东莞大岭山天和百货分布系统与网络优化设计毕业论文.doc

东莞大岭山天和百货分布系统与网络优化设计 东莞大岭山天和百货分布系统与网络优化设计毕业论文目录1 绪论11.1研究背景11.2 TD-LTE技术的国内外发展现状22 TD-LTE基本原理TD-LTE基本原理32.1 TD-LTE的关键技术32.1.1 OFDM 技术32.1.2 MIMO 技术52.1.3多址传输方式62.2 TD-LTE的优势与特点62.2.1 TD-LTE的优势62.2.2 TD-LTE的特点63 LTE 室内覆盖方案设计73.1 LTE 室内分布系统组成LTE 室内分布系统组成83.1.1室内分布系统信号源室内分布系统信号源83.1.2室内分布系统分布方式103.1.3 TD-LTE室内分布系统设备组成113.2 LTE 室内覆盖系统设计基本原则123.3 LTE 室内覆盖设计方案133.3.1 LTE 室内覆盖设计思路133.3.2TD-LTE室内覆盖系统建设总体原则143.3.3 TD-LTE室内覆盖性能分析153.3.4 TD-LTE室内分布系统设计方案154 东莞大岭山天和百货分布系统与网络优化设计174.1 工程概况174.2设计说明194.2.1概述194.2.2信源设计224.3 TD-LTE系统设计目标及技术要求234.4信源设计234.4.1信源设计原则234.4.2信源选取244.4.3小区规划原则244.4.4频率配置原则244.4.5时隙配置原则254.5室内分布系统设计254.5.1覆盖方式254.5.2覆盖效果分析264.5.2.1传播模型264.5.2.2边缘场强分析264.5.3电磁辐射防护分析274.5.4 RRU供电方式284.5.5室内分布系统设计方案284.6室内覆盖工程施工安装要求294.6.1主设备安装要求294.6.2 GPS的安装要求304.6.3电源安装要求314.6.4天线安装要求314.6.5馈线布放要求324.6.6无源设备安装要求334.6.7有源设备安装要求334.6.8防雷接地要求344.6.9标签344.6.10其他注意事项354. 7图纸部分354.7.1图纸一：系统原理图35原TD系统组网图35LTE系统组网图36GSM电磁环境测试图37TD_SCDMA电磁环境测试图38RRU1/RRU2(原有天馈)39RRU1/RRU2(新增天馈)404.7.2图纸二：设备安装图41模测图41地下室安装图（原有天馈）42一层安装图（新增天馈）43二层安装图（新增天馈）44三层安装图（新增天馈）45电梯安装图（原有天馈）46GPS安装图（原有天馈）475 总结48参考文献49致 谢501. 绪论1.1研究背景移动通信所具有的移动性和个性化服务特征，适应了信息时代的需要，一直以来都表现出旺盛的生命力和巨大的市场潜力。截止2009年年底，全球移动通信普及率为67%，发展中国家的移动通信普及率也达到57%。移动业务对固定业务的替代作用日益显著，以我国为例，固定电话用户数还在下降，现已不足移动电话用户数的一半，移动数据业务增长也很快，我国手机上网人数占全国网民总数的60.8%，未来五年时间内，移动通信终端将超过PC成为主要的上网工具。伴随时代发展移动通信用户逐渐增多，业务宽带需求也随之加大，但是频谱资源却存在一定局限性，也正是因为如此移动通信技术随着时代发展也在不断更新。和其他技术进行对比我们可明显发现移动通信将其换代特点重点突显出来，由一代移动通信的普及化到二代移动通信在全国范围内的普及，直到现在诸多国家频繁应用于商业中的第三代移动通信，大约是间隔十年就会出现新的一代且每一代都具备显著特性，和之前作以对比我们可明显发现频谱利用率得以提升。值得一提的是，在3G开始标准化十年之后的今天，以正交频分复用(OFDM)技术和多输入多输出天线(MIMO)技术为标志的3G长期演进(LTE)的标准化已基本完成，移动通信技术发展到一个新的高度。第三代移动通信技术之后国际上出现新的移动通信标准，即LTE。TD-LTE是时分双工(TDD， Time Division Duplex)模式的LTE系统，是TD-SCDMA的后续演进技术与标准。LTE 是 3GPP (3rd Generation Partnership Project)组织中第三代移动通信技术的演进技术，是对其进行可行性研究与规范化的结果，通过深入分析与研究LTE、LTE-Advanced等使得全球设备商与运营商对此给予高度重视。LTE系统存在的前提基础是正交频分复用、多输入多输出技术，主要传输移动通信系统中优化分组之后的数据信息。TD-LTE在实验网之后也许会很快就会商用，这是网络发展的趋势，因此本文通过分析TD-LTE的关键技术，对TD-LTE的设计要点和网络优化进行探讨。