【正文】 ................................................................................ 19 二、重選和切換的優(yōu)化 ........................................................................................................ 19 三、載頻調整優(yōu)化 ................................................................................................................ 20 四、 優(yōu)化過程與網絡存在問題的分析 ................................................................................ 20 重慶郵電大學移通學院本科畢業(yè)設計（論文） VI 第三節(jié) 本章小結 .................................................................................................................... 21 第四章 實例分析 ........................................................................................................................ 22 第一節(jié) 室內覆蓋準備工作 .................................................................................................... 22 第 二節(jié) 方案設計 .................................................................................................................... 24 結 論 ............................................................................................................................................ 27 致 謝 ............................................................................................................................................ 29 參考文獻 ........................................................................................................................................ 30 附 錄 ............................................................................................................................................ 31 一、英文原文 ............................................................................................................................ 31 二、英文翻譯 ............................................................................................................................ 34 重慶郵電大學移通學院本科畢業(yè)設計（論文） 1 前 言 隨著移動運營企業(yè) GSM 網絡規(guī)模的擴大，宏蜂窩基站密度不斷增加，城市的室外覆蓋已基本做到了無縫連接，話音質量也進一步得到了改善和提高。 在一些高層建筑物的低層，基站信號通常較弱，存在部分盲區(qū)；在某些 超高建筑物的高層，又沒有覆蓋。