毕业设计（论文）-基于CDMA室内分布系统设计与优化.doc

毕业设计（论文）基于cdma室内分布系统设计与优化based on the cdma indoor distribution system design and optimization班级 通信技术092 学生姓名 学号1 指导教师 职称 助教 导师单位 徐州工业职业技术学院 论文提交日期 2011-11-23 徐州工业职业技术学院毕业设计（论文）任务书课题名称 基于cdma的室内分布系统设计与优化 课题性质 工程设计 班 级 通信技术092 学生姓名 学 号 指导教师 导师职称 助教 一选题意义及背景：室内分布系统设计的网络优化工作，就是进行室内对整个网络的资源根据需求和发展的情况进行调配，达到合理的运用。因此，网络优化是一个长期的过程，贯穿于网络发展的全过程。 cdma系统在运营过程中需要对系统进行扩容和不断的网络优化，一是为了能够给系统当前的用户提供更加优质的服务，二是为了提高系统容量，以接纳越来越多的系统未来用户。目前cdma技术已成为中国移动通信技术领域的新热点，cdma网络优化技术正成为中国移动网络优化工程师关注的新方向。 二 毕业设计（论文）主要内容：描述出对cdma发展规划的重要性，针对图书馆的方案设计，cdma的网络规划与优化。1. 室内分布的绪论。2. 室内分系统原理、关键技术和重要的特点。3. 针对图书馆的方案设计。4. cdma的网络规划与优化。三计划进度：第八周：查找资料，确定论文大纲。第九周：查询关于论文的一些资料。第十周：对图书馆的勘测与设计。第十一周：写论文。 第十二周：修改论文。第十三周：准备答辩。四毕业设计（论文）结束应提交的材料：1、对图书馆的设计方案于图纸。2、毕业论文。指导教师 教研室主任 年 月 日年 月 日论文真实性承诺及指导教师声明学生论文真实性承诺本人郑重声明：所提交的作品是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，内容真实可靠，不存在抄袭、造假等学术不端行为。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。如被发现论文中存在抄袭、造假等学术不端行为，本人愿承担本声明的法律责任和一切后果。毕业生签名： 日 期： 指导教师关于学生论文真实性审核的声明本人郑重声明：已经对学生论文所涉及的内容进行严格审核，确定其内容均由学生在本人指导下取得，对他人论文及成果的引用已经明确注明，不存在抄袭等学术不端行为。指导教师签名： 日 期： 徐州工业职业技术学院毕业设计(论文)指导教师评阅表学 号学生姓名论文成绩系 部机电学院专 业通信技术班 级通信技术092导师姓名凌启东职 称助教题 目基于cdma室内分布系统设计与优化指导教师评语（包含对论文的性质、难度、份量、学生实际完成情况，论文撰写格式、学生学术道德等方面的评价，是否同意答辩等）指导教师签名 年 月 日摘 要随着移动通信王珞丹发展，室内覆盖是实现无线覆盖、优化网络容量分布、增加话务收入和提高用户满意度的一个重要手段。本文简要地介绍了cdma系统室内分布系统设计和网络优化问题。主要分析了室内分布系统的设计和安装、网络优化内容及步骤。本文综合论述了cdma室内分布系统原理及关键技术、基于图书馆的设计方案、基于cdma的网络优化。在设计方案过程中，介绍了室内分布系统相关的器件（如:天线、功分器、耦合器等）。本文对方案设计中具体的进行基本情况、无线网络现状、话务量预测概述；在设计中的选材、方案的设计、工程预算施工并开通过程。本文在优化方面，基于cdma网络优化基本概念、优化目标及内容、优化的分类；又针对图书馆四层进行真实的网络现状进行分析和对分析的现状做优化方案。 具体针对室内分布系统设计和网络优化进行了解。关键词:cdma； 室内分布系统； 网络优化； 设计方案abstractas the king of mobile communication that dan development, indoor coverage is to realize the wireless coverage, optimize network capacity distribution, increase income and enhance satisfaction of customers call one of the important means. this paper briefly introduces the cdma system interior distribution system design and network