毕业设计（论文）-基于GSM的敏捷上城国际小区室内覆盖设计.doc

毕毕 业业 设设 计计 题目：题目：基于基于 GSM 的敏捷上城国际小区室内覆盖设计的敏捷上城国际小区室内覆盖设计 学学 生生 姓姓 名：名： 校内指导教师：校内指导教师： 企业指导教师：企业指导教师： 专专 业业 班班 级：级： B11 通信工程通信工程 二二 级级 学学 院：院： 电气与信息工程学院电气与信息工程学院 2015 年年 5 月月 基于 GSM 的敏捷上城国际小区室内覆盖设计 2 基于基于 GSM 的敏捷上城国际小区室内覆盖设计的敏捷上城国际小区室内覆盖设计 摘要 随着社会的发展和人们对于手机的依赖越来越大，城市中移动通信的用户飞速增 加，话务密度和覆盖要求也不断上升。但由于现代城市建筑都是框架结构，而且规模 越来越大，对移动通信信号有很强的屏蔽作用，室内信号覆盖有待提高。 本文主要是为敏捷上城国际小区做室内信号覆盖，提出了比较完善的覆盖方案。 包 括站点勘测，场强和通话等级分析，信源的选取，信号分布系统的选取，室内分布系 统 中天线的选取，室内覆盖中场强的计算和工程实施，最终完成了对该站点的室内信号 覆 盖。 关键词：室内覆盖 场强 信源 基于 GSM 的敏捷上城国际小区室内覆盖设计 3 THE PLANNING AND DESIGNING OF FIBER ACCESS NETWORK TECHNOLOGY IN AGILE UPTOWN INTERNATIONAL COMMUNITY ABSTRACT Access network technology is a major component of modern telecommunication networks; it is also a hotspot research of modern communication technology. Using fiber access network technology has a large capacity, high speed, long distance and economic coverage and good, it is already the preferred solution of modern access network technology. In this thesis, we completed a design of fiber access network in Agile uptown international community. Firstly, we give the research status for optical access network technology at home and abroad, discuss the importance of the technology. Then we explain the main concepts of optical access network technology, analysis and comparison of the copper access network with fiber optic technology access network technology advantages and disadvantages. In Garden Flower City district, for example, in the case of residential basic user mode with the current situation in the subscriber access network based on fiber access network business development were predicted to discuss and analyze the feasibility and necessity of the technology, studied the PON and EPON technology. Finally, we propose a design of fiber access network technology in the Garden Flower City district. The design focused on the goal of building access networks and ideas are given the choice of network architecture design and equipment, then, for the service carrying capacity and carrying capacity of integrated multimedia service access terminals were analyzed. 