毕业设计(论文)－谈td-scdma室内覆盖解决方案

摘要TDSCDMA是由我国提出的第三代移动通信3G国际标准，于2000年被国际电信联盟ITU正式采纳，成为全球认可的第三代移动通信国际标准之一。全球已成功运营多年的第三代移动通信网络的经验表明，室内话务量在全网话务量的比重越来越高，完善的移动通信网络不仅仅是室外网络的建设，更重要的是室内覆盖的解决。因此，TDSCDMA系统的室内覆盖解决方案对于TDSCDMA网络的商业部署和运营至关重要。2007年，TDSCDMA试验网规模扩大到多个城市，TDSCDMA室内覆盖成为网络建设的重点，虽然运营商积累了大量的2G和部分WCDMA室内覆盖的设计实施经验，但TDSCDMA本身的技术特点使得这些经验不能完全借鉴，缺乏TDSCDMA室内覆盖设计和工程实施的指导原则，需要根据TDSCDMA的技术特点全面研究TDSCDMA室内覆盖解决方案的实施原则和方式方法等。为此，建立了TDSCDMA室内覆盖研究课题，研发中心网络工程部与运营商一起，从理论和实践两个方面，TDSCDMA室内覆盖的设计，实施和验收三个方面进行了详细的研究。为了保证容量，室内系统与室外系统应异频段规划。室内链路预算是根据控制信道的功率和覆盖半径计算最大允许的传输损耗，作为室内分布系统设计实施的参考。控制信道的功率配置必须满足控制信道与业务信道覆盖的原则，否则，可能导致接入失败和掉话。受上下行链路平衡的约束，信号源的发射功率不可能随意由于室内移动通信存在覆盖、容量及质量等方面的问题，有必要对室内覆盖分布系统进行分析和研究。室内分布系统由信号源和信号分布两部分组成。根据信号源的不同，室内覆盖分布系统可分为无源分布系统、有源分布系统及光纤分布系统三类。并对室内覆盖的规划流程简单地做了介绍。在设计TDSCDMA室内分布系统时，要根据不同的场景选择合适的信号源，天线的选择与布放也需要考虑，同时要控制室内信号的外泄，及考虑系统间干扰等因素。本文根据几种可能的情况，分析了设计TDSCDMA室内分布系统的方法。提高，在某些场景中，需要使用干放以解决过大的传输损耗的要求，因此，室内覆盖有干放的应用场景。从TDSCDMA室内覆盖的拓扑结构入手。对PCCPCH最大发射功率、边缘场强、最小耦合损耗、多系统隔离度要求、室内分布系统的损耗估计和覆盖等设计中需要考虑的问题进行详细分析并根据不同情况得出新建和利旧系统的设计方案并给出完整的室内覆盖解决方案。关键词TDSCDMA；室内分布系统；第三代移动通信；时分复用同步码分多址接入；室内覆盖；工程布网ABSTRACT3GISTHECHARMOFHIGHSPEEDDATAANDMULTIMEDIASERVICES,ANDTELEPHONYVIDEOSTREAMING,GAMINGANDOTHERHIGHSPEEDDATASERVICESAREUSUALLYOCCURREDINACOMFORTABLEINDOORENVIRONMENT,THESEBUSINESSFUNCTIONSREQUIREALARGENETWORKOFSYSTEMCAPACITYANDGOODQUALITY3GERA60TO70OFTHEDATASERVICESWILLTAKEPLACEINDOORS,EUROPEANDTHEUNITEDSTATESANDCHINA,HONGKONGSSTATISTICSTHATTHETOTALINDOORMOBILETELEPHONETRAFFICTELEPHONETRAFFICABOUT1/3TDSCDMASTANDARDISADOPTEDBYITUIN2000PROPOSEDBYCHINAASONEOFTHE3RDGENERATIONMOBILECOMMUNICATIONINTERNATIONALSTANDARDSPROVENBYTHEEXPERIENCEOFOPERATINGTHE3RDMOBILECOMMUNICATIONNETWORKINGLOBAL，TRAFFICGENERATEDININDOORISGROWINGRAPIDLYANDACCOUNTSFORMAJORPROPORTIONINTOTALTRAFFICNETWORKWITHSEAMLESSCOVERAGEDOESNOTMEANOUTDOORNETWORKCONSTRUCTIONONLYBUTALSOINCLUDESINDOORNETWORKCONSTRUCTIONSO，AFEASIBLETDSCDMAINDOORSOLUTIONISQUITEVITALTOSUCCESSFULTDSCDMACOMMERCIALDEPLOYMENTANDBUSINESSRUNNINGIN2007，TDSCDMATRIALNETWORKEXTENDEDTO10CITIESFROM3CITIETDSCDMAINDOORNETWORKCONSTRUCTIONBECAMEFOCUSCONSEQUENTLYALTHOUGHACCUMULATEDALOTOFEXPERIENCEIN2GINDOORDESIGNANDIMPLEMENTATIONASWELLASALITTLEEXPERIENCEININDOOR，ALLOFTHOSEEXPERIENCESCALLNOTBECOPIEDCOMMUNICATIONPLATTDSCDMAFORTECHNOLOGYDIFFERENTIATIONBETWEENTDSCDMAANDTHEOTHERSTHEPRINCIPLESOFTDSCDMAINDOORDESIGNANDIMPLEMENTATIONMUSTBETOESPECIALLYRESEARCHEDANDDEFINEDBASEDONTDSCDMATECHNOLOGYGOODCHARACTERSAJOINTINCLUDINGOPERATORS，3RDPARTYANDTDTECHRDCENTERWASSETUPTOPROBEINTDSCDMAINDOORSOLUTIONFROMTHREEASPECTSINDOORDESIGNIMPLEMENTATIONANDACCEPTANCEVIATHEORETICALRESEARCHANPRACTICALTESTBASEDONTHERESEARCHANDTESTRESULTS，THEPAPEREXPATIATESONTHEIMPACTONTDSCDMASOLUTIONFROMCAPACITY,DOWNLINKCAPACITYCOVERAGEBALANCE，INDOORLINKBUDGET，MINIMUMCOUPLINGLOSS，MULTISYSTEMISOLATION，DASLOSSESTIMATIONANDSOONSINCESMARTANTENNACANNOTBEUSEDINDOORENVIRONMENTPERFORMANCEANDINTERFERENCEAGAINSTABILITYISDOWNGRADE，INTERFERENCELIMITEDBUTNOTCODESLIMITEDINORDERTOIMPROVESYSTEMFREQUENCYININDOORSHOULDBEDIFFERENTFROMTHATOFOUTDOORCERTAINLY,INSOMESPECIALSCENARIOSGOODISOLATIONBETWEENINDOORANDOUTDOOR，FREQUENCYCALLBEREUSEDINDOOROUTDOORWEALSONEEDADJUSTANTENNAEXACTLYANDCONTROLCOVERAGERANGEDURINGNETOPTIMIZATIONPROCESSANTENNA大庆石油学院华瑞学院本科生毕业设计（论文）OPTIMIZATIONANDEQUIPMENTOPTIMIZATIONARESHOWEDINNETWORKOPTIMIZATIONPROCESS，FREQUENTLYCALLUNITAPPLIEDINBTSANDINDOORSYSTEMWHICHARECOVEREDBYSIGNAL，SOCNETWORKCOULDRUNNINGFLUENTLYANDPERFECTLYINTHEDESIGNOFTDSCDMAINDOORDISTRIBUTIONSYSTEM，ACCORDINGTOTHESCENES，WENEEDCHOOSEASUITABLESIGNALSOURCINGWEALSONEEDTOCONSIDERTHESELECTIONANDDEPLOYMENT，SIGNALLEAKAGE，ANDTHEFACTORSOFINTERFERENCESYSTEMSACCORDINGTOSEVERALPOSSIBLESCENARIOSTHISTHESISDISCUSSEDTHEDESIGNOFTDSCDMAAPPROACHTHISPAPERINTRODUCESTHEOVERVIEWOFTDSCDMANETWORKCONSTRUCTION，ANDPUTFORWARDENGINEERINGDESIGNOFINDOORCOVERAGESYSTEMS，ANDGIVESNETWORKTOPOLOGYDIAGRAMOFACERTAINRESIDENTIALAREACOVERAGESYSTEMFINALLYTHECOVERAGEINTHERESIDENTIALAREASHOWNFIRSTOFALL，THROUGHTHEORETICALANALYSISOFCOVERINGSTRATEGY，ASTRATEGYFORLARGESCALERESIDENTIALCOVERAGEWASFOUNDCOVERAGEMODEL，ANDTHEAPPROPRIATECONCLUSIONSWEREDRAWNKEYWORDSTDSCDMA；BBU；RRU；COVERAGECAPACITY；INDOORLINKBUDGET；INDOORDISTRIBUTION目录第1章概111课题研究的背景112主要的研究工作