optimization problems. mainly analysis the indoor distribution system design and installation, network optimization content and steps. the paper discusses the distribution system principle and cdma indoor key technology, based on the design scheme of library, based on the cdma network optimization. in the design process, introduces the distribution system of related indoor device (such as; antenna, power dividers, couplers, etc.). in this paper, the design of the specific basic, wireless network current situation, traffic prediction introduction, in the design scheme of select material, design, project budget and opens up the construction process.based on the optimization, cdma network optimization based on the basic concept, the optimized objectives, contents and the optimization classification; in library and four layer of network real situation analysis and the analysis of the current situation of optimization scheme. specific for indoor distribution system design and network optimization for understanding.keywords: cdma; indoor distribution system; network optimization; design scheme摘 要6abstract7第一章 绪 论101.1选题的背景及其意义101.2 cdma的发展历程101.3 论文结构11第二章 cdma 室内分布系统原理及关键技术122.1 cdma 基本原理122.1.1多址技术122.1.2扩频通信122.1.3 cdma 信道142.2室内分布系统知识162.2.1室内分布系统概述162.2.2室内分布系统的结构172.2.3室内分布系统的组网方式172.2.4室内覆盖解决方案设计172.3无源器件182.3.1天线覆盖范围及馈入功率182.3.2天线增益的近似计算192.3.3泄漏、切换控制192.3.4无源器件设计要求192.3.5室内天线202.3.6功分器202.3.7耦合器212.3.8合路器（poi）212.3.9不同器件分配的损耗222.4传输线232.4.1传输线及馈线232.4.2传输线的种类232.4.3传输线及馈线技术指标232.5室内分布系统设计、施工安装要求242.5.1总体要求242.5.2有源设备安装要求242.5.3 gps安装要求242.5.4天线安装要求252.5.5线缆布放安装要求252.5.6无源器件安装要求25第三章 图书馆的室内信号覆盖设计方案263.1设计方案概述263.1.1图书馆基本状况263.1.2无线网络现状263.1.3话务量的预测273.2 室内分布系统设计273.2.1设计原则及技术指标273.2.2方案中选用的设备273.2.3设计方案273.3工程预算及施工293.4开通调试并验收31第四章 基于cdma的网络优化324.1网络优化基本概念324.1.1网络优化目标324.1.2网络优化内容324.2网络优化的分类324.2.1覆盖优化324.2.2容量优化324.2.3导频污染和干扰优化324.2.4切换优化334.3图书馆四层网络现状测量分析334.3.1 rx power334.3.2 strongest ec/io344.3.3 aggregate ec/io344.3.4 tx power354.4优化方案图36第五章 总 结38参考文献39附 录40致 谢45第一章 绪 论1.1选题的背景及其意义网络优化工作，就是对整个网络的资源根据需求和发展的情况进行调配，达到合理的运用。