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室内信号分布系统勘测设计 1 一 室内分布系统概述 随着城市移动用户的飞速发展以及高层 大型建筑物的不断增加 系统容量和覆盖要求不断上升 这些建筑物规模大 质量好 对移动信号有很强的屏蔽作用 大型建筑物的低层 地下商场 地下停车场等环境是移动信号弱区甚至盲区 手机无法正常使用 在中间楼层 由于来自周围不同基站信号的重叠 产生严重的乒乓效应 导频污染 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 也是移动通信的弱区或乒乓效应区 另外 在有些建筑物内 虽然基站信号能够正常通话 但是用户密度大 基站信道拥挤 手机上线困难 为解决以上问题 业界引入了室内分布系统 室内分布系统的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 从而保证室内各区域拥有理想的信号覆盖 一般采用宏蜂窝 微蜂窝 射频拉远 直放站等设备作信源 2 二 室内信号分布系统的作用 克服建筑屏蔽 填补建筑物内的盲区 改善网络指标解决高层建筑信号干扰吸纳话务量 增加话费收入抢占资源 加强竞争 3 三 室内分布系统组网 4 1 信源部分 室内分布系统的信号源有以下几种接入方式 1 宏蜂窝作信源接入信号分布系统 2 微蜂窝作信源接入信号分布系统 3 直放站作信源接入信号分布系统 5 1 宏蜂窝作信源接入信号分布系统 是以宏蜂窝基站作为信号分布系统的信号源 宏蜂窝作信号源容量大 覆盖范围广 信号质量好 容易实现 无源分布 网络优化简单 是室内分布系统最好的接入方式 但宏蜂窝成本较为昂贵 且需有光纤传输通路 建设周期长 宏蜂窝作信源接入信号分布系统示意图 6 2 微蜂窝作信源接入信号分布系统 是以微蜂窝基站作为信号分布系统的信号源 由于微蜂窝本身功率较小 只适用于较小面积的室内覆盖 若要实现较大区域的覆盖 就必须增加微蜂窝功放 与宏蜂窝相比微蜂窝成本较低 对环境要求不高 施工方便等 所以微蜂窝作信号源使用也较为广泛 微蜂窝 功放接入信号分布系统示意图 7 3 直放站作信源接入信号分布系统 是利用施主天线空间耦合或利用耦合器件直接耦合存在富余容量的基站信号 再利用直放站设备对接收到的信号进行放大为信号分布系统提供信号源 直放站以其灵活简易的特点成为解决小容量室内分布系统的重要方式 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 在移动通信直放站中也扮演着重要的角色 直放站作信源接入信号分布系统有以下应用方式 8 a 通过直放站的施主天线直接从附近基站提取信号 9 b 用耦合器从附近基站耦合部分信号通过光纤传送到欲覆盖区的直放站 10 c 用耦合器从附近基站耦合部分信号通过电缆传送到欲覆盖区的直放站 11 4 室内分布系统信源选择的比较 12 2 信号分布系统 信号分布系统主要由信号分 合路器 功率分配器件 馈线 室内天线等组成 是将基站或直放站的信号均匀的覆盖到室内的每个角落 如下图 13 1 信号分布的方式 1 射频无源分布系统无源系统主要由分 合路器 功分器 耦合器 馈线 天线组成 无源系统没有有源设备故所以障率低 可靠性高 几乎不需要维护 且容易扩展 但信号在馈线及各器件中传递时产生的损耗无法得到补偿 因此覆盖范围受信源输出功率影响较大 信源输出功率大时 无源系统可应用于大型室内覆盖工程 如大型写字楼 商场 会展中心等 信源功率较小时 无源系统仅应于小范围区域覆盖 如小的地下室 超市等 如下图 14 2 射频有源分布系统有源系统主要由干线放大器 功分器 耦合器 馈线 天线组成 有源系统中的有源设备可以有效补偿信号在传输中的损耗 从而延伸覆盖范围 受信号源输出功率影响较小 有源系统广泛应用于各种大中型室内覆盖系统工程 如下图 15 3 光纤分布方式光纤分布系统是采用光纤作为传输介质 由覆盖端机 主单元 接口单元 远端覆盖单元 天线 光分 合路器件组成 由于光纤损耗小 适合于长距离传输 