CDMA室内分布技术规范.doc

室内分布系统规范一、室内分布系统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，手机上线困难。 特别是移动通信的网络覆盖、容量、质量是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。 室内覆盖系统正是在这种背景之下产生的。总之，进行室内覆盖系统建设的直接理由是： 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。 室内盲区， 新建大型建筑、停车场、办公楼、宾馆和公寓等。话务量高的大型室内场所车站、机场、商场、体育馆、购物中心等，增加微蜂窝建立分层结构。发生频繁切换的室内场所高层建筑的顶部，收到多个基站的功率近似的信号。 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成功的方案，近几年在全国各地的移动通信运营商中得到了广泛应用。 室内覆盖系统为上述问题提供了较佳的解决方案。其原理是利用室内天线分布系统将移动基站的信号均匀分布在室内每个角落，从而保证室内区域拥有理想的信号覆盖。 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；同时，使用微蜂窝系统可以分担室外宏蜂窝话务，扩大网络容量，从整体上提高移动网络的服务水平。二、室内分布方式实现室内覆盖的技术方案可分为三种： 微蜂窝有线接入方式：是以室内微蜂窝系统作为室内覆盖系统的信号源，即有线接入方式。适用于覆盖范围较大且话务量相对较高的建筑物内，在市区中心使用较多，解决覆盖和容量问题。 宏蜂窝无线接入方式：是以室外宏蜂窝作为室内覆盖系统的信号源，即无线接入方式。适用于低话务量和较小面积的室内覆盖盲区，在市郊等偏远地区使用较多。 直放站（Repeater）：在室外站存在富余容量的情况下，通过直放站（Repeater）将室外信号引入室内的覆盖盲区。 微蜂窝有线接入方式： 改善高话务量地区的室内信号覆盖，微蜂窝是最佳解决方案。与宏蜂窝方式相比，微蜂窝方式是更好的室内系统解决方案。微蜂窝方式的通话质量比宏蜂窝方式要高出许多，对宏蜂窝无线指标的影响甚小，并且具有增加网络容量的效果。但微蜂窝在室内使用时，受建筑物结构的影响，使其覆盖受到很大限制。对于大型写字楼等，如何将信号最大限度、最均匀地分布到室内每一个地方，是网络优化所要考虑的关键。且微蜂窝方式的弱点在于成本较为昂贵，需要进行频率规划，需要增建传输系统，网络优化工作量大。因此，对宏蜂窝方式亦或微蜂窝方式的选取，需要综合权衡移动网络和运营商的多方面因素才能定夺。 宏蜂窝无线接入方式：宏蜂窝方式的主要优势在于成本低、工程施工方便，并且占地面积小;其弱点在于对宏蜂窝无线指标尤其是掉话率的影响比较明显。 目前，采用选频直放站并增加宏蜂窝的小区切换功能可以缓解这一矛盾:当对应的宏蜂窝频率发生变化时，直放站选频模块需要作相应调整。 在室外站存在富余容量的情况下，通过直放站（Repeater）将室外信号引入室内的覆盖盲区。 利用微蜂窝解决室内问题也存在很大的局限性。建设微蜂窝的设备投入与工程周期都较大，只适合在话务量集中的高档会议厅或商场使用。在这种情况下，直放站（Repeater）以其灵活简易的特点成为解决简单问题的重要方式。直放站不需要基站设备和传输设备，安装简便灵活，设备型号也丰富多样，在移动通信中正扮演越来越重要的角色。 直放站的应用场合主要有以下几种： 扩大服务范围，消除覆盖盲区； 在郊区增强场强，扩大郊区站的覆盖； 沿高速公路架设，增强覆盖效率； 解决室内覆盖； 将空闲基站的信号引到繁忙基站的覆盖区内，实现疏忙。 信号分布系统根据覆盖区域的具体情况，组合无源、有源、光纤、泄漏等方式，进行综合性的分析。在实际使用中，室内分布系统可使每个微蜂窝覆盖范围增至几十层楼左右；如果加装干线放大器，覆盖范围还可大幅度增加。 一个完备的室内分布系统应能够通过一个特定的接口，取得基站的下行信号，均匀地分布到指定场所的每一处。