因此，网络优化是一个长期的过程，贯穿于网络发展的全过程。网络优化是cdma系统实际运营过程中的一个重要环节。cdma系统在运营过程中需要对系统进行扩容和不断的网络优化，一是为了能够给系统当前的用户提供更加优质的服务，二是为了提高系统容量，以接纳越来越多的系统未来用户。目前cdma技术已成为中国移动通信技术领域的新热点，cdma网络优化技术正成为中国移动网络优化工程师关注的新方向。 1.2 cdma的发展历程 cdma2000也称为cdma multi-carrier，由美国高通北美公司为主导提出，摩托罗拉、lucent和後来加入的韩国三星都有参与，韩国现在成为该标准的主导者。这套系统是从窄频cdma one数字标准衍生出来的，可以从原有的cdma one结构直接升级到3g，建设成本低廉。但目前使用cdma的地区只有日、韩和北美，所以cdma2000的支持者不如w-cdma多。不过cdma2000的研发技术却是目前各标准中进度最快的，许多3g手机已经率先面世。 cdma2000 是一个3g移动通讯标准,国际电信联盟itu的imt-2000标准认可的无线电接口，也是2g cdma标准(is-95, 标志 cdma1x)的延伸。 根本的信令标准是is-2000。 cdma2000与另一个主要的3g标准w-cdma不兼容。 cdma2000是美国通讯行业协会 (tia-usa) 的注册商标, 并不是一个象cdma一样的通用术语。tia也注册了他们的2g cdma标准(aka is-95)对应cdma1x。 cdma2000有多个不同的类型。下面按照复杂度排列： (1) cdma2000 1x cdma2000 1x 就是众所周知的3g 1x 或者1xrtt, 它是3g cdma2000技术的核心。标志 1x习惯上指使用一对1.25mhz无线电信道的cdma2000无线技术。 日本运行商kddi的cdma2000 1xev-do网络使用商标 cdma 1x win，不过这只是用于市场促销罢了。 (2) cdma2000 1xrtt cdma2000 1xrtt (rtt无线电传输技术) 是cdma2000一个基础层,支持最高144kbps数据速率.尽管获得3g技术的官方资格，但是通常被认为是2.5g或者 2.75g技术，因为它的速率只是其他3g技术几分之一。另外它拥有双倍的语音容量较之之前的cdma网络。 (3) cdma2000 1xev cdma2000 1xev (evolution发展)是cdma2000 1x附加了高数据速率 (hdr) 能力。1xev一般分成2个阶段： cdma2000 1xev第一阶段， cdma2000 1xev-do (evolution-data only发展只是数据)在一个无线信道传送高速数据报文数据的情况下，支持下行(向前链路)数据速率最高3.1mbps，上行(反向链路) 速率最高到1.8 mbps。 cdma2000 1xev第二阶段， cdma2000 1xev-dv (evolution-data and voice发展数据和语音), 支持下行 (向前链路 数据速率最高3.1 mbps and 上行(反相链路)速率最高1.8 mbps。1xev-dv还能支持1x语音用户， 1xrtt数据用户和高速1xev-dv 数据用户使用同一无线信道并行操作。 1xev-do已经开始商业化运营。欧洲市场稍微早于美国市场。2004年夏捷克移动运营商eurotel开始运营sincecdma2000 1xev-do网络，他们提供的上行速率大约1mbps。这项服务每月大约花费30欧元无流量限制。如果使用这项服务，你需要购买一个大约300欧元的 gtran gpc-6420调制解调器。 当前部署情况尽管有些运营商已经完成测试或者有线的试用,但是到2004年7月还没有一个商业化运营的1xev-dv。 美国运营商 sprint pcs已经宣布计划在他们已有的cdma网络基础上部署1xev-dv网络 。 由于可用的1xev-dv设备延迟交货和来自美国其他正在部署3g网络的运营商的压力, sprint 宣布，2004年6月计划广泛部署1xev-do.但是他们的长期1xev-dv计划好像还不确定(though their current roadmap states a 2006 deployment of ev-dv). qualcomm高通最近由于缺乏运营利润可能已经停止ev-dv的开发, 更可能是因为sprint和verizon都在使用ev-do. cdma2000 3x cdma2000 3x利用一对3.75 mhz无线信道(i.e., 3 x 1.25 mhz)来实现高速数据速率。