近處基站的信號、遠處基站的信號通過直射、折射、反射、繞射等方式進入室內，信號忽強忽弱不穩(wěn)定，同頻、鄰頻干擾嚴重。這樣，室內覆蓋問題的重要性逐漸突出。由于 移動通信網絡的不可 以預知性，比如周圍環(huán)境，話務量等。 重慶郵電大學移通學院本科畢業(yè)設計（論文） 2 第一章 GSM 網絡的室內覆蓋的意義和現狀 第一節(jié) GSM 網絡的室內覆蓋的意義 隨著通信技術的不斷發(fā)展，移動通信運營商已經建成了比較完整的移動通信網絡。室內覆蓋作為移動通信網絡覆蓋的一個薄弱環(huán)節(jié)，已經成為急待解決的技術問題之一。因此加強室內覆蓋，對于提高移動通信質量，具有重要的意義 。這些建筑物規(guī) 模大、質量好，對移動電話信號有很強的屏蔽作用。另外，在有些建筑物內，雖然手機能夠正常通話，但是用戶密度大，基站信道擁擠，手機上網困難，特別是移動通信的網絡覆蓋、容量、質量是運營商獲取競爭優(yōu)勢的關鍵因素。 室內分布系統(tǒng)就是將宏蜂窩站、微蜂窩或直放站作為信號源，通過耦合器、功分器等無源器件進行分路，經由饋線將信號盡可能地分配到每一副分散安裝在建筑物各個區(qū)域的低功率天線上，從而實現室內信號的均勻分布，保證室內區(qū)域擁有理想的信號覆蓋。室內分布系統(tǒng)的主要作用有 : ①完善網絡覆蓋 密集市區(qū)建筑物的低層、大型建筑物的樓體中心、電梯以及地下場所對信號的屏蔽和吸收非常嚴重，造成這些地方的信號變得 很微弱甚至成為盲區(qū)，通過建設室內分布系統(tǒng)，可以改善對這些地方的覆蓋。通過建設室內分布重慶郵電大學移通學院本科畢業(yè)設計（論文） 3 系統(tǒng)，可以減少手機在這些地方的掉話和頻繁切換，提高通話質量。這時可以利用微蜂窩甚至宏蜂窩基站作為信號源，結合室內分布系統(tǒng)來滿足這些區(qū)域的容量要求 [5]。由此可見，改善移動通信室內覆蓋問題具有多重意義 :一方面可以擴大信號覆蓋面，減少盲區(qū)，增加業(yè)務量 ； 另一方面可以提高接通率、切換成功率等網絡指標；再者可以提高電信企業(yè)形象，提高網絡競爭力，為用戶提供更好更完美的隨時隨地的通信服務。 GSM是世界上第一個對數字調制、網絡層結構和業(yè)務作了規(guī)定的蜂窩系統(tǒng)。在 GSM之前，歐洲各國在整個歐洲大陸上采用了不同的蜂窩標準，對用戶來講，就不能用一種制式的移動臺在整個歐洲進行通信。為此歐洲電信聯盟在 1980初期就開始研制一種覆蓋全歐洲的移動通信系統(tǒng)，即 GSM系統(tǒng)。 GSM 是由移動臺 (MS)、基站子系統(tǒng) (BSS),網路子系統(tǒng) (NSS)、操作支持系統(tǒng) (OSS)組成。 NSS 管理通信業(yè)務，保證 MS 與相關的公用通信網或其他 MS 之間建立通信， NSS 不直接與 MS 互通 。操作支持系統(tǒng)則為運營部門提供一種控制和維護這些運行部分的手段。我國于 1993 開始建立 GSM 實驗網，到目前已建成了覆蓋全國的數字蜂窩移動通信 網，是我國公眾陸地移動通信網的主要方式之一 [14]。在大城市，已經實現了室外的無縫覆蓋，但是室內覆蓋的問題一直都沒有得到很好的解決，主要原因是現代化大規(guī)模建筑物穿透損耗的影響比較大。為解決上述室內信號覆蓋不理想的問題，目前最有效的解決方法是在建筑 物內安裝室內分布系統(tǒng)。而且選址靈活、安裝維護簡單方便，因而得到日益廣泛的應用。 GSM 系統(tǒng)發(fā)展到現 在，網絡質量己成為運營商之間競爭的關鍵，只有不斷地提高網絡質量，才能吸引更多的客戶。分析表明，有三種地方是室內覆蓋的重點 : ①高層建筑。在 10 層以上的高層建筑及地勢較高的市區(qū)，由于孤島效應和受同頻或鄰頻干擾的影響，會產生乒乓切換 (高切換點 )及掉話。 ②建筑物內部和陰影處。 ③話務密集地區(qū)，如會場、商場、體育館等。在這些地方安裝室內覆蓋系統(tǒng)可以吸收話務，減少網絡的擁塞率，提高接通率。而實現這一轉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分布系統(tǒng)。 ②商業(yè)問題 :當移動運營商之間競爭達到一定程度時，移動信號要求無縫覆蓋；話費收入是運營商最主要的收入來源；要求盡可能高的通信質量（包括接通率、掉話率、話音質量）；低成本的投入，完善和優(yōu)化室內信號的覆蓋。 第 三 節(jié) 本章的主要工作 本章 主要介紹了室內分布系統(tǒng)的意義及現狀，從 GSM 網絡的室內分布系統(tǒng)概述及產生的背景，存在的問題和典型的解決方案入手，介紹了室內分布系統(tǒng)建設的必要性、系統(tǒng)的類型及特點。