同时，又将这场所的每一处的基站上行信号收集到后，均匀地送达特定的接口。 构成室内分布系统的主要设备是：馈线、天线、干线放大器、延长放大器以及耦合、功分等无源器件。在系统设计上主要考虑的是能量分配的问题。三、室内覆盖系统的技术要求 室内覆盖系统的建设可分为准备、市场、协商、设计、安装、验收、运行维护等七个阶段。 准备工作是指由技术人员对建筑物内的无线信号进行测试，确定工程选点。准备工作是整个工程的发起阶段，下述选点原则可供参考： 第一，尽量寻找室内信号不好、又有人流量的建筑物作为室内覆盖选点的对象。 第二，选择城区内知名的高层建筑进行覆盖，如热卖出租的写字楼。就目前的网络优化手段而言，对于高层空间的无线干扰及乒乓切换效应，没有其它更为有效的解决方案。 第三，分析宏蜂窝话务情况、划定高话务区域，然后在高话务区域寻找话务热点建筑，利用室内覆盖系统吸收建筑物内的话务，从而缓解宏蜂窝容量方面的压力。一般可选择城区中心人流量大的商场、酒肆等，不论信号覆盖情况如何，均考虑进行覆盖。 市场工作指说服业主，达成合作意向。在当前市场经济和商业化日益发展的时代，市场工作在整个工程建设中举足轻重，业主对工程的接纳和配合直接关系到系统的最终建设。因此对市场工作应该给予充分重视，其中谈判技巧是考虑的要素之一。 协商工作指与业主就相关事项进行协商，达成有关协议，并签署协议书，内容包括物业管理、出入、双方责权利等。 设计工作指进行室内覆盖系统的工程设计，包括微蜂窝系统、传输系统、室内分布系统、电源系统共四部分内容。 安装工作指根据设计文件进行工程施工和安装，在所有准备工作就绪后，一般在周之内可开通系统。 1. 设计考虑因素 信号源 场强分布 上行信噪比 互调干扰 上下行平衡 传输和分配损耗 施工难度造价GSM网络设计技术指标掉话率： 99% 接通率： 95%(95%以上的地方可接通) 边缘场强： -85dBm 同频载干比：C/I12dB（不开跳频），C/I9dB（开跳频）；邻道干扰保护比 ：C/A-9dB；上行噪声电平： -120dBm 天线口功率： 5 - 15dBm 室外溢出信号： 95% CDMA网络设计技术指标（1）移动用户的忙时话务时为0.02Erl；（2）无线信道的呼损率取定为2%；（3）Ec/Io12dBm 的激活导频数不超过3个；（4）前向/反向业务信道误帧率：FER1%（Eo/No=67dB）（5）无线覆盖区内可接通率：要求在无线覆盖区内的95%位置，99%的时间移动台可接入网络；（6）无线覆盖边缘场强：室内-85dBm；室外10米以外90dBm；（7）对于电梯、停车场等边缘地区覆盖场强要求：-90dBm；（8）在基站接收端位置的收到的上行噪声电平小于-120dBm；（9）室内天线的发射功率须小于15dBm；（10）覆盖区与周围各小区之间有良好的无间断切换 场强分布(室内空间传输损耗模型) L = PL + 10*N*Lgd(米) + FAF其中： PL为距天线1米处的路径衰减： 典型值为30dB N为同层衰减指数： 办公楼 N3.25 一般建筑 N2.76 商场 N2.18 FAF路径损耗附加值： 玻璃 8dB 隔墙 10 - 15dB 预制板 20 - 30dB 上行信噪比 基站的白噪声为-120dBm，为了保证接收机的灵敏度，需要设置上行增益，使上行链路的总输入噪声小于-120dBm。 如：基站输出P43dBm，输入到直放站为-40dBm，即有效路径损耗为83dB，那么直放站的上行增益设置一定要小于：83 后极总的噪声系数 如只有直放站是有源器件，噪声系数为5dB，增益应设为小于78db; 如增益设为80，直放站总的噪声-115dBm(白噪声噪声系数)，在输出口变为-35dBm，经过83dB的有效路径损耗输入到基站为-118dBm，大于源噪声-120dBm, 使基站接收机灵敏度降低2dB。 