3x版本的cdma2000有时被叫做多载波（multi-carrier或者mc），这一版本还没有部署正处在研究开发阶段。图1.1 cdma标准演进1.3 论文结构论文分为四大部分： 第一部分 绪论 介绍网络优化的发展，选题的背景及其意义 。 第二部分 室内系统原理及关键技术 cdma原理，关键技术，天线设计要求，传输线的基本知识，工程常用仪器仪表知识。 第三部分 基于图书馆的设计方案 以工业职业技术学院的图书馆为例，介绍具体步骤。 第四部分 基于cdma的网络优化网络优化基本概念，网络优化的分类，以及cdma无线网络优化流程。第二章 cdma 室内分布系统原理及关键技术2.1 cdma 基本原理2.1.1多址技术多址方式是许多用户共同使用同一资源（频段）相互通信的一种方式。通常，这些用户位于不同的地方并可能处于运动状态。例如：多个卫星通信地球站使用同一卫星转发器相互通信、多个移动台通过基站相互通信等均属于多址通信方式。由于使用共同的传输频段，各用户系统之间可能会产生相互干扰，即多址干扰，同时也称为自干扰。为了消除或减少多址干扰，不同用户的信号必须具有某种特征以便接收机能够将不同用户信号区分开，这一过程称作信号分割。多址接入方式的数学基础是信号的正交分割原理。传输信号可以表达为时间、频率和码型的函数。根据传输信号不同特性来区分信道的多址接入方式:频分方式fdma：在同一时间内不同用户使用不同频带。时分方式tdma：在同一频带内不同用户使用不同时隙。码分方式cdma：所有用户使用同一频带在同一时间传送信号，它利用不同用户信号地址码波形之间的正交性或准正交性来实现信号分割。cdma（code division multiple access）：码分多址，cdma是采用扩频的码分多址技术，它利用不同用户信号地址码波形之间的正交性或准正交性来实现信号分割，即所有用户在同一时间、同一频段上，根据不同的编码获得业务信道。cdma原理如图2-1所示。图2.1 cdma技术原理码分多址抗干扰最强、频率利用率更高,技术难度大。2.1.2扩频通信1. 扩频通信定义扩频通信，即扩展频谱通信(spread spectrum communication)，它与光纤通信、卫星通信，一同被誉为进入信息时代的三大高技术通信传输方式。扩频通信技术是一种信息传输方式，在发端采用扩频码调制，使信号所占的频带宽度远大于所传信息必须的带宽，在收端采用相同的扩频码进行相关解调来解扩以恢复所传信息数据。2. 扩频通信的理论基础扩频通信的基本思想和理论依据是香农（shannon）公式。香农在信息论的研究中得出了信道容量的公式：log (1 ) 2 c = b + s n 其中，c：信道容量，单位bit/s；b：信号频带宽度，单位hz；s：信号平均功率，单位w；n：噪声平均功率，单位w。这个公式指出：如果信道容量c 不变，则信号带宽b 和信噪比s/n 是可以互换的。只要增加信号带宽，就可以在较低的信噪比的情况下，以相同的信息速率来可靠地传输信息。甚至在信号被噪声淹没的情况下，只要相应地增加信号带宽，仍然能保持可靠的通信。也就是说，可以用扩频方法以宽带传输信息来换取信噪比上的好处。3. 扩频通信基本原理扩频通信系统有三种实现方式：直接序列扩频（dsss）、跳频扩频（fhss）和跳时扩频（thss）。cdma 采用直接序列扩频通信技术。如图2-2 所示。图2.2 cdma 扩频通信原理在发端，有用信号经扩频处理后，频谱被展宽；在终接端，利用伪码的相关性作解扩处理后，有用信号频谱被恢复成窄带谱。宽带无用信号与本地伪码不相关，因此不能解扩，仍为宽带谱；窄带无用信号被本地伪码扩展为宽带谱。由于无用的干扰信号为宽带谱，而有用信号为窄带谱，我们可以用一个窄带滤波器排除带外的干扰电平，于是窄带内的信噪比就大大提高了。通常cdma 可以采用连续多个扩频序列进行扩频，然后以相反的顺序进行频谱压缩，恢复出原始数据，如图2-3 所示。图2.3 多次连续扩频4. 扩频通信的特点l 抗干扰能力强。在扩频通信技术中，在发送端信号被扩展到很宽的频带上发送，在接收端扩频信号带宽被压缩，恢复成窄带信号。干扰信号与扩频伪随机码不相关，被扩展到很宽的频带上后，进入与有用信号同频带内的干扰功率大大降低，从而增加了输出信号/干扰比，因此具有很强的抗干扰能力。抗干扰能力与频带的扩展倍数成正比，频谱扩展得越宽，抗干扰的能力越强。l 可进行多址通信。cdma扩频通信系统虽然占用了很宽的频带，但由于各网在同一时刻共用同一频段，其频谱利用率高，因此可支持多址通信。