通信直放站无线覆盖工程毕业论文.doc

才广州航海高等专科学校 毕业设计报告（论文） 通信直放站无线覆盖工程 所 在 院 系航海系专 业 名 称电子信息工程技术设计（论文）作者田文青班 级电信061学 号2006109103指 导 教 师陈海滨完成时间2009年3月23日 绪论从进公司到现在已经三个月了，我现在所在的部门是客服部佛山办事处。主要负责工程站点的勘测选址、方案设计、站点督导，站点开通。我在工作的两个多月来设计、勘测、督导了几个站点，对工作流程也有了熟悉的了解，对在工程设计、督导过程中遇到的问题也做了相应的分析和总结处理，其中包括勘测选址前的准备工作和工程物料的跟踪问题及调试开通设备时中遇到的一些疑难问题。现在我就以工程站点从勘测、设计到调试开通的流程和须知来完成我的毕业论文。现在科技发展极为迅速，3G时代及无线网络时代的到来。这更要求我们设计工作人员也要不断学习新的知识来应对工程进程中所遇到的问题，因此在完成毕业设计的同时能很好的提高自己对整个公司的认识和强化对工程站点中所遇到问题的理解，以便更好地工作，也希望我的设计能对我校的教育事业有所帮助。 关键词： 通信 直放站 设计目 录一.室内外直放站的特点 41.1室内无线直放站 41.2室外无线直放站（建筑） 41.3室外无线直放站（野外山头） 4二.勘测设计要点 42.1应用范围 42.3覆盖范围的确定 42.4施主天线位置的选择原则 42.5施主信源的选择原则 42.6施主天线选型原则 52.7用户天线选择原则 52.8主机选择原则 5三.方案设计总体思路 53.1信源 53.2主机位置 53.3天线选用 53.4功分器、耦合器等无源器件的选用 63.5功率计算技巧及干线放大器的选择 6四.图纸规范 64.1总则 64.2原理图 74.3平面图 94.4侧视图 114.5模拟侧视图 11五.功率计算和材料统计 125.1各类设备损耗 125.2载波数（n）和设备输出功率的关系 125.3材料统计规则 13六.案例介绍 136.1站点概况 136.2勘测过程 136.3站点回顾 13结束语 16致谢 17参考文献 18 前言京信通信是一家集研发、生产、销售及服务于一体的移动通信外围设备专业厂商，致力于为客户提供无线覆盖和传输的整体解决方案，于2003年在香港联交所主板上市（2342.HK），是国内同行业第一家上市公司。京信通信注重自主研发和技术创新，在广州科学城设有总部研发基地，在南京、美国弗吉尼亚及加利福尼亚分别设有研究所，已形成直放站、天馈及基站子系统、数字微波三大产品系列，并在各产品领域均掌握了核心关键技术，拥有众多自主的知识产权。京信通信积极拓展全球市场，先后在亚太、欧洲、北美、南美设立了近10个海外分支机构，在中国内地设有30余个分支机构，建立起覆盖全球的市场服务网络，全球业务蓬勃发展。在公司发展的同时做为我们设计人员的要求也越来越高，比如对新产品的性能分析、工程用途、涉及的电路、模拟信号到数字信号的转变、调测软件的升级，这就要求我们不断的学习，不断的提高工作能力。通过这次论文能让自己更好的了解公司的企业文化及本人能更好的适应工作要求，本人一定认真的对待，同时希望老师给我建议让我更好的完成毕业设计。 一.室内外直放站的特点1.1室内无线直放站特点：无线耦合基站信号，透明放大；隔离度容易满足，不用特别考虑。1.2室外无线直放站（建筑） 特点：无线耦合基站信号，透明放大；对隔离度要求高，需特别注意；施工方便1.3室外无线直放站（野外山头）特点：无线耦合基站信号，透明放大；对隔离度要求高，需特别注意；二. 勘测设计要点2.1应用范围能够接收到基站空间信号并且有足够空间设置天线隔离度的盲区或漫游信号区域；2.2电磁环境测试要求低层非标准层要求每层测试，高层标准层可以隔(几)层测试。2.3覆盖范围的确定一般移动会提供一个覆盖范围，但这不是最终的覆盖范围，需要根据现场的电磁环境测 试和业主的意见，如果范围增加的，需要征得移动的同意；更多的时候是需要现场确定覆盖范围，这就要求勘测仔细，并与业主多沟通，不能有遗漏。