TD-SCDMA室内分布设计.doc

单位代码 学 号 100110502 分 类 号 TN 92 密 级 毕业设计说明书 巴黎之春小区 TD SCDMA 室内分布设计 院 系 名称 专业名称 学生姓名 指导教师 2014 年 4 月 30 日 第 I 页 巴黎之春小区 TD SCDMA 室内分布设计 摘 要 移动通信通信技术己经经历了第一代模拟蜂窝技术系统和第二代数字蜂窝通信技 术 目前面向多媒体通信为主的第三代移动通信技术正在普及 它包括 WCDMA CDMA2000 和 TD SCDMA 等 TD SCDMA 是中国移动公司主打的 3G 无线网络技术 方式 本论文主要结合实际参与的建设项目研究的是 TD SCDMA 网络覆盖时针对建筑 物内部室内分布系统计数和实际实现 室内分布系统是是针对室内用户群 用于改善建筑物内移动通信环境的一种成功 的方案 近几年在全国各地的移动通信运营商中得到了广泛应用 原理是利用室内分 布系统将信号均匀分布在室内目标覆盖区域 从而保证室内区域拥有理想的信号覆盖 本文以一篇工程设计方案为基础 为解决该小区由于移动电话使用密度过大 局 部网络容量不能满足用户需求 进行必要的测试分析 简要叙述产生上述现象的原因 提出解决方案 以测试数据为依据进行科学规范的设计 再以设计方案进行模拟测试 最终设计出使方案达到预计设计效果 关键词 3G TD SCDMA CDMA2000 室内分布系统 第 II 页 The TD SCDMA Indoor Distribution Design of Pairs In The Spring Community Abstract Mobile communication technology has experienced the first generation analog cellular system and the second generation digital cellular communication technology for multimedia communications currently consisting mainly of the third generation mobile communication technology are popularized It includes WCDMA CDMA2000 and TD SCDMA etc This paper combined with the actual participation in the construction project is the study of TD SCDMA network coverage for the interior of the building indoor distribution system counts and practical implementation Indoor distribution system is aimed at an indoor user group used to improve building in mobile communication environment of a successful program in last few years in all parts of the country s mobile operators have been widely applied in the The principle is the use of indoor distributed system signal is evenly distributed in t e indoor coverage area thus ensuring the indoor area has a good coverage This article for an engineering design In order to solve this area due to mobile phone use density is too large Local network capacity can t satisfy the needs of our clients Make the necessary reconnaissance test to test data as the basis for scientific standard design again with design scheme in simulation test be sure to achieve the expected effect of scheme design Key words 3G TD SCDMA CDMA2000 Indoor distribution