l 保密性好。扩频通信系统将传送的信息扩展到很宽的频带上去，其功率密度随频谱的展宽而降低，甚至可以将信号淹没在噪声中，因此，其保密性很强。要截获、窃听或侦察这样的信号是非常困难的。除非采用与发送端所用的扩频码且与之同步后进行相关检测，否则对扩频信号的截获、窃听或侦察无能为力。l 抗多径干扰。在移动通信、室内通信等通信环境下，多径干扰非常严重。系统必须具有很强的抗干扰能力，才能保证通信的畅通。扩频通信技术利用扩频所用的扩频码的相关特性来达到抗多径干扰，甚至可利用多径能量来提高系统的性能。当然，扩频通信还有很多其他优点。例如：精确地定时和测距、抗噪音、功率谱密度低、可任意选址等。2.1.3 cdma 信道 一、 cdma 1x 信道1. 前向信道l 前向导频信道（f-pich）基站通过此信道发送导频信号供移动台识别基站并引导移动台入网。l 前向同步信道（f-synch）用于为移动台提供系统时间和帧同步信息。基站通过此信道向移动台发送同步信息以建立移动台与系统的定时和同步。l 前向寻呼信道（f-pch）功能等同于is-95中的寻呼信道，基站通过此信道向移动台发送有关寻呼、指令以及业务信道指配信息。l 前向广播控制信道（f-bch）基站通过此信道发送系统消息给移动台。l 前向快速寻呼信道（f-qpch）基站通过此信道快速指示移动台在哪一个时隙上接收f-pch或f-ccch上的控制消息。移动台不用长时间监视f-pch或f-ccch时隙，所以可以较大幅度的节省移动台电能。l 前向公共功率控制信道（f-cpcch）当移动台在r-ccch上发送数据时，基站通过此信道向移动台发送反向功率控制比特。l 前向公共指配信道（f-cach）f-cach通常与f-cpcch（前向公共功率控制信道）、r-each（反向增强接入信道）、r-ccch（反向公共控制信道）配合使用。当基站解调出一个r-each header后，通过f-cach指示移动台在哪一个r-ccch信道上发送接入消息，接收哪个f-cpcch子信道的功率控制比特。l 前向公共控制信道（f-ccch）当移动台处于业务信道状态时，基站通过此信道向移动台发送一些消息或低速的分组数据业务、电路数据业务。l 前向基本业务信道（f-fch）当移动台进入到业务信道状态后，此信道用于承载前向链路上的信令、语音、低速的分组数据业务、电路数据业务或辅助业务。l 前向专用控制信道（f-dcch）当移动台处于业务信道状态时，基站通过此信道向移动台发送一些消息或低速的分组数据业务、电路数据业务。l 前向补充信道（f-sch）当移动台进入到业务信道状态后，此信道用于承载前向链路上的高速分组数据业务。2. 反向信道l 反向导频信道（r-pich）用于辅助基站检测移动台所发射的数据。l 反向接入信道（r-ach）移动台使用接入信道来发起同基站的通信，以及响应基站发来的寻呼信道消息。它是一种随机接入信道，每个寻呼信道能同时支持32个接入信道。l 反向公共控制信道（r-ccch）当移动台还没有建立业务信道时，移动台通过此信道向基站发送一些控制消息和突发的短数据。l 反向增强接入信道（r-each）当移动台还未建立业务信道时，移动台通过此信道向基站发送控制消息，提高移动台的接入能力。l 反向基本信道（r-fch）当移动台进入到业务信道状态后，此信道用于承载反向链路上的信令、语音、低速的分组数据业务、电路数据业务或辅助业务。l 反向专用控制信道（r-dcch）当移动台处于业务信道状态时，移动台通过此信道向基站发送一些消息或低速的分组数据业务、电路数据业务。l 反向补充信道（r-sch）当移动台进入到业务信道状态后，此信道用于承载反向链路上的高速分组数据业务。二、 cdma evdo 信道1. 前向信道图2.4前向信道结构图各信道的功能如下： 导频信道用于系统捕获、相干解调和链路质量的测量。 ra子信道用于传送系统的反向负载指示。 rpc子信道用于传送反向业务信道的功率控制信息。 drclock子信道用于传送系统是否正确接收drc信道的指示信息。 arq信道支持反向harq，对接收到的反向子分组进行确认。 控制信道用于传送系统控制消息。 业务信道则用于传送物理层数据分组。2. 反向信道和结构反向信道和结构图如2.5所示。图2.5反向信道结构图各信道的功能如下： 接入信道用于传送基站对终端的捕获信息。 导频信道用于反向链路的相干解调和定时同步，以便于系统捕获接入终端。 数据信道携带基站对终端的捕获信息。 反向业务信道用于传送反向业务信道的速率指示信息和来自反向业务信道mac 协议的数据分组，同时用于传送对前向业务信道的速率请求信息和终端是否正确接收前向业务信道数据分组的指示信息。 