2.4施主天线位置的选择原则“就低不就高的原则”：优先考虑在建筑的低层和裙楼选取信源，选择不到合适信源再考虑高层；因为高层信号相对较复杂，可能会出现施工时用的信源与勘测时不一致，或者信源通话质量变差，不满足要求等现象；施主天线位置要求拍照附图，安装图上还要求有二维定位。2.5施主信源的选择原则主导性：省移动规范要求室内直放站信源大于次强小区6dB以上，满足要求则可以选择宽带直放站，否则选择载波选频直放站（若是同一基站的不同小区，达不到上述要求，只要不出现频繁切换，且客户接受，也可以选用宽带机）；若主导小区的信号质量不行时可锁频测试其它相邻小区信号，直至发现信号质量和强度满足主机信源输入要求的小区，此时应选用载波选频直放站(选用载波机时最好能考虑预留2载波以上的扩容余量)；通话质量：等级为3以下（不包含3）的测试时间占97%以上（测试要保证在3分钟以上），否则需要得到客户同意才能选用，并在方案内加以说明；查实信源的载频号、载频数、接收信号电平值、BCCH、BSIC、LAC、CI、C1及C2参数及通话等级，是否开跳频和基站小区名等；对于包含电梯厅覆盖的直放站，建议在电梯厅朝向的位置选取施主信源，这样选取的信源往往会跟电梯厅主导小区相一致，保证进出电梯尽量少切换和平滑切换。2.6施主天线选型原则根据施主信源强度、主导性以及安装位置、业主要求，施主天线可以选择：1) 八木天线（常用）；2) 壁挂天线（对美观、隐蔽要求高的站点，因水平角比八木大，可能会影响小区主导性）；3) 板状天线等（信源弱需增强接收时选用，尺寸大不容易隐蔽）；2.7用户天线选择原则电梯覆盖一般采用壁挂天线和小型的板状天线，根据各地移动喜好选择，单副天线覆盖楼层数见附件“天线覆盖密度表”，天线采取楼层交错布放方式（一般建议采用壁挂天线交错布放的方式覆盖电梯）；楼层（包括停车场）一般采用室内吸顶天线覆盖，大型会议室、展馆和空旷的停车场也可以选用壁挂天线和小型的板状天线，单副天线覆盖范围见附件“天线覆盖密度表”；2G室内天线口功率一般保持在610dBm左右，3G除电梯内天线外天线口功率一般要控制在6.4dBm以下。2.8主机选择原则信源主导达不到规范要求或者主导信号通话质量差时选用载波选频机，否则选用宽带选频机，选择载波机一般要预留载波扩容余量。主机功率等级选择：根据天线口需要的功率反推需要的主机功率，一般建议主机预留3dB余量，对于投资敏感的地区或小的竞赛类站点则可不做预留；若选用最大功率主机都满足不了要求，则加干放。三.方案设计总体思路3.1信源室内覆盖选择施主天线位置遵照“就低不就高的原则”；室外以选择良好信源为目标；无线直放站要求信源比次强小区强6dB方可选择宽带直放站，否则选用载波选频直放站，且通话质量满足“等级为3以下（不包含3）的测试时间占97%以上（测试要保证在3分钟以上）”要求；3.2主机位置室内覆盖主机尽量安排在覆盖区域的中心，安装位置必须征得业主同意，方便取电、安装和维护；室外覆盖主机尽量靠近覆盖区域。3.3天线选用室内覆盖(天线密度见附件)1) 楼层覆盖一般选用室内全向吸顶天线，根据需要也可以选用壁挂天线或者小板状天线；2) 电梯覆盖一般选用壁挂天线，也可以配合选用小板状天线；3) 车库可以选用室内全向吸顶天线，或者壁挂天线和小板状天线(选用定向天线要求车库天花不能太低)室外覆盖1) 近距离、大范围的覆盖选用板状天线；2) 距离狭长地带的覆盖可以选用抛物面天线；3) 四周覆盖可以考虑选用全向天线(一般配合光纤站使用)3.4功分器、耦合器等无源器件的选用主干多用功分器可以提高主设备利用率，但会适当增加馈线长度和施工难度。相反，多选用耦合器会降低主设备利用率，但同时会降低施工难度；对于平面覆盖区域，对于距离近的天线可以使用从主干(或分支)耦合信号然后用功分器分配功率，对于相距比较远的天线使用耦合器分配功率。