1.2 TD-LTE技术的国内外发展现状移动宽带正在成为人们日常生活中必不可少的一项需求，随着互联网的发展，人们渐渐习惯了不论是在家里还是办公室或者路途中，都能享受到移动宽带服务。到2013年拥有宽带的人数将超过预估的18亿，其中约2/3的人将成为移动宽带的消费者。而这些消费者中，绝大部分的需求为数据需求，而非以前的语音需求，这就要求我们的移动宽带服务能够提供更快的速率，更好的用户体验，因此，TD-LTE为移动运营商们提供了契机。TD-LTE为消费者和移动运营商们提供了一些重要益处： 性能和负载力：关于TD-LTE的要求之一是提供下行速率至少达到100Mbit/s。该技术允许速度超过200Mbit/s且爱立信已经演示了TD-LTE速率约为150Mbit/s。此外，时延应少于10ms。实际上，这意味着TD-LTE相比其他任何一种技术已经达到基本的4G要求。 简易性：首先，TD-LTE支持灵活的带宽，从低于5MHz到超过20MHz。到目前为止，3GPP已经将十个成对频谱带和四个非成对频谱带分配给LTE使用。并且未来将有越来越多的带宽被识别。这意味着一个运营商可能在“新”带宽中引入LTE，在这个“新”带宽里最易配置10MHz或20MHz载体，并最终在所有的带宽中配置LTE。其次，LTE无线网络产品将拥有一些特征，这些特征将简化下一代网络的构建和管理。例如，即插即用、自配置和自优化特征将简化并降低网络铺设和管理的成本。然后，LTE将与简化的、基于IP的核心和交换网络同时配置，该核心与交换网更易构建、维护和引入服务。 终端多样：除了手机之外，许多电脑和消费者电子设备，例如笔记本、超便携式设备、游戏设备和相机，将包含LTE嵌入式模块。自从LTE支持切换并漫游至现有的移动网络，所有这些设备可以从一开始拥有无处不在的移动宽频网络覆盖。总之，运营商能够灵活地引入LTE以匹配其现有的网络、频谱、移动宽频和多媒体服务的业务目标。目前，截止到2013年10月，全球87个国家248个运营商承诺部署LTE网络，这其中包括185个商用网络和63个测试网络。截止到2013年10月，全球21个国家中已经有35个LTE网络投入到商用中，这其中就有2个TD-LTE网络。截止到2013年6月，全球LTE用户已经达到了 203万。截止到2013年10月，全球LTE终端已经达到197款。由此可见，世界范围内，LTE已经成为了下一代的移动通信网络主要技术。在国内，中国移动也全面推进TD-LTE的发展。首先中国移动有这种基础。一为基础建设，中国移动为推动TD-SCDMA，具有了一定的市场规模，为TD-LTE的发展奠定了基础；二为Road Map的制定，2008年，中国移动启动TD-LTE设备规范的制定，推动产业链的快速发展，同时，TD-LTE世博会、预商用版本和商用版本设备规范的完成也助推了商用设备的全面出炉；三为与国际组织的合作，中国移动积极推动与3GPP、NGMN 、LSTI等国际组织之间的交流与合作，扩大TD-LTE在国际上的影响力；四为测试工作的开展，中国移动逐步进行POC、单系统与规模试验外场测试，为商用及商业阶段做准备。 2. TD-LTE基本原理2.1 TD-LTE的关键技术新一代宽带无线移动通信系统的出现将OFDM、MIMO技术作为重要支撑，能够通过移动通信空中接口技术对数据信息进行分组优化，之后再进行数据传输。本章主要对基础技术特点与概念进行简单介绍。2.1.1 OFDM 技术为了去除频率选择性衰落，需要进行窄带传输，而OFDM就是一种能够消除不同信号波形之间干扰的窄带传输，但是简单的OFDM由于需要频率之间的保护带宽使得系统的频谱效率不高。而重叠并且正交的OFDM既解决了频谱效率不高的问题，同时也解决了频率选择性干扰问题。如图2-1可知，正交频分复用(OFDM) 技术可以大大节省频率资源。在LTE系统中，其下行链路釆用的是正交频分复用多址(Orthogonal Frequency Division Multiple Access， OFDM A)技术，上行链路采用的单载波频分多址(Single Carrier - Frequency Division Multiplexing Access， SC-FDMA)技术。图2-1传统频分复用和正交频分复用(OFDM)的区别OFDM传输的基本概念是：将高速数据分割成多个低速数据，低速数据通过一系列的子载波并行传输，每个子载波只占整个传输的一部分，总吞吐量是每一个单独的子载波的速率之和，功率能力被分配给所有使用的子载波上。通过快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform， FFT)可产生正交的子载波，子载波的数量由傅里叶变换的大小决定。