华东理工通信与网络实践报告.doc

实 践 报 告 课程名称 通信与网络实践 项目名称 LTE WCDMA 无线覆盖设计 姓名 学号 实践地点 实践日期 指导老师 实践的内容与要求实践的内容与要求 选择校园内某一栋楼宇 详细勘察该楼宇的尺寸和格局 并使用 iBuildNet 完成该建 筑的三维建模 在建模完成的基础上 依据指定的设计指标 这包括整体覆盖率指标 天 线口功率要求 设备输出功率要求 天线布放间隔密度要求 完成该建筑内多网合路系统 的规划设计 合理的配置连接各天线的无源器件型号 完成天线口功率平衡匹配 另使用 效能分析仿真规划设计的覆盖情况 如果仿真覆盖率不能达到设计指标要求 要根据自己 的规划设计情况做相应调整 直到满足各系统的覆盖指标 同时天线口功率的配置和天线 间隔密度也要满足设计指标要求 最后 统计所用的器材设备天线数量 并导出设计平面部署图和网络系统设计图到报 告当中 具体的设计要求见附录具体的设计要求见附录 1 评分项 序号评分项未满足基本满足满足完全满足 1三维建模情况 2天线布放密度 位 置 3天线入口功率配置 4系统仿真覆盖率达 标情况 5报告整体完整程度 合计 教师签名 年 月 日 目目 录录 一 概述一 概述 4 二 建模二 建模 5 三 网络设计部署三 网络设计部署 7 3 1 部署方案平面图 7 3 2 部署方案系统图 8 四 仿真统计四 仿真统计 9 4 1 整体覆盖率统计 9 4 2 各楼层覆盖仿真截图 10 五 材料统计五 材料统计 11 六 总结六 总结 12 附录附录 1 13 一 概述一 概述 位置及功能介绍 位置及功能介绍 实验 7 楼共计 3 层 该楼位于华东理工大学徐汇校区 楼宇的功能是实验室及机 房 实验实验 7 7 楼地理位置图楼地理位置图 楼宇实景 楼宇实景 实验实验 7 7 楼实景照片楼实景照片 二 建模二 建模 实验 7 楼为普通的砖混结构 没有天花板 无电梯 整体宿舍格局成直线形 俯 视如下图 实验实验 7 7 楼卫星俯视图楼卫星俯视图 对实验 7 楼楼层精确建模 依据实际情况配置建筑材质 实验实验 7 7 楼楼宇整体建模视图楼楼宇整体建模视图 实验实验 7 7 楼楼宇一楼剖面图楼楼宇一楼剖面图 实验实验 7 7 楼楼宇二楼剖面图楼楼宇二楼剖面图 实验实验 7 7 楼楼宇俯视剖面图楼楼宇俯视剖面图 三 网络设计部署三 网络设计部署 3 1 部署方案平面图部署方案平面图 该楼的天线采用全向吸顶天线 天线安装在天花板上 挂高 2 4m 以下为各楼 层天线部署位置平面图 一楼天线部署平面图一楼天线部署平面图 二楼天线部署平面图二楼天线部署平面图 三楼天线部署平面图三楼天线部署平面图 3 2 部署方案系统图部署方案系统图 四 仿真统计四 仿真统计 4 1 整体覆盖率统计整体覆盖率统计 LTELTE 网络网络 通过仿真可以看出 LTE 网络覆盖率 96 9 区域 100dBm 满足覆盖设计要求 WCDMAWCDMA 网络网络 通过仿真可以看出 WCDMA 网络覆盖率 99 区域 90dBm 满足覆盖设计要求 4 2 各楼层覆盖仿真截图各楼层覆盖仿真截图 图例 图例 100 110dBm 100 110dBm 90 100dBm 90 100dBm 80 90dBm 80 90dBm 70 80dBm 70 80dBm 60 70dBm 60 70dBm 50 60dBm 50 60dBm 40 50dBm 40 50dBm 30 40dBm 30 40dBm 20 30dBm 20 30dBm 楼楼 层层 WCDMAWCDMA 系统系统LTELTE 系统系统 1 1 层层 2 2 层层 3 3 层层 五 材料统计五 材料统计 六 总结六 总结 本次实验要求我们使用 Ranplan iBuildNet 软件 结合实际环境建立建 筑物模型 随后分别在建筑物每一层放置天线和信号源 并通过软件仿真 查看各个楼层的信号覆盖情况 分析各个信号衰减范围所占百分比 我们 根据 LTE 网络和 WCDMA 网络的信号覆盖要求 完成了每一层的天线分 布设计 这次实验与实际结合非常紧密 由于是对真实的建筑物建模 我首先 仔细观察实验 7 楼的结构 并对部分重要参数进行测量估计 因为软件仿 真的结果在未来会直接决定设备安装后信号的好坏 因此模型应该尽可能 与实际情况相同 同时 实验 7 楼内本身已有网络覆盖 我得以有机会观 察已有的天线分布 楼内大部分天线会直接安装在走廊的顶部 而走廊 两边的实验室内则不会在安装天线 我认为这一点应该与实验楼的狭长型 结构有关 安装在走廊中在保证两边信号的覆盖的同时最大限度地节约了 成本 通过观察实际 我得到了很大的启发 为模型建立打下基础 模型建立过程相对简单 然后通过软件对布局进行分析 达到要求的 技术指标 这次实验不仅要求我们结合实际 还要求我们对理论知识有扎 实的掌握 熟悉各种通信制式的标准 这样才能更快更好地完成设计 通过这次实验进一步加强我的实践能力和理论知识 掌握了通信网络 的设计与仿真分析 