基于 GSM 的敏捷上城国际小区室内覆盖设计 4 Key words: Indoor coverage; field strength; information source; 目 录 1 引言.1 1.1 课题背景及目的.1 1.2 GSM 系统现状 .2 1.3 室内覆盖系统现状.2 2 敏捷上城国际小区站点勘测与分析.4 2.1 室内覆盖方案站点勘测.4 2.1.1 站点结构介绍.4 2.1.2 周围基站情况.5 2.2 现场电磁环境测试与分析.5 2.2.1 现场测试描述.5 2.2.2 DT 测试分析 .5 3 敏捷上城国际小区室内覆盖方案设计.10 3.1 方案设计思路.10 3.1.1 设计依据.10 3.1.2 基站选择 .10 3.1.3 信号源的引入 .11 3.1.4 选择传输方式 .11 3.2 覆盖方案的选择.12 3.3 设备和器件的选择.13 3.3.1 主机的选择.13 3.3.2 天线的选择 .13 3.3.3 所用其他器件 .13 4 敏捷上城国际室内覆盖方案实施与参数设置 .18 基于 GSM 的敏捷上城国际小区室内覆盖设计 5 4.1 室内覆盖方案实施.18 4.1.1 系统安装图 .18 4.1.2 主机安装要求 .20 4.1.3 天线安装要求.21 4.1.4 馈线布放要求.21 4.1.5 器件安装要求.21 4.2 参数设置.21 4.2.1 GSM 网络技术指标 .21 4.2.2 场强分布 .22 4.2.3 上下行平衡 .24 4.3 室内覆盖方案验收.25 结论.29 致谢 .30 参考文献 .31 附录 A.32 基于 GSM 的敏捷上城国际小区室内覆盖设计 第 1 页，共 35 页 1 引言 1.1 课题背景及目的 随着通信技术的高速发展，移动通信运营商已经建成了比较完善的移动通信网络。 但广大用户对通信的服务质量也提出了越来越高的要求。室内覆盖作为移动通信网络 覆盖的一个薄弱环节，已经成为有待解决的问题之一。根据相关材料统计，部分地区 的室内话务量已在总话务量中占有较高的比例。因此加强室内覆盖，对于提高移动通 信质量，有重要的意义。 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 的底层.地下商场.地下停车场及电梯等环境下，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。 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。 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城.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 基于 GSM 的敏捷上城国际小区室内覆盖设计 第 2 页，共 35 页 乒乓切换效应，语音质量难以保证，并出现掉话现象。 因此，改善室内覆盖，既是对室内盲区的改善，也是对室内话务繁忙的改善，同 时也是对室内通话质量的改善。由此可见，改善移动通信室内覆盖问题具有多重意义： 一方面可以扩大信号覆盖面，减少盲区，增加业务量；另一方面可以提高效率.切换成 功率等网络指标；再者可以提高电信企业形象，提高网络竞争力，为用户提供更好的 通信服务。 1.2 GSM 系统现状 GSM 移动通信系统是基于 TDMA 的数字蜂窝移动通信系统。GSM 是世界上第一 个对数字研制.网络层结构和业务做了规定的蜂窝系统。GSM 是为了解决欧洲第一代蜂 窝系统四分五裂的状态而发展起来的。在 GSM 之前，欧洲各国在整个欧洲大路上采用 了不同的蜂窝标准，对用户来讲，就不能用一种制式的移动台在整个欧洲进行通信。 