GSM信号覆盖系统设计方案.doc

GSM信号覆盖系统设计方案1、工程概况水岸帝景名称功能面积1#-10#、住宅20万合计20万电梯区域数目运行区间合计无已建室内分布系统情况GSM覆盖情况（2G未做覆盖）现覆盖范围GSM覆盖范围滁州天安都市东区1#-10#全覆盖 一、 设计依据1、各种相关文件标准（1）原邮电部颁布的900MHZ TDMA数字公用陆地蜂窝移动通信网路设计体制（TZ019-95）；（2）原邮电部颁布的1800MHZ TDMA数字移动通信工程设计暂行规定（部内标准）；（3）国家无线电管理委员会，国无管199419号文关于公众数字蜂窝移动通信系统使用频段的通知；（4）国标GB870288电磁辐射防护规范；（5）国家通信行业标准，YD503997通信工程建设环境保护技术规定；（6）信息产业部移动通信系统基站防雷和接地设计规范YD/T 5068-1998；（7）信息产业部数字移动通信（TDMA）设备安装工程验收规范YD 5067-1998；（8）滁州移动综合覆盖系统质量要求；（9）滁州移动滁州移动综合覆盖系统设计方案评审技术规范（V1）；（10） 滁州移动集采模式下滁州移动综合覆盖系统建设维护工作指导意见；2、设计技术指标1TD-SCDMA系统设计指标（1）室内覆盖系统边缘场强：98%以上的位置，P-CCPCH电平RSCP-85dBm （2）C/I=0dB。（3）误块率：AMR12.2kbps1%；PS (64/64kbps、128/64kbps、384/64kbps) 510%；CS64kbps 0.11%。（4）外泄电平：室内信号外泄到室外10米处的P-CCPCH信号强度较室外信号强度弱10dB，且最大不超过-95dBm。（5）呼损率：无线信道的呼损率小于或等于2%。（6）无线可通率：移动台在无线覆盖区内98%的位置，99%的时间可接入网络。（7）根据国家环境电磁波卫生标准，室内天线的发射功率为15dBm以下。（8）覆盖区与周围各小区之间有良好的无间断切换。（9）呼叫建立成功率（各种QOS业务）：通常情况下，要求大于95%。（10）业务掉话率：通常情况下，要求小于1%。（11）业务拥塞率：通常情况下，要求小于2%。（12）接力切换成功率：通常情况下，要求大于95%（13）硬切换成功率：通常情况下，要求大于95%2GSM系统设计指标（1）移动用户的忙时话务为0.015Erl；人均手机占有率以85计；（2）无线信道的呼损率取定为2%；（3）干扰保护比：同频干扰保护比：C/I12dB(不开跳频) ；C/I9dB(开跳频)邻频干扰保护比：200KHz邻频干扰保护比：C/I-6dB400KHz邻频干扰保护比：C/I-38dB（4）无线覆盖区内可接通率：要求在无线覆盖区内的98%位置，99%的时间移动台可接入网络；（5）无线覆盖边缘场强：95%的区域室外-70dBm，95%的区域室内-90dBm（6）对于电梯、停车场等边缘地区覆盖场强要求：-85dBm；（7）覆盖区与周围各小区之间有良好的无间断切换；（8）统计指标：掉话率1.2%，呼叫建立成功率94%，切换成功率94%；二、 设计思路1、信源的确定新建2G系统通过耦合基站信号接光纤近端机，后通过光纤传输接裕坤丽晶城二期内主机处的光纤远端机实现覆盖弱覆盖区，本期新建3G系统工程采用BBU+RRU的方式来实现，RRU和光纤远端机安装在一起。2、TD信源的选择以及合路方式TD-SCDMA室内分布系统采用RRU作为信源，根据该站点的建筑结构和话务量情况，共采用2台RRU作为TD-SCDMA网络系统覆盖信源，设备安装情况见表。TD和原2G系统的合路采用主干合路方式，利用此配置方式可以在保证覆盖的前提下最大限度的降低此次覆盖系统的成本。