使用OFDM技术，虽然充分提高了频谱利用率，节省了带宽资源，但也带来了新的挑战。首先是带来了由多径传播引起的符号间干扰(Inter Symbol Interference， ISI)。由于信号经过复杂的无线空间传播环境时，传播路径不止一条，且各条传播路径传播信号所需时间不一样，这就导致同一信号接收端多次受到，从而造成符号间的干扰。解决符号间干扰的办法是引入了循环前缀(Cyclic Prefix， CP)的概念，只要循环前缀的时间长于信道时延扩展，就可以完全消除ISI。引入的CP概念在解决ISI的同时，还解决了 OFDM中另一个重要问题，即子载波间干扰( Inter Carrier Interference ，ICI)。截取OFDM信号后面的部分信号作为CP内容放在最前面，使得在接收处理OFDM信号时，实现了一个具有循环卷积特性的信号，当CP长度大于多径造成的时延时，就可以保证各个子载波间相互正交。OFDM技术具有如下特点： LTE系统引入了循环前缀的概念，截取OFDM信号后面的部分信号作为CP内容放在最前面，使得在接收处理OFDM信号时，实现了一个具有循环卷积特性的信号，循环前缀克服了码间串扰，使得各个信号之间保持正交； OFDM技术将串行传输数据分成多个以进行并行传输，这种方法解决了高速数据传输时受到的频率选择性衰落； OFDM技术在有限的带宽条件下，最大化了传输速率，与此同时，还避免了不同子信道之间的干扰。2.1.2 MIMO 技术MIMO系统是在无线通信智能天线技术的基础上发展起来的，其主要的特点就是在系统的两端采用多天线发射和接收，以解决大容量高速率传输与宝贵的频率资源间的矛盾。对于一般的通信系统，多径效应引起的衰落是非常不利的，但是在MIMO系统中，却可以利用多径效应来进行数据传输。MMO技术包括空间复用、传输分集和波束赋形，它们的主要特点如下：空间复用传输通道是一种弱相关性的空间通道，多个独立的通道传递不同的数据流，从而提高数据的传输速率。一般情况下，空间复用要求接受端的天线数目大于或者等于发射端天线数目。传输分集的基本原理是利用多个副本传输相同的信息，这多个副本在空间信道中通过多个不同的信道传输，由于每个空间信道的传输特性不同，因此，经过这些不同的信道传输之副本信息的衰落也将不一样。在接收端，接收机通过合并处理接收到的这些不同衰落的副本信息来还原原始信号。这就提高了信号传输的可靠性，传输分集最重要的就是空间信道的不相关性。波束赋形又叫空域滤波，它是一种利用天线阵列产生定向发射信号的信号传输技术。它利用了空间信道的强相关性，通过调整天线阵列中每个阵元的加权系数产生具有方向性的波束，从而提高波束方向的信噪比，以此提高系统容量和覆盖范围。经过研究表明MIMO系统的信道容量随着天线的数量的增加而线性的增加，也就是说MIMO技术可以在不增加带宽和发射功率的情况下，成倍的提高系统的容量，频谱利用率也成倍地提高了。2.1.3 多址传输方式多址技术又称为“多址连接”技术，是指把处于不同地点的多个用户接入一个公共传输媒质，实现各用户之间通信的技术。多址技术多用于无线通信并且是无线通信技术的基础。对于多址技术，TD-LTE规定了上行采用SC-FDMA即单载波频分多址技术，下行采用的是OFDMA即正交频分多址技术。根据LTE系统上下行传输方式的特点，无论是下行OFDMA，还是上行SC-FDMA都保证了使用不同频谱资源用户的正交性。2.2TD-LTE的优势与特点2.2.1 TD-LTE的优势1、频谱利用率高 。2、对功控要求低 。3、采用智能天线和联合测试引入了所谓的空中分级，但效果如何，还待验证。4、避免了呼吸效应 TD不同业务对覆盖区域的大小影响较小，易于网络规划。2.2.2 TD-LTE的特点TD-SCDMA网络中所包含的业务信道具备较强专业性，在链路预算的基础上对每项业务最大损耗进行精准计算并获得覆盖范围。在系统演进到LTE的全过程类似于HSPA，能够实现业务信道共享，所以若想要对小区覆盖范围进一步明确，首要工作就是对小区边缘用户最低保障速率、小区边缘频谱效率要求等进一步明确，由于业务速率不一致，因此小区边缘所占RB数、SINR要求等也存在一定差异。因为LTE主要采取多种多天线技术，就某种意义上来说会严重影响到信号覆盖，对此我们需要慎重考虑多天线技术选择、启模式等。依据相关研究资料显示当我们采取波束赋型之后可明显发现小区边缘频谱效率有一定程度的提高，换言之小区边缘频谱效率要求相同的条件下波束赋型覆盖范围相对较大。对TD-LTE进行覆盖规划时首要考虑问题就是链路预算假设，主要包含下述方面，即系统带宽、每小区用户数、天线模式等。以此为前提对小区边缘用户保障速率进一步确定，从而对边缘用户RB数进行合理分配。