【专业论文】基于三网融合技术的移动通信室内覆盖解决方案研究

更多相关参考论文设计文档资源请访问HTTP/WWWDOCINCOM/LZJ781219I工程硕士研究生学位论文题目基于三网融合技术的移动通信室内覆盖解决方案研究专业电子与通信工程所在院系信息与通信工程学院2010年10月30日基于三网融合技术的移动通信室内覆盖解决方案研究摘要伴随着三网融合步伐的迈出，移动通信3G各种业务的深入开展，解决建筑物内特别是居民区等楼宇良好的移动信号覆盖是个关键，而传统的移动通信室内分布解决方案可以解决大部分建筑物的信号覆盖问题，但对个别建筑结构复杂或者物业等其他因素导致传统室内分布系统还是无法满足用户室内信号覆盖的需求。而通过有线电视电缆将移动通信信号引入进行室内信号覆盖方案则可以作为一种补充办法。因此，研究基于三网融合技术的移动通信室内覆盖解决方案，对完善移动通信室内分布覆盖理论、指导移动通信室内覆盖系统建设具有十分重要的理论意义和使用价值。本文研究基于有线电视网络传输移动通信无线信号的方法，提出了将移动通信信号通过线缆传输到信号合路器、信号合路器将有线电视信号和移动通信无线信号合并成一路后在有线电视网络线缆上传送、通过有线电视线缆进行信号传输、合并的更多相关参考论文设计文档资源请访问HTTP/WWWDOCINCOM/LZJ781219II信号到达室内有线电视网络终端设备前、利用信号分离器将移动通信无线信号和有线电视信号分离并分别发送、实现房间内的电视接收有线电视信号和移动通信信号覆盖的方法。解决了一些实际工程中的难点问题。本文分别提出了基于CATV电缆接入GSM信号、WLAN信号及3GTDSCDMA系统入户的室内信号覆盖方案，并通过理论及数据分析研究论证了方案的可行性，为后续完善三网融合技术基础上进行室内信号覆盖提供理论参考及应用价值。关键词三网融合信号合路CATV电缆接入室内覆盖更多相关参考论文设计文档资源请访问HTTP/WWWDOCINCOM/LZJ781219IIIBASEDONTHREENETSFUSIONTECHNOLOGYOFMOBILECOMMUNICATIONINDOORCOVERAGESOLUTIONSRESEARCHABSTRACTWITHSTEPSOFTRINETWORKSINTEGRATION,FORFURTHERDEVELOPMENTOFMULTIPLESERVICESOF3GMOBILECOMMUNICATION,ITISSTICKINGPOINTTOPROVIDEGOODMOBILESIGNALCOVERAGECAPABILITYINBUILDINGS,ESPECIALLYINRESIDENTIALBUILDINGANDSOONHOWEVER,THETRADITIONALMOBILEINDOORDISTRIBUTIONSOLUTIONSCANSOLVESIGNALCOVERAGEPROBLEMSOFMOSTBUILDINGS,BUTTHEUSERREQUIREMENTOFINDOORSIGNALCOVERAGECANNOTBESATISFIEDFORSPECIFICTRADITIONALINDOORDISTRIBUTIONSYSTEMCAUSEDBYCOMPLEXCONSTRUCTIONSTRUCTUREORPROPERTYCOMPANYOROTHERFACTORSITCANBEACOMPENSATORYMETHODTOINDUCTTHEMOBILECOMMUNICATIONSIGNALBYWIRETELEVISIONCABLEFORINDOORSIGNALCOVERAGETHEREFORE,ITHASSIGNIFICANTTHEORETICALMEANINGSANDUSEVALUESTORESEARCHTHEINDOORCOVERAGESOLUTIONOFMOBILECOMMUNICATIONBASEONTRINETWORKSINTEGRATIONFORIMPROVETHETHEORYOFMOBILECOMMUNICATIONINDOORDISTRIBUTIONCOVERAGEANDCONDUCTTHECONSTRUCTIONOFMOBILECOMMUNICATIONCOVERAGESYSTEMTHEPRESENTPAPERRESEARCHTHEMETHODSOFWIRELESSSIGNALFORMOBILECOMMUNICATIONBASEDONWIRETELEVISIONNETWORK,THEMETHODINCLUDESTHEMOBILECOMMUNICATIONSIGNALSTRANSMITSTOSIGNALCOMBINERBYCABLE,THECOMBINERCOMBINETHEWIRETELEVISIONANDMOBILECOMMUNICATIONSIGNALTOONESIGNAL,THETRANSMITTEDITONTELEVISIONNETWORK,THECOMBINEDSIGNALWASSPLITINTOTELEVISIONANDMOBILECOMMUNICATIONSIGNALBYSPLITTERBEFOREARRIVINGATTERMINALTELEVISIONNETWORKOFANDTRANSMITTEDSEPARATELY，ITMAKERECEIVINGTELEVISIONSIGNALANDMOBILECOMMUNICATIONSIGNALINDOORCOMETRUE,THEACTUALENGINEERINGSOLVEDSOMEOFTHEDIFFICULTIESTHEPRESENTPAPERRESPECTIVELYPUTSFORWARDINDOORSIGNALCOVERAGESOLUTIONSBASEDONGSMSIGNAL,WLANSIGNALAND3GTDSCDMASIGNALACCESSEDBYCATVCABLE,ANDPROVESTHE更多相关参考论文