system 第 III 页 目 录 1 绪论 1 1 1室内分布系统的背景及重要性 1 1 2TD SCDMA 的简介 2 1 3设计的主要安排 3 2 相关理论 4 2 1 空中接口简介 4 2 1 1 GSM 系统空中接口简介 4 2 1 2 TD SCDMA 系统空中接口简介 5 2 2 电波传播中的损耗分析 6 2 3 宏站无线通信网弊端分析 7 3 工程概述 8 3 1 小区简介 8 3 2 小区场景分析 10 3 3 测试数据 11 3 4 数据分析 13 4 工程设计 18 4 1 信源的选取 18 4 2 信源设备位置的确定 19 4 3 天线的选择与布放 20 4 4 系统的连接 22 4 5 设计图例 23 5 模测结果与分析 25 结 论 28 致谢 29 参考文献 30 第 1 页 1 绪论 1 1 室内分布系统的背景 随着我国移动通信网络的发展和移动通信市场竞争的加剧 室内分布系统是实现 信号无缝覆盖 优化网络容量合理分布和基站配置 提高客户满意度 提升自身核心 竞争力的一个重要手段 研究调查发现 人们在室内产生的话务量是室外的两倍还要 多 因此 提升室内信号质量便成了各大运营商的重点工作 室内信号的分布设计研 究也就成了相关运营商和设备商的关注重点 由于建筑物结构越来越复杂 尤其是高层越来越多 室内移动通信环境有太多需 要完善的地方 在覆盖方面 由于建筑屋自身屏蔽和吸收作用 造成了无线电波较大 的传输损耗 形成了信号弱区甚至盲区 在容量方面 建筑物诸如大型商场 会议中 心 由于移动电话使用密度大 局部网络容量不能满足要求 发生拥塞现象 在质量 方面 在建筑物高层容易出现导频污染 服务小区信号不稳定 出现乒乓切换 语音 质量难以保证 并出现掉话现象 在挖掘隐含话务量方面可以提升网络形象 在商业 区 交通枢纽等移动用户密集区 室外宏站无法满足用户要求 出现无法呼入 呼出 这些无法完成的通话称为隐含话务量 通过提高网络覆盖性能 不但能带来新的收入 还能在用户心目中树立良好的品牌形象 通过建立室内信号站提供高速数据业务 增 加增值服务 高速数据业务只有在良好的网络覆盖下才能提供 如果仅仅依靠宏蜂窝 的覆盖 只有在距离宏站很近的距离才能提供 通过建立室内分布系统 可以大大提 高室内覆盖 为用户提供高速数据业务 所以 室内分布系统有着愈来愈重要的地位 本设计是以一小区为例 对其进行室内覆盖 因该小区是新建住宅楼 移动公司 为抢占市场 提高移动用户占有率和感知度 所以对该小区进行重点覆盖 在对小区 进行必要的路测后得出该小区高层建筑容易出现导频干扰 在小区整体范围内语音质 量难以保证 在地下室与电梯等区域信号不稳定或是基本无网络信号 为此需要对该 小区进行室内覆盖 考虑到此后该小区的扩容问题 在设计时除遵循设计原则外 还 对此小区以最大容量 最优通话质量等进行设计 第 2 页 1 2 TD SCDMA 的简介 TD SCDMA 是英文 Time Division Synchronous Code Division Multiple Access 时 分同步码分多址 的简称 是 ITU 正式发布的第三代移动通信空间接口技术规范之一 ITU 发布的第三代移动通信空间接口技术规范还有 WCDMA 和 CDMA2000 相对于这 两种 3G 标准 TD SCDMA 起步较晚 TD SCDMA 采用了联合检测 接力切换 时分双工 功率控制 软件无线电 上 行同步 智能天线等关键技术 它集 FDMA TDMA CDMA 三种技术于一体 具有频 谱利用率大 容量大 抗干扰能力强等优点 1 TD SCDMA 采用联合检测技术 联合检测的基本思想 就是把所有用户信号当作 有用信号来对待 充分利用造成 MAI 干扰的所有用户信号及其多径的先验信息 把用 户信号的分离当作一个统一的 相互关联的联合检测过程来完成 从而具有优良的抗 干扰性能 降低了系统对功率控制精度的要求 因此可以更加有效地利用上行链路频 谱资源 提高系统容量 接力切换也是 TD SCDMA 所特有的技术 接力切换的设计思想就是利用上行同步 技术 在切换期间 利用上行预同步技术 提前获取切换后的上行信道发送时间 功 率信息 从而达到减少切换时间 提高切换的成功率 降低切换掉话率的目的 切换 技术还用硬切换和软切换 接力切换相对于硬切换 业务中断时间短 且掉话率低 相对于软切换 占用系统资源少 提高了系统容量 TD SCDMA 的时分双工 FDD 技术 是指上行和下行使用同一频段 但需要根 据时间进行传输方向的切换 因此 FDD 技术大大提高了网络的用户量 TD SCDMA 的功率控制技术可分为开环功率控制和闭环功率控制 开环功率控制 的引用时 TD SCDMA 相对于 2G 的一个特点 在 2G 网络中 是没有开环功率控制的 终端在初始接入时 都是以最大功率发射随机接入信号 因此 造成的初始干扰比较 大 而且由于初始功率大 