此外还要对系统平均带宽开销进行确定从而计算出每个RB能够承载bit数、SINR等。TD-LTE的覆盖预测主要包含以下三个方面：首先是对RS信号进行覆盖性能预测；其次是对上下行控制信道的覆盖性能进行预测；最后是要结合小区边缘业务速率来评定小区的有效覆盖范围。3. LTE室内覆盖方案设计随着移动通信网络建设步伐的日益加快，移动用户数量的飞速增加，在大中城市的室外地区基本可以做到无缝覆盖。未来必将有大量的数据业务发生在室内。据统计，室内吸收了近 70%的话务量。在 LTE 网络建设初期就应给予足够的重视，室内环境是运营商重点考虑的信号覆盖区域。 LTE 将部署在更高的频段，处在高频段的无线信号衰减快、穿透性差的特点将会影响到LTE 室内覆盖的质量。LTE 采用的 MIMO 技术能够提高系统的吞吐量和提升小区边缘用户的性能。因此，需要提出相应的室内覆盖解决方案。 LTE 有多种室内覆盖技术，其中包括由室外宏基站覆盖室内、家庭基站（Home base）、中继站（Relay）和室内分布系统等。室内分布系统建设可以为 LTE 开辟高质量的室内移动通信区域，分担室外小区的话务量，解决室内的信号盲区和弱覆盖区。因此室内分布系统设计是解决室内信号深度覆盖的重要方案。本章将对 LTE 室内覆盖进行研究。如无特别说明，本章提到的 LTE 专指 TDD 模式，即 TD-LTE。TD-LTE 作为我国第四代移动通信的自有技术，对于室内覆盖的建设应在网络建设初期就给予高度重视。 3.1 LTE 室内分布系统组成LTE 的室内分布系统由两个部分组成。一部分是信号源，另一部分是分布系统。其原理就是利用分布系统将信号源的信号引入到室内，从而使信号均匀地覆盖到室内的各个角落。信号源即提供小区信号的设备，在室内分布系统的工程实施中可以是微蜂窝基站，也可以是射频拉远基站或直放站设备。分布系统是由一系列设备组成，有功分器、耦合器、合路器、天线等。在进行 LTE 室内分布系统设计时要合理选择这些设备，满足工程造价和覆盖要求。3.1.1室内分布系统信号源通常可以选作 LTE 室内分布系统信号源的包括宏基站、微蜂窝基站、直放站、室内基带处理单元（BBU）+射频拉远单元（RRU）四类。 （1）宏基站 宏基站覆盖面积大、扩容方便，质量好，但建设成本高，需要专用机房，安装条件比较苛刻。因此宏基站常应用于人流量大、话务量高的室内场景。（2）微蜂窝基站 微蜂窝基站体积小、重量轻，安装灵活，建设成本较宏基站低，可以独立承载话务量，并且能够分担室外小区的话务量，但不利于加站扩容。因此微蜂窝基站常应用于中小规模楼宇。 （3）直放站 直放站建设成本低、安装方便快捷，可以快速地解决弱覆盖区域和覆盖盲区。但直放站信号源的话音质量相对较差，容易造成对周围基站的干扰，不会额外增加系统容量，覆盖面积小。因此直放站常应用于封闭性好的小规模室内环境。直放站的内部组成如下：施主天线双工合路器 低 噪放放大器带通滤波器带通滤波器上 下行 行放大器低 噪放双工合路器业务天线光纤直放站应用图：光纤直放站光纤直放站近端基 站 （4）BBU+RRU RRU 能够提供类似微蜂窝基站的覆盖效果，避免了直放站的一些缺点，占用 BBU 一定的基带资源来提供容量服务。RRU 覆盖面积大，扩容方便，光纤铺设，损耗小，施工方便，质量好。缺点是 RRU 需要接电源，建设成本较高。因此对于高话务密度和大规模覆盖的场景且附近有施主基站，优先选用 RRU 作为信号源。基站 数字中频信号 RRU BBU3.1.2 室内分布系统分布方式根据信号传输介质的不同，LTE 室内分布系统的分布方式可以分为三大类。一类是同轴电缆分布方式。一类是光纤分布方式，另一类是泄漏电缆分布方式。 （1）同轴电缆分布方式 同轴电缆分布方式包括两种。一种是无源同轴电缆分布，另一种是有源同轴电缆分布。无源同轴电缆分布是指利用功分器、耦合器等无源设备，将信号源发射的能量合理的进行分配。然后由同轴电缆及天线将能量均匀地分布到室内的各个角落。其优点是技术成熟，价格便宜，元器件通用，无需供电，可靠性高，但其覆盖范围受同轴电缆的损耗及信号源输出功率的限制，一般只适用于中小型的楼宇。 有源同轴电缆分布系统引入干线放大器等有源器件对主干信号进行放大，增大信号输出总能量，增大单信号源覆盖面积。其优点是设计与施工方便，信号强度动态可调，具有良好的可扩展性，但系统涉及多个有源器件，造价较高，可靠性低。对于话务量大的大型写字楼、机场、大卖场、大型酒店等可采用此方式。 （2）光纤分布方式 光纤分布方式是指利用光纤将射频信号传输到室内区域的各个角落，通常将光纤和同轴电缆结合使用。其优点是传输损耗小，传输距离长；光纤质量轻，体积小，便于施工，同时能够兼容多种移动通信系统。其缺点是引入光电转换模块，维护复杂。 （3）泄漏电缆分布方式 泄漏电缆分布方式是指在泄漏电缆的外导体开口表面产生电流，形成电磁场。沿着泄漏电缆的纵向均匀地进行信号的发送与接收。其优点是场强分布均匀，可靠性高，但造价高，施工困难，一般应用于地铁、隧道等特定区域。3.1.3 TD-LTE室内分布系统设备组成 LTE 室内分布系统的设备组成主要有功率分配器、耦合器、合路器、馈线、室内天线等。 （1）功率分配器 功率分配器简称功分器。这种设备能够将输入的信号能量进行均分或者不均分，从而得到两路或者多路输出。常见的功分器有 2 功分器、3 功分器、4 功分器等，通过它们的级联可以形成多路功率分配，在室内覆盖系统设计中是经常使用的。 （2）耦合器 耦合器的作用是将信号不均匀的分为主干端和耦合端。按照耦合度分，耦合器有 5dB、6 dB、7 dB、8 dB、10 dB、15 dB、20 dB、30 dB 和 40 dB 等多种耦合比的类型供选择，也是在室内覆盖系统设计中使用比较多的器件。 （3）合路器 合路器的作用是将几路信号合成一路信号输出，分为同频合路器和异频合路器。同频合路器主要应用于同频段内不同载波间的合路应用；异频合路器则是将两个或者多个不同频段的信号功率进行合成，一般所说的合路器都是异频合路器。异频合路器具有插损低，功率容量大，隔离度大（一般为 7090 dB），温度稳定性好等特点。 （4）馈线 馈线是室分系统中使用量最大的器件设备。目前室内覆盖系统中基本使用3种馈线：7/8，1/2，1/2（超柔），根据表皮材料的不同分为普通和阻燃两种。 （5）天线 天线是将传输线中的电磁能转化成自由空间的电磁波或将空间电磁波转化成传输线中的电磁能的设备。分布系统主要应用的天线种类有全向吸顶天线、壁挂天线和定向八木天线等。 全向吸顶天线在室内分布系统应用中主要安装在天花板上，增益一般为 3dB，主要用于常规区域的覆盖。壁挂天线在室内分布系统中主要用于电梯及长廊的覆盖，和全向天线的区别是波束集中，增益高（一般为 7 dB左右），有时用于控制信号室外泄漏。3.2 LTE 室内覆盖系统设计基本原则目前 LTE 网络正处在试验商用的阶段，在进行室内分布系统建设的时候要综合考虑各方面的因素。选择最佳的室内覆盖设计模式，要遵循以下基本原则。 （1）体现 LTE 优越的网络性能，同时要保证网络覆盖质量。 （2）建设 LTE 室内分布系统时，不会对现网系统的安全性和稳定性造成影响。 （3）建设 LTE 室内分布系统时，当需要对现有室内分布系统进行改造时，应当尽量减小改造量，降低对现网的影响。 （4）在频率资源足够的情况下，室内外的建设应当尽量采用异频组网的方式。（5）确保建设的 LTE 室内分布系统提供良好的室内覆盖。还要防止室内信号对室外造成干扰，同时利于室内外主服务信号的切换及重选。 （6）LTE 室内分布系统建设应当综合考虑与 GSM、TD-SCDMA、WLAN 共用的需求。应保证各个通信系统间满足隔离度要求，不会产生强干扰。 （7）LTE 室内覆盖工程应该按照“多天线，小功率”的原则进行建设。电磁辐射须保证不大于有关标准。3.3 LTE 室内覆盖设计方案 3.3.1 LTE 室内覆盖设计思路在进行 LTE 室内分布系统设计时，系统的容量和覆盖范围应作为主要的考虑因素，按照相关的流程进行。首先，系统的需求也就是容量规划，这是进行 LTE 室内分布系统设计的基础，只有了解室内场景中包含的用户数量及各制式通信系统的渗透率，才能确定出各制式通信系统的频段规划及小区规划；其次是覆盖规划，通过链路传播损耗等确定出信源的输出功率和覆盖半径；然后根据以上两部分计算出各制式通信系统之间的干扰，确定各系统的合路方式，确定天线间的距离和位置；最后完成整个 LTE 室内分布系统的设计。图 3-1 给出的就是整个 LTE 室内分布系统的设计流程图。室内分布站点及用户需求情况容量需求分析干扰分析覆盖性能分析LTE室内分布系统建设模式选择分析规划及频率规划确定信源选择及功率确定天线点位确定系统合路方式确定完成LTE室内分布系统规划设计图3-1 LTE室内分布系统设计流程图3.3.2 TD-LTE室内覆盖系统建设总体原则（一）TD-LTE室内覆盖系统工程的建设应综合考虑网络性能、改造难度、资源情况、投资成本等选择最佳建设模式，应尽量展示TD-LTE的性能特点并保证网络质量，并不影响现网系统的安全性和稳定性。（二）TD-LTE 室内覆盖系统建设应综合考虑GSM900、DCS1800、TD-SCDMA、WLAN和TD-LTE共用的需求，并按照相关要求，促进室内覆盖系统的共建共享。多系统共存时系统间隔离度应满足要求，避免系统间的相互干扰。（三）TD-LTE 建设室内覆盖系统的物业点应能保证优质的室内覆盖，同时要控制好室内信号，避免对室外构成强干扰。