设计文档资源请访问HTTP/WWWDOCINCOM/LZJ781219IVPRACTICABILITYOFTHESOLUTIONSBYTHEORETICALRESEARCHANDDATAANALYSIS,PROVIDETHEORETICALREFERENCEANDAPPLICATIONVALUEFORIMPLEMENTINGINDOORSIGNALCOVERAGEONTHEBASISOFTRINETWORKSINTEGRATIONTECHNOLOGYKEYWORDSTRINETWORKSINTEGRATIONSIGNALCOMBININGCATVCABLEACCESSINDOORCOVERAGE更多相关参考论文设计文档资源请访问HTTP/WWWDOCINCOM/LZJ781219V目录第一章引言711课题研究背景7111三网融合概念介绍9112广播电视网介绍及发展现状10113互联网介绍及发展现状13114通信网介绍及目前覆盖现状1512主要研究工作17第二章准备知识1821移动通信室内覆盖系统介绍18211移动通信室内覆盖的概念介绍18212移动通信室内覆盖系统的功能及其发展1822室内覆盖系统需求分析20221解决建筑物中信号盲区20222室内信号弱覆盖21223分担话务及提高系统容量2223室内覆盖分布系统设计依据22231室内覆盖分布系统的主要构成22232室内覆盖分布系统的规划23233室内覆盖分布系统多系统合路及改造24234室内覆盖分布系统组网方式2524室内覆盖分布系统接入方式26241无源分布式室内分布系统26242有源分布式室内分布系统26243光纤室内分布系统27244泄露电缆室内分布系统2725移动通信室内覆盖分布系统指标要求2826广播电视网室内覆盖系统29261广播电视网室内覆盖介绍29262光纤同轴电缆混合网（HFC）31263同轴电缆网32第三章基于CATV电缆的移动通信室内覆盖方案3531CATV介绍35311CATV系统介绍35312CATV发展历程35313CATV传输特性36更多相关参考论文设计文档资源请访问HTTP/WWWDOCINCOM/LZJ781219VI32基于CATV电缆接入GSM/TDSCDMA信号入户的方案36321方案介绍36322方案实现原理3733基于CATV电缆接入WLAN信号入户的方案研究38331WOC方案介绍38332WOC实现原理39333WOC方案测试结果4034直接将GSM/TD信号馈入现有CATV电缆传送的方案41341方案描述41342方案实现原理4235利用PICORRU作为AP的GSM/TD信号接入方案43351方案描述43352方案实现原理4436将GSM/TD信号变频处理后馈入现有CATV电缆传送的方案45361方案描述45362方案实现原理45第四章基于CATV电缆的移动通信室内覆盖方案性能分析4741基于CATV电缆传送GSM信号的覆盖性能分析47411CATV电缆传输GSM信号性能分析47412实验结果4842基于CATV电缆传送WLAN信号的覆盖性能分析50421WOC特点50422WOC传输性能验证5143基于CATV电缆传送TD信号的的覆盖性能分析52431直接馈入TD信号方案性能分析52432利用PICORRU作为AP馈入TD信号方案性能分析52433将TD信号变频后馈入的方案性能分析5344方案应用投资分析53441基于CATV电缆的移动通信室内覆盖方案应用场景分析53441基于CATV电缆的移动通信室内覆盖方案性价比分析55第五章结论与展望57缩略语58参考文献59致谢60更多相关参考论文设计文档资源请访问HTTP/WWWDOCINCOM/LZJ7812197第一章引言11课题研究背景3G的魅力在于高速数据与多媒体业务，而视频电话、视频流、游戏等高速数据业务一般都发生在舒适的室内环境中，这些业务功能都需要较大的系统容量和良好的网络质量。3G时代6070的数据业务将发生在室内，欧美国家和中国香港地区的统计显示室内移动电话话务量约占总话务量的1/3；日本NTTDOCOMO公司的调查发现3G用户的室内使用量占到了70，而室外使用量只有301。对运营商而言，大量使用室内覆盖系统，可以争夺室内的话务量。NTTDOCOMO公司统计，实施室内覆盖的建筑物内话务量增大了143倍。室内覆盖还可以用于分散过密地区的网络压力，解决高端用户密集城区覆盖问题，减少室外基站的数量和配置，降低室外网络的整体干扰水平，从而提高整个系统的容量，更好地满足用户对质量的要求，其性能的好坏将直接影响到运营商的客户体验及收益，是其取得成功的关键因素之一。解决室内覆盖的主要方法是建设室内覆盖分布系统，室内分布系统的基本原理是将室外信号通过有线方式引入到室内，再通过小型天线将信号发送出去，从而提高室内覆盖水平。与2G业务相比，3G业务发展的重点将是数据业务，需要更高容量和更高QOS的保障；同时由于3G系统在2GHZ工作频段的传播特性，决定了室内覆盖建设在3G系统建设中的重要性。而传统的室内覆盖系统建设思路是基于2G网络来进行的，其关注的重点往往只是覆盖特性，但这些思路并不能满足3G网络和业务对容量、质量的要求，特别是HSDPA与HSUPA等高速数据业务。因此，3G室内覆盖建设总体上应综合满足网络覆盖、容量、质量、成本四点要求（1）从网络覆盖来看，应能有效解决室内盲区及干扰区域；（2）从网络容量来看，应能分散密集区域的话务量，从而减轻室外基站的压力，降低室外基站的数量和配置；（3）从网络质量来看，应能降低室外系统的负荷，从而降低网络整体更多相关参考论文设计文档资源请访问HTTP/WWWDOCINCOM/LZJ7812198干扰水平，提高整个网络的质量和性能。（4）从建设成本来看，应以最少的设备满足网络质量等要求，提高性价比。在建设形式上，可根据楼宇结构、区域类型、业务量大小、现有分布系统结构等特点来选择站点进行建设。