在业务开始后进行闭环功率控制时 就需要比较长的时间 达到合适的期望功率 3G 引用开环功控后 终端在接入前会根据下行接收信号强度对 上行随机接入信号的发射功率进行预估 以比较低的电平发射 这样一来不但减小了 初始干扰水平 而且功控收敛速度也将大大加快 第 3 页 TD SCDMA 采用上行同步技术使一个时隙内的上行用户信号同时到达基站 避免 出现码间延迟 减小小区内用户间的上行多址干扰和多径干扰 增加小区容量和小区 半径 TD SCDMA 还采用了智能天线技术 智能天线采用波束赋行的关键技术 大大减 小了小区间波瓣的重叠干扰 从而提升了整个网络的信号质量 2 1 3 设计的主要安排 本设计首先介绍现有移动通信网终端传输的弊端 再具体列举一住宅小区进行简 要分析 在设计的第二部分介绍了现有二代通信网络 GSM 系统终端和移动 TD 系统空中接 口部分 再分析信源在建筑物内的传播损耗 引出现在多数建筑物都含有的问题 所 以以一小区为例 对其进行室内覆盖 接下来的第三部分是此设计的工程概述 介绍 小区的通信环境等 再以具体的路测数据为基础 分析现有网络对该小区的覆盖不足 等问题 突出对此小区室内覆盖的必要性 接下来是设计部分 以设计原则为准进行 科学规范的设计 最后完成方案的模拟检测 分析模测数据 确定本方案能否达到预 期目的 即此方案的可行性 第 4 页 2 相关理论 2 1 空中接口简介 2 1 1 GSM 系统空中接口简介 Um 接口是空中无线接口 实现了移动台和 BTS 之间的通信 用于移动台和 GSM 系统固定部分之间的互通 其物理连接是通过无线电波实现 Um 接口是 GSM 系统的 诸多接口中最重要的一个 首先 完整规范的 Um 接口建立了不同厂家的 MS 与不同 网络之间的完全兼容 这是 GSM 实现全球漫游的最基本条件之一 其次 无线接口决 定了 GSM 蜂窝系统的频谱利用率 Um 是套用 ISDN 网中客户终端和网络的接口 U 接口的名称 其中 m 表示移动的意思 3 接口信令 GSM 系统各接口采用的分层协议结构符合开放系统互连 OSI 参考模 型 分层的目的是允许隔离各组信令协议功能 连续的独立层描述协议功能 优点是 任何一个功能块的扩充或修改具有独立性 灵活性 有利于新业务 新技术的引入和 未来发展 GSM 系统主要接口协议分层为信令层 1 L1 信令层 2 L2 和信令层 3 L3 信令层 1 也称物理层 为信令传输提供物理链路 为高层协议建立相应的控 制逻辑信道 A 接口的物理层是基于 PCM 30 32 路 2 048Mbit s A 律 13 折线编码的 PCM 脉冲编码调制 一次群通道 有 32 个时隙 每个时隙传输 64kbit s 的信令或业 务信息 A 接口在 BSS 和 MSC 之间主要传递呼叫处理 移动性管理 基站管理 移 动台管理等信息 Um 接口采 TDMA FDMA 时分多止 频分多址 混合多址接入方式 射频调制方为 GMSK 并支持一系列逻辑控制信道 信令层 2 称数据链路层 包括 Um 接口的 LAPDm Dm 信道链路接入协议 和 A 接口的 LAPD D 信道度链路接入 协议 两种协议 LAPDm 是连接 MS 与 BTS 使用控制逻辑信道传递信令信息的协议 LAPD 是 A 接口第 2 层协议 其帧格式符合固定网 ISDN 标准 该层将 L3 层信息转换 成帧 并处理 L1 来的应答帧 信令层 3 是信令功能层 执行控制和管理协议 是收 发信令信息的实体 进行无线资源管理 RM 移动性管理 MM 和呼叫控制管理 CC 通信功能 4 9 13 第 5 页 2 1 2 TD SCDMA 系统空中接口简介 第三代移动通信系统的空中接口 即移动终端和接入网之间的接口 Uu 主要由物 理层 L1 数据链路层 L2 和网络层 L3 组成 图 2 1 空中接口协议结构 图 2 1 描述了 TD SCDMA 与物理层 L1 有关的 UTRAN 无线接口协议体系结构 物理层连接 L2 的媒质接入控制 MAC 子层和 L3 的无线资源管理 RRC 子层 图 中不同层子层之间的圆圈表示服务接入点 SAPs 物理层向 MAC 层提供不同的传输信 道 信息在无线接口上的传输方式决定了传输信道的特性 MAC 层向 L2 的无线链路 控制 RLC 子层提供不同的逻辑信道 传输信息的类型决定了逻辑信道的特性 物理信 道在物理层定义 TDD 模式下一个物理信道由码 频率和时隙共同决定 物理层由 RRC 控制 5 物理层向高层提供数据传输服务 这些服务的接入是通过传输信道来实现的 为提 供数据服务 物理层需要完成以下功能 1 传输信道的前向纠错码的编译码 2 传输信道和编码组合传输信道的复用 解复用 3 编码组合传输信道到物理信道的映射 4 物理信道的调制 扩频和解调 解扩 5 频率和时钟 码片 比特 时隙和子帧 同步 6 开环 闭环功率控制 第 6 页 7 物理信道的功率加权和合并 