3.5功率计算技巧及干线放大器的选择如果基站本身功率不够，可以增加干线放大器：M-4000系列或者TPA-9010A系列，综合考虑移动公司的喜好和投资决定，一台TPA-9010A-01可相当于多台M-4000B-C2，性价比更高；如何决定干线放大器的位置和快速判断基站功率是否满足覆盖要求？可以采用反向计算功率法：以一个区域或者一层楼为单位，先定天线位置和天线需要的功率（可以依据模测结果），以此为基础计算该区域或当层需要的功率，然后层层反推累积功率，反推到需要干线放大器（在当前载波条件下能输出的功率为依据）的地方作为一个节点；然后重新开始继续反推，累积功率，一直推到基站端口；然后从基站端口开始做正向计算，调整节点（需要增加干放的位置）位置，最后得出系统原理图和干放安装位置；要避免出现在干放输入端加衰减器的现象；干线放大器的位置确定：现场勘测时可能不能确切知道干放该安装在什么位置，那么就要和业主取得沟通，楼层哪些地方可以安装干放，比如说线井或者配电房等等，这样就不会出现盲目设计干放安装位置的想象；四.图纸规范4.1总则图纸中包含原理图、平面图、侧视图和模拟测试图。图纸部份的标示统一规定为：VISIO为68号字，安装说明为10号字；WORD为小五号字，安装说明为5号字。原理图及安装图中均用统一的图例，图纸部份尽量用VISIO完成。直放站及小型室内信号分布系统采用A4纸，中大型室内信号分布系统采用A3纸。图纸的图签中包含我单位名称、审核、设计、绘图、校对、日期、图号、工程名称等项目。其中，图签中的单位名称、绘图、校对、日期、图号、工程名称可直接以电子档的形式提交，审核与设计均需手签的形式提交。图纸不用编页眉、页脚。图框距装订边2cm，其余三边0.8cm，图框边粗5#（指在VISIO的图框）。整张图要做到比例合理，美观，器件间不得过于紧逼，图中各设备的输出功率、馈线的损耗、器件编号排列整齐美观。图纸中图号采用统一编法：4.2原理图4.2.1系统框架图大规模的室内覆盖系统在一张原理图不能容下整个系统的情况下，需采用一张框架图对系统进行一个整体说明。对于50副天线以上的站点，须有一张楼层总体示意图（画出主干走线示意、干放的大概位置等），如图一。要求：注意美观、重点突出。4.2.2系统原理图根据系统的大小、结构合理选定纸张的大小。图一严格按设备标号编写原则进行编号标注。（附各器件的编号标识）无源设备代号：天 线：ANTn-mF 功分器：PSn-mF耦合器：Tn-mF 电桥/合路器：CBn-mF负 载：LDn-mF 衰减器：Atn-mF光纤设备代号：主机单元： HSn-mF 远端单元： RSn-mF光路功分器：OPSn-mF有源设备代号：干线放大器：RPn-mF 主机单元： HUBn-mF(n表示设备的编号，以每楼层编一次序号；m表示该设备安装的楼层)在特殊情况下也可以在楼层后面加上一定的字母加于区分，如：PS1-1F-A：表示A栋1F第一个功分器PS1-1F-B：表示B栋1F第一个功分器原理图中施主天线处须标明：施主小区名、BCCH及RXL、CI值、天线方向等参数值，如图二。施主小区名：螺子湖基站BCCH：88RXL：-36dBmCI：21765方向342ANT1-5FAT1-5FHUB1-5F-26dBm-4dB/50m-22dBm-50dBm30dBm图二 ANT1-5FAT1-5FHUB1-5F-26dBm-4dB/50m-22dBm-50dBmANT1-1F/15dBm（覆盖贵宾房）30dBmT1-B1F/15dBANT1-1F/17dBm（覆盖会议室）T1-1F/6dBANT1-2F/14dBm（覆盖总经理室）T1-2F/6dBB1F1F2F图三室内覆盖系统原理图，应清楚地标示该系统大致覆盖的楼层，小型站点写上此天线的覆盖范围，用虚线把各楼层隔开并标明数层，如图三。正确标注各设备的输出功率、各段馈线的损耗、各天线口的输出功率（现顺德地区要求标出加天线增益后的天线口功率，其它地区无此要求），器件编号不能重复、遗漏。图四字体规定：统一用宋体，字号用68号字；安装说明用810号字。线损用斜体、器件编号加粗、输出端功率用普通的格式，如图四。