3、方案特点该站属于新建工程， TD-SCDMA的频段较高，信号在传输过程中损耗较大，在考虑施工难度的前提下，此站点设计中，各天线的TD-SCDMA输出功率、天线密度在规定范围内均满足覆盖要求，且不会对其他覆盖区域造成较大影响。小区的覆盖：TD-SCDMA信号只穿透一堵墙，本设计方案的天线密度和天线口功率可满足覆盖要求。系统兼容性：无源器件和天线工作频段采用宽频段（800MHz2500MHz），可满足GSM、TD-SCDMA A/B频段和WLAN的要求。系统扩容：开通后如果话务量过高,可考虑系统扩容即通过增加载波方式来进行扩容 (本设计方案已做功率预留,不会因扩容而导致天线口功率不足)。4、覆盖方式及天线型号的确定根据现场勘测情况，对滁州天安都市东区各区域采用不同的覆盖方式进行覆盖，说明如下：(1)、分布覆盖采用分布系统覆盖，天线间距约10米。具体天线技术指标如下表所示：表2、天线技术指标天线类型天线型号频段增益覆盖区域描述全向吸顶天线IXD-360V04NN低频806960MHz2.5dBi覆盖地下停车场和室内高频17102500MHz6dBi定向壁挂天线IWH-120V08NN低频806960MHz9.0dBi覆盖电梯，兼顾电梯厅高频17102500MHz10.0dBi表3、器件损耗表名称频段耦合度900MHZ插损3G插损二功分器800MHz-2500MHz3.4dB3.4dB三功分器800MHz-2500MHz5.3dB5.3dB四功分器800MHz-2500MHz6.4dB6.4dB6dB耦合器800MHz-2500MHz6dB1.8dB1.8dB7dB耦合器800MHz-2500MHz7dB1.5dB1.5dB8dB耦合器800MHz-2500MHz8dB1.2dB1.2dB10dB耦合器800MHz-2500MHz10dB1.0dB1.0dB12dB耦合器800MHz-2500MHz12dB0.8dB0.8dB15dB耦合器800MHz-2500MHz15dB0.5dB0.5dB20dB耦合器800MHz-2500MHz20dB0.3dB0.3dB1/2馈线800MHz-960MHz7dB/100m10.7dB/100m7/8馈线800MHz-960MHz4dB/100m6.0dB/100m三、 方案分析1、覆盖能力分析本方案从理论依据及优化需要出发对功率进行理论设计，在分布系统中，通过合理使用功分器、耦合器等无源器件来控制各天线口的输出功率，从而保证信号的均匀分布，使覆盖区域达到良好的覆盖效果。覆盖区域内，室外天线口功率基本在20dBm25dBm （3G:5dBm8dBm）之间，各楼层的边缘场强-75dBm，保证用户的顺畅通话和良好的通话质量。本覆盖系统方案中共使用2台光纤远端机，覆盖整个小区，综合该小区的房屋性质以及结构，使用该配置比较合理的达到覆盖要求。2、系统容量预算1) GSM网最大话务量预计：每个用户的业务量定义为峰值小时期间的某一给定时刻，每一给定用户进行通话的平均概率，其单位是爱尔兰，移动通信网络设计中所采用的值为0.015ERL/用户。该站点固定人流量约1572人，按99%手机持有率，其中按照移动用户比例85%来计算，则用户为2772*99%*85%= 1323人，按每用户忙时话务量为以0.015Erl/用户计，则大楼内高峰期忙时总话务量为：2332.60.01519.845Erl。根据爱尔兰B表：表4、爱尔兰B表载频数1BCCH1BCCH1TCH1BCCH2TCH1BCCH3TCH1BCCH4TCH1BCCH5TCH1BCCH6TCH1BCCH7TCHERL2.288.214.921.929.236.244.051.53得出：由于该区域话务量比较高，考虑到基站的话务容量，该站点在话务高峰期需要调用3载波以上才能满足该大厦的话务要求。2) TD-SCDMA网最大话务量预计：根据每用户约0.03Erl。