另外由于模拟网本身的弱点，使得它的容量也受到限制，为此欧洲电信联盟在 1980 初 期就开始研制一种覆盖全欧洲的移动通信系统，即 GSM 系统。它联合了欧洲二十多个 国家的电信运营部门.研究所和生产厂家组成的标准化委员会，从 1982 年开始提出， 1992 年欧洲各大 GSM900 运营商开始商业服务，到现在已经在全世界 100 多个国家和 地区投入商业用途。如今 GSM 移动通信系统已经遍及全世界，即所谓全球通，目前我 国的移动通信网就是主要 GSM 系统为基础的移动网络系统。 GSM 是由于若干子系统或功能实体组成。包括移动台（MS）.基站子系统(BSS). 网络子系统（NSS）.操作子系统(OSS)。其中基站子系统在移动台和网络子系统之间提 供和管理传输通路，包括 MS 与 GSM 系统的功能实体之间的无线接口管理。NSS 不直 接与 MS 互通。MS.BSS.NSS 组成 GSM 系统的实体部分。操作支持系统则为运营部门 提供一种控制和维护这些运行部分的手段。它是目前基于时分多址技术的移动通信体 制中最成熟完善的一种。我国于 1993 年开始建立 GSM 实验网，到目前已经建成了覆 盖全国的数字蜂窝移动通信网，是我国公共陆地移动通信网的主要方式之一。 1.3 室内覆盖系统现状 随着 GSM 网络容量的不断扩大，基站也越来越密集。在大城市，已经实现了室外 的无缝覆盖，但是室内覆盖的问题一直都没有得到很好的解决，主要原因是现代化大 规模建筑传统损耗的影响比较大。无线电波在传播过程中，由于受到地形或建筑物的 基于 GSM 的敏捷上城国际小区室内覆盖设计 第 3 页，共 35 页 影响，会存在阴影效应，多径干扰等问题，从而造成信号衰落，在其覆盖范围内出现 的信号弱或无信号的盲区，典型的如电梯.高层建筑内部.车库和地下通道等。为解决 上述室内信号覆盖不理想的问题，目前最好的解决方法是在建筑物内安装室内分布系 统。该系统就是将基站信号通过有线方式直接引入到室内的每一个区域，再通过小型 天线将基站信号发送出去，从而达到消除室内覆盖盲区.抑制干扰的目的，它不仅能够 解决宏蜂窝中的覆盖问题，分担宏峰窝的话务量，为楼内的移动通信用户提供稳定， 可靠的室内信号，使用户在室内也能享受到高质量的移动通信服务，而且选址灵活， 安装维护简单方便，因而得到日益广泛的应用。 GSM 系统的发展经历了三个阶段：网络建设初期，主要矛盾是覆盖问题；网络建 设中期，主要矛盾是容量问题；网络发展后期，质量就成为主要矛盾。GSM 系统发展 到今天，网络质量已成为运营商之间竞争的关键，只有不断地提高网络质量，才能吸 烟更多的客户。而改善室内覆盖则可以大大地改善网络质量，提高寻呼成功率，吸收 更多的话务量。分析表明，有三种地方是室内覆盖的重点： （1）高层建筑。由于这些地方信号比较杂乱，受到的干扰比较严重，因此，虽然 手机的信号有时候很强，但不稳定。在 10 层以上的高层建筑及地势比较高的市区，由 于孤岛效应和受同频或邻频干扰的影响，会产生乒乓切换及掉话。改善这些地区的覆 盖，可以提高接通率，减少掉话率。 （2）建筑物内部和阴影处。在地下场所存在信号盲点，特别是因为建筑物的屏蔽， 楼层隔墙的阻挡，回事信号有 520dBm，甚至更高的衰减，使手机无法上网。 （3）话务密集地区，如会场，商场，体育馆等。话务量非常高，在繁华的商业街， 露天集体活动场所，批发市场以及展览馆内，会出现手机的密集点等等，常会使其周 围基站信道堵塞率上升。在这些地方安装室内覆盖系统可以吸收话务，减少网络的拥 塞率，提高接通率。因此城市蜂窝网络的减少应由室外向室内，二维向三维立体覆盖 的方向转化。而实现这一转化的最佳方案就是采用蜂窝或直放站作为信源，以及与之 配套的室内分布系统。 基于 GSM 的敏捷上城国际小区室内覆盖设计 第 4 页，共 35 页 2 敏捷上城国际站点勘测与分析 2.1 工程站点勘测 2.1.1 站点结构介绍 敏捷上城国际小区物业办公楼位于广州市番禺区，固定员工和每天进出流动人口 约200人。该楼坐西向东，楼层数为三层。二楼和三楼为公司办公所用，信号质量要求 较高。建筑物外墙为钢筋水泥结构，门窗尺寸较小，投入使用之后封闭性太强，楼体 屏蔽信号严重。由于楼内移动GSM信号覆盖较弱，话质较差，通话过程中声音嘈杂，甚 至掉话，因此要对其进行针对性的信号覆盖。 