室内覆盖所需设备与器件 1 微蜂窝，基站2 直放站(宽带、信道选择)：增益7090db,20-33dBm输出3 干线放大器：增益3050db,20-30dBm输出4 耦合器：40dB(-0.3),30dB(-0.3),20dB(-0.5),10dB(-0.8),7dB(-1.1),5dB(-1.3)5 功分器：4功分器(-6.4)；3功分器(-5)，二功分器(-3.3)6 室内天线：定向(60-120度，5-10dBi),全向吸顶(2-5dBi) 7 馈线接头： 波纹管电缆：7/8(-4dB/100m);1/2 (-7dB/100m);1/4 (-11dB/100m); 屏蔽网电缆：7D-FB(-15dB/100m);9D-FB(-12dB/100m);12D-FB(-9dB/100m)8 泄漏电缆：7/8 (-6dB/100m);1-1/8(-4dB/100m)9 施主基站：水平波束角35度；增益：15-18dBi10 光端机：点对点、点对多点11 光纤：双纤、单纤 工程勘测设计 1、确定覆盖区域 室内覆盖的目的是在建筑物内部需要场强覆盖，而基站信号又无法辐射的区域提供理想的信号覆盖。因此，工程设计的首要工作是勘测确定哪些区域已被基站所覆盖，哪些区域还需室内分布系统增强信号。在勘测时，应特别注意话务繁忙地带，即用户最经常使用移动电话的地方，往往这一区域要设计一个分布天线。2、预测覆盖效果并确定工程方案经过实地勘测，可基本确定各分布天线的位置，并根据各分布天线管辖范围来确定其每个信道的输出功率Ptd。为了使方案规划更加准确，往往可对这些区域进行场强覆盖预测。具体地可以采取以下方法： 用信号发生器和室内天线组成发射单元，在分布天线位置发出所设计的相应输出功率Ptd，而将测试手机作为接收单元，在相应覆盖区域各点测试场强的大小，观察是否能良好地接收到信号。为使工程具有良好的性能价格比，工程设计还需选取放大量合适的匀点分布系统。 其中所需参数： Lf 可从工程拟采用的馈线长度、型号算出； Lc、GA1、GA2 可从工程采用的合/分路器和天线的规格型号中获得； Prd可用测试手机在安装室外天线位置上测得； 用一部手机在覆盖区各处发出上行信号，而用一部测试手机在安装相应室内分布天线位置接收信号，所测得的最小信号即可视为此分布天线上行路线的最低输入电平Pru; 而系统对基站的最低输出电平Pru可由式Pru=Sr+Ls 确定。 式中Sr为基站接收灵敏度，一般取-104dBm, Ls为系统室外天线至基站的自由空间损耗，可由 Ls=32.5+20logF+20logd 计算获得。 式中： d为系统至基站间的距离(km)， F为信号频率(MHz)。 至此，确定系统放大量Ad、Au的所有参数均已获得，这样就可选取合适的室内匀点分布系统进行施工。 四、工程安装主机安装：1、安装位置要求：l 安装位置必须保证无强电、强磁和强腐蚀性设备的干扰；l 主机安装场所应干燥、灰尘小、且通风良好；l 主机安装位置便于馈线、电源线、地线的布线；l 主机尽量安装在室内。安装主机的室内不得放置易燃品；室内温度、湿度不能超过主机工作温度、湿度的范围；l 主机挂壁式安装时，在室内,主机底部距离地面为1米以上，在运营商机房、交换机房等特殊机房内安装时，主机底部或顶部应与其它原有壁挂设备底部或顶端保持在同一水平线上；在室外无人值守的地方安装时，主机底部距地面为1.5米以上；l 主机落地式安装时，地面安装支架底座应与墙壁距离0.8米，在运营商机房、交换机房等特殊专用设备机房内安装时，应与原有设备保持整体协调；l 主机安装在3米、6米立杆上时，主机底部距地面为1米以上；主机安装在8米水泥电杆上时，主机底部距地面为3米以上；l 主机应尽靠近用户天线；l 主机安装位置要防盗、防破坏，安装在室外的主机要加装防盗铁笼。2、挂壁主机外部的布线：l 主机、分机的跳接馈线、电源线、地线均置于100X60mm的线槽内走线；l 主机下方线槽相距主机底部150mm水平安装,线槽长度与主机同宽。