由于受资金和工程实施条件等方面的限制，移动网络建设初期均以室外覆盖为重点，室内覆盖也同样由室外站来解决。随着用户对通信质量要求的不断提高，仅仅在室外提供良好的覆盖已经不能满足市场发展的需要，移动网络必须提供良好的室内覆盖，特别是星级酒店、大型商场、高级写字楼、居民小区等场景。目前对各运营商来说，室外网络覆盖质量已经没有太大的差别，建立精品室内覆盖网络已成为提升运营商在用户心目中的形象的重要因素；良好的室内覆盖已经成为运营商发展用户、提高市场竞争力的重要手段。2G网络对居民小区的覆盖主要由室外宏站进行室内覆盖，但由于3G信号在2GHZ的频率空间衰耗大，很难满足室内环境深度覆盖的要求，导致3G网络商用过程中因室内弱覆盖导致大量的投诉。又因为3G常规的宏站8通道天线体积大不易伪装，居民抵触情绪强，难以进入小区，室内覆盖问题得不到有效解决。同时由于居民对电磁辐射问题的敏感，导致大量的居民小区建设室外基站系统和室内分布系统阻碍重重，如何解决无线信号入室已经成为3G乃至4G必须着力解决的问题。随着三网融合的逐渐展开，电信网、广播电视网的相互渗透、互相兼容、并逐步整合成为统一的信息通信网络。三网融合是为了实现网络资源的共享，避免低水平的重复建设，形成适应性广、容易维护、费用低的高速宽带的多媒体基础平台。广播电视网相比于移动电信网络来讲具备入户率高的优点，如何充分利用广播电视网实现移动通信无线信号的接入即是三网融合的亮点，同时也是解决居民区、别墅群、高档公寓等建筑结构复杂楼宇的移动信号盲区及弱覆盖的有效手段。更多相关参考论文设计文档资源请访问HTTP/WWWDOCINCOM/LZJ7812199111三网融合概念介绍所谓“三网融合”，就是指电信网、广播电视网和互连网的相互渗透、互相兼容、并逐步整合成为全世界统一的信息通信网络。“三网融合”是为了实现网络资源的共享，避免低水平的重复建设，形成适应性广、容易维护、费用低的高速宽带的多媒体基础平台。即电信网、广播电视网、互联网分别在向下一代电信网、下一代广播电视网、下一代互联网的发展和演进过程中，网络的功能趋于一致、业务范围趋于相同，都可以为用户提供打电话、上网和看电视等多种服务。三网融合的本质是未来的电信网、广电网和互联网都可以承载多种信息化业务，创造出更多种融合业务，而不是三张网合成一张网，因此三网融合并不是简单的三网合一2。三网融合是现代信息技术融合发展的必然趋势。加快推进三网融合，是我国当前和今后一个时期应对国际金融危机的重大举措，是培育战略性新兴产业的重要任务，有利于迅速提高国家信息化水平，推动信息技术创新和应用，满足人民群众日益多样的生产、生活服务需求，拉动国内消费，带动相关产业发展，形成新的经济增长点；有利于更好地参与全球信息技术竞争，抢占未来信息技术制高点，确保国家网络信息安全；有利于创新宣传方式，促进中华文化繁荣兴盛，保障国家文化安全。三网融合后，用户只要安装一个网络，便可同时完成上网、看电视、打电话、发短信、发邮件等几乎所有的日常信息处理。用户可以按着遥控器打电话，打开电视机上网冲浪，盯着电视屏幕玩网络游戏，握着手机看电视新闻、实况转播等。国务院总理温家宝近日主持召开国务院常务会议，决定加快推进电信网、广播电视网和互联网三网融合，会议指出，推进电信网、广播电视网和互联网融合发展，实现三网互联互通、资源共享，为用户提供语音、数据和广播电视等多种服务，对于促进信息和文化产业发展，拉动国内消费，形成新的经济增长点3，具有重要意义。目前我国已基本具备开展三网融合的技术条件，网络基础和市场空间，加快推进三网融合已进入实施时期。更多相关参考论文设计文档资源请访问HTTP/WWWDOCINCOM/LZJ78121910112广播电视网介绍及发展现状广播电视是通过无线电波、金属导线或光导纤维和人造卫星等媒介向广大地区传送声音和图像节目的大众传播媒体，是党和国家联系群众的最有力，最便捷、最普及的现代化宣传渠道，教育和文化娱乐的工具；是保证国家政令通畅，构建和谐社会的重要信息载体。从技术角度讲，广播电视是研究声、光、电的应用技术，是社会发展、科技进步的结果，它综合运用了现代的电子技术、计算机技术、空间技术和信息传播手段，将构成广播电视节目的声、光的变化转换成相应的电信号，传送给广大听众、观众，并不断发展成多层次的广播电视覆盖网。广播电视网是一个由多层次（国际的、国内的、中央的、地方和局域性的）、多环节（新闻采编、节目编辑、节目录制、实况转播、串联播出、节目传送、节目发射、节目分配等）、多形态（无线广播、有线广播、调幅广播、调频广播、立体声广播、图文广播、数据广播、有线电视、卫星电视、移动电视、网络电视、数字电视、多媒体电视等）的广播电视机构组成的，覆盖范围广泛的现代化的信息传播系统4。我国拥有一个中央和地方、无线、有线、光缆和卫星以及互联网相结合的多手段和多功能的综合广播电视覆盖网4。广播电视作为我国发展最快的网络之一，从80年代末到今天广播电视用户就从各厂矿的闭路电视系统发展成为全国联网的第二大公用网络。有线电视以其收费低廉，节目丰富迅速地进入千家万户。近几年来，由于科学技术的发展与成熟，有线电视系统不断地被赋予更多的新内涵。光纤传输技术、数字技术、数字视频压缩技术、双向传输技术、因特网互联技术等的采用，使得有线电视网所能传输的电视节目更远，传输的节目频道数更多，传输的节目质量更好；更为有意义的是，实现了电视节目、数据信息的双向交互式传送，给有线电视网带来了一场革命，也为建立一个跨国、跨地区、跨城市交互式的高速、大容量的综合信息传输网成为可能。有线电视网将把千家万户连结起来，把通信、计算机、广播电视节目传输都纳入这个综合信息服务网中。加快有线电视网络双向化改造步伐，构建以广播电视网络为基础、满更多相关参考论文设计文档资源请访问HTTP/WWWDOCINCOM/LZJ78121911足“三网融合”要求的下一代数字电视网，成了迫在眉睫的任务。为保证各项技术规划和业务发展的顺利实施，应按照统一的技术方案实施网络建设和改造，并根据各自具体的网络现状选择合适的技术体制。