TD-SCDMA单小区三载频可提供约71个话音信道，按照2呼损计算，可支持约60Erl，忙时话务按0.03Erl算（语音业务），最大容量计算：60/0.03=2000（个），可满足以上区域预计话务需求。3、可扩展性分析1) GSM网络有源设备功率预留本方案对滁州天安都市东区进行整体覆盖，根据话务量预算；为使本系统能够平滑过渡到未来3G系统，方案中所有无源器件及天线均支持3G频段，所有主设备均支持EGSM频段，主机输出功率根据满负荷工作冗余及载频分配冗余要求预留一定的功率余量，便于今后的载频扩容以及保护主机工作稳定性和年限。一般情况下，避免主机满负荷工作，应预留12dB的冗余；预期信源小区载频配置大于3或话务量较高情况下，应再增加35dB的冗余（考虑忙时与闲时主频功率分配的均衡）。具体主机功率（BCCH输出功率）预算输出冗余见下表：表5、主机预算功率冗余对应表载频配置满负荷工作冗余/dB载频分配冗余/dB总预留冗余/dB1-2个载频1123-5个载频1346个载频或以上246结合话务量预算得出主机应该预留3-4dB4、边缘场强计算场强预测所使用传播损耗模式为自由空间附加损耗模式。Lt=L(自由空间损耗)+C(附加损耗)式中：L=20Lgf+20Lgd+32.4f为MHz，d为km，C为附加损耗dB边缘场强：P=Pt+Gt-Lt式中：Pt为天线口功率dBm，Gt为天线增益dBi 室内部分：（1）全向吸顶天线20m空间衰减为：58dB天线增益：2.5dBi遮挡损耗：15dB多路径损耗：10dB最低信号场强估算如下：手机接收功率=天线口功率+天线增益-20m空间损耗-遮挡损耗-多路径损耗=10dBm+2.5dBi-58dB-15dB-10dB=-70.5dBm 其它室内天线口功率均=10dBm，均能满足覆盖要求。（2）定向壁挂天线20m空间衰减为：58dB天线增益：6dBi遮挡损耗：15dB多路径损耗：10dB最低信号场强估算如下：手机接收功率=天线口功率+天线增益-20m空间损耗-遮挡损耗-多路径损耗=10dBm+6dBi-58dB-15dB-10dB=-67dBm 其它室内天线口功率均=10dBm，均能满足覆盖要求。5、干扰分析由于直放站的引入，将增加基站和直放站的噪声系数。若信源基站噪声系数为4dB，则存在以下关系式：基站等效噪声电平=空间噪声电平+基站噪声系数=-121dBm+4dB = -117dBm此时，基站口手机上行信号电平=手机发射功率-空间总损耗（信源基站输出功率-最小覆盖信号电平）=33dBm-（37dBm-（-70dBm）=-74dBm上行信号载干比C/I =基站口手机上行信号电平-基站口等效噪声电平=-74dBm-（-117dBm）=43dB满足GSM（900MHZ）规范中要求C/I（工程值）12 dB的要求。6、增益设置思路及分析基站口上行噪声电平=直放站上行噪声电平-空间损耗（基站口发射功率-直放站接收功率）工程要求基站口上行噪声电平-120dBm则直放站上行噪声电平基站口上行噪声电平+（基站口发射功率-直放站接收功率）=-120dBm+（36dBm+70dBm）=-14dBm直放站上行噪声电平= -118dBm+直放站噪声系数+直放站上行增益直放站上行增益-14dBm+118dBm-4dB=100dB 本系统采用的光纤主机（20W），增益最大为65dB，足以满足系统要求四、 设备安装说明表6、主机安装具体位置表:主机编号具体安装位置覆盖范围近端机移动机房REP-1安装在1#1单元楼顶电梯机房覆盖1#1-3单元REP-2安装在2#1单元楼顶电梯机房覆盖2#1-3单元REP-3安装在3#1单元楼顶电梯机房覆盖3#1-3单元REP-4安装在4#1单元楼顶电梯机房覆盖4#1-3单元REP-5安装在5#1单元楼顶电梯机房覆盖5#1-2单元REP-6安装在6#1单元楼顶电梯机房覆盖6#1-2单元REP-7安装在7#1单元楼顶电梯机房覆盖7#1-2单元REP-8安装在8#1单元楼顶电梯机房覆盖8#1-2单元REP-9安装在9#1单元楼顶电梯机房覆盖9#1-2单元REP-10安装在10#2单元楼顶电梯机房覆盖10#1-2单元1、 主机的安装说明：1) 设备安装位置应干燥、通风良好，无强电、强磁和强腐蚀性设备的干扰；设备安装位置应便于馈线、电源线的布放，满足设备调测、日常维护的需要。