8 射频处理 注 射频处理描述见 3GPP TS25 100 系列规范 9 错误检测和控制 10 速率匹配 复用在 DCH 上的数据 11 无线特性测量 包括 FER SIR 干扰功率 等等 12 上行同步控制 13 上行和下行波束成形 智能天线 14 UE 定位 智能天线 5 2 2 电波传播中的损耗分析 移动信道机器传播中的特点对接收端的信号会产生几种类型的损耗 路径传播损耗 慢衰落损耗 快衰落损耗 并有不同的效应 多径衰落和阴影效应 多径时延扩展和 相关带宽 多普勒效应等 路径传播损耗 路径传播损耗又称为衰耗 指的是电磁波在传播路径上由于距离和 障碍物等因素所产生的损耗 它反映了在较大范围的传播时 接收端的信号电平平均 值随距离的变化趋势 慢衰落损耗 接收信号的场强中值在较长时间内的缓慢变化称为慢衰落 例如电磁 波在传播路径上收到建筑物或山丘等的阻挡所产生的阴影效应而导致的损耗 称为阴 影衰落 就是一种典型的慢衰落 它反映了在几百个波长量级的范围内接收信号电平 的均值变化而导致的损耗 对前向和反向的影响是一致的 一般服从对数正态分布 当移动台通过不同障碍物阴影时 就会造成场强中值的变化 其变化幅度不仅取决于 障碍物的状况 还和移动台的移动速度有关 6 快衰落损耗 快衰落主要是由于多径传播效应而产生的衰落 反映几十个波长量级 的较小范围内接收信号电平的均值较快的变化引起的损耗 一般遵从瑞利分布和莱斯 分布 对快衰落加以细分 可将其分为三类 空间选择性衰落 频率选择性衰落和时 间选择性衰落 选择性意指在不同的空间 频率和时间 其衰落特性是不相同的 多普勒效应 多普勒效应是 Christian Doppler 于 1842 年提出的理论 他认为声波 频率在声源移向观察者时会变高 在远离观察者时变低 当声源在 x 轴上以速度 v 移 动时 会引起多普勒频率漂移 它可表示为 第 7 页 2 1 cos d v F 其中 是移动速度 是波长 是入射波和移动体之间的夹角 随着移动通信 v 的发展 人们对室内信号覆盖的要求越来越高 对室内无线电波传播的研究也越来越 深入 室内覆盖的特点 覆盖范围小 环境变化的作用更明显 信号的传播受建筑物 内的布置 建筑材料类型等因素影响很大 室内用户移动特点 墙壁和地板之间没有 相对移动 移动台要么静止 要么在办公室或走廊里慢速移动 在覆盖方面 由于建 筑物自身的屏蔽和吸收作用 电波有较大的传播损耗并存在信号弱场强区和盲区 而 数据业务又对接收信号提出了更高的要求 在容量方面 在大型商场 会场等场所人 员密度大 局部网络容量不能满足要求 无线信道易发生拥塞 信号的室内覆盖是指 无线移动通信网在建筑物室内的网络信号覆盖 网络的室外信号覆盖日趋完善 但室 内覆盖仍有大部分空白 恰恰室内移动通信占有的比重愈来愈大 室内覆盖系统是针 对不断增长的移动用户在建筑物室内的通信需求 而提出和采用的用于改善移动通信 网络在建筑物室内的信号覆盖质量的系统解决方案 7 9 2 3 宏站无线通信网弊端分析 在上述两部分中分别介绍了现有无线通信系统终端接口和电磁波传输损耗问题 这 两方面对室内分布系统都有重要影响 GSM 网是较为成熟的二代通信网 在空中接口 方面无可挑剔 但随着网络的不断发展 特别是在一些基站天线高度或是新建基站距 离等问题 产生了导频信号越区覆盖严重 导频干扰现象同样产生 诸如切换问题 干扰问题等均为网络物理层方面原因 对此需要加强 就传播方面而谈 该方面也是室内分布系统应之而生的重要原因 建筑物结构越来 越复杂 尤其是高层越来越多 室内移动通信环境有太多需要完善的地方 在覆盖方 面 由于建筑屋自身的屏蔽和吸收作用 造成了无线电波较大的传输损耗 形成了信 号弱覆盖甚至盲区 严重影响通信质量 有必要对此方面不足进行修正 而室内分布 系统正是为填补此方面不足而产生的 第 8 页 3 工程概述 3 1 小区简介 1 小区地址 用途 住户估计 平顶山市巴黎之春小区位于平顶山市祥云路与和谐路交叉口路西 为 5 栋住宅楼 每栋楼每单元均有 2 部电梯 共 14 部电梯 B2F 均为地下停车场 B1F 均为超市 1 2F 均为商铺 3 24F 均为商品房 平顶山市巴黎之春小区为一新建住宅小区 该小区 在平顶山市属于中 上等高档小区 居民知识文化程度高 大部分为经商人员和白领 阶层人员 对通话质量和数据通信要求较高 根据现场测试发现 现有的网络不能对 该小区进行有效覆盖 数据传输能力较差 用户投诉较多 平顶山市巴黎之春小区人 数预估 表表 3 1 小区住户估计小区住户估计 楼号层数单元数住户数 层 单元人数 每户人数 层总人数 A 区B2F 50 A 区B1F 400 B 区B2F 80 B 区B1F 500 B 区1F 240 B 区2F 240 4 1F 100 4 2F 100 5 1F 50 5 2F 50 1 3 241236132 2 3 2414312264 3 