对于城区，可完全按照光纤到楼的双向化网络要求实施网络新建和改造；对于乡镇（含农村），根据当地实际条件实施光纤到楼或者光纤到小区，按照乡镇建设规模和特点选择组网方案。在双向改造方案选择上应充分利用现有网络资源，充分考虑投资与效益的均衡，注重投资成本的整体回报。应遵循低故障、易维护、可控制、可管理、可持续发展的原则，在物理网建设和设备部署上确保系统安全和可靠运行，达到电信级的可靠性。在明确总体建设和改造目标的基础上，应考虑到各地的实际情况，充分分析现有网络的现状和各项网络业务开展的情况，进行总体规划，确保规划的完整落实，同时可分步实施，做出实施计划和步骤，以求得最大的社会效益和经济效益。“光进铜退”是发展趋势；基本目标是实现光纤到楼，逐步向光纤到户发展；充分利用入户线路的同轴电缆资源，采用适合当地的宽带双向接入技术，使有线电视网络具备承载多种业务的能力。光传输网络建议采用无源光网络（PON）技术5；用户接入网可采取多种方式，主要分为分为HFC网络用户接入技术、基于以太网协议的用户接入技术、其它用户接入技术。双向化改造6可以采用CMTS技术、无源光网络技术、点对点光以太网技术以及EOC等双向接入技术。1、CMTS技术CMTS技术基于HFC网络，以数字调制方式传送数据及音视频信号，向用户提供宽带IP接入服务。CMTS接入支持各种IP宽带业务，如互联网接入、局域网互连和IP语音、视频、数据多媒体应用等宽带IP增值业务。CMTS是数据网和HFC网之间的连接设备，主要完成数据转发、协议处理和射频调制解调等功能。CM是连接HFC和用户终端的设备，完成数据转发、协议处理和射频调制解调等功能。更多相关参考论文设计文档资源请访问HTTP/WWWDOCINCOM/LZJ78121912图11CMTS宽带接入系统结构图CMTS接入的优点有在网络线路达到标准的前提下，其性能稳定、安装方便、使用简单、不需要在用户家庭重新布线。CMTS接入缺点是上行的漏斗效应导致噪声汇聚，对传输性能和带宽影响较大，将增加相关维护工作量。2、PON技术无源光网络PON技术是为了支持点到多点应用发展起来的光接入网技术。无源光网络（PON）的接入技术目前已经投入使用的主要有三种，如以ATM协议为传输平台的APON/BPON和以以太网技术为传输平台的EPON/GEPON以及以通用帧结构为传输平台的GPON。其它技术的PON，正在研制和发展之中，以适应不断扩大的市场要求。3、点对点光以太网技术点对点光以太网与FTTLAN方式是都是采用“媒质转换器（MC）以太网交换机”的组网方案，其中媒质转换器（MC）将电信号和光信号相互转换，以利于采用光纤媒质进行长距离传输，对于点对点光以太网我们将媒质转换器（MC）也理解成光纤收发器。采用光信号的点到点传输方式，从机房到每个接入点都用一根独立的光纤，机房和接入点各需要一个光纤收发器。单纤双向点对点系统可以节约一半的光纤消耗，节约系统建设成本，并可改善传统的光纤收发器系统网管能力弱的问题。目前相关的点对点光接口器件也已经成熟，供应商较多，成本也不高，市场上的相关光模块已能满足IEEE标准中相应的指标要求。点对点光以太网以其价格比较低廉，运维管理比较简单，独享带宽等特点，特别适用于初期局部地区或企事业单位的联网需求。4、EOC技术更多相关参考论文设计文档资源请访问HTTP/WWWDOCINCOM/LZJ78121913EOCETHERNETOVERCOAX是用于在同轴电缆上传输以太网数据信号的一种技术，主要将机房传送至小区或大楼的宽带数据信号通过电缆向用户传输，满足用户端多业务开展带来的高带宽需求。根据数据信号分为基带和调制两种传输方式，EOC也主要分为基带EOC和调制EOC。基带EOC一般为无源设备，基于IEEE8023相关的一系列协议，它将以太数据信号和有线电视信号采用频分复用技术，使这两个信号在同一根同轴电缆里共缆传输。它适用于集中分配的小区，一般情况下数据信号必须到楼道。因此基带EOC技术无法适用于网络中的普遍存在的树型网络。调制EOC利用正交频分复用（OFDM）等技术在头端把以太网信号调制到某个频段上，然后再耦合到同轴电缆上传输，在用户端通过类似于CM的设备终端对调制在同轴电缆上的信号进行解调处理恢复成基带信号通过以太网接口向用户提供服务，同时，也将用户的回传信号进行调制加载到电缆网上传输到头端，即实现了通过同轴电缆传输以太网信号的过程。由于采用了先进高效的调制方式以及错误校验技术，物理层速率远远超出无源EOC能够提供的带宽，对未来用户高带宽的接入需求将提供有力的支持。调制EOC系统能克服基带EOC的缺点，具有传输距离远，能跨越放大器、分支分配器，较高带宽，支持QOS，支持集中网管等优点。EOC系统作为光纤到小区（FTTC）或光纤到楼栋（FTTB）的最后一段电缆传输技术，可将光纤收发器、PON的终端ONU作为上联汇聚设备。从组网方式来看，类似于CMTS在有线电视网络中的应用，只是将CMTS头端设备下降至小区以下使用，以符合“光进铜退”的网络发展趋势。而且从经济性看，调制EOC技术的价格比CMTS技术要低得多。调制EOC技术还在发展之中，多种技术并存竞争市场的局面尚有时日，价格仍比较高，究竟何种技术领先需要在实践中进行判断。因此，先做试点性应用，逐步探索各种技术的运营能力，再作最后的选型。由于EOC设备是接入技术，只要符合以太网传输协议，能承载起近期的双向业务的需求，具有基本的网管功能，就能长期地运行，不会造成浪费。更多相关参考论文设计文档资源请访问HTTP/WWWDOCINCOM/LZJ78121914113互联网介绍及发展现状INTERNET（因特网）是计算机交互网络的简称，它是利用通信设备和线路将全世界上不同地理位置的功能相对独立的数以万计的计算机系统互连起来，以功能完善的网络软件（网络通信协议、网络操作系统等）实现网络资源共享和信息交换的数据通信网。