该系统广泛应用于大型写字楼 酒店 地下隧道 居民楼等室内覆盖系统的建设 如下图 16 4 泄漏电缆分布方式信号源通过泄漏电缆传输信号 并通过电缆外导体的一系列开口 在外导体上产生表面电流 从而在电缆开口处横截面上形成电磁场 这些开口就相当于一系列的天线起到信号的发射和接收作用 它适用于隧道 地铁 长廊等地形 如下图 17 2 几种信号分布方式的比较 18 四 室分设计流程 开始 初步勘察 技术谈判 详细勘察 方案设计 方案审批 结束 未通过 室内覆盖设计流程 19 1 初次勘察工作流程 初次勘查流程 初步勘察 1 开始 准备工作 20 1 准备工作 说明 指导工程师在奔赴现场前做好各项准备工作 设备 数码相机 测试手机 红外测距仪或皮尺 建筑平面图 GPS测试仪人员 室内覆盖设计工程师 运营商工程师 要求熟悉覆盖区域的环境 21 2 勘察内容 勘查覆盖区域的建筑结构 楼宇层数 面积 电梯 竖井 机房位置等 分析覆盖区域的覆盖情况 确定本次工程设计的具体覆盖区域 建设方要求覆盖的区域 业主强烈要求覆盖的区域 如保证进出电梯时正常切换 在电梯增加信号强度 初步拟定采用的室内分布系统信号源和组网方式 建议以下区域可不作覆盖 消防通道 设备设施间 人流较少的货运电梯 22 2 技术谈判 1 召集会议 确定楼宇面积 用户量 工期 2 技术谈判 23 技术谈判阶段的工作内容 说明 由于室内分布系统设计灵活 需要对用户量 每用户话务量 站型 信源数量 组网方式等通过技术谈判确定框架 工作内容 用于室内分布系统的信号源的选择征询用户的意见和建议 根据初步勘查的记录 采集相关基站信息和话务数据填写表格并分析 根据覆盖建筑物的结构 机房 井道位置等 建议采用的组网方式 确定覆盖区基站类型 根据用户预测的覆盖区内用户数量 覆盖区的话务需求 考虑基站话务容量 初步拟定覆盖方案 考虑用户需求和条件 初步确定基站类型和数量 干放数量 24 3 详细勘察 2 建筑图校准 地形勘察 天线位置勘察 器件位置勘察 信源位置勘察 馈缆走线勘察 3 详细勘查流程 25 详细勘查工作内容 说明 通过现场勘察 并完成必要的现场测试项目 填写勘察报告 为下一步开展方案设计提供充分的依据 设备 数码相机 GPS测试仪 测试手机 红外测距仪或皮尺 建筑平面图 初次勘查资料人员 室内覆盖设计工程师 运营商工程师 要求熟悉覆盖区域的环境 工作内容 根据建筑平面图和建筑结构 核实图纸与实际尺寸是否对应 如果不一致 应对重要尺寸进行手工测量以校正图纸 确定基站的安装位置 拍数码照片并记录 结合话务量需求和用户分布 确定覆盖各区域天线类型和安装位置 填写各项数据表格 完成现场勘察报告 26 4 方案详细设计 设计详细的室内覆盖方案 绘制系统原理图 天线布放图 走线图等 分析勘察结果 设计平面图 设计拓扑图 链路计算 设计原理图 整理设计方案 4 详细设计流程 3 27 1 分析勘察结果 根据测试结果 对覆盖区域进行细分 掌握不能呼叫 断续 断话 敏感切换等不同情况发生的区域 指导方案设计 28 2 天线位置选择 馈线的拓扑方式以及走线方式需要根据天线安装位置和建筑结构确定 馈线的拓扑方式根据施工难度和用户要求 以及节约投资考虑 馈线长度尽量要求最短 根据馈线的分布方式 主要是端口数量 初步选择功分器 合路器 耦合器 耦合器的具体值在方案设计时具体计算得出 的数量 并记录 在平面面积较大且有多线井的建筑中 应充分利用弱电井资源设计 馈线的走线方式馈线所经过的线井应为电气管井 不能使用风管和水管管井 避免与强电高压管道和消防管道一起走线 确保无强电 强磁的干扰 尽量在线井和天花板吊顶上走线 馈线的选择在设计线路时建议使用1 2馈线 7 8馈缆线路损耗小 但是成本较高 施工难度大 29 3 设计原理图 系统原理图中应该标出系统各个器件所处楼层 输入输出电平值及系统的连接分布方式 一般须有以下内容 电缆 天线 设备等的标签内容 各个节点的场强预算 馈线的长度 规格 图例 设计说明 如设计单位 设计人 审批人等 系统原理图上所有标识必须规范 室内分布系统原理图中器件的标识按规范进行标注 