2) 设备安装应使用安装件进行可靠垂直固定，并应保证机架底部距离地面有60CM以上距离。对于室外安装的主机，必须采取环境（如雨水、暴晒等）及安全性防护措施；对于室内安装的主机应注意布局合理。 3) 要求设备各单元必须安装正确、牢固，外观无损坏、掉漆的现象。4) 所有与设备相连的电缆，要求接触良好，不能有松动的现象；室外部分必须进行防水处理。连接到设备的电源线不能和其他线缆捆扎在一起。2、 GPS天线安装n 安装说明根据GPS天线安装要求，结合站点的位置和现场GPS勘测，本站点的GPS天线安装在室外移动机房南侧，安装在外墙护栏上或采用抱杆方式安装，此时该位置可收到6颗卫星，GPS天线距离BBU为70米不需要GPS干放。n 安装规范5) 安装GPS天线的位置建议选取位置开阔，可视性较好，水平方向无遮挡且便于安装；安装GPS天线的平面的可使用面积越大越好，天线竖直向上的视角应大于120。注意不要受移动通信天线正面主瓣近距离辐射，不要位于微波天线的微波信号下方，高压电缆下方以及电视发射塔的强辐射下6) 从防雷的角度考虑，安装位置应尽量选择楼顶的中央，尽量不要安装在楼顶四周的矮墙上，一定不要安装在楼顶的角上，楼顶的角最易遭到雷击。GPS天线应在避雷针保护区域，避雷针保护区域为避雷针顶点下倾45范围内；7) GPS天线安装必须保持垂直，安装时远离如电梯、空调等电子设备或其电器，天线位置应当至少远离金属物体1m远；8) GPS天线不能距离墙壁太近，至少要距离墙壁3米以上。南北方向是GPS卫星信号接收的理想方向，选取GPS安装位置时，首先要确保南北方向至少其中一面在GPS天线45范围内没有阻挡，东西两面是次要的；9) 在位置满足要求的情况下，GPS馈线长度要求小于100米，当馈线长度较长时，如大于130米时需在GPS天线处增加功率放大器；10) GPS馈线室外部分小于20米时应两次接地，即下GPS天线抱杆位置和进入室内前位置均需接地，如GPS馈线室外部分大于20米时，除上述两次接地外，每20米应接地一次。11) GPS天线系统接地不得和空调、电动机、水泵马达的地导体接在一起。12) GPS馈线接地要求顺着馈线下行方向进行接地，要求接地线的弯曲角度大于90。3、 天线的安装1) 室内天线应轻拿轻放，不能将表面损伤；2) 吸顶天线的安装应美观、牢固，与周围环境协调，并且不能损毁其它设施；3) 室内天线布放时尽量注意墙体建筑对信号的影响，选择合适的位置。对于部分使用金属吊顶装饰的部分必须安装金属天花天线，对于没有吊顶的仓库、机房、停车场等区域必须安装增长天线支架，保证天线低于金属管道和线槽；4) 天线安装完毕后，应对每一处天线所处的位置做详细的标识；5) 室外定向天线安装时需注意天线的方位角，以免外泄。4、 电缆的布放1) 布放电缆时，电缆必须从外圈由缆盘的径向松开，逐步放出并保持松弛弧形，严禁从轴内乱抽电缆；电缆布放过程中应无扭曲、盘绞、打结，严禁打小圈、浪涌、死弯等现象发生；2) 布放电缆的型号和规格、路由走向、位置，应符合设计要求。