主机侧面线槽距离主机侧面20mm垂直安装于主机左、右侧面均可，线槽下端延伸至与接地排同高,上端延伸至所需位置；l 多台主机布线线槽的安装，主机四周均安装线槽，主机上、下端线槽与主机相距150mm水平安装，两侧的线槽与主机相距20mm垂直安装，其中侧线槽下端延伸至与接地排同高、线槽上端延伸至所需位置； l 线槽内走线均用走线排及2.5100mm扎带固定，水平/垂直走线必须平直美观,走线固定间距为300mm；l 主机接地排安装于主机下方，距地面150mm-200mm紧靠垂直线槽水平固定；l 所有线头标签均距线槽10mm贴于馈线、地线、电源线上，标签字体朝上；l 主机保护地、室内馈线接地，分别用16mm2 地线引至主机下端接地排上，再用352mm地线从接地排引至地网；l 相关材料l 线槽规格为100x60，颜色为白色；l 走线排为镀锌铁片，其规格为90x10x1.5；l 接地排规格为：300x40x5；l 母地线：35mm2橡胶皮包线；子地线16mm2橡胶皮包线。3、 天线部分的安装l 天线支架的类型，配置需按照设计要求；l 各类型天线支架应结实牢固，支掌杆要垂直，横担要水平，安装位置要符合设计方案；l 天线支架安装位置高于楼顶、天面平台时，必须安装避雷针；天线支架安装位置在建筑物屋檐下或外墙低矮处时，天线支架不必安装避雷针。l 各类型天线安装详见天线安装使用说明书，天线选用依据设计方案；l 天线必须牢固地安装在其支撑架上或建筑物天花板下，安装位置符合设计方案；l 天线的俯、仰角应符合设计方案；l 天线在天线架上的安装位置必须确保天线处于避雷针45度保护角内。施主天线主瓣方向指向施主基站，用户天线主瓣方向指向覆盖区域；l 室内天线需外露安装时，必须戴干净手套操作，保证天线美观且不破坏整体环境。4、附件安装：附件是指固定功分器、耦合器用的专用固定座及配电箱、电表、电源插座、电源保护开关、接地排、波分复用器等。l 专用固定座用两个M6x60的膨胀螺丝牢固固定在墙壁或天花水泥楼板上，安装位置必须符合设计方案；l 配电箱安装位置应符合设计方案,其底部与地面距离1.5米，箱体要正直美观；l 电表、电源插座、电源保护开关均置于配电箱内专用位置；l 波分复用器应尽量安装于机房设备支架上,若无支架时,可安装在走线架上,但要牢固固定；l 接地排的安装：主机接地排水平安装于主机左/右下方，线排下边缘距离地面0.1米0.2米水平安装, 两个M10x60的膨胀螺丝牢固稳定地固定于墙上；l 天线支架接地排安装于距离天线支架立杆1.5m的圆弧外，选择无水浸、无雨淋位置安装；5、走线：射频走线： 所有馈线必须按照设计方案（文件）的要求布放，要求走线牢固、美观，不得有交叉、扭曲、裂损情况； 走线用扎带和L型馈线座、单/双孔波导卡、隔墙码、PVC管卡码等进行固定；室外走线淮河以北可用单/双孔波导卡、隔墙码固定，淮河以南可用扎带、L型馈线座、单/双孔波导卡、隔墙码、PVC管卡码等固定； 按客户要求或业主要求，走线裸露部分必须加套白色PVC管，拐弯处用波纹管连接，拐弯波纹管长度不大于0.3米。尾纤全部加套波纹管。特殊地区或特殊单个工程要求天花内也要套PVC管，则按客户要求执行； 加套PVC管的馈线水平/垂直走线固定间距为1.5米，未加套PVC管的馈线水平/垂直走线固定间距为1米，与钢丝绳悬空布线时，电缆挂钩的间距为0.8米； 加套PVC管的馈线在走线架或墙壁垂直走线时，每隔9米必须用扎带把馈线固定于走线架或其它固定件上，以防止馈线因自身重力而引起馈线下堕； 垂直走线或必要的空中飞线若无法固定，则预先将馈线用扎带或电缆挂钩固定在钢丝绳上，钢丝绳两端用膨胀螺丝、地锚、紧绳卡和调节环拉紧。客户特别要求时，必须安装专用走线架； 馈线埋地布线时，馈线必须埋地0.8米深,且必须加套镀锌水管(或根据客户要求)加以保护,并在地面上沿馈线途经路线每隔3米竖立警示柱； 馈线一次转弯半径：7/8馈线大于120mm，1/2馈线大于70mm，8D馈线大于50mm； 室外馈线进入室内前必须有一个滴水弯，波纹管滴水弯底部必须剪切一个漏水口，以防止雨水沿馈线进入室内，入线口/孔必须用防火泥密封； 室外馈线加套PVC管后，水平布线的PVC管每6米在PVC管下方必须切口，作漏水口； 所有馈线避免与消防管道及强电高压管道一起布放走线，确保无强电、强磁的干扰； 禁止馈线沿建筑物避雷网带或避雷地线捆扎一起布放走线。