（四）TD-LTE室内覆盖系统建设应保证扩容的便利性，尽量做到在不改变分布系统架构的情况下，通过小区分裂、增加载波、空分复用等方式快速扩容，满足业务需求。（五）现阶段TD-LTE室内覆盖系统使用E频段。与室外宏基站采用异频组网方式，室内小区可以根据场景特点采用同频或异频组网。（六）TD-LTE与TD-SCDMAE频段共存时，需通过上下行时隙对齐方式规避系统间干扰。（七）TD-LTE室内覆盖系统应按照“多天线、小功率”的原则进行建设，电磁辐射必须满足国家和通信行业相关标准。（八）室内覆盖系统建设须采用满足总部相关技术规范要求并入围集中采购的器件、线缆及设备。3.3.3 TD-LTE室内覆盖性能分析由 LTE 的关键技术决定，其室内覆盖特性具有自身鲜明的特点。与 TD-SCDMA 相比较，在覆盖目标业务、覆盖影响因素、覆盖性能提升手段等方面均有不同。具体对比结果见表 3-1所述。表 3.1 LTE 与 TD-SCDMA 室内覆盖特性对比TD-SCDMA 覆盖特性LTE覆盖特性覆盖目标业务以电路域 S64K 业务作为连续覆盖的目标业务不存在电路域业务，连续覆盖的目标业务为数据业务覆盖影响因素在给定的环境和目标误块率的条件下，CS64K 业务调制编码方式固定，系统资源固定，解调门限固定在相同数据速率下，可选择不同的调制编码方式和系统资源配置，解调门限随之变化。需要在覆盖规划中确定用户资源配置、调制编码方式等配置，以应对不同的覆盖环境和规划需求 覆盖性能提升手段在 HSPA标准之前，仅有Beam forming 一种手段 具有SFBC、Beam forming、空间复用等多种提升手段，选择不同手段其覆盖能力差异较大。在室内可以使用 SFBC 改善边缘条件下的覆盖性能；空间复用方式可以显著提升系统容量在对 LTE 室内分布系统进行改造时，要参考现有的 TD-SCDMA 室内覆盖规划，并在其基础上展开。当进行LTE室内分布系统新建时，也要综合考虑GSM900、DCS1800、TD-SCDMA的覆盖需求进行设计。3.3.4 TD-LTE室内分布系统设计方案LTE 单通道室内分布系统建设方案与 2G、3G 的室内分布系统建设方式基本一致，主要为在典型室内场景中直接新建一套LTE室内分布系统或在原有的分布系统上直接耦合LTE系统并更换相应器件为宽频器件。每个楼层只使用一个通道进行覆盖，上行链路采用单输入单输出（SISO）方式，下行链路采用单输入多输出（SIMO）方式。这种建设方案无法提升用户峰值吞吐量，无法发挥 LTE 的性能优势，但投资、协调量较小，其建设模型如图 3-2所示 图 3-2 LTE 室内分布系统单通道设计方案LTE 双通道室内分布系统建设方案与 2G、3G 的室内分布系统建设方式有比较大的不同。这种建设方案是在新建或在原有的分布系统上增加天线点和分布电缆，以每楼层双通道的方式进行设计，两路天线需要相隔一定的距离以满足空间不相关性的要求。LTE 的双通道建设方案能够实现 MIMO 功能，根据室内场景是否已经建设了其他制式的通信系统室分覆盖。在这种新的方案下，上行链路采用单输入多输出方式，下行链路采用多输入多输出即 MIMO 方式，从而能够体现 MIMO 的优势并提升系统的性能，但工程造价会比较高，其建设模型如图 3-3 所示。图 3-3 LTE 室内分布系统双通道设计方案在进行 LTE 实际室内分布设计时，需要综合考虑多方面的因素，采用适当的设计方案。如果即将进行覆盖的场景是新建的，考虑到单通道、双通道建设方案难度差不多，在初期进行网络建设的时候应当以双通道建设方案为主，因为双通道系统具有容量优势。如果即将进行覆盖的场景是改造的，容量需求比较大的，并且能够采用双通道建设方案的，应以双通道建设方案为主。 4.东莞大岭山天和百货分布系统与网络优化设计4.1、工程概况表1-1 站点概况站点名称东莞大岭山天和百货E-LW站点地址大岭山镇政府旁，华城百货背后经纬度E：113.8357；N： 22.9036基本环境大岭山天和百货位于大岭山镇政府旁，华城百货背后，紧邻大岭山镇政府。建筑面积约31000平方米，楼高3层。四周主要为商场，居民区。楼层分布该楼高3层，有一层地下停车场，1F 3F为商铺百货商场等。电梯分布共有电梯4部。表1-2 系统信息表系统标准TD-LTE原2G系统原3G系统覆盖情况覆盖范围天和百货的-1F3F天和百货的-1F3F天和百货的-1F3F覆盖总面积约30000m约30000m约30000m覆盖方式无源分布系统无源分布系统无源分布系统主机信源信源类型TD-LTE BBU/1+RRU/1台微蜂窝/2TD-SCDMA BBU/1+RRU/2台基站类型华为TBBP530+3152E爱立信2308华为TBBP530+261小区数111系统带宽20MHz输出功率小区1： 输出载波功率12.2dBm；小区1： 输出载波功率30dBm；小区1： 输出载波功率30dBm；机房位置2F楼梯间2F楼梯间2F楼梯间覆盖方案覆盖方式改造双路新建单路合路单路系统规模描述吸顶天线27副，壁挂天线7副，耦合器1个，功分器23个，双频合路器1个，1/2”馈线650米，7/8”馈线1000米。