3 2424324528 4 3 2423318396 5 3 2414312264 第 9 页 合计 3394 2 建筑物地理位置图 经过现场用 GPS 实际测试得到小区的经纬度分别为 N 33 76810 E 113 19322 图 3 1 是该小区的详细电子地理位置图 图 3 1 小区位置电子地图 3 建筑周边基站分布情况图 由于该小区为新建小区 附件基站不能很好的对该小区进行很好覆盖 在进行小 区覆盖之前需要充分考虑周围基站对该小区的干扰情况 以免在建站之后出现临频干 扰 乒乓切换等问题 影响信号质量 图 3 2 是从移动公司基站分布图上捡取的该小区 附近的基站分布图 平顶山市巴黎 之春 B 区 平顶山市巴黎 之春 A 区 第 10 页 图 3 2 小区周边宏站分布 平顶山市巴黎之春小区主服务区有 CI 13946 第一邻区 CI 35035 第二邻区 CI 35374 第三邻区 CI 17839 第四邻区 CI 35069 等基站 其中距离最近的为 260 米的 人防办 基站 平顶山市巴黎之春小区主要接收的信号来自 CI 13946 基站 3 2 小区场景分析 1 高层楼宇 网络状况 高层建筑由于自身结构特点 其室内移动通信信号非常复杂 室内接收 的无线信号多 杂 不稳定 用户通信感受 信号不稳 通话质量差 掉话率高 接续困难 在室内临窗区域尤 为突出 通过专业的路测工具测试显示 随着楼层的升高 手机接收到的导频信号越来越多 普遍缺少主导频 Ec Io 越来越差 即产生了导频污染 解决思路 提高主服务小区的信号场强 通过网络优化参数调整 降低邻小区信号 强度 提高主服务小区的覆盖质量 即提高主导频信号的 Ec Io 在室分设计时 可考 虑提高高层天线入口电平 增大天线密度 天线进房间等方式来解决 特殊情况还可 以通过室外分布形式辅助解决 2 住宅区 普遍存在的问题 高密集建筑群存在局部底层盲区 受楼层高度及楼宇间距的影响 巴黎之春 A B 两区 第 11 页 小区内极易产生较多阴影区 同时居民环保意识增强 人们对电磁辐射也越来越关注 在住宅区找到合适的站址很困难 基站的建设难度增大 用户通信感受 通话时断时续 话音不清 可懂度低 严重影响用户正常通信 解决思路 住宅小区的深度覆盖 除了要解决地下车库及电梯内盲区的问题外 还 需要解决房间内的信号问题 目前最有效的方式还是通过光纤直放站连接小区美化天 线的覆盖方式 既起到针对性的覆盖效果 又能解决业主关于辐射问题的投诉 3 3 测试数据 在对该小区进行覆盖之前 首先需要对该小区进行测试分析 了解小区内部信号分 布情况 对 GSM 网络 DT 测试前需要做以下工作 并明确本次测试的目的和任务 使 测试更有针对性 路测是室内分布系统勘测的一种 是以测试软件对站点进行测试 再依据测试数据 对站点情况分析 测试包括 CQT call quality test 和 DT drive test 两个方面 CQT 包括呼叫建立测试 休眠重激活测试 传输时延测试等 DT 主要测试用户 吞吐量 FER Frame Erasure Rate 手机发射功率等 在室内路测时 调整好必 要的软件参数 导入欲测站点平面图 用测试手机连接电脑 测试人沿一定路线进行 拨打测试 测试软件自行导入数据于电脑 测试人在电脑测试路线均匀打点 点的颜 色可表明该点的通话质量 移动台接受电平一般为 47dbm 至 110dbm 电平小于 90dbm 称为 人为盲区 一般绿色表示通话质量较好 电平值在 47dbm 至 75dbm 红色最差通话质量较差 电平值在 90dbm 至 110dbm 以下为小区路测信息 测试设备 路测现场软件 SPAN Outum 6 0 路测分析软件 SPAN Analysis 6 0 路测手机 联芯 LC8142 路测平台 笔记本电脑 定位仪 GPS 经过现场详细测试 本建筑物目前的信号覆盖情况如下 平顶山市巴黎之春小区共有 5 栋 24 层住宅楼宇 电梯 14 部 运行区间为 B2F 24F 本次移动 TD SCDMA 网络 DT 测试区域选取依照移动 DT 测试规范选取平顶山 市巴黎之春小 2 住宅楼 3F 5F 进行 DT 测试 表 3 2 表 3 3 为对该小区进行的路测 并对路测数据加以分析 GSM 网络 CQT 测试 CQT 覆盖区域的邻区情况 第 12 页 表表 3 2 入口处环境入口处环境 测试点 Cell ID Rxlev Sub dBm 第一邻 区 第二邻 区 第三邻 区 第四邻 区 正门入口 13946 6635035353741783935069 入口环境是路测的重要指标之一 通过入口环境来判断整个区域的网络状况是人 们的习惯思路 所以对入口的网络状况要着重分析 重点覆盖 表表 3 3 2 住宅楼覆盖区域测试数据住宅楼覆盖区域测试数据 测试点Cell ID Rxlev Sub dBm 第一邻 区 第二邻 区 第三邻 区 第四邻 