INTERNET是继报纸、杂志、广播、电视这四大媒体之后的一种新兴的信息载体。它允许我们主动的参与，而不是被动的接收信息。接踵而至的是网上学园、网上游戏、网上炒股、网上借书、网上购物等新鲜的事物，只要是你想得到的服务，网络都会为你提供并完善它。互联网在中国发展历程可以大致划分为三个阶段7第一阶段为1986年至1993年为研究实验阶段，在此期间中国一些科研部门和高等院校开始研究INTERNET联网技术，并开展科研课题和科技合作工作。第二阶段为1994年至1997年是起步阶段，在1994年，中关村地区教育与科研示范网络工程进入互联网，实现INTERNET和TCP/IP连接，从而开通了INTERNET全功能服务。从此中国被国际上正式承认为有互连网的国家。第三阶段从1997年至今，是高速增长阶段。截至2009年年底，中国的网民数量已经达到384亿，互联网普及率为289，高于世界平均水平。当前，在新技术的推动下，世界互联网发展日新月异，出现一些新的特点一是传统互联网加速向移动互联网延伸。移动通信技术的日益成熟，推动互联网从传统互联网向移动互联网的快速延伸，移动通信和互联网两大信息产业的融合步伐进一步加快。目前，世界各国都在抓紧建设移动互联网，国际知名手机生产商和互联网企业都在加快技术研发，意图抢占移动互联网领域制高点。随着3G技术日益成熟、手机智能化程度不断提高以及移动上网资费大幅下调，移动互联网将迅速普及。二是物联网将广泛应用。物联网的理念来源于每一个电子设备都成为一个终端，都可以通过互联网连接起来。电视、电脑、空调、热水器、电磁炉等设备出厂的时候，里面都放置带有IP地址的芯片，通过无线嵌入到互联网或移动互联网，从而把所用的设备都连接起来，人们可以通过互联更多相关参考论文设计文档资源请访问HTTP/WWWDOCINCOM/LZJ78121915网对它们进行控制。物联网是互联网发展的一个全新阶段，将对我们的工作、生活方式产生重大影响。三是“云计算”技术将使网民获取信息越来越快捷。云就是计算机群，将很多位于不同地点的计算机集合起来，为企业或个人用户提供计算服务，每个群包括了几十万台、甚至上百万台计算机。网络用户通过计算机的简单功能上网租用“云空间”，由大型数据处理中心帮助保管个人的数据和记录，分享给限定的人群同步可以修改、联络。目前，一些国际互联网大公司都投入巨资加紧“云计算”技术的研发，并且在一些关键技术上取得了突破。随着互联网技术快速发展演变，近年来，我国互联网发展呈现出四个方面的新变化一是在信息形态方面，信息传播形式以文字为主向音频、视频、图片等多媒体形态转变。目前，我国网上音视频等多媒体信息占互联网流量50以上，这极大丰富了网上信息的表现形式，同时也加大了信息内容安全监管的难度；二是在应用领域方面，我国互联网正从信息传播和娱乐消费为主向商务服务领域延伸，互联网开始逐步深入到国民经济更深层次和更宽领域。这对于优化我国互联网消费结构、促进经济发展模式转变具有积极意义，同时也对网络诚信建设提出了更高要求；三是在服务模式方面，互联网正从提供信息服务向提供平台服务延伸。以博客、播客为代表的WEB20服务模式使互联网的平台功能更加突出，网民不仅是信息的消费者，也是信息的提供者、创造者。这大大丰富了网上的信息内容，同时也对网民的守法自律提出了更高要求；四是在传播手段方面，传统互联网也正在向移动互联网延伸，手机上网成为新潮流。基于移动互联网的新媒体形态不断出现，移动互联网市场规模不断扩大，这大大拓展了网络信息的传播渠道，同时也对规范网络信息传播秩序提出了更高要求。114通信网介绍及目前覆盖现状通信网是构成多个用户相互通信的多个电信系统互连的通信体系，是人类实现远距离通信的重要基础设施，利用电缆、无线、光纤或者其它电磁系统，传送、发射和接收标识、文字、图像、声音或其它信号。更多相关参考论文设计文档资源请访问HTTP/WWWDOCINCOM/LZJ78121916一个多世纪以来，通信网的发展大致经历了三大阶段第一阶段是以传输语音发展起来的模拟电话网。第二阶段是以传输数字信号为主的数字、数据网。在这个阶段通信网采用了脉冲编码调制（PCM）技术和同步转移模式（STM）技术实现了数字传输与数字交换的综合。第三个阶段是移动通信为主的移动通信网。第一代移动通信采用模拟方式，在很短的几年内，移动通信就从模拟方式发展到数字方式（第二代数字通信网），目前第三代移动通信系统已经开始应用实施，在以卫星移动通信与地面移动通信网相结合的方式下，形成了一个对全球无缝覆盖的立体通信网络，满足城市和偏远地区不同密度用户的通信需求，支持话音、数据和多媒体业务，实现人类个人通信的理想。通信网按照网络结构来分，分为树形结构、星型结构、环形结构、网状结构、总线结构、蜂窝结构；现代通信网都是用交换设备将各用户连接起来，即网内用户通过交换机实现信息交换。根据通信业务发展的需要以及通信技术的发展，交换技术可分为电路交换和信息交换两大类；通信网按照网络服务的业务分为电话通信网、数据通信网、移动通信网、卫星通信网和综合业务数字网；通信网按照经营网络的主管部门分为公用网和专用网。现代通信网的硬件设备由各种业务的用户终端、交换中心、集中器、连接器以及连接它们之间的传输线路组成。软件由各种标准、信令、协议来实现各种业务在网络中的运行的管理和网络的支撑。本文研究的内容主要为与移动通信网有关的室内覆盖知识，因此对只对移动通信做详细介绍。移动通信的发展始于20世纪20年代在军事及某些特殊领域的使用，40年代才逐步向民用扩展，而最近10多年来才是移动通信真正蓬勃发展的时期，其发展过程大致可分为三个阶段8第一代模拟移动通信系统始于80年代，到90年代出现了第二代数字移动通信系统（2G）。第二代移动通信系统包括GSM、IS95等多个标准，其应用以话音业务为主，主要提供低速率以电路型为主的数据业务。