电源走线： 电源走线要加套PVC管，走线要平直/垂直美观； 电源线如遇穿墙走线，穿墙部分必须加套PVC管或波纹管加以保护，穿墙孔/口必须用防火泥加以密封； 电源线加套PVC管水平/垂直布线的固定间距为1.5米，在100x60的线槽内布线的固定间距为0.3米。地线走线： 母地线使用35mm2的铜蕊橡胶皮包线，子地线使用16mm2的铜蕊橡胶皮包线； 地线必须加套PVC管或加装线槽，走线要平直/垂直美观； 地线如遇穿墙走线，穿墙部分必须加套PVC管或波纹管加以保护，穿墙孔/口必须用防火泥加以密封； 地线严禁走90度直角，曲率半径大于130mm； 天线架地线、馈线地线与楼顶避雷带连接时，严禁形成倒漏斗（即形成积水漏斗）漏斗口方向必须朝下； 天线架地线最终端接地点为距离天线支架最近的地网或避雷网带，禁止其接入室内； 室内设备保护地线禁止接至室外楼顶等高处避雷网带上； 加套PVC管的地线固定原则与射频走线相同。加装线槽时，线槽固定间距为0.3米；机房走线： 在有防护静电板的交换机房、运营商机房等其它特殊机房布线时,馈线、地线、尾纤、电源线均可直接在地板下布线，但各类走线必须加套相应的PVC管或波纹管且必须分开布线，并适当用扎带固定，布线要整齐美观； 在无防护静电地板的机房布线时，有走线架必须在走线架上布线，无走线架时则沿墙面、边布线，各类走线必须加套相应的PVC管、波纹管、线槽等，固定原则与射频走线相同。6、 连接：射频连接: 主机/分机、天线、耦合器、功分器接口为N-K座，馈线为N-J头； 馈线接头与主机/分机、天线、耦合器连接口连接时，距离馈线接头必须保持50mm长的馈线为直出，方可转弯； 馈线接头与主机/分机、天线、耦合器连接口连接时，必须连接可靠，接头进丝顺畅，不得野蛮死扭。电源连接： 提供给主机/分机的电源必须稳定,交流电电压允许波动范围为198V242V； 主机/分机必须安装配电箱，配电箱的安装位置可靠近主机/分机，与主机/分机同高,也可安装在用户指定位置,但须置于不易触摸或不易被破坏的地方； 电表、插座、电源漏电保护开关均置于配电箱内专用位置； 主机/分机至配电箱的电源线可截断，无需使用插头，电源线中间一般不允许有接头，必须将两段电源线连接时，可以驳接，但火线、零线、地线须错位驳接，并用锡焊焊接，焊接处先用电工胶布包裹后，再用热缩管封固； 主机输入电源，必须火线、零线、地线相对应连接，不有得错接； 若在交换机房、移动机房连接24V/-48V电源时，使用工具的多余金属裸露部分要用电工胶布包裹，且必须请机房值班员连接，以免因操作不当造成机房直流电短路或其它故障的发生； 太阳能直放站电源连接要求：先连接充电控制器至主机或蓄电池的电路，最后连接太阳能板至充电控制器的电路； 连至主机的电源线不能和其它电缆捆扎在一起； 交流220V供电电源线采用2.5mm2x3的橡胶皮包缆线； 直流(-48V、24V)供电电源线采用4-6mm2x2的橡胶皮包缆线； 连接电源时，必须作好安全防护工作，以绝对保证人身安全。地线连接： 主机/分机、施主/用户馈线、施主/用户天线架与接地线排的连接地线为子地线，用16mm2铜蕊橡胶皮包线连接； 接地排至地网或室外施主天线支架直接至地网的连接地线为母地线，用35mm2铜蕊橡胶皮包线连接； 子地线与机箱接地柱连接用OT6-6线耳或60A线耳； 子地线与施主/用户天线架、接地排连接用200A线耳； 母地线与接地排、地网连接用300A线耳； 8D馈线接地用圆柱形N-50KK直通头进行馈线接地，即将8D馈线截断，馈线截断端线头分别制作N-J8C接头，中间用N-50KK直通头串接，再用喉箍把地线铜蕊线固定在直通头上； 馈线上的接地点直接用防水胶泥密封再用电工胶布包裹，接地排或地网上的接地点必须加涂黄油作防水、防锈处理。光路连接： 主机用尾纤和适当光衰减器或光法兰头与用户的光缆连接，注意保护尾纤头以防止碰撞，使用前用无水酒精清洁尾纤头以防止灰尘沾染； 连接时插销与插孔要准确对位，连接螺母要拧到底； 当系统采用波分复用时，在与电