室外天线和主机应有接地标示：室外馈线进入室内前要标示接地；室外馈线超过20米两端要接地，超过60米时则每60米馈线标示接一次地，如图五。ANT1-5FAT1-5FHUB1-5F-40dBm-24dB/120m-16dBmANT1-5FAT1-5FHUB1-5F-26dBm-4dB/20m-22dBm（a）室外馈线超过20米两端要接地（b）每60米馈线接一次地图五室外站点可在天线编号的后原理图要标注定向天线的方向角。面加上方向角，如图六；16dBm-4dB/20m-4dB/20mANT1/12dBm/45ANT1/12dBm/64室外站点时图六室内站点应指明定向天线的指向，如图七。16dBm-4dB/20m-4dB/20mANT1/12dBm/方向朝上ANT2/12dBm/指向电梯厅（a）天线布放在电梯井道时16dBm-4dB/20m-4dB/20mANT1/12dBm/方向指向门口ANT2/12dBm/方向指向楼梯口（b）天线布放在大厅、会议室等比较空旷的地方时图七要求：图例必需使用标准的图例，并与图中器件大小一致。4.3平面图平面图主要是为了表达建筑物的平面形状和大小以及各设备在水平面的相对位置及安装方法。4.31室内站点平面图平面图中要绘出建筑物平面图，包括建筑物空间的平面形状和大小（标注尺寸），各房间在水平面的相对位置和各房间的功能、门的位置、墙和柱的布置。家具的陈设和使用设备无需绘出。大型站点覆盖含有多部电梯时，要有电梯分布图，图中把电梯的分布情况清楚的表示出来。所有的平面图均应有指北方向。室内站点的平面图应包括两张平面图：信源设备平面图和天馈设备安装平面图。4.3.2信源设备平面图信源设备平面图主要是指施主天线及主机的安装平面图。施主天线安装示意图图八在施主天线安装示意图中，应把安装施主天线的位置在现场拍照片，并画出施主天线的大致位置给予定位；标注施主天线的俯仰角、水平角、经纬度；施主天线的接地点应画出来，并说明接地要求，如图八；注意馈线的走线路由（注意区分线型）；注意器件的设备编号与原理图要一致。主机的安装平面图：建议主机的安装位置以数码照片的形式表示；主机安装需有二维定位。主机的接地点应标明，如图九；图九注意馈线的走线路由（注意区分线型）；注意器件的设备编号与原理图要一致。4.3.3天馈设备安装平面图每一种典型平面区域应有一张安装平面图，如是标准层，则只需绘出一个共同的平面图。在首层楼平面图中应标注室外道路的名称。图中需清楚地交代系统每一个器件安装位置（可以是图文并茂的形式），天线的安装位置要有二维定位。设备编号要与原理图要一致。安装说明：器件的特殊安装应有安装说明加以备注；安装说明应包括各器件的安装方法、主机的安装方法、馈线走线说明等内容；安装说明应包含设计思路的说明，说明天线布放的思路。实例，如图十：图十4.3.4室外站点平面图凡是室外天线，都应标注俯仰角及水平角。4.3.5普通室外站点平面图普通室外站点指建于建筑物上的站点。普通室外站点的平面图应分为两张：一张是整体覆盖范围的平面图，另一张则局部绘制直放站所在的建筑物站点图纸。整体覆盖平面图：主要描述站点所在建筑物与覆盖区域的空间位置关系，包含距离、方向以及覆盖区域的自然、人文环境等内容。站点图纸：站点图纸详尽描述直放站所在建筑物的平面形状大小、直放站各组成部分的安装，包含施主、用户天线、主机的安装位置，馈线的走线等，天线和主机都须有二维定位。平面图中应标注清楚各天线型号。4.3.6野外站点野外站点的平面图可用一张图纸表达施主、用户天线及主机的安装位置，覆盖区域自然环境等。4.4侧视图4.4.1信源侧视图施主天线安装图中，如果在平面图中不是采用数码照片的形式则须附上施主天线安装侧视图；所有主机均需主机安装侧视图。4.4.2电梯安装示意图所有涉及电梯覆盖的设计文件均需有电梯安装示意图，在图中需清楚的标注天线的布放位置、天线主瓣方向和馈线的走线路由等。4.4.3室外站点侧视图室外站点的侧视图描述天线、主机及馈线在垂直面上的安装方法。主要体现各设备的安装高度，须包含天线及主机的安装高度，各设备间的高低落差等。