该楼的平面图形类似于长方形，南北长55米，东西宽15米，二、三楼楼层结构 一样，每层各有15间办公室，没有配电室，办公室内全都没有吊顶，走廊里有吊顶， 各个房间之间的墙体没有隔板，均为钢筋水泥或实心砖砌结构，墙体穿透损耗比较大。 图2.1 敏捷上城国际小区物业楼平面图 基于 GSM 的敏捷上城国际小区室内覆盖设计 第 5 页，共 35 页 2.1.2 周围基站情况 图2.2 周围基站分布图 敏捷上城国际小区物业办公楼在敏捷上城国际基站的所覆盖的小区范围内，并且 距离其它基站距离较远。敏捷上城国际位于站点正北偏东30度，约2公里处。基站与站 点之间，地势平坦，但是建筑隔挡较多，有空间距离损耗公式（Lbs=32.45+20lgf(MHz) +20lgd(KM)）计算可得空间损耗约为100dBm。因为敏捷上城国际小区物业办公楼外墙 均为钢筋水泥结构，信号进入室内损耗大约为20dBm，基站功率为35dBm，所以当信号 真正从基站发射到站点楼内场强约为-85dBm，一般室内覆盖边缘场强要求为- 80dBm，显然目前这种情况不满足要求。 2.2 电磁环境测试与分析 2.2.1 现场测试描述 表2.1 测试软件说明 测试说明 测试人员许敬泽测试时间 2015.05 基于 GSM 的敏捷上城国际小区室内覆盖设计 第 6 页，共 35 页 2G测试手机 型号 索爱K790 便携式电脑戴尔 2G测试软件 2.2.2 DT 测试分析 覆盖强度测试：由于建筑为钢筋混凝土结构，投入使用后全部封闭，楼外信号很 难覆盖的室内。楼内 2、3 层覆盖强度-80dBm 的区域很少，甚至一大部分区域场强低 于94dBm，从测试轨迹来看，建筑平层中心位置存在弱覆盖现象。场强测试图如下图 2.4、2.5 所示。 图 2.3 敏捷上城国际小区物业办公楼 2 楼场强测试 鼎立测试软件TEMS 测试软件 HandTest C+G 基于 GSM 的敏捷上城国际小区室内覆盖设计 第 7 页，共 35 页 图 2.4 敏捷上城国际小区物业办公楼 3 楼场强测试 通话质量：通过两个个楼层测试发现，敏捷上城国际小区物业办公楼内目前通话质量 在 3 级以上的区域占有绝大部分，根本无法达到通话等级在 3 级以下的区域占 97%的标 准，严重不符合网络覆盖要求。通话等级测试图如下图 2.5、2.6 所示。 基于 GSM 的敏捷上城国际小区室内覆盖设计 第 8 页，共 35 页 图 2.5 敏捷上城国际小区物业办公楼 2 楼通话等级测试 图 2.6 敏捷上城国际小区物业办公楼 3 楼通话等级测试 CQT 测试统计 表 2.2 当前周边电磁环境测试记录 基于 GSM 的敏捷上城国际小区室内覆盖设计 第 9 页，共 35 页 测试点方位BCCHLACCI RxLevel （dBm） RxQual 备注 办公楼外北 1151265020901-742 办公楼外南 1211265030901-854 办公楼外西 1211265030901-773 办公楼外东 1151265020901-753 话质较差 接通困难 结论：通过对本次覆盖楼宇的 GSM 信号测试情况来看，该区域的 GSM 网络覆盖大部分 信号极弱，且为人员聚集的地方，建议对该区域增强 GSM 信号覆盖，以满足 2G 用户需 求。 基于 GSM 的敏捷上城国际小区室内覆盖设计 第 10 页，共 35 页 3 敏捷上城国际工程方案设计 3.1 设计思路 3.1.1 设计依据 （1）900/1800MHz GSM 数字移动通信网话路网技术体制； （2）900MHz TDMA 数字移动通信工程设计暂行规定； （3） 建筑与建筑群综合布线系统综合设计规范 （GB/T50311-2000） ； （4） 电磁辐射防护规定(GB 8702-88)； （5） 电磁辐射环境影响评估方法与标准 （HT/T10.3-1996） ； （6） 移动通信基站防雷与接地设计规范 ； （7）中国移动通信集团广东有线公司关于“室内分布系统工程施工和验收规范” ； （8）中国移动通信集团广东有线公司关于“室内分布系统设计规范” ； （9）中国移动通信集团广东有线公司关于“室内分布系统工程实施细则” ； （10）集团公司下发的GSM 室内分布改造标准化方案 ； （11）现场勘查资料及测试数据； 3.1.2 基站选择 如果用户容量较大且本建筑物上有宏蜂窝基站，可以通过耦合器或者功分器将宏 峰窝基站输出信号的一部分引入室内，用宏峰窝基站作信号源；如果在室内用户比较 集中，话务拥塞的条件下，又不方便通过增加室外宏基站的容量和数量的方式来解决， 可以通过建设微蜂窝室内分布系统来分流话务量，改善用户通信质量，但是这种方式 造价昂贵；如果在室内信号较弱或为覆盖盲区的环境中，话务量不大，场所面积较小 宜采用直放站做信源引入设备。