楼层覆盖方式吸顶天线、壁挂天线吸顶天线、壁挂天线吸顶天线、壁挂天线电梯覆盖方式壁挂天线壁挂天线壁挂天线表1-3 新建规模新增器件吸顶天线27副，壁挂天线7副，耦合器1个，功分器23个，双频合路器1个，1/2”馈线1030米，7/8”馈线270米。更换器件无调整器件1个6dB耦合器4.2设计说明4.2.1、概述自然环境以及勘站记录大岭山天和百货位于大岭山镇政府旁，华城百货背后，紧邻东大岭山镇政府。建筑面积约31000平方米，楼高3层。四周主要为商场，居民区。经纬度：E：113.8357；N： 22.9036。站点现场勘测记录表派单站名：大岭山天和百货ES镇区名称：大岭山镇详细地址：大岭山镇政府旁，华城百货背后经、纬度：E：113.8357；N： 22.9036集成单位：广东阿尔创通信技术股份有限公司设计人员：赵星理单位：广州市汇源通信建设监理有限公司物业人员：萧映测日期及次数描述：2013.5.22，第1次业主信息：熊先点基础信息1、站点类型： 星级酒店 商住两用 居民小区 医院学校 大型商场 政府机关 2、TD信源类型： 华为291 华为261 3151 3161 其他设备 3、TD覆盖面积描述：覆盖13F 结合原系统详情填写上述信息现场勘测记录站点描述大楼概况建筑面积约31000平方米，楼高5层。四周主要为商场，居民区。勘察信息原有无源器件是否支持LTE建设WLAN/2G/TD共址情况2G WLAN TD 2G/TD 2G/TD TD/WLAN 2G/TD/WLAN 原传输到位情况PTN： SDH： 其他说明 勘察结果业主意见 业主同意新增覆盖区域描述是否同意建设： 是 否 不同意建设原因：现场照片1、站点及周边环境照2、主设备和传输设备安装位置以及型号：注：本表一式一份，由集成单位填写并保存，设计文件内附带。 站点位置图建设目标根据东莞公司TD-LTE实验网室内综合覆盖工程的建设要求，本次工程对此站点的 -1F3F及电梯进行覆盖，其中1F3F采用双流的方式覆盖。建设规模东莞大岭山天和百货E-LW室内覆盖站点工程建设规模如下表：表1.3-1 站点规模表类型规模新增更换调整TL信源BBU0RRU211天线吸顶全向天线（个）27吸顶定向天线（个）0壁挂天线（个）7路由7/8馈线（米）2701/2馈线（米）1030光纤（米）0无源器件耦合器（个）1合路器（个）1功分器（个）23有源器件光纤设备（套）04.2.2、设计原则1、双流室内覆盖建设应遵循以下几项基本原则：LTE实验网室内分布系统在采用双流建设方式的情况下，电梯、地下室（若地下室当层商业区面积占比50%以上，则地下室做双流覆盖）采用单流分布系统建设，楼层及其他区域采用双流天馈覆盖。天线的安装建议两路天线相距10倍波长，约为11.5m，以尽可能满足空间不相关性的要求。(对于无法满足天线间距要求的场合可以采用双极化天线)。建设方式为以下两种：2012年深圳扩大规模试验网项目中，双流站点的情况下，一律采用新建一路、利旧一路的建设原则。LTE引入室内分布系统后，为了更好的提升网络性能，需要使用MIMO双流方式。在工程改造时，LTE一路通道通过合路器的方式馈入现在的分布系统中，另外一路通过新建的方式来实现MIMO。室内外覆盖一体化原则：确保室内分布系统提供良好的室内覆盖，同时要控制好室内信号，避免对室外构成强干扰。在频率资源足够、设备支持的情况下室内外尽量采用异频组网方式。TD-LTE室内分布系统信号源主要采用BBURRU设备。室内分布系统工程的建设必须满足国家和通信行业相关标准，电磁辐射值应满足国家标准。适当保证室内WLAN天线和TD-LTE的天线的隔离，尽量避免信号源产生强干扰。2、单流室内覆盖建设应遵循以下基本原则：若站点现网TD-SCDMA设备为华为261、291、268，则直接更换RRU设备为3151e；若站点现网TD-SCDMA设备为华为3151，则直接在原有设备更换光模块完成LTE升级。3、涉及到TD-SCDMA站点为中兴设备站点时，全部采取新建一套LTE设备，利旧原天馈的设计方案。