第三代移动通信技术（3G，THIRDGENERATION）的理论研究、技术开发和标准制定工作起始于80年代中期，国际电信联盟（ITU）从1985年开始研究未更多相关参考论文设计文档资源请访问HTTP/WWWDOCINCOM/LZJ78121917来公众陆地移动通信系统（FPLMTS），后更名为国际移动通信2000（IMT2000）。欧洲电信标准协会（ETSI）从1987年开始对此进行研究，并将该系统称为通用移动通信系统（UMTS）。我国的移动通信从1987年开始发展，经过20多年的快速增长，目前已成为全球最大的移动通信大国，随着移动用户数量的继续增长，移动通信技术的突飞猛进，全球的移动通信发展都进入了一个崭新的阶段。12主要研究工作在移动通信技术发展与建设的过程中，随着城市中各种建筑结构建筑物的建设，存在一些传统室内覆盖方法无法完成覆盖的信号盲区及弱覆盖区域，造成了用户无法正常通话及进行其它业务。为了建设理想的移动通信室内信号覆盖系统，为室内的移动通信用户提供稳定、可靠的语音和数据、宽度多媒体等业务，完善移动通信覆盖理论，提出了新的移动通信室内覆盖解决方案。在三网融合进程加快的今天，依然存在个别建筑由于结构特殊，且墙体均为钢筋混凝土，信号衰减严重，加之业主对建筑环境美化等问题的严格要求，无法常规布线，造成传统室内覆盖手段无法实施或无法满足覆盖要求。而基于CATV电缆合路解决方案，一种新型室内覆盖解决方案。针对上述建筑结构复杂，传统室内信号覆盖无法实施或者实施后也达不到信号强度要求的特点，在不影响业主正常室内装修环境的情况下解决了信号弱覆盖问题。本文将从一些理论数据及工程经验出发，分析研究传统移动通信室内分布系统设计的特点及覆盖参数指标，并总结出一些方法和技巧，在三网融合的大背景下，随着有线电视网络技术发展与工程改造，结合有线电视自身特性技术发展的基础上，研究移动通信室内覆盖系统的现状，给出以下移动通信室内覆盖解决方案本文提出结合CATV自身特性分别研究基于CATV电缆接入GSM900M信号、WLAN及3GTDSCDMA进行室内覆盖方案，并结合实际测试应用分析，给出各个系统通过CATV电缆传输信号的覆盖方案。通过对GSM信号、WLAN及3GTDSCDMA信号与CATV信号共缆传输性更多相关参考论文设计文档资源请访问HTTP/WWWDOCINCOM/LZJ78121918能进行了分析论证，并对CATV电缆传输GSM/TDSCDMA信号来进行室内覆盖方案进行了测试论证。更多相关参考论文设计文档资源请访问HTTP/WWWDOCINCOM/LZJ78121919第二章准备知识21移动通信室内覆盖系统介绍211移动通信室内覆盖的概念介绍室内覆盖是针对室内用户群、用于改善建筑物内移动通信环境的一种有效的方案，其原理是利用室内天线分布系统将室内移动基站（微蜂窝或直放站）的信号合理分布在室内每个角落，消除室内覆盖盲区，抑制外部干扰。从而保证室内区域拥有理想的信号覆盖、富裕的网络容量和理想的服务质量，为室内的移动通信用户提供稳定、可靠的语音和数据、宽度多媒体业务。室内覆盖系统的建设，可以较为全面地改善建筑物内的通话质量，提高移动电话接通率，开辟出高质量的室内移动通信区域；伴随着移动通信技术的发展，GSM900、CDMA800、DCS1800、PHS系统、WLAN、3G及集群等通信系统的室内信号覆盖出现在城市建筑物内，改善了这些楼宇中的移动通信信号覆盖质量。随着楼宇多套室内分布系统的建设需求，造成楼宇内室内覆盖建设成本加大，建设空间狭小，业主协调困难，如何在现有环境下进行更佳更合理的室内信号覆盖系统成了各个运营商的共同目标。212移动通信室内覆盖系统的功能及其发展随着城市里移动用户的飞速增加以及高层建筑越来越多，话务密度和覆盖要求也不断上升。这些建筑物规模大、质量好，对移动电话信号有很强的屏蔽作用。在大型建筑物的低层、地下商场、地下停车场等环境下，移动通信信号弱，手机无法正常使用，形成了移动通信的盲区和阴影区；在中间楼层，由于来自周围不同基站信号的重叠，产生乒乓效应，手机频繁切换，甚至掉话，严重影响了手机的正常使用；在建筑物的高层，由于受基站天线的高度限制，无法正常覆盖，也是移动通信的盲区。另外，在有些建筑物内，虽然手机能够正常通话，但是用户密度大，基站信道拥挤，更多相关参考论文设计文档资源请访问HTTP/WWWDOCINCOM/LZJ78121920手机上线困难。随着社会进步、经济发展、人们对移动业务的需求出现了高速增长,移动通信的网络覆盖、容量、质量成为了运营商获取竞争优势的关键因素。网络覆盖、网络容量、网络质量从根本上体现了移动网络的服务水平，是所有移动网络优化工作的主题。从另一方面来讲，室内移动通信环境有太多需要完善的地方；覆盖方面，由于建筑物自身的屏蔽和吸收作用，造成了无线电波较大的传输衰耗，形成了移动信号的弱场强区甚至盲区容量方面，建筑物诸如大型购物商场、会议中心，由于移动电话使用密度过大，局部网络容量不能满足用户需求，无线信道发生拥塞现象质量方面，建筑物高层空间极易存在无线频率干扰，服务小区信号不稳定，出现乒乓切换效应，话音质量难以保证，并出现掉话现象。室内分布系统为上述问题提供了较佳的解决方案室内分布系统从根本上解决了大多数楼宇室内信号盲区的问题，做到移动无线全覆盖，且在建设中不断积累经验，提高技术水平。目前，2G网络已经在我国有十多年的建设时间，随着2G网络的成熟，其在室内覆盖方面的建设也越来越完善，在城市的中心区、商业区或者机场、宾馆、地铁这样的人流密集区域，2G的无缝覆盖已经让用户有了切身的感受。根据已经运营3G的国家的经验和我国国情，3G业务已经在具有市场潜力的地方得到应用，在上述区域，如果3G还达不到2G的覆盖水平，那么用户对其使用的热情会迅速冷却。并且3G系统的工作频率远高于现有的2G系统，其空间路径损耗、在线路中的传输损耗非常大，依靠室外基站对室内进行覆盖将更加困难，因此，这些环境下的覆盖在建网初期就应该优先被考虑。另一方面，对运营商而言在一个成熟、高度竞争的市场中，室外覆盖已经不是运营商之间差别的主要因素，保持竞争优势，建立精品网络形象的重点是室内覆盖。