区 1F 入口13946 8435035353743506917839 1F 商铺 513946 8835035353743506917839 B2F 电梯厅13946 9335374350351783935069 B2F 西南角35035 9013946353741783935069 3F 电梯厅35035 8613946353741783935069 3F 楼梯内13946 8535035178393537435069 5F 电梯厅13946 8735035178393537435069 5F 楼梯内13946 8635374350351783935069 8F 电梯厅35035 8413946353741783935069 8F 楼梯内13946 8435035353741783935069 12F 电梯厅35035 8113946178393537435069 12F 楼梯内13946 8035035178393537435069 16F 电梯厅13946 8035035178393537435069 16F 楼梯内35035 8113946178391783935374 20F 电梯厅13946 7835035178393537435069 20F 楼梯内13946 7835374350351783935069 24F 电梯厅35374 7513946350351783935069 第 13 页 24F 楼梯内13946 7235035178393537435069 3 4 数据分析 经过如上测试分析可以看出 由于附近基站少 而且由于小区内部楼体的遮挡使 室内外信号都较差 为改善覆盖效果 提升该处用户感知 需要对平顶山市巴黎之春 小区进行覆盖 以平顶山巴黎之春小区 2 号楼为例 对 2 3F 5F 的住宅进行路测 图 3 3 2 号楼 3F 路测图 第 14 页 图 3 4 2 号楼 3F 无线场强变化趋势 图 3 5 2 号楼 3F 无线信道误码率 第 15 页 图 3 6 2 号楼 5F 路测图 图 3 7 2 号楼 5F 无线场强变化趋势 第 16 页 图 3 8 2 号楼 5F 无线信道误码率 表表 3 3 路测信息汇总路测信息汇总 事件名称All UE Script Start Voice Call normal 正常108 Script Stop Voice Call normal 96 Script Start Voice Call Redial after fail 重拨失败后20 Script Stop Voice Call Redial after fail 4 Outgoing Call Attempt 呼叫尝试115 Outgoing Call Connect 呼叫连接113 Outgoing Call Block 拥塞2 Call Complete 完成呼叫113 Call Drop 掉话 Alerting 提醒警告113 RR Connect Request 连接请求117 第 17 页 RR Connect Failure 连接失败 RR Connect Success 连接成功99 RR Connection Normal Release 正常释放112 RR Connection Abnormal Release 释放异常1 GSM IntraCell Handover Start 小区内切换开始120 GSM IntraCell Handover Success 小区内切换成功120 GSM IntraCell Handover Failure 小区内切换失败 GSM InterCell Handover Start118 GSM InterCell Handover Success112 GSM InterCell Handover Failure6 通过对巴黎之春小区路测 得到以上路测数据 分析数据中接收电平值一项 可 以注意到较多楼宇的住户窗边区域接收电平值在 80dBm 以下 对于这种现有覆盖情况 较差的楼宇 室内信号在窗边区域接收电平值达到 70 至 75dBm 以上即可实现室内信 号对室外信号的压制 使得手机在窗边区域仍然占用室内信号 此外 每家住户房间 内 在不同区域走动过程中 出现了多次切换 也增加了切换掉话等情况发生的概率 因此 为了打造精品网络 提高用户的感知度 因此要对小区进行移动信号覆盖 第 18 页 4 工程设计工程设计 4 1 信源的选取 在确定信号源及分布系统前 设计人员需熟知移动省公司 甚至集团公司的一些指 导意见 根据指导意见 再考虑到大楼内的已有的客户量以及潜在的客户量 来确定 信源及分布系统的配置 目前的选取原则如下 覆盖面积在 5000 以下选取光纤直放站 天馈系统 在覆盖面积在 5000 以上建 筑物中 中 小型办公楼和住宅楼 小型商场及超市等选取 BBU Building Baseband Unit