4.3、TD-LTE系统设计目标及技术要求1）无线信道呼损：无线信道呼损不高于2；2）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； 3）室内分布无线覆盖边缘场强RSRP=-105dBm；4.4、信源设计4.4.1、信源设计原则目前TD-LTE系统主要设备类型为基带拉远型（BBURRU）基站，基带拉远型设备（BBU+RRU）能适合各类使用场景，相对于传统的信源具有组网灵活、可分散分布功率资源、易于组成超级小区等优点，非常适合作为各场景下室内覆盖系统的信源，本工程采用基带拉远型（BBURRU）设备。在进行信号源设计时，要根据主设备多RRU扩展能力进行针对性的设置，即结合单小区RRU最大数量、RRU级联能力等设备支持情况，对分区设置、频率规划、信源组织等方案进行合理设计。4.4.2、信源选取东莞大岭山天和百货E-LW的BBU安装于2F楼梯间，采用2台3152E型RRU(单通道)，每通道的机顶发射功率为20W，即单通道发射总功率为43dBm，载波功率为12.2dBm，2台3152E型RRU以壁挂方式分别安装在2F楼梯间；LTE-RRU离地为1.5m，就近在电梯机房或弱电井内原设备处取电。4.4.3、小区规划原则TD-LTE室内分布系统小区规划应该遵循以下原则： TD-LTE室内分布系统小区规划要充分考虑室内具体环境。规划时重点考虑小区之间的隔离。可以借助建筑物的楼板、墙体等自然屏障产生的穿透损耗形成小区间的隔离。 空旷或封闭性较差的室内环境，如：同一楼层由多个小区覆盖的商场、超市，或挑空大堂、体育场馆等开放性室内环境，必须严格控制不同小区之间的覆盖区域。对于大型场馆等小区间隔离度较低的场景，应采用异频组网。 原则上单个小区覆盖面积不宜过大，容量不宜过高，均衡覆盖和容量，从而避免后期容量增加对现网室内分布系统做大的调整。4.4.4、频率配置原则目前阶段，TD-LTE的主要工作频段是23002400MHz。TD-LTE系统中，RB（Resource Block）是LTE系统中用户资源分配的最小单位。每个RB由12个15 kHz带宽(频带宽度共180 kHz左右)的子载波组成。分配给用户的RB个数越多，用户数据速率越高，该用户占用的频带总带宽越高。信道带宽(MHz)1.435101520RB个数615255075100不同信道带宽下的RB个数本期室内覆盖系统采用与室外系统异频组网。室内覆盖同一水平层面如需设置多个小区时，相邻小区间建议采用异频组网。在建筑物内可以利用自然阻隔合理进行频率规划。对楼层间隔离较好，可以采用带宽20M同频组网方式；对同层天然隔离较差的区域，建议采用2个10M频点异频组网方式，同层小区间频率交错复用。4.4.5、时隙配置原则上下行时隙及特殊时隙配置：指TD-LTE帧结构中如何配置上行时隙和下行时隙，以及特殊子帧如果配置。本工程建议采用配置模式1：上下行时隙配置表子帧号0123456789DSUUDDSUUD特殊时隙配置表正常CPDwPTSGPUpPTS10224.5、室内分布系统设计4.5.1、覆盖方式本次工程采用无源分布系统，有源设备主要为TD-LTE系统的RRU。本系统的TD-LTE的RRU采用3152E型设备，为单通道，本工程共配置1个RRU，在电梯机房或弱电井内取电，利旧原GPS天馈线。分布系统的天馈部分全部采用无源器件，将大大提高系统在运行时的稳定性，减少将来运行和维护成本。射频分路器件需选用宽频带（800MHz2500MHz）、低损耗器件，减小信号在器件上的损耗。由于多系统合路，对宽频合路器的指标要求较高，宽频合路器需满足以下要求：1）具有优异的通带传输特性。2）通带插入损耗小；通带匹配特性好，即驻波比小；通带波动小；通带传输时延小。3）各网之间隔离度要高，即合路滤波器应具有优异的阻带抑制特性。4）互调衰减抑制要高，以免造成互调干扰。5）要有足够的功率容量。4.5.2、覆盖效果分析4.5.2.1传播模型室内无线传播模型相对于室外无线传播模型来说，种类相对较少，目前室内传播模型应用较广的有：Keenan-Motley模型和ITU推荐的ITU- RP.1238室内传播模型，推荐使用ITU-R P.1238室内传播模型。ITU-R P.1238模型：距离损耗系数：频率，单位MHz：移动台与发射机之间的距离，单位为m ，：穿透损耗系数，= * ，：墙壁损耗参考值；：墙壁数目：慢衰落余量，取值与覆盖概率要求和室内慢衰落标准差有关。4.5.2.2边缘场强分析边缘场强 = 天线口功率+天线增益-自由空间传播损耗（含衰落余量）由于室内环境的多样性，一般而言，进行实际模型测试是比较准确的。本报告衰落余量均根据模测经验值计取。天线增益：3dBi（吸顶天线）楼层天线覆盖半径最远为8米，自由空间传播损耗为：Lr = 28lgd + 20lgf + p*w -28 = 28lg8 + 20lgf + p*w - 28根据模测经验值，衰落余量（含墙体、人体损耗）一面墙体时取15dB，两面墙体取1