NTTDOCOMO对3G话务分布的统计结果，得到3G系统有近70的话务分布在室内，而其中有约54的室内用户分布在办公室和家庭场景中。并且，根据专家预测，3G业务将有90的数据业务发生在室内。更多相关参考论文设计文档资源请访问HTTP/WWWDOCINCOM/LZJ78121921所以，总的来说3G的室内覆盖在整个网络规划中占有非常重要的地位，甚至超过了室外覆盖，也可以说3G室内覆盖的成败与否关系到新兴网络的形象和网络定位。目前，2G的室内覆盖面积占整个覆盖面积的20左右，但20覆盖面积内产生的话务量却占总业务量的70，室内覆盖产生的话务量成为运营商收入的主要来源。3G与2G的情况基本相同。目前国际上商用的WCDMA网络统计表明9，3G室内的业务量近70，室内用户已经超过室外用户的2倍以上，一批高端商务用户基本集中在室内。因此，初期进行3G网络建设就必须考虑室内覆盖。室内覆盖可以有不同选择。一种是采用室外基站进行室内覆盖，另一种是建设更多的室内分布系统。然而，实验表明，如果采用室外基站进行室内覆盖，将很难实现3G的正常运营。室内软切换比例可能会高达60。这是对整个系统的资源浪费，不利于节约运营成本。相反，如果增加3G室内覆盖分布系统，则可极大提高3G的运营服务，比如122K的话音业务基本上能达到理论极限值。22室内覆盖系统需求分析室内分布系统是网络优化和补充覆盖的重要手段，主要起下面三种作用。221解决建筑物中信号盲区随着城市建筑的日益增多以及建筑材料的复杂化，手机在密集的建筑群，建筑物内、地下室、隧道、高速公路等地会出现接通率低、漫游不畅甚至掉话现象，给移动用户带来不便，这就需要移动运营部门不断地对网络进行优化，对室内弱信号覆盖区域及信号盲区进行覆盖。在城市个别高层建筑物，虽然进行了室内覆盖，大部分覆盖区域信号良好，但在楼宇的高层由于室外信号杂乱，墙体及建筑材料阻挡严重，且高层建筑建筑材质复杂、普通室内覆盖难以保障楼宇内部的通信质量，用户进入室内时，会搜不到室内小区，或室内覆盖效果极差，导致用户无法正常通话及进行其他业务。更多相关参考论文设计文档资源请访问HTTP/WWWDOCINCOM/LZJ78121922别墅型建筑由于面积大，且墙体均为钢筋混凝土，信号衰减严重，以及业主对建筑环境美化等问题的严格要求，无法常规布线，一直是室内覆盖中的难点。而CATV合路解决方案，一种新型室内覆盖解决方案。针对别墅型建筑的以上特点，在不影响业主正常室内装修环境的情况下解决了信号弱覆盖问题。旧家属区老建筑及移动信号难以覆盖室内的建筑物。学校或家属区老建筑群，中国由于各地发展的不平衡，各式各样的建筑物在短期之内依然存在，然而解决室内通信困难是各个住户的迫切需要，老建筑由于墙体厚及建筑材料原因导致室外信号无法到达室内，且建筑物室内覆盖的效果也不理想，而采用CATV接入的方式，避免了信号进入房间重新穿线，确保了用户室内信号覆盖的质量。222室内信号弱覆盖建筑物的大小和形状各异，建筑材料也日新月异，室外基站对楼宇的覆盖深度也各不相同，在某些楼宇，距离窗边较近的区域信号覆盖质量和强度完全可以保证用户的业务需求，但在楼宇内部结构随着装修复杂多变，信号强度不能满足网络覆盖要求，表现为终端无法正常接入，或即使接入时但通话质量较差甚至发生掉话。3G（TDSCDMA）网络目前工作频段为2010M2025MHZ及1880M1920MHZ10，相比900M和800M的散射、反射损耗以及穿透损耗都很大，由于地形、建筑等因素影响，在室内更容易形成各种信号盲区。同时在许多规模大、质量好的建筑物，单纯依靠室外覆盖不能完全解决其覆盖和话务量问题。在大型建筑物的低层、地下商场和停车场等环境，由于过大的穿透损耗，形成了网络的盲区和弱区；在建筑物的中间楼层，由于来自周围过多基站信号的重叠，产生乒乓效应，是网络的干扰区；在建筑物的高层，由于受基站天线的高度限制，产生孤岛效应，是网络的盲区。另外，在有些建筑物内，虽然用户能够正常通话，但是用户密度大，基站信道拥挤，手机上线困难，是网络的忙区。更多相关参考论文设计文档资源请访问HTTP/WWWDOCINCOM/LZJ78121923目前3GTDSCDMA网络在室内信号覆盖的问题11主要有以下几个方面覆盖方面，由于建筑物自身的屏蔽和吸收作用，造成了无线电波较大的传输损耗，形成了无线信号的弱场强区甚至盲区；容量方面，建筑物诸如大型购物商场、会议中心、由于无线市话使用密度过大，局部网络容量不能满足用户要求，无线信道发生拥塞现象；质量方面，建筑物高层空间极易存在无线导频污染，服务小区信号不稳定，出现乒乓切换效应，话音质量难以保证，不时出现掉话现象；以上各种问题严重影响了终端的正常使用，影响用户的主观感知度，因此需要建设室内覆盖系统。223分担话务及提高系统容量在城市建设中，各种楼宇如写字楼、宾馆、超市、医院、校园、交通枢纽及会展中心等类型的区域，用户的话务需求非常高，数据业务量也比较大，属于需要重点覆盖的区域。而这些区域周围的基站无法做到对室内区域的覆盖，造成室内区域业务质量差，也难以提供足够的容量来保证室内用户的业务需求，因此，需要在楼宇内建设室内分布系统，从覆盖和容量两个方面解决楼宇内用户的业务需求。在城市郊区或农村的基站主要为了保证覆盖，虽然这类基站覆盖区每平方公里的用户数较少，但由于覆盖范围较广，所以，基站的负荷比较高。郊区往往有各种度假区、农家乐及热点旅游场所，这些区域的忙时话务需求是比较高的，所以，从保证覆盖，分担基站话务的角度，可以建设室内覆盖系统，作为网络补充覆盖和优化的手段为这种局部的热点地区做覆盖，满足用户的业务需求。23室内覆盖分布系统设计依据231室内覆盖分布系统的主要构成一个完整的室内分布系统应能够通过一个特定的接口，取得基站的下更多相关参考论文设计文档资源请访问HTTP/WWWDOCINCOM/LZJ78121924行信号，均匀地将其分配到指定场所地每一处，同时，又将这些场所地每一处的基站上行信号收集到后，均匀地送达特定的接口。