線放大器。在TDSCDMA系統(tǒng)中,上下行工作于同一頻段,應(yīng)該避免上下行鏈路的自激干擾問(wèn)題;另外,對(duì)于多種制式共用室內(nèi)分布系統(tǒng),不同頻段的信號(hào)在此前的路損可能不同,應(yīng)均衡各頻段信號(hào)的放大率,以達(dá)到最佳的覆蓋效果。 ?。?)天線 室內(nèi)覆蓋的天線主要有全向天線和定向天線兩種,根據(jù)具體場(chǎng)景的需求合理選擇。通常以吸頂天線為主,它主要有3dBi天線和5dBi天線,在水平方向全向發(fā)射。兩種天線在垂直方向信號(hào)能量集中角度上有區(qū)別,3dBi天線適合開(kāi)闊空間的覆蓋,如會(huì)議廳;5dBi天線的垂直發(fā)射角度對(duì)于前者要小,能量更加集中,適合于樓層間的覆蓋。為了防止室內(nèi)信號(hào)泄漏對(duì)室外信號(hào)產(chǎn)生干擾等情況,采用定向天線向室內(nèi)需求方向覆蓋。與2G等其他系統(tǒng)共用室內(nèi)分布系統(tǒng)時(shí),需要考慮不同制式的鏈路損耗的區(qū)別來(lái)調(diào)整天線的位置和數(shù)量,以滿足覆蓋需求。  綜上所述,信號(hào)源,信號(hào)的傳輸介質(zhì)和分布系統(tǒng)以及功分器,耦合器,干線放大器,天線等器件共同組成了室內(nèi)分布系統(tǒng)。根據(jù)具體的情況選取適合的器件,其中一些器件可以不用,如干線放大器等。第3章 TDSCDMA室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)規(guī)劃與設(shè)計(jì)對(duì)于TDSCDMA室內(nèi)分布系統(tǒng),優(yōu)先選擇異頻組網(wǎng)方案,在頻率緊張的情況下,可考慮混頻組網(wǎng)方案(但須保證主頻點(diǎn)和周?chē)弲^(qū)主頻點(diǎn)異頻)。(1)TDSCDMA室內(nèi)分布系統(tǒng)建設(shè)以改造現(xiàn)有GSM室內(nèi)分布系統(tǒng)、2G/3G共用方式為主,應(yīng)確保原有GSM網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行,并為后續(xù)優(yōu)化建設(shè)留有余地。(2)室內(nèi)外覆蓋一體化原則:確保室內(nèi)分布系統(tǒng)提供良好的室內(nèi)覆蓋,同時(shí)要控制好室內(nèi)信號(hào),避免對(duì)室外構(gòu)成強(qiáng)干擾。(3)在頻率資源足夠、設(shè)備支持的情況下室內(nèi)外盡量采用異頻組網(wǎng)方式(室內(nèi)外頻點(diǎn)分配見(jiàn)頻率配置方案)。頻率資源緊張的情況下也應(yīng)保證與室外有切換關(guān)系的室內(nèi)小區(qū)的主載頻與室外主載頻保持異頻。(4)TDSCDMA室內(nèi)分布系統(tǒng)信號(hào)源主要采用宏蜂窩、微蜂窩、BBU+RRU等設(shè)備。(5)室內(nèi)分布系統(tǒng)工程的建設(shè)必須滿足國(guó)家和通信行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),電磁輻射3值應(yīng)滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。(6)室內(nèi)分布系統(tǒng)的改造需要綜合考慮GSM900、DCS1800、3G和Wlan共用的需求。3.2技術(shù)指標(biāo)要求(1)室內(nèi)分布無(wú)線覆蓋邊緣場(chǎng)強(qiáng)PCCPCH RSCP=85dBm。(2)PCCPCH C/I=3dB。(3)室內(nèi)信號(hào)的外泄電平,在室外10米處PCCPCH RSCP≤-95dBm。或者距離室內(nèi)分布系統(tǒng)樓宇10米外,室內(nèi)分布系統(tǒng)信號(hào)PCCPCH RSCP強(qiáng)度應(yīng)比室外基站信號(hào)強(qiáng)度低9db以上。(4)無(wú)線信道呼損:無(wú)線信道呼損不高于2%。(5)無(wú)線覆蓋區(qū)內(nèi)可接通率:要求在無(wú)線覆蓋區(qū)內(nèi)的90%的位置,99%的時(shí)間移動(dòng)臺(tái)可接入網(wǎng)絡(luò)。(6)塊差錯(cuò)率目標(biāo)值(BLER Target):話音1%,~1%,PS數(shù)據(jù)5~10%。 