导频信道用于连接状态下对反向链路的相干解调和定时控制，链路质量估计。 辅助导频信道在t2p情况下物理层分组较大时时提供一个信号较强的相干解调基准。它与基本导频信道共存，用w2832调制。 mac 信道辅助mac 层完成对前反向业务信道的速率控制功能。 rri 信道用于指示反向业务信道数据部分的传送速率。 drc 信道携带终端请求的前向业务信道的数据速率值及其通信基站的标识，分别用drcvalue和drccover 表示。 dsc信道提前告知an进行服务扇区的切换，实现无缝虚拟软切换，用于指示选择前向服务扇区。 ack 信道用于指示终端是否正确接收前向业务信道数据分组。 数据信道用于传送来自反向业务信道mac 层的数据分组。2.2室内分布系统知识2.2.1室内分布系统概述不断增长的用户数量与有限的频率资源是移动通信系统中的主要矛盾，移动通信网络采用各种小区规划的新技术，增加频率复用度，以减小小区间距，扩大容量，如gsm移动通信网络由80年代的大区制，逐步发展至现在的以宏蜂窝为主的小区制。为了进一步提高系统容量以满足迅速增长的话务量，采用了lx3、mr卫、同心圆等小区规划新技术，频率复用更加紧密，小区间隔进一步减小，有些地方的站间距只有200m左右。即使这样，仍然存在一些话务热点地区的容量受限问题。而且这些热点地区几乎都集中在繁华地区，如，如火车站、城市商业区、商场和机场等，换言之，在热点地区有很大一部分话务分布在室内。单纯依靠室外宏蜂窝基站不能很好的解决室内问题，一是因为现代建筑质量越来越高，对信号形成较强的屏蔽，也就是穿透损耗较大，通常达到巧db甚至以上，室外信号不能很好的覆盖室内。二是因为在一些高层建筑的较高楼层，来自室外基站的信号较多，强度相近，不能形成主服务区，容易产生乒乓切换，导致话音质量恶化和掉话率高;而且，受基站天线高度的限制，一些特高层建筑的顶层无法正常覆盖，形成移动通信盲区或干扰区。由于话务量集中的室内通常是酒店，写字楼，宾馆，机场等场所，安装基站的空间有限，通常安装于弱电井中，对基站的尺寸有着很严格的要求，室外宏蜂窝基站很难安装其中用于室内覆盖，因此微蜂窝就应运而生了。由于微蜂窝尺寸有限，能够安装的载波也有限，因此在zg系统中，微蜂窝通过级联用于解决大容量的需求，对于有条件的场所，则使用宏蜂窝基站解决容量需求。应用于解决大面积的室内覆盖时，一般与分布式天线系统联系在一起，因为在大型建筑物内，墙壁阻挡使得一个固定点的天线很难形成有效的覆盖，而分布式天线可以克服这些不足，并且其场强覆盖均匀。分布天线包括泄漏电缆、同轴馈电式分布天线和光纤式分布天线。从吸收室内话务量的比例看，室内覆盖系统可以给网络营运者带来巨大的经济效益;从优化角度来看，室内、室外分开覆盖，有利于网络优化，从而为客户提供高质量的通话服务提高客户的满意度。所以，大力发展室内覆盖系统是各运营商的一个工作重点。2.2.2室内分布系统的结构从大的方面来说，室内覆盖系统由信号源和分布系统（das）组成，具体，由以下几个部分构成:1) 信号源，如基站，直放站等。2) 信号传输介质，光纤，同轴馈缆和泄露电缆等。3) 功率分配元件，如功分器，祸合器等。4) 有源器件，如干放。5) 天线。2.2.3室内分布系统的组网方式室内覆盖系统的组网方式根据传输介质的不同，可以分为光纤分布，同轴分布和泄漏电缆分步。根据中继方式的不同可以分为无源式室内分布和有源式室内分布。针对不同的建筑物，应选择不同的组网方案。同轴电缆分布的优点是成本低，设计方案灵活，易于维护，可兼容多种移动通信系统，缺点是覆盖范围受同轴电缆传输损耗的限制光纤分布的优点是传输损耗低，易于设计和安装，可兼容多种移动通信系统，缺点是远端模块需要供电。泄漏电缆分布的优点是信号强度均匀，缺点则是安装要求十分严格，每隔1米就要求装一个挂钩，悬挂起来时电缆不能贴着墙面，而且至少要与墙面保持2厘米的距离，这不但会影响环境的美观，而且造价高，泄露电缆价格是普通电缆的2倍。这些分布方式的系统组成可以是某种单一的传输介质，也可以是多种介质的灵活组合。这些组成方式也就是室内分布系统的功率分配方式的表现形式。 根据覆盖面积选取合适的分布系统。例如，对于覆盖面积较大、需布放较多天线的场景，可根据实际情况选用有源分布系统或光纤分布系统。 根据建筑结构选取合适的分布系统。例如，对于建筑物内部结构简单、墙体屏蔽较小、 楼层较低但建筑物较为分散的场景优先选用光纤分布系统;而对于内部结构狭长的特别区域，如隧道，地铁等，可选用泄漏电缆分布系统。 根据信源方式选取合适的分布系统。对于信源方式微/宏蜂窝的场景，优先选用有源分布系统;对于信源方式为bbu+rru或直放站的场景，优先选用无源分布系统。