RRU Remort Radio Unit 9234 天馈系统 大 中型办公楼 商住楼及酒店 大型商场选取 BBU RRU 9234 干放 天馈系统 大 中型住宅小区选取 BBU RRU 9234 光纤直放站 干放 天馈系统 超大型酒店 话务非常集中区域 以及超大型小区选取 2 套 BBU RRU 9234 光纤直放站 干放 天馈系统 其中设备型号已由省公司完成招标 RRU 数量由小区话务量决定 下面为该小区 话务量预测 平顶山市巴黎之春小区总人数见表 3 1 忙时预测话务量如下 表表 4 1 话务量估算表话务量估算表 话务量预估 总人数3394 手机拥有率80 运营商手机拥有率70 单个用户话务量0 02 总话务量38 0128 总的话务量为 38 0Erl 由于巴黎之春小区地理位置原因分为 A B 两个小区 考 虑到该小区话务量较大 所以本次覆盖采用将其分为两个小区的方式进行对整个小区 的整体覆盖 B 区三栋楼为第一小区 B 区 1 3 楼 B2F 24F 总人数为 1984 人 总话务 量为 22 2 Erl 需要 31 个信道 需要 4 个载频 A 区两栋楼为第二小区 A 区 4 5 楼 B2F 24F 总人数为 1410 人 总话务量为 15 8Erl 需要 23 个信道 需要 3 个载频 增 加 1 个数据业务载频 共需要 4 个载频 因此 信源设计为 新建一套 8 载频 Flexi BTS MCPA 1 台 BBU 和 5 台 RRH 第 19 页 作为 GSM 信源 B 区为第一小区共 4 载频 进行覆盖 1 3 楼 A 区为第二小区共 4 载 频 进行覆盖 4 5 楼 TD 使用 2 台 BBU 和 17 台 RRU 完全能够满足 3G 用户的覆盖 的需求 小区内分区图为 图 4 1 小区区域划分 通过现场勘测 采用新建一套 8 载频 Flexi BTS MCPA 1 台 BBU 和 5 台 RRH 作为 GSM 信源 加上室分系统对的本站点进行覆盖 来吸纳话务量 通过无源器件及 馈线把信号合理地分配到目标覆盖范围 4 2 信源设备位置的确定 1 信源小区机房情况描述 本次覆盖中 Flexi BTS MCPA BBU 和 BBU 安装在人防办 CID 1394 移动机房 2 延伸设备机房情况描述 本次覆盖中 Flexi BTS MCPA RRH 和 RRU 分别安装在小区每栋楼 18F 5F B1F 弱电井 3 GPS 安装位置描述 TD SCDMA 分布系统信源基站必须安装 GPS 天线 才能实现分布系统与室外网络 第 20 页 的同步 对于 GPS 天线有严格的安装要求 以保证分布系统的同步性能 安装 GPS 的位置建议选取位置开阔 可视性较好 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 GPS 天线不能距离墙壁太近 至少要距离墙壁 3 米以上 在安装 中必须保持垂直 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 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 GPS 馈线选用 1 2 线缆 长度一般应小于 70 米 对于超过 70 米的 GPS 安装需要增加中继放大器 本站点共有 1 台 GPS 安装在人防办 CID 1394 移动 机房楼顶 本次覆盖中的 Flexi BTS MCPA BBU 和 BBU 与人防办 CID 1394 共用机房 设备均使用宏站中的电源 5 个延伸机房中由于设备较多 用电量大 所以 Flexi BTS MCPA RRH 和 RRU 设备采用 5 台 3K 型号的 UPS 电源进行供电 UPS 电源接电 于巴黎之春小区各单元 5F 弱电井配电箱 4 3 天线的选择与布放 地下室的布线原则 有阻挡区域重点覆盖 如楼梯间 电梯间 设备机房 办公室 等 空旷区域补盲覆盖为主 由于该区域大多为盲区 网络较纯净 只需要室内信号 强度达到边缘场强即可 天线入口电平一般控制在 7dBm 左右 低层布线原则 考虑信号泄露 在临近道路的玻璃幕墙及窗子附近尽可能不放天线 或者布放定向吸顶天线 同时又要保证重点区域的覆盖 楼梯间 电梯间 卫生间等 中高层布线原则 要考虑干扰 导频污染的影响 尽可能增大天线密度 根据网络 状况适当增强天线入口电平 酒店套房 大会议室 天线要进房间 保证全面覆盖 对于有 WLAN 需求的地方 考虑到 WLAN 的频段较高 空间损耗大 布放天线时 需增大天线密度 原则上是 G 网天线密度的 2 倍 本站点为住宅楼 为保证覆盖效果 住宅楼通过在楼内平层定向板状天线和全向 吸顶天线对楼内进行覆盖 电梯利用定向窄波束天线覆盖 地下室利用全向吸顶天线 覆盖 信号通过折射反射到房间来保证覆盖效果 该住宅楼共 14 部电梯 采用定向窄 波束天线进行电梯覆盖 