而且在敏捷上城国际小区内有光缆，引入光纤信源也 比较方便，因此本方案采用光纤直放站来做室内覆盖。 敏捷上城国际小区覆盖范围用户人数约 220 人，其中手机拥有率约为 90%，其中移 动用户约占 80%左右，手机持有量=-220 人*90%*80%大约等于 158 部。楼内话务量高峰 时段为 17:00-24:00 此时话务量（ERL）=手机持有量*0.025（人均话务量） =158*0.025 基于 GSM 的敏捷上城国际小区室内覆盖设计 第 11 页，共 35 页 =3.96ERL 设系统在呼损率为 0.02 时，爱尔兰表如下 表 3.1 爱尔兰表 依据话务 量预测结果及考虑到部分数据业务信道的冗余，建议选用配置为 2 载频以上的宏峰窝 作为信号源。周围其他基站中，有的跟站点之间没有光线资源，有的是载频数太少， 而敏捷上城国际小区为 4 载频的基站，与站点之间又有光线资源，所以选择从该基站 引入信源。 3.1.3 信号源的引入 本方案不采用宽频直放站，而采用选频直放站。因为宽频直放站，频带较宽，在 放大有用信号的同时也会对噪声放大，抬高了底噪，进而会影响基站的接受灵敏度和 上下行平衡。如果采用选频直放站就不会有这种问题。但是选频直放站对信号的处理 时间比宽频直放站要长，不算光纤线路上传输的时间延迟，单选频直放站本身处理信 号的时延就有 15us，GSM 系统时延色散的阀值为 14.7us。由卫星地图可以看出，敏捷 上城国际基站的第一扇区主瓣和第二扇区旁瓣对站点都有覆盖，如果还从这两个扇区 中引入信号的话，势必会造成重叠覆盖，从而产生时延色散。因此应该从基站的第三 扇区引入信号。 3.1.4 选择传输方式 部分室内场所由于话务量不高，单独建基站很浪费设备资源，而且单独建基站需 考虑中继链路，电源等方面的问题，如果采用无线中继方式，虽然可以大大节省投资， 并且安装方便节省建设时间，但是缺点也很明显，如：信号不稳定，易对周围基站产 生干扰，不建议在大城市中的高层建筑里采用这种方式。 本方案采用有线传输方式进行室内覆盖，其优点是信号稳定，且易于获得足够的 信号强度，可以覆盖较大面积的建筑物，另外较容易利用参数的设置控制其覆盖面积， 优先级别等。虽然相对费用比无线的高，但是对于小工程来讲，还是比较合适的。 采用电缆传输方式进行室内覆盖，成本低，但传输损耗大；采用光纤传输进行室 内覆盖，传输损耗小，但价格比较高。本方案采用光电混合传输进行室内覆盖，面积 载频数12468 话务量 （ERL） 2.288.221.936.251.53 基于 GSM 的敏捷上城国际小区室内覆盖设计 第 12 页，共 35 页 的室内覆盖。既发挥了光纤的优点，又降低了成本。从信号源到室内之间用光缆传输， 损耗小，并且结构简单，易于维护。再室内用电缆馈线传输，造价低，覆盖范围有限， 正好适用于小面积场所覆盖。 3.2 覆盖方案的选择 在实际生活当中，一个工程所用的方案并不是唯一的，不同的方案都有各自优缺 点。因此本文设计了两套比较好的覆盖方案，通过比较选择，来达到最佳的覆盖效果。 BTS 0.1dB/1m 0.7dB/10m 1.1dB/15m 21.9dBm PS1-B1F 二 二 二 17.7dBm10dB T1-3F 0.7dB/10m 16.3dBm10dB T1-3F 0.7dB/10m 14.9dBm7dB T2-3F 0.7dB/10m 14.2dBm6dB T3-3F 0.7dB/10m 11.8dBm PS1-3F 二 二 二 0.1dB/1m 0.1dB/1m 0.1dB/1m 0.1dB/1m 0.1dB/1m 0.7dB/10m 17.3dBm10dB T1-2F 0.7dB/10m 15.9dBm10dB T1-2F 0.7dB/10m 14.5dBm7dB T2-2F 0.7dB/10m 13.8dBm6dB T3-2F 0.7dB/10m 11.4dBm PS1-3F 二 二 二 0.1dB/1m 0.1dB/1m 0.1dB/1m 0.1dB/1m 0.1dB/1m 0.7dB/10m ANT2-2F 5.8dBm