TDSCDMA室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)建設(shè)流程  圖31給出了TDSCDMA室內(nèi)分布系統(tǒng)建設(shè)流程示意。 圖31 TDSCDMA室內(nèi)分布系統(tǒng)建設(shè)流程示意圖  通過(guò)專項(xiàng)規(guī)劃確定TDSCDMA室內(nèi)覆蓋區(qū)域和業(yè)務(wù)之后,應(yīng)勘察所需覆蓋的建筑物,得到建筑物平面圖。獲得建筑物相關(guān)信息、人員分布情況,考察可能的天線布放位置、電纜布放、尋找信號(hào)源放置的最佳位置。在詳細(xì)設(shè)計(jì)前收集周?chē)^(qū)的信息,按照上節(jié)的原則選擇信號(hào)源和分布系統(tǒng)。共分布系統(tǒng)還需要勘查該站點(diǎn)各樓層的GSM天線布置情況,包括各樓層的天線數(shù)量、天線安裝位置和每個(gè)天線口的功率設(shè)計(jì)指標(biāo);分布系統(tǒng)的詳細(xì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D,以及各段饋纜的長(zhǎng)度、直徑和衰耗;接頭、功分器、耦合器的安裝位置和衰耗。根據(jù)這些資料進(jìn)行共分布系統(tǒng)改造設(shè)計(jì)。   在現(xiàn)場(chǎng)往往還需要用測(cè)試手機(jī)進(jìn)行路徑損耗測(cè)試,以確定是否需要添加新的覆蓋區(qū)域和天線。測(cè)量和驗(yàn)證最小耦合損耗(MCL),即考慮手機(jī)在位于離天線最近時(shí)候的路徑損耗,測(cè)試呼叫阻塞率、成功率、掉話率、切換成功率等指標(biāo),在一定的服務(wù)等級(jí)和容量要求的條件下,預(yù)測(cè)室內(nèi)傳播模型。最后畫(huà)系統(tǒng)連接圖,進(jìn)行參數(shù)設(shè)計(jì),給出解決方案,采用不斷建設(shè)不斷優(yōu)化的方式來(lái)得到高質(zhì)量的室內(nèi)系統(tǒng)。第4章 容量配置方案和2G系統(tǒng)的室內(nèi)分布不同的是:在TDSCDMA系統(tǒng)的室內(nèi)分布系統(tǒng)中,需要考慮室內(nèi)用戶的數(shù)量、業(yè)務(wù)類型以及單用戶話務(wù)量,以便采用相應(yīng)的設(shè)備吸收室內(nèi)話務(wù),減少宏基站負(fù)擔(dān),提高用戶滿意度,同時(shí)降低運(yùn)營(yíng)商投資。室內(nèi)覆蓋的容量規(guī)劃應(yīng)充分考慮各種數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求。系統(tǒng)建設(shè)要分區(qū)預(yù)留,分區(qū)數(shù)量主要依據(jù)容量預(yù)測(cè)結(jié)果,以上行75%/下行75%負(fù)荷。各類場(chǎng)景及其業(yè)務(wù)特點(diǎn)如下表41: 表41 各類場(chǎng)景業(yè)務(wù)特點(diǎn) 由于室內(nèi)分布是針對(duì)精品區(qū)域的重點(diǎn)覆蓋,與廣覆蓋的室外場(chǎng)景相比,主要有以下區(qū)別: (1)業(yè)務(wù)分布方面,室內(nèi)分布場(chǎng)景的高端用戶比例較高,數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求相對(duì)較大; (2)用戶密度方面,室內(nèi)分布的用戶密度普遍高于70000用戶/km2,對(duì)應(yīng)于室外密集城區(qū)的最高情況; (3)用戶滲透率:室外用戶滲透率在5%(農(nóng)村)-34%(密集城區(qū))之間,室內(nèi)分布的用戶滲透率在30%-50%之間,同樣高于室外密集城區(qū)的一般情況。 表42給出了不同室內(nèi)場(chǎng)景下的人口密度和用戶密度的估算方法,其數(shù)據(jù)參考了國(guó)外提供的資料和國(guó)內(nèi)的工程經(jīng)驗(yàn)并統(tǒng)一按高峰時(shí)段給出,這里的用戶指TDSCDMA用戶。 表42 室內(nèi)情況下的人口密度與用戶密度 考慮到語(yǔ)音業(yè)務(wù)是3G的最基本業(yè)務(wù),所以不同室內(nèi)場(chǎng)景下的語(yǔ)音業(yè)務(wù)滲透率同室外一樣,均設(shè)定為100%。