对我今后的学习和工作提供了很大的帮助 附录 1 天线口输入功率设计要求天线口输入功率设计要求 多系统共用分布系统最大问题是功率匹配问题 这里包括信号源输 出功率的匹配 不同频段的信号在分布系统中的传输损耗不同而产生的 影响 边缘覆盖场强的不同要求 不同频段的无线电波在空中损耗不同 而产生的影响等 都需要设计人员根据每个楼的实际情况综合考虑 1 传输损耗 GSM TD LTE频段馈线百米的传输损耗如下表 如果在实际工 程中采用1 2馈线 TD LTE百米传输信号比GSM信号损耗大4 5dB 馈线类型 LTE TD GSM DCS 8D馈线 约24dB 约23dB 14 0dB 约23dB 10D馈线 约19dB 约18dB 11 1dB 约18dB 1 2 馈线 11 4dB 10 7dB 6 9dB10 7dB 7 8 馈线 6 6dB 6 1dB 3 9dB6 1dB 2 空间链路损耗 信号在空间链路中传播时的传输损耗和工作频率 传输 距离和空间的无线环境有关 从同一天线发出的不同频段的信号在同 一接收点的空间链路传播时的损耗也是不一样的 根据自由空间链路 传输损耗公式 L 32 45 20logF MHz 20logd Km 可知从同一天 线点到同一接收点TD信号比GSM信号损耗大 20log2020 20log900 7dB 电磁波穿透阻挡物会产生衰耗 另外由于 频率不一样 TD LTE和GSM信号的穿透损耗不同 阻挡物 LTE TD GSM DCS 木板间隔 8 10 8 10 5 7 7 9 砖墙 13 16 13 16 8 12 12 15 钢筋混凝土 约20 约20 18 24 20 25 玻璃幕墙 15 15 9 12 7 15 车辆内 10 15 10 15 8 13 7 14 由上表可知TD LTE比GSM信号的穿透损耗要大3dB左右 因此 从同 一天线点发出的GSM信号和TD LTE信号经过空间传输 在同一位置接收 到信号GSM信号要比TD LTE信号强7 3 10dB左右 按照室分95 以上区 域LTE边缘信号强度 95dBm TD边缘信号强度 80dBm GSM边缘信号 强度 80dBm 需要GSM天线出口功率和TD天线出口功率基本相同 并 且天线布放需要遵循 多天线小功率 原则 保证天线与目标覆盖区之间 阻挡尽量少 在室内分布系统中 实际的功率会与规划功率有一定的差别 在设 计的时候需要尽量接近规划的功率 根据中华人民共和国国家标准 电 磁辐射防护规定 国标GB8702 88 室内天线口发射总功率 15dBm 对于常规场景要求对于常规场景要求GSMGSM网络天线入口功率保持在网络天线入口功率保持在5 10dBm5 10dBm TDTD网络天网络天 线入功率保持在线入功率保持在0 5dBm0 5dBm LTELTE网络天线入口功率保持在网络天线入口功率保持在10 15dBm10 15dBm WLANWLAN 网络天线入口功率网络天线入口功率10 15dBm10 15dBm 针对吊顶较高 空间较大的区域 相应网 针对吊顶较高 空间较大的区域 相应网 络天线入口功率可以适当增加络天线入口功率可以适当增加5dB5dB 原则上要求平层天线口功率相差不大于原则上要求平层天线口功率相差不大于3dB3dB 不同楼层同一天线点 不同楼层同一天线点 位功率相差不大于位功率相差不大于3dB3dB 楼层天线布放密度要求楼层天线布放密度要求 为防止方案存在天线布放过密问题 对楼层室分天线布放密度作硬 性规定 所有室分方案楼层天线布放密度必须符合本规范之规定 表1 各系统路径损耗表 系统 GSMDCSTDWLAN 频段 MHz 900180020002400 覆盖半径 米 106106106106 路径损耗 1堵普通 砖墙 dB 8477908391849386 路径损耗 无墙体遮 挡 dB 7265756876697871 根据上述路损表 考虑到四网合路建设情况 要求单天线覆盖半径要求单天线覆盖半径 为为8 8米 即天线间距为米 即天线间距为1616米 单天线覆盖面积 按全向天线 圆形覆盖米 单天线覆盖面积 按全向天线 圆形覆盖 计算 为计算 为200200平方 平方 原则上要求每原则上要求每200200平方米只允许使用一根全向或定向吸顶天线 即平方米只允许使用一根全向或定向吸顶天线 即 楼层面积 以平方米为单位 除以楼层面积 以平方米为单位 除以200200的结果 向上取整 为该层的吸的结果 向上取整 为该层的吸 顶天线数量上限 顶天线数量上限 各系统主设备输出功率要求各系统主设备输出功率要求 GSMGSM 信源设备要求输出功率 信源设备要求输出功率 BCCHBCCH载波功率 按照载波功率 按照42dBm42dBm设计 设计 TD SCDMATD SCDMA系统要求信源输出导频功率按照系统要求信源输出导频功率按照33dBm33dBm设计 设计 TD LTETD LTE系统信源设备输出总功率按照系统信源设备输出总功率按照40dBm40dBm设计 设计 WLANWLAN系统信源设备输出功率