2.2.4室内覆盖解决方案设计室内覆盖解决方案涉及到信源选择，组网方案选择，设计和实施四个主要过程。定义室内覆盖的上述流程需要有适合室内的产品，规划设计和工程实施的指导原则。对于任何一种无线接入技术(rat)，产品的开发和工程指导原则的制定都必须首先根据无线接入技术的技术特点，研究以下方面:1.无线接入设备室内室外的无线性能特点2.无线接入系统的容量限制无线性能和容量限制的研究是室内系统设计规划原则的基础，根据无线性能和容量的研究结果进行以下的相关研究计算:1.室内设备的灵敏度2.边缘场强要求3.室内传播模型4.室内无线链路的预算5.最小祸合要求6.信号源的功率设计7.天线口功率8.频率和绕码规划原则9.小区规划原则10.干放的使用原则11.与其他系统的隔离要求12.与现存系统的合路方式2.3无源器件2.3.1天线覆盖范围及馈入功率天线的作用就是将传输线中的高频电磁能转化为自由空间的电磁波，或反之将自由空间的电磁波转化为传输线中的高频电磁能。无论是发射天线还是接收天线，它们总是在一定的频率范围内工作的，通常，工作在中心频率时天线所能输送的功率最大，偏离中心频率时它所输送的功率都将减小，据此可定义天线的频率带宽。有几种不同的定义:一种是指天线增益下降三分贝时的频带宽度;一种是指在规定的驻波比下天线的工作频带宽度。在移动通信系统中是按后一种定义的，具体的说，就是当天线的输入驻波比毛1.5时，天线的工作带宽。天线的增益是指在输入功率相等的条件下，实际天线与理想的辐射单元在空间同一点处所产生的场强的平方之比，即功率之比。增益一般与天线方向图有关，方向图主瓣越窄，后瓣、副瓣越小，增益越高。天线辐射方向图如2.6所示。图2.6天线辐射的方向图(垂直面波束图)1)针对不同环境不同楼层进行天线端口功率设计，其中低层指fl-f3层，中层指f4-f10层，高层指f1l层及以上；2)可视环境(楼宇内部):如商场、超市、停车场、机场等，天线选型主要使用全向吸顶天线，覆盖半径取8-10米，由于此类区域一般位于低层，在 cdma系统天线口pcpich信道输入功率时设置为-2-4dbm，cdma系统天线口输入功率为0-5dbm；3)狭长区域(如车道等)或吊顶过高区域(高度在5米以上)可使用定向板状或定向吸顶天线，覆盖距离取10-15米，cdma系统天线口pcp工ch信道输入功率为0-4dbm，cdma系统天线口输入功率为0-5dbm；4)可视环境(楼宇边缘):如窗口附近、楼宇入口等，为避免对室外构成强干扰，天线选型主要使用定向吸顶天线，覆盖半径取4-8米，cdma系统天线口pcpich信道输入功率高层为-1-3dbm、中层为-2-2dbm、低层为-5-0dbm，cdma系统天线口输入功率为0-5dbm；5)多隔断环境:如宾馆、居民楼、娱乐场所等，天线选型主要使用全向吸顶天线，注意考虑不同隔断的衰耗情况，覆盖半径取4-10米，cdma系统天线口pcpich信道输入功率高层为2-5dbm、中层为0-3dbm、低层为-3-0dbm;cdma系统天线口输入功率为0-5dbm；6)电梯井道内:天线选型主要使用定向板状天线或对数周期天线，覆盖距离取10米左右，即每3-4层安装一副定向板状或对数周期天线，cdma做系统天线口pcpich信道输入功率为-1-4dbm，cdma系统天线口输入功率为7-12dbm；7)依据可视环境(楼宇内部)布点原则，超过36平方米的会议室、餐厅、多功能厅及50平方米的办公室等人流集中或重要的房间布放天线，优先建议采取美化型隐蔽天线布点方式在上述区域内布点；8)如原有gsm方案中天线点安装位置己满足以上要求，则在系统设计中不用改变天线位置，直接馈入 cdma系统信号;如天线点安装位置不能满足以上要求，可针对信号不好的区域补装或移动原有天线点的位置达到良好覆盖，补点原则参照不同环境的天线覆盖范围。2.3.2天线增益的近似计算1） 天线主瓣宽度越窄，增益越高。对于一般天线，可用下式估算其增益： g（ dbi ） = 10 lg 32000 / （ 23db,e 23db,h ） 式中， 23db,e 与 23db,h 分别为天线在两个主平面上的波瓣宽度； 32000 是统计出来的经验数据。 2） 对于抛物面天线，可用下式近似计算其增益： g（ db i ） = 10 lg 4.5 （ d / 0 ）2 式中， d 为抛物面直径； 0 为中心工作波长； 4.5 是统计出来的经验数据。 3） 对于直立全向天线，有近似计算式： g（ dbi ） = 10 lg 2 l / 0 式中， l为天线长度； 0 为中心工作波长； 2.3.3泄漏、切换控制考虑到 cdma自干扰的特性，为避免对室外造成干扰，需要对室内分布系统天线的布点位置及馈入功率在保障覆盖的前提下进行有效控制。