表43分別給出了不同場(chǎng)景室內(nèi)語(yǔ)音業(yè)務(wù)的單用戶話務(wù)量及話務(wù)量密度(結(jié)合用戶密度,以1000m2為基本單位)。考慮到體育館在重大比賽前和比賽休息階段、民航機(jī)場(chǎng)在候機(jī)時(shí)段和航班到港時(shí)段,語(yǔ)音話務(wù)量會(huì)出現(xiàn)高峰,因此其單用戶話務(wù)量按室外密集一類的最高值給出;相較而言,商場(chǎng)超市、賓館酒店、娛樂(lè)場(chǎng)所的話務(wù)量稍低,按室外一般城區(qū)給出;而地下停車(chē)場(chǎng)的話務(wù)量則按照室外的交通干線給出。表43 各類場(chǎng)景室內(nèi)話務(wù)量及密度表44是可視電話的單用戶話務(wù)量及話務(wù)量密度,其單用戶行為特征均參考語(yǔ)音業(yè)務(wù)。表44 相較于室外環(huán)境較高的移動(dòng)性,在室內(nèi)場(chǎng)景下特別是在寫(xiě)字樓、民航機(jī)場(chǎng)、室內(nèi)體育場(chǎng)/會(huì)議中心和賓館酒店等場(chǎng)所,用戶位置相對(duì)固定,對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求相對(duì)較高。與室外相比,室內(nèi)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)特征如下(表45): 業(yè)務(wù)滲透率:在室內(nèi)有數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求的場(chǎng)景,其滲透率在30%-50%之間,而室外場(chǎng)景最高為50%; 單用戶吞吐量:,而室內(nèi)的各種場(chǎng)景中,只有娛樂(lè)場(chǎng)所按此值定義,其它場(chǎng)景考慮較高的數(shù)據(jù)需求,均按其三倍取值。 對(duì)于單用戶吞吐量較高的幾種典型場(chǎng)所主要基于如下考慮: 會(huì)展中心/會(huì)議中心:新聞中心存在大量數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求,個(gè)人用戶也會(huì)有文件即時(shí)傳送的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)要求; 室內(nèi)體育場(chǎng)館:新聞中心存在大量數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求,個(gè)人用戶會(huì)有即時(shí)圖片傳送等數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)要求; 民航機(jī)場(chǎng):在候機(jī)時(shí),會(huì)有WWW瀏覽、Intranet接入、收發(fā)Email等的數(shù)據(jù)要求;賓館酒店:存在WWW瀏覽、Intranet接入、收發(fā)Email、FTP等數(shù)據(jù)要求。 表45 各類場(chǎng)景數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)特征表46 典型場(chǎng)景容量預(yù)測(cè) TDSCDMA室內(nèi)覆蓋信號(hào)源配置參考 TDSCDMA建設(shè)初期,主要解決網(wǎng)絡(luò)覆蓋和網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量問(wèn)題,因此初期網(wǎng)絡(luò)容量的配置相對(duì)要求較低,但是必須為日后網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容預(yù)留方案。可供選擇信號(hào)原如下表47所示: 表47 信號(hào)源的選擇參考結(jié)合目前TD行業(yè)發(fā)展情況(BBU+RRU為主流組網(wǎng)方案),初期網(wǎng)絡(luò)配置建議按照如下原則: (1)如2G室內(nèi)分布系統(tǒng)使用直放站做信號(hào)源,則TDSCDMA選擇
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