4.5模拟测试图图中应说明测试方法、工具，清楚标识测试点、信源点位置，模拟测试与原信号电平对照表及测试结果，指北方向。所有天线的布放均要有模拟测试数据；在切换边缘要做模拟测试，并给出模拟测试数据；每一类典型覆盖区域的天线分布方式必须都有模拟测试数据支持，其表达方式如表一：测试点电平(dBm)发射点ABCDEFG1测试电平/2测试电平/预测电平/原信号电平/原服务小区/表一分析：以模拟测试为依据，分析、说明系统所采用的方式是最优化的方式。五. 功率计算和材料统计5.1各类设备损耗功分器：功分器件插损(dB)二功分3.5三功分5.2四功分6.5耦合器：耦合器件耦合端损耗（dB）直通端插损（dB）6dB61.810dB100.815dB150.520dB200.430dB300.3衰减器：衰减器件损耗(dB)ndBn合路器类：合路器损耗(dB)3dB电桥3.5基站合路器3.5双频及多频合路器1左右馈线类：馈线在900MHz损耗( dB/100m)在1800MHz损耗( dB/100m)1/2超柔11181/2硬馈7107/8硬馈465.2载波数(n)和设备输出功率的关系对于常规GSM有源设备，可输出的每载波功率(dBm)=设备总功率(dBm)-10lg(n)。比如10W(40dBm)的宽带主机，信源为8载波，则输出每载波功率可达40-10lg8=31dBm；若信源为12载波，则输出每载波功率可达40-10lg12=29dBm。5.3材料统计规则主机(含干放)、天线、无源器件等根据使用情况确定数量，不留余量馈线统计：馈线长度必须以现场勘测实测为准，一般在方案材料清单内可以预留10%的余量接头统计：每条馈线必须有两个接头，馈线对接接头必须是一公一母，有源设备、天线、功分器、耦合器上的接头均为母头，与其对接的馈线必须使用公头同轴衰减器、避雷器两端接头为一公一母，负载分公头和母头两种。接头数复核方法：接头总数=耦合器总数3 + 二功分 3 + 三功分 4 + 四功分 5 + （天线数+负载数） 1 + 衰减器和避雷器数 2 + 主机接头数等 PVC管材：(PVC管+波纹管)的长度等于所有需要套管的馈线、电源线、地线等线缆的总长度数，具体波纹管的长度根据现场转弯的情况定。1) PVC直通头的数量等于(PVC管+波纹管)的长度的40%2) PVC管码、胶塞和自攻螺丝的数量等同于(PVC管+波纹管)的长度3) 其它材料根据现场情况而定六.案例介绍6.1站点概况为一中型写字楼，该楼共有24层；14层为裙楼，地下两层为车库，有三部并排电梯在建筑的中部，另外有一部裙楼电梯在一角；覆盖范围要求：四部电梯和地下两层车库。6.2勘测过程首先拿着车库图纸（前期已拿），在测试车库电磁环境的过程中对着图纸就熟悉了车库的结构分布，也有了大概的天线布放位置；同物业经理一同去找业主谈方案思路：主机安装位置为地下一层、施主天线安装在四楼裙楼（因时间问题还没有勘测，但通过车库的测试及观察发现4层以下没有合适位置安装施主）；然后同业主方电工去车库确定了主机的位置以及水平（楼层）、垂直（楼层上下）穿线方式，然后上到5层平台寻找施主信源；由于一直在下雨，只能在出平台的出口位置测试，根据经验，首先到电梯厅朝向的室外平台测试信源（与电梯厅主导信号基本会一致），但由于下雨，测试位置受限，没有选择到理想信源，后到背向电梯厅的出口测试，测试到一主导明显、通话质量优的信源（后来电梯测试也证实该信号在电梯厅根本占据不到主导）；最后从高层到底层测试了一部高层电梯的电磁环境，每五层测一次电梯厅，在电梯厅占主导的信号确实没有所选的信源（开通后进出电梯都会有比较多的切换，但由于设计壁挂天线覆盖电梯厅，故不会掉话）。6.3站点回顾如果前期没有车库图纸，现场业主也无法提供，那么在现场测试车库电磁环境时就要熟悉现场结构，测试完后就地手绘结构图，手绘图要体现：车库出入口、电梯间位置、其它功能房位置，水泥立柱位置，还要丈量车库尺寸；当然也可以先绘图再测试环境，只是时间上会多久些；(见图11)。本站点信源的选取不够理想，理想的方式是选取到电梯厅占主导的信号