电缆必须排列整齐，转弯圆滑，外皮无损伤；3) 电缆的转弯半径应符合产品的技术要求，一般应为电缆外径的5至8倍；4) 电缆布放必须绑扎，绑扎后的电缆应排列紧密，外观整齐；线槽内布放电缆可以不绑扎，但槽内电缆应顺直，不得溢出槽道，尽量不交叉；电缆进出槽道时必须使用开孔器开孔，然后加装PVC锁母，保护电缆；5) 垂直布放的电缆每隔2至3米必须进行捆扎、固定，防止因电缆自重过大拉坏电缆和接头；电缆施工遇阻力时应收回重放，严禁用猛力拉拽电缆；6) 射频电缆与电源电缆应分开布放，现场条件所限必须同走道布放时，应有适当的分离措施；7) 电缆与电缆头的组装应牢固，电气接触良好；8) 电缆连接正确，牢固可靠。室外连接部位必须经过严密的防水处理；9) 电缆应无明显的外观损伤和变形。水平安装应作到布放平直，加固稳定，受力均匀，每隔11.5m用固定卡具加固一次；10) 馈线应按设计要求进行防雷接地处理。馈线安装接地卡部位，不得变形，并经过严密的防水处理；5、 接头的装配同轴电缆的端头处理应符合下列规定：1) 使用刀具割剥护套层、绝缘层时应用力适当，不能伤及编织屏蔽网和缆芯；2) 芯线焊接端正、牢固、焊锡适量、焊点光滑、不带尖、不成瘤形。组装同轴电缆插头时，配件应齐全，位置正确，严格按照安装说明书装配牢固；3) 剖头处需加热缩套管时，热缩套管长度应统一适中，热缩均匀；4) 电缆施工时要注意端头的保护,不能进水、受潮,暴露在室外的端头必须用防水胶带进行防水处理；已受潮、进水的端头要锯掉。6、 电源的安装1) 本工程电源为：220V交流电，本次工程的电源取电方式弱电井空开取电。2) 主机接地通过16mm2铜线耳及铜线与机房地线相连。3) BBU和RRU电源配置要求参见“滁州TD-SCDMA工程基站建设改造原则”。4) RRU设备远端安装时采用48VDC电源为其供电。5) 当RRU距BBU的线缆长度100m时，用标配的供电电缆从信号源处的48VDC电源或交流220V UPS电源为其供电。6) 当RRU距BBU的线缆长度100m且250m时，可通过加粗供电电缆的线径从信号源处的48VDC或交流220V UPS电源为其供电。7) 当RRU距BBU的线缆长度250m时，可单独为RRU配置小开关电源及蓄电池组为其供电，蓄电池组后备时间按照4小时进行配置。8) 当RRU距BBU的线缆长度100m，250m时，可通过加粗供电电缆的线径由信号源处的48VDC 9) 当RRU距BBU的线缆长度250m时，宜由信号源处的不间断交流220V电源（采用48V/220V电源逆变器或UPS）或就近引接交流220V电源为其供电。7、 接地说明1) 主机接地通过16mm2铜线耳及铜线。接地铜排与弱电井内的主地线相连；2) 馈线接地时用专用接地卡，通过16mm2铜线耳及铜线引至弱电井内的地线铜排上；接地卡与馈线连接处须用防水胶和防水胶带做防水处理；3) 地线铜排安装在主设备的下方，通过铜线耳及铜线与弱电井内的主地线相连；8、 标识说明对每个设备.天线及每根电缆的两端都要贴上标签，根据设计文件的标识注明设备的名称、编号和电缆的走向。各种标签的编号格式如下:天线:ANT nm 功分器:PS nm 终止端：from_设备编号耦合器:T nm 衰减器:AT nm 馈线:起始端：to _设备编号 三功分器PS2-9F注:以上n表示设备的编号,m表示该设备安装的楼层.举例说明:安装在9层编号为2的三功分器，它的标签为：TO PS2-9F一段馈线，起始点是安装在9层编号为2的功分器PS29F，终止点为安装在10层编号为3的耦合器T310F，则此段馈线的标签为：FROM T3-10F 起始端标签： 终止端标签：a 设备的标签应贴在设备正面容易看见的地方，卷标的贴放应保持美观。b 馈线的标签用扎带牢固固定在馈线。其他事项的说明：所有外露馈线均需加套PVC管，要求美观，PVC管转弯处的波纹管长度不得超过0.3米；在安装过程中，不得破坏大楼内原有设备和装修。所有走线应以不破坏建筑结构为前提，并征得业主的同意。为确保日后验收的方便，施工人员在每条路由的