结合前期分布系统建设经验，易产生泄漏的主要原因为低层天线的布局或馈入功率的不合理，针对这种情况，在天线点位置设计时充分论证并适当模测，保障泄漏控制在适当的水平。在保障泄漏的同时需要考虑切换区域的确定，对切换区域控制在室外10米范围内;在天线点的布局时充分考虑室内外环境进行布局设计。2.3.4无源器件设计要求1)根据方案设计中的实际需要合理选取。2)器件指标满足800-250omhz频段要求。3)器件在总部集采招标框架范围内。4)根据实际站点开通的系统确定使用相应频段和输入端口数量的合路器或poi。5)设计方案中系统末端尽量不使用负载。6)原有随路随分分布系统全部改造为竖井集中放置方式(特殊覆盖场景除外，如交通枢纽、地下空旷区域、电梯井道等)。7)相应无源器件的指标要求。2.3.5室内天线1)对于一般的室内场所，采用全向吸顶天线。2)对于场馆和较为空旷的区域，采用定向板状天线。3)对于特殊应用场合的天线(如高增益天线)，根据所需要的覆盖效果进行定制。4)对于室外分布系统，天线多采用美化天线，如物业要求，可根据实际情况与周围环境协调一致。5)对于有明确信号需求的房间、步行梯，但由于物业、建筑结构等原因无法在其内部进行天线布设的，可考虑在房间门口、步行梯口布设定向板状或定向吸顶天线。6)对于电梯的覆盖优先使用一定数量的定向天线(如八木天线、板状天线或对数周期天线，建议每3-4层设计一个)安装在电梯井道的方法来进行覆盖。也可考虑使用泄露电缆进行覆盖。7)对于a级覆盖目标，原则上安全梯(步梯)门口安装一副定向天线，卫生间内建议各安装一副全向天线，若不具备施工条件，则在卫生间门口安装一副定向天线。8)对于重要客户居所等非常重要的住宅楼公共区域要求全覆盖。9)每两幅天线间距(不可视的天线点按馈线的长度计算)不超过15米，对于室内环境复杂，如拐角多，隔墙厚，需适当降低天线点覆盖半径，增大天线点布放密度。天线指标如表2.1所示。表2.1各类型天线指标项目指标全向天线定向吸顶天线定向天线适用频率范围8002500mhz增益2dbi3dbi5dbi功率容量100w100w100w接口nk驻波比1.5阻抗50欧2.3.6功分器典型的二路功分器有微带 (wilkinson)和腔体(电抗)两种，二者各有优点，本说明阐述二者的区别：腔体功分器和微带功分器的特点:腔体功分器是同轴结构，它将输入的50q阻抗变换为25。(使用内外导体的不同比率)，25q阻抗可以良好的与两个输出50q的并联阻抗匹配。功分器必须掌握几个关键指标:分配比插入损耗隔离度功率容量工作频带功分器指标如表2.2所示。表2.2各类型功分器指标项目指标二功分三功分四公分适用频率范围8002500mhz插入损耗（不含分配损耗）0.5db0.6db0.7db损耗（插入损耗+分配损耗）3.5db5.4db6.7db功率容量100w带内波动0.5db驻波比1.5隔离度20db特性阻抗50欧接口nk工作温度-20+552.3.7耦合器定向祸合器必须掌握几个关键指标:祸合度插入损耗隔离度功率容量工作频带耦合器指标如图2.3所示。表2.3各类型藕合器指标项目指标5db6db7db10db15db20db25db30db适用频率范围8002500mhz耦合度51db61db71db101db151db201db251db301db插入损耗（含耦合损耗）2db1.5db1.5db1.0db0.5db0.5db0.5db0.5db功率容量100w带内波动0.5db驻波比1.5隔离度20db30db特性阻抗50欧接口nk工作温度-20+552.3.8合路器（poi）共涉及三类合路器(或poi)，合路器端口及工作频带如图2.4所示。表2.4各类型祸合器端口以及工作频带类型端口工作频率（mhz）类型1wcdma19401960、21302150dcs17351755、18301850类型2cdma825835、870880gsm909915、954960dcs17351755、18301850wcdma19401960、21302150类型3cdma825835、870880gsm909915、945960dcs17351755、18301850合路器指标要求如2.5图所示。表2.5合路器主要指标项目指标带内波动（db）0.8插损（db）1驻波比1.3三阶互调（dbc）-120带外抑制（db）80承载功率（w）200阻抗（欧）50接头类型nk2.3.9不同器件分配的损耗根据不同的功分器，因此它们的损耗也是各不相同的，功分器的损耗见表2.6所示。表2.6功分器分配损耗功分器类型分配损耗（包含插损）二功分3.2db三功分5.1db四功分6.3db耦合器的大小决定了它们的损耗，分为耦合端和直通段损