ANT1-2F 7.2dBm ANT3-2F 7.4dBm ANT4-2F 7.7dBm ANT5-2F 7.8dBm ANT6-2F 7.2dBm ANT2-3F 6.2dBm ANT3-3F 7.8dBm ANT1-3F 7.6dBm ANT4-3F 8.1dBm ANT5-3F 8.2dBm ANT1-11F 7.6dBm BTS 21.3dBm PS1-B1F 二功分 17.7dBm PS1-3F 二功分 0.7dB/10m 0.1dB/2m 0.4dB/5m 0.4dB/5m 13.8dBm6dB T1-3F 0.7dB/10m 11.4dBm PS1-3F 二功分 0.1dB/1m 0.7dB/10m A AN NT T2 2- -3 3F F 7 7. .8 8d dB Bm m A AN NT T3 3- -3 3F F 7 7. .2 2d dB Bm m 0.1dB/1m A AN NT T1 1- -3 3F F 7 7. .7 7d dB Bm m 17.5dBm PS1-2F 二功分 0.4dB/5m 0.4dB/5m 0.3dB/4m 13.8dBm6dB T1-3F 0.7dB/10m 11.4dBm PS1-3F 二功分 0.1dB/1m 0.7dB/10m A AN NT T2 2- -3 3F F 7 7. .8 8d dB Bm m A AN NT T3 3- -3 3F F 7 7. .2 2d dB Bm m 0.1dB/1m A AN NT T1 1- -3 3F F 7 7. .7 7d dB Bm m 13.6dBm6dB T1-3F 0.7dB/10m 11.2dBm PS1-3F 二功分 0.1dB/1m 0.7dB/10m A AN NT T2 2- -3 3F F 7 7. .6 6d dB Bm m A AN NT T3 3- -3 3F F 7 7d dB Bm m 0.1dB/1m A AN NT T1 1- -3 3F F 7 7. .5 5d dB Bm m 13.6dBm6dB T1-3F 0.7dB/10m 11.2dBm PS1-3F 二功分 0.1dB/1m 0.7dB/10m A AN NT T2 2- -3 3F F 7 7. .6 6d dB Bm m A AN NT T3 3- -3 3F F 7 7d dB Bm m 0.1dB/1m A AN NT T1 1- -3 3F F 7 7. .5 5d dB Bm m 基于 GSM 的敏捷上城国际小区室内覆盖设计 第 13 页，共 35 页 图 3.2 方案二系统图 方案二中二楼，三楼都采用并联的方式进行室内覆盖，天线最终输出口功率非常 均匀，粗略估算所用馈线为 130 米，用功分器较多，工程造价相对较低。主机安装在 三楼走廊的墙壁上，电源和信源引入均不方便。 综合比较两个方案，均可达到覆盖效果，但方案一施工容易，因此在工程造价可 以承受的前提下，选择方案一作为最终覆盖方案。 3.3 设备与器件的选择 3.3.1 主机的选择 由 3.1.2 节可知本方案中主机为选频光纤直放站，由于提供信源的基站为 4 载波 基站，防止以后运营商更改频点或系统扩容，所以选择 8 载波的光纤直放机。根据方 案一的系统图可知，远端直放站输入功率为 22dBm，室内覆盖场强即可达到标准，因此 选择功率为 1W 及增益 3dBm 的主机即可。 3.3.2 天线的选择 鞭状天线和定向天线覆盖范围较大，主要应用于覆盖电梯间或者对于相对空间较 大的地带，例如远离人群的地下娱乐场所，地下车库，大型场馆等，使用鞭状天线或 定向天线既可以节省天线数量，又符合环保要求；吸顶天线覆盖范围比较小，它是以 天线为中心向四周 360 度全向覆盖，适用于空间损耗比较大的钢筋水泥建筑的室内覆 盖。此外它还有具有价格低，体积小，外形美观，安装方便等优点。吸顶天线天线输 出口功率较低，对人体辐射也较小。因此本方案采用全向吸顶天线做覆盖天线。 