该系统主要由以下部分构成12信号源宏蜂窝、微蜂窝和直放站。功率分配系统无源、有源室内分布系统。干线放大器低噪声功率放大器。室内天线吸顶全向天线、吸顶定向天线、壁挂定向天线或者八木天线。馈线和接头“7/8”和“1/2”阻燃馈线和适配阻燃馈线的N型、7/16型接头。室内分布系统的方案设计灵活，可根据不同的室内覆盖需求采用相应的系统设计方案。实现室内无线信号的良好覆盖主要应解决好两方面的问题，即采用适当的信源提取方式以及选择最佳的室内布线形式，以达到能量的合理分配。232室内覆盖分布系统的规划一般来说，对室内覆盖的规划存在两种不同的思路第一种思路是尽量通过室外宏蜂窝穿透来提供室内覆盖，根据具体情况再配合少量的室内特殊覆盖手段来解决室内深度覆盖；第二种思路是尽量以室内特殊覆盖手段来解决室内覆盖，从而减少对室外宏蜂窝的依赖，室外宏蜂窝的规划设计独立于室内设计，两者同时建设。第一种思路需要在链路预算时，预留足够大的建筑物穿透损耗和链路余量，采用较小的室外宏基站站间距，对室内提供尽可能的深度覆盖。其优点在于，只需部署少量室内特殊覆盖系统以补充室内覆盖的盲点，减少部署室内覆盖系统的工程量，降低部署室内覆盖的工程难度。缺点在于，小的站间距意味着网络需要大量的站点，在城区理想站点的选择和获取难度很大，大量的基站、机房的建设会使得网络的造价过高。而且对于自干扰的3G系统，频率资源有限的GSM系统，由于室外信号强度很高，小区更多相关参考论文设计文档资源请访问HTTP/WWWDOCINCOM/LZJ78121925重叠严重，频率复用度减小，将难以有效控制无线信号辐射，会带来导频污染和干扰增加的问题。并且，目前的网络规划工具难以对室内场景进行仿真，网络性能很难通过规划准确预测，日后的网络优化和维护的成本会很高。第二种思路在规划时，参考2G无线网络的室内覆盖，首先对城区的建筑物进行勘察，实施室内特殊覆盖的设计。对于已有2G网络的室内覆盖，则必须引入3G室内覆盖系统，以达到和2G网络相当的水平；对于没有2G室内系统的重要建筑物，也要引入3G室内覆盖系统。这种方案能达到良好的覆盖可靠度，但是网络投资非常巨大，而且室内室外分别设计，可能导致室内、室外覆盖重叠过大，对于3G系统来说，可能会造成频率干扰、切换比例、系统负荷增加等问题，影响系统整体的容量和质量。因此，一般建议在实际的网络规划中城市郊区及乡村以室外宏蜂窝覆盖为主，室内分布系统覆盖为辅的原则。在城市高层建筑密集区建议综合考虑室外宏蜂窝覆盖范围，兼顾特殊场景的室内分布系统覆盖为辅的原则，需要寻求室外、室内覆盖比例的平衡点。根据现有2G室内覆盖水平，对于整个3G网络来说，20左右的建筑物进行室内覆盖是一个合理的平衡点。对于3GTDSCDMA系统，随着3G用户量的大幅增加，可以规划使用的频点资源有限，属于码资源受限系统，虽然能够通过频率复用达到一定的隔离度，但是复用度很小，室内室外系统也会产生频率间的干扰，必须综合考虑，通过利用建筑物的遮挡，有效防止室内信号外泄，才能达到好的效果。然而，室内室外复杂的相互关系几乎没有办法通过现有的规划工具进行仿真分析以找出它们的最佳平衡点，实际的做法很大程度上是通过实测和经验。3GTDSCDMA室内分布系统的设计和建设应纳入到网络的整体规划中，室内、室外综合平衡的方案有几个中重要方面的考虑规划和保持良好的宏基站网络结构；合理的室内特殊覆盖的比例；根据CDMA的原则控制干扰。需要部署的室内特殊覆盖的建筑物和室内深度补盲的补充覆盖，都是更多相关参考论文设计文档资源请访问HTTP/WWWDOCINCOM/LZJ78121926经过实地测量而确定的室外宏基站覆盖薄弱的区域，而不是盲目任意选择的结果，这样部署的室内系统才不会造成不必要的干扰。233室内覆盖分布系统多系统合路及改造目前2G室内分布系统已经较为完善，那么对于3GTDSCDMA系统必然会遇到与原有系统合路的情况，那么对已有室内分布系统改造成支持TD系统，面临的主要问题如下无源器件问题所有无源器件工作频率必须要涵盖已有系统和3GTDSCDMA工作频段。有源器件问题有源器件部分无法共用。功率损耗差异问题3GTDSCDMA与其它系统共享室内分布系统时，由于各个系统工作频段不同，无论是在天馈线还是在自由空间传输时都存在功率传输损耗差异。合路器插损问题在3GTDSCDMA与其它系统共享室内分布系统中，由于系统合路时必须在天馈系统中插入双频或多频合路器，该器件接入将造成一定的信号功率的损耗。系统间相互干扰问题在多系统共享室内分布系统中，杂散、互调等噪声都会引起多系统间的相互干扰。同样，在3GTDSCDMA与其它系统共享的室内分布系统中也必然存在相互的干扰，能否将干扰控制在一个可以接受的程度内从而使得各系统协调共存至关重要。已有室内分布系统改造成支持3GTDSCDMA网络的主要措施如下无源器件将无源器件更换为宽频器件，涵盖800MHZ2500MHZ频段。有源器件通过增加宽频合路器（同时也可以做分路器）的方法规避；通过调整共享接入点的方法规避。功率损耗差异3GTDSCDMA与其它系统共享室内分布系统时，可以根据实际情况，通过对信号源与干线放大器的功率调整，以及精心选择共享接入点，保证各系统的边缘场强要求。合路器插损3GTDSCDMA与其它系统共享室内分布系统时，合更多相关参考论文设计文档资源请访问HTTP/WWWDOCINCOM/LZJ78121927路器插损问题可以与功率设计问题联合考虑，一般可以通过调整天馈系统的输入信号电平弥补。系统间相互干扰系统间相互干扰问题可以考虑在干扰系统发射机后增加一级滤波器降低干扰系统的杂散输出，再与其它系统合路。234室内覆盖分布系统组网方式目前，室内分布系统常用的是分布式天线覆盖方式和泄露电缆覆盖方式两大类或者采用两类结合的方式。一般采用泄露电缆对地铁、隧道等特定环境进行覆盖，但是由于泄露电缆损耗较大，传输距离短，成本高