在设计方案中标识必须与原器件一一对应 30 4 输出设计文件 设计阶段的关键输出文件是设计方案或称设计建议书 室内分布系统设计文件编写一般要求的重点内容如下 设计方案的概述 简明说明工程采用的覆盖方式 覆盖范围和面积 现有信号的覆盖情况 设计目标等 测试工具和测试方法 含拨打方式 的详细说明 建筑物环境勘察记录表 建筑物信号详细测试记录表 系统可能吸收最高话务预测 设备 器件等选择的思路 简要分析主要设备的选择思路 并列表说明设备和器件的型号 重要技术参数等 系统原理图 设备 天馈线安装图 附上局部数码照片其他附加说明 本次设计需要注明的地方 31 5 方案提交和审核 4 方案提交相关部门 召集评审会议 方案通过 制定项目计划书 提交开工报告 整理设计方案 结束 通过 2 3 需要补充勘察 不需要补充勘察 方案审核流程 未通过 32 设计方案审核注意事项 说明 针对某一区域的设计方案完成后应及时提交相关技术部门开始审核 对方案进行宣讲 讲解设计原理 收集各方面意见 对方案进行完善 注意事项 1 如果审核没有通过 应根据实际情况进行重新勘察 如果不需勘查 则应继续开展方案设计阶段工作 对设计方案进行补充完善 2 设计方案审核通过应由运营商相关有效部门签章 3 设计方案审核通过后 项目经理应当和运营商相关负责人一起制定项目计划书 并召集各方协调会对项目计划书达成一致 4 按照项目计划书中的时限 项目负责人应按时提交开工报告 准备安装施工 33 五 电信 联通 移动室分设计各阶段提交的资料 1 电信室分设计提交文档勘察阶段 现场勘察照片 楼宇信息表 拨打测试表 初堪意见表设计阶段 天线点位图 系统图 概预算 设计说明2 联通室分设计提交文档勘察资料 现场勘察照片 楼宇信息表 拨打测试表设计资料 天线点位图 系统图 物料单2G开站单 3G开站单附件一 设备采购清单附件二 物资领用申请表ERP导入信息表3 移动室分设计提交文档勘察阶段 微蜂窝 室内覆盖勘察单及覆盖前信号测试记录表送审需求 室内覆盖图 审核表 容量计算器 方案说明 勘察设计记录表 基站要素表设计阶段 天线点位图 系统图 概预算 34 六 电信 联通 移动天线点布放原则及天线功率 1 电信天线点位布放及天线出口功率 地下停车场 空旷区域 天线点覆盖范围20米 间距30米左右 标准值为2dBm 不超过5dBm 地下 有隔断区域 标准值为3dBm 不大于6dBm 住宅楼公共区域 低层 不大于4dBm 标准为2dBm 1 5层 中层 不大于4dBm 标准为2dBm 6 14层 高层 0 5dBm 标准为2dBm 15层以上 商场 按写字楼 标准2dBm 不超过4dBm 写字楼 办公楼 宾馆 低层 不大于4dBm 标准为2dBm 1 4层 中层 与高层标准同 5 11层 高层 3 6dBm 标准为5dBm 12层以上 电梯 一般设置为5dBm覆盖5层楼宇 功率满足的情况下 功率最小不低于3高不大于7dBm 覆盖楼层数不小于4层 最末端对数周期除外 35 2 联通天线点位布放及天线出口功率 可视环境 楼宇内部 覆盖半径取8 10米 在WCDMA系统天线口PCPICH信道输入功率时设置为 2 4dBm GSM DCS系统天线口输入功率为6 10dBm 狭长区域 如车道等 或吊顶过高区域 高度在5米以上 覆盖距离取10 15米 WCDMA系统天线口PCPICH信道输入功率为0 4dBm GSM DSC系统天线口输入功率为6 10dBm 可视环境 楼宇边缘 覆盖半径取4 8米 WCDMA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 GSM DCS系统天线口输入功率为6 8dBm 多隔断环境 覆盖半径取4 10米 WCDMA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 GSM DCS系统天线口输入功率为8 12dBm 电梯井道内 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