3.3.3 所用其他器件 表 3.2 RD-5N/NP-F2 腔体功分器 用途多系统室内信号分布系统功率分配 工作频带 8002500MHz 二功分: 3dB 三功分: 4.8dB分配损耗 四功分: 6dB 插损 0.1dB 8002200MHz 基于 GSM 的敏捷上城国际小区室内覆盖设计 第 14 页，共 35 页 0.2dB 22002500MHz 阻抗 50 二功分: 1.2 三功分: 1.25驻波比 四功分: 1.3 功率容量 200W 接头类型N 型 K 头 二功分:2024325mm 三功分:2026125mm体积 四功分:2026143mm 二功分: 0.36 kg 三功分: 0.39 kg重量 四功分: 0.42kg 环境温度 -40+75 相对湿度 95% 器件照片 表 3.3 RC-5NK-(10,15,20,30)腔体耦合器 用途多系统室内信号分布系统功率分配 工作频带8002500MHz 6dB 耦合器1.8 dB 10dB 耦合器0.7dB 15dB 耦合器0.5 dB 插损 20dB 耦合器0.5 dB 阻抗 50 基于 GSM 的敏捷上城国际小区室内覆盖设计 第 15 页，共 35 页 驻波比 1.4:1 功率容量 200W 接头类型N 型 K 头 体积 2426325mm 重量 0.48 kg 环境温度-4085 相对湿度 95% 器件照片 表 3.4 RC-5PJ/PK/NK-20/30/40/45/50/55/70C 大功率耦合器 用途基站信号提取（耦合） 工作频带820960MHz/17101880 插损（不包括分配 比） 0.1 dB 耦合度2070dB 阻抗 50 驻波比 1.2 功率容量 200W 接头Din-J，Din-K，N-K 体积 825636mm 重量 0.4 kg 环境温度-3065 相对湿度 95% 基于 GSM 的敏捷上城国际小区室内覆盖设计 第 16 页，共 35 页 器件照片 表 3.5 IXD-360V03NN 全向吸顶天线 工作频率(MHz)806960，17102500 阻抗() 50 806960MHz： 2.0dBi 增益(dBi) 17102500MHz：4.0dBi 功率容量(W) 50 驻波比1.4 极化方向垂直极化 806960MHz：100120垂直面波瓣宽 度17102500 MHz: 3065 水平面波瓣宽 度 360 电气性能指标 接头类型 N-K 图 水平面方向图 垂直面方向图 表 3.6 馈线 基于 GSM 的敏捷上城国际小区室内覆盖设计 第 17 页，共 35 页 型号 RF502 900MHz 损耗 8dB/100m1/ 2 2300MHz 损耗 12dB/100m 900MHz 损耗 4dB/100m7/ 8 2300MHz 损耗 8dB/100m 功率（KW） 0.5 阻抗（） 50 阻燃是 基于 GSM 的敏捷上城国际小区室内覆盖设计 第 18 页，共 35 页 4 敏捷上城国际工程实施与参数设置敏捷上城国际工程实施与参数设置 4.1 工程实施 表 4.1 设备安装说明 安装位置说明 GSM 光纤直放站附楼 3 层露天楼梯拐角处 其他主设备近端机安装在敏捷上城国际 施主天线无 覆盖天线全向吸顶天线安装在各楼的棚顶上 其他说明详见：系统安装图（地下设备安装见系统安装图） 监控方式 Modem 方式 数据传送方式 监控总线无 供电方式 有源设备取电 位置 就近取电 接地要求各有源设备必须良好接地。接地电阻小于 5。 其他说明 应和物业管理部门协商做到全天 24 小时供电。为保证调测供电，所 有供电之处应安装插排并保证安全。室内分布系统所有馈线的两端 必须标注起始点以及终止点。所有安装工艺均按照省公司提出的施 工规范严格执行。 4.1.1 系统安装图 短信方式 数传方式 PSTN 集中监控 单机监控 无线Modem 有线Modem 集中式供电 分散式供电 控 基于 GSM 的敏捷上城国际小区室内覆盖设计 第 19 页，共 35 页 图 4.1 直放站拓扑图 图 4.2 现场设备安装俯视图 基于 GSM 的敏捷上城国际小区室内覆盖设计 第 20 页，共 35 页 图 4.3 基站内设备安装俯视图 图 4.4 现场设备安装正视图 4.1.2 主机安装要求 主机安装在三楼背面楼梯拐角处的墙壁上，采用壁挂式固定，这样接电和获取信 源都比较方便，而且放在此处比别处更加隐蔽，不影响楼层的正常使用。另外尽管光 纤直放站远端机防水性能较好，但是还是应该外加一个铁皮或者合金的防护罩，这样 基于 GSM 的敏捷上城国际小区室内覆盖设计 第 21 页，共 35 页 不但可以防雨，而且还可以防火、防盗。在接电的时候应该注意接上地线。 