但必須強調的是，室內覆蓋，尤其是無線方式的室內覆蓋，是一個網絡的組成部分，因此，進行室內覆蓋設計時，應從全網的角度進行全面的考慮，不能因為某個室內覆蓋站影響了全網的質量。室內覆蓋是針對室內用戶群，用于改善建筑物內移動通信環(huán)境的一種實施方案，近幾年在移動通信運營商中得到了廣泛應用 。 室內分布系統(tǒng)主要由以下部分組成 :信號源（系統(tǒng)按信號源可分為蜂窩系統(tǒng)、直放站系統(tǒng)）；分布系統(tǒng)，包括同軸電纜布線、光纖布線和泄漏電纜布線，各種發(fā)射天線 (隱型天線、顯型天線 )，功分器 (二功分、四功分等 )，必要時還需要添加干線放大器 (當信號源距離天線過長，信號衰減過多時 )。 （一）蜂窩系統(tǒng) (包括微蜂窩和宏蜂窩 ) 優(yōu)點是信號穩(wěn)定、可靠，通過質量好 ； 缺點是建設周期較長，一次性投資大，還需支付傳輸線路的租建費用 。 （三）信號源的選擇 ①在有光纖資源可利用、并且用戶容量不大的地方，應優(yōu)先考慮使用光纖直放站作為重慶郵電大學移通學院本科畢業(yè)設計（論文） 7 信號源。如果本建筑物上沒有宏蜂窩基站或宏蜂窩基站沒有空閑容量，則可以采用微蜂窩作為信號源 [11]。 表 各類信號源分析比較 信號源 優(yōu)點 缺點 無線同頻直放站 [12] 不需鋪設傳輸線路，設備造價低，配置簡單 不能提高容量，對無線環(huán)境要求高，對施主基站需要嚴格選擇，對室內信號要嚴格控制 無線移頻直放站 不需鋪設傳輸線路，對空間隔離度要求不高，信號相對純凈和穩(wěn)定 不能提高容量，配置復雜，造價較高 光纖直放站 對無線環(huán)境要求低，信號純凈和穩(wěn)定 不能提高容量，設備造價較高，對施主基站仍有反向干擾，而且需要提供傳輸電路 宏蜂窩基站 (己有 ) 結構簡單，投入小 對原基站的噪聲和容量有一定的影響 微蜂窩或宏蜂窩 基站 (新建 ) 增加了系統(tǒng)容量，不需要從其他基站引用信號，使用方便靈活 設備和機房投資較大，需要增加傳輸電路，對于 GSM 需要頻率規(guī)劃，對CDMA 需要 PN 規(guī)劃和安裝 GPS ③在沒有光纖資源可利用或光纖很難到達、并且用戶容量不大的地方，可以采用無線直放站作為信號源，但對于無線同頻直放站必須嚴格控制干擾。 二、分布系統(tǒng)的分類和特點 按所采用設備的不同，分布系統(tǒng)可分為無源系統(tǒng)和有源系統(tǒng)。設備性能穩(wěn)定、安全性高、無噪聲累積、維護簡單、成本低。但系統(tǒng)設重慶郵電大學移通學院本科畢業(yè)設計（論文） 8 計較為復雜，靈活性差。 (二）有源系統(tǒng) 信號經過各級衰耗后，到達末端時可被放大器放大，達到理想的強度。但建設和維護復雜，近端和所有遠端設備都需要電源，有源設備易損壞，系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性較差。 此外，如果按布線材料的不同，室內分布系統(tǒng)還可以分為同軸電纜系統(tǒng)、光纖系統(tǒng)泄漏電纜系統(tǒng)和光電混合 系統(tǒng)等 。大型同軸電纜室內分布系統(tǒng)通常需要多個干線放大器作信號放大接力。適用于樓層不是很高、分布天線數量較少的室內分布系統(tǒng)中。 ②光纖線路損耗小，不加干線放大器也可將信號送到多個區(qū)域，能保證足夠的信號強度，性能穩(wěn)定可靠 。如果使用功分器和耦合 器，隨著距離增長，損耗將不斷加大，在遠端的天線的發(fā)射功率也將會非常低，因此使用光纖系統(tǒng)進行功率分配就成為理想方案，它充分利用了光纖傳輸距離遠和損耗小的優(yōu)勢。 與射頻電纜系統(tǒng)相比，光纖室 內分布天線系統(tǒng)由于使用了光端機，因此增加了很多有源模塊，在投入成本上相對要高一些。光纖分布系統(tǒng)信號傳輸距離遠，適用于超大型建筑及距離較遠的樓群 。在一些結構狹窄、拐彎較多的地方，如地鐵或隧道里面，若使用天線進行覆蓋，天線的覆蓋范圍明顯會受到地形的限制，在這種情況下，就可以使用泄漏電纜進行覆蓋。 重慶郵電大學移通學院本科畢業(yè)設計（論文） 9 另外泄漏電纜造價昂貴也是制約這種天線系統(tǒng)廣泛應用的因素。實際上，不管是射頻電纜室內分布天線系統(tǒng)還是光纖室內分布天線系統(tǒng)，其末端的天線都是通過電纜來連接的，這里所說的光 電混合室內分布天線系統(tǒng)，是在一個建筑物中，部分樓層使用射頻電纜分布天線系統(tǒng)，部分使用光纖分布天線系統(tǒng)，在近距離范圍內通過射頻電纜充分利用微蜂窩或者直放站的功率，再通過耦合器耦合出很小的一部分能量輸入