第 21 页 f 20Log20Log d 4 32L FAFd d d 20Log d LL 0 0 dB4 90 30102 0 1 10 20Log4 83L 本设计方案通过严谨精确的计算 合理进行天线布放 保证功率的合理分配和将 来系统开通后覆盖效果良好 室内覆盖链路场强计算 电磁波在自由空间传播损耗 4 1 其中 d 为距离 单位为 Km f 为频率 单位为 MHz 取 2025MHz TD 得 1 米自由空间损耗为 38 4Db 4 2 其中 一般取 0 2 FAF 为穿墙损耗遮挡损耗等余量 此次场所取 30dB 穿 2 堵 墙 4 3 天线覆盖半径以 10 米计算 墙损以 25dB 计算 得到 10 米的边缘场强 天线口输入功率 X 的设计为 X GA 90 4dB 85dBm 则 X 2 4dBm 式中 GA 为天线增益 3dBi 由此可得 TD 天线口输出功率大于 2 4dBm 即能满足边缘场强 85dBm 的需要 本方案住宅楼覆盖区域 TD 信号最低天线口输出功率均在 2 4dBm 以上 能够满足边缘 场强 85dBm 的覆盖需要 以上天线口链路以 TD 频段计算 本方案室外覆盖中 GSM 天线口功率在 4 1dBm 9 7dBm 由于 GSM 频段低于 TD 频段 GSM 链路损耗低于 TD 链路损耗 7dB 所以 GSM 的天线口功率均能满足边缘场强 85dBm 的覆盖需要 由于以最弱点计算 所以 手机的接收信号电平基本满足要求 天线的选取与安装位置对与切换有一定的影响 本站点 GSM TD SCDMA 系统均 为单个小区覆盖 在楼体内部不会发生系统内切换 只存在与室外宏站系统内切换及 2 3G 系统间互切换 因为室内和室外均采用异频组网方式 根据链路场强分析得出 第 22 页 切换区域的场强满足切换条件 只要邻区关系配置正确即可正常完成切换 表表 4 2 切换列表切换列表 切换类型 切换发生区域切换成功条件备注 室内小区系统内切换 室内小区系统间切换 室内小区与宏基站系统内切换进出口处 邻区配置正确 且满足切换门 限条件 室内小区与宏基站系统间切换进出口处 邻区配置正确 且满足切换门 限条件 该站点为单小区 覆盖 不存在室内小 区系统内切换 且覆 盖类型属于 2 3G 合路 不会出现明显 G 网或 T 网弱场区域 也不 会发生室内小区系统 间切换 只会在出口 处发生与宏基站之间 系统内或系统间切换 经上述分析本方案室内覆盖系统工程 GSM 使用 FLEXI BTS MCPA 分布系统的综 合覆盖方式 TD 采用 BBU RRU 分布系统的覆盖方式 设计使用全向吸顶天线 414 副 定向窄波束天线 112 副 定向壁挂宽频天线 24 副 4 4 系统的连接 信源与天线的连接由无源器件和馈线组成 信源输出一般为 38dbm 天线输出按 前计算要求 所有的耦合器和功分器安装必须以此为依据计算选取 并于指定位置并 良好固定 详见系统原理图和天馈安装图 因无源器件连接有一定损耗 且保证天线 最终输出功率达到预定计算 需要根据其衰减损耗对无源器件的使用有精细计算 公 式 4 1 至 4 3 较详细的说明此问题 表 4 3 为无源器件损耗列表 第 23 页 表表 4 3 无源器件损耗列表无源器件损耗列表 器件名称直通损耗 db 耦合损耗 db 6dB 耦合器1 86 10dB 耦合器110 15dB 耦合器0 515 20dB 耦合器0 320 30dB 耦合器0 330 40dB 耦合器0 340 二功分3 5 三功分5 2 四功分6 5 1 2 馈线G 0 8 10 米 T 1 1 10 米 WLANW 1 2 10 米 7 8 馈线G 0 4 10 米 T 0 7 10 米 WLANW 0 7 10 米 第 24 页 4 5 设计图例 图 4 2 GSM 信源选取图 图 4 3 TD SCDMA 信源选取图 第 25 页 图 4 4 楼宇天线布放图 图 4 5 电梯天线布放图 第 26 页 5 模测结果与分析 测试仪器 GSM 信号源 CW 信号发射机 2000MHz 2400MHz 频谱仪 MS2711D 0GHz 3GHz SAGEM 手机 双频全向吸顶天线和室内定向壁挂宽频天线 1 2 馈线 测试方法 将天线挂在准备安装的位置 连接信号源 调整信号源的输出功率 使其与要求的天线口输出功率一致 用频谱仪连接一个天线 在天线覆盖范围内测试 场强并记录下来 测试指标 信号源频率为 GSM FM 952 8MHz 频点 89 天线口电平 8dBm TD FM 2010MHz 频点 10088 天线口电平 3dBm 测试地点 平顶山市巴黎之春小区共 5 栋住宅楼 其中 1 5 的 3 24F 格局相同 因此次模测选取 2 楼 1F 进行模测 以 2 楼一单元 1F 住宅楼为例模拟测试结果 模拟测试点 ANT1 位置图 A1 T1 T2 T3 T4 图 5 1 ANT1 模测