4.1.3 天线安装要求 在空旷地带，全向吸顶天线的覆盖半径约为20米，但在阻隔损耗较大的室内覆盖 半径只有10米左右，而且整栋楼宽15米，因此室内天线安装要 每10米一个、尽量安放 在走廊上方的吊顶中间位置，按照“小功率，多天线”的原则进行覆盖。但在穿透损 耗较大的地方，天线点位尽量靠近房间门口，便于对室内覆盖，（详见图4.5）天线固 定安装在楼层吊顶上。在安装在地下室无吊顶的开放性环境中时，注意天线安装的美 观，尽量与周围环境协调一致，避免用户因为工艺问题而反感。 4.1.4 馈线布放要求 馈线布放是要注意对馈线的保护，馈线的弯曲半径不宜超过馈线的标称值。馈线 在楼层吊顶内穿缆时，应注意馈线的保护，避免馈线外皮破损。在开放性环境布放馈 线时，要对馈线外增加外套保护，增加馈线对外来非人为破坏的承受力，同时可以增 加馈线布放的美观性。 室外馈线进入室内前必须有一个滴水弯，加套波纹管时滴水弯底部必须剪切一个 漏水口，以防止雨水沿加套的波纹管或馈线进入室内，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。 4.1.5 器件安装要求 耦合器、合路器和功分器的安装要与设计位置尽可能的一致。在暴露的顶棚区域 安装时要将器件稳定美观的固定在顶棚上，并做好防护。接头要美观，同时，连接性 能要优良，并采用胶套密封。 4.2 参数设置 设计工作指进行室内覆盖直放站系统的工程设计，包括GSM网络技术指标、信号源、 场强分布、上行噪声分析、上下行平衡、传输和分配损耗、施工难度、造价、等因素。 4.2.1GSM 网络技术指标 （1）移动用户的忙时话务量为0.02Erl； （2）无线信道的呼损率取定： 话音信道（TCH）呼损为2%； 控制信道（SDCCH）呼损为0.1%。 基于 GSM 的敏捷上城国际小区室内覆盖设计 第 22 页，共 35 页 （3）干扰保护比： 同频干扰保护比： C/I 12dB（不开跳频）； C/I 9dB（开跳频）。 邻频干扰保护比： 200KHz邻频干扰保护比：C/I -6dB； 400KHz邻频干扰保护比：C/I -41dB。 （4）无线覆盖区内可接通率：要求在无线覆盖区内的95%的位置，99%的时间移动 台可接入室内系统网络 （5）无线覆盖边缘场强：室内信号场强-80dBm；电梯、地下等其它区域信号强 度-85dBm； （6）在微蜂窝接收端位置收到的上行噪声电平小于-120dBm。 （7）根据国家环境电磁波卫生标准，室内天线的输出口功率小于15dBm。 （8）微蜂窝室内信号分布系统与室外周围宏蜂窝各小区之间有良好无间断切换。 （9）室内覆盖区误码率（RxQual）等级3以下的地方占97%以上。 （10）泄漏要求：泄漏测试边缘场强（大楼10米处）不得高于-90dBm，主干道旁 的不得出现在邻小区前3位。 4.2.2 场强分布 （1）边缘场强的取定 边缘场强的取值将直接影响整个室内系统覆盖场强的计算。如果边缘场强取值过 高，会造成覆盖浪费，增加成本，而且对人体辐射太大，有害健康；取值过低，会造 成室内覆盖区域减小，室内边缘区域切换掉话增加，影响整体覆盖效果。 根据无线网络基本技术指标要求，在工程设计中普通楼宇室内边缘覆盖场强取定 为-80dBm，对于楼梯及一般场所的电梯和地下场所等特殊场所取定-85dBm。 （2）边缘场强计算 自由空间是指相对介电常数和相对导磁均为l(既介电常数和磁导率分别等于真 空介电常数。及真空磁导率。)的均匀介质所存在的空间。它是一种理想的无限大 的空间，也是现实生活中的某些实际空间为简化问题的研究而提出的一种科学的抽象。 例如，当研究某个具体环境中的无线电波传播时，如果实际介质与障碍物对电波传播 基于 GSM 的敏捷上城国际小区室内覆盖设计 第 23 页，共 35 页 的影响可以忽略，则这种情况下的电波传播就可以认为（或抽象为）是自由空间的传 播。 因此自由空间的路径损耗可用下列公式来计算 Lbs=32.45+20lgf(MHz)+20lgd(KM) 式中，Lbs称为自由空间的路径传播损耗，f取1800MHz。 代入上式可得： L1(dB)=91.5+20lgd(KM) 表4.2 自由空间的损耗表 L1(dB)=91.5+20lgd(KM) 距离 （m） 151015202530 损耗(dB) 31.541.551.555.0257.5259.4661.04 表 4.3 室内传播时阻挡物平均信号损耗表 材料类型混凝土墙钢筋水泥墙混凝土楼板天花板管道 损耗 （dB） 1015 20 1