213论文的组织结构2第2章TDSCDMA室内覆盖系统的组成421室内覆盖系统概述422室内覆盖系统的结构523室内覆盖的技术方案524室内覆盖系统的组网方式825室内覆盖技术方案的发展方向8第3章TDSCDMA室内覆盖系统规划与设计1031室内覆盖的几种方式1032室内覆盖系统的信号源13321室内分布信号源的选择15322基于BBURRU解决方案的TDSCDMA1633BBURRU解决方案17331BBURRU设计17332TDSCDMA室内覆盖系统建设流程1834信号源、传输介质和分布系统2035组网原则、建设原则及技术指标要求23第4章容量配置方案2541人口密度和用户密度估算2542室内分布系统话务模型2643TDSCDMA室内覆盖信号源配置参考29第5章TDSCDMA室内覆盖建设及优化30大庆石油学院华瑞学院本科生毕业设计（论文）51TDSCDMA室内分布规划原则3052TDSCDMA室内分布系统设计要求3153TDSCDMA室内分布系统工程建设中的注意事项3154TDSCDMA室内分布系统网络后续优化33第6章结束语3461论文的工作总结3462进一步的研究工作35参考文献36结论37致谢38大庆石油学院华瑞学院本科生毕业设计（论文）1第1章概述11课题研究的背景时分同步码分多址TDSCDMATIMEDIVISIONSYNCHRONOUSCODEDIVISIONMULTIPLEACCESS是由我国提出的第三代移动通信3GTHRIDGENERATION国际标准，于2000年被国际电信联盟INTERNATIONALTELECOMMUNICATIONUNION正式采纳，成为全球认可的第三代移动通信国际标准之一。这是中国首次提出完整的通信系统标准并被国际认可，是中国在通信标准领域的一个突破。2009年1月，MTIT将3张3G牌照分别发放给中国移动、中国电信和中国联通。这标志着我国正式迈入3G时代。3G数据业务的90将集中在室内。如今。三大运营商的室外信号覆盖建设趋于完善，因此室内覆盖信号质帚成为丰要竞争项目。因此，建立一个高质量的室内覆盖系统，是为客户提供良好服务，保持客户满意度和忠诚度，以及提升晶牌形象增强品牌竞争力的一个重要方面从2000年至今的10年发展历程中，经过国内外通信产业界的集体推动和不懈努力，形成了覆盖系统设备、网管、核心芯片、终端产品、软件与应用服务、增值业务开拓、专用设备与测试仪表以及配套关键元器件在内的完整产业链。2006年3月至11月，在厦门，青岛和保定的TDSCDMA小规模室外试验网络上，对覆盖，容量和网络性能以及各种品牌的终端等进行了全面的测试和功能验证，这进一步推动TDSCDMA走向成熟，成为TDSCDMA从试验室走向商用网络的转折点。2007年，TDSCDMA试验网络规模扩大到LO个城市8个奥运城市2个试验网城市，部署了约14000台以上的NODEB，超过91239个载波。前期三城市小规模试验网的重点在于测试TDSCDMA在室外真实环境下的性能表现，关注TDSCDMA的一些理论和算法在真实环境中的效果，基于在真实环境中的测试结果来进一步完善产品。而10城市TDSCDMA试验网则作为TDSCDMA迈向正式商用前的最后预演，网络规划，部署和优化都是以商用网络的标准和原则要求。室内覆盖的完善是3G取得成功的关键因素之一，提高室内覆盖能力，不仅可以给用户带来更好的业务使用体验，还可以分散过密地区的网络压力，更可以与其他运营商的网络争夺室内话务量。3G的三大主流标准分别为WCDMA、CDMA2000和TDSCDMA。WCDMA的主要倡议者为欧洲和日本，CDMA2000由美国为主要倡议者，TDSCDMA由中国提出。WCDMA主要采用了带宽为5MHZ的宽带CDMA技术，上、下行快速功率控制，下行发射分集，基站间可以异步操作。WCDMA又分为FDDWCDMA和TDDWCDMA。CDMA2000是在IS95系统的基础上提出的，CDMA2000技术的选择和设计最大限度地考虑和IS95系统的后向兼容，很多基本参数和特性都是相同的，并在无线接口采用了增强型技术。TDSCDMA是由中国提出的3G标准，它综合了TDD和CDMA的所有技术特点，并采用了智能天线、联合检测、接力切换等新技术，理论上具有相当高的技术先进性。3G系统能提供更高的业务速率，后续业务发展也是以数据业务为主要增长方向，而数据业务大多是在室内静态环境下使用。根据NTTDOCOMO的3G商用网络用户分布统计数据，大约70的业务量来自于室内。TDSCDMA网络建设中，如何解决室内覆盖，提供良好的业务服务成为运营商关注的重点。在3G网络建设计划中，我国移动运营商对室内覆盖予以了高度的关注，未来TDSCDMA商用网络的建设，室内环境也必将成为重点覆盖的区域。因此在TDSCDMAL0城市的大规模试验网中室内成为覆盖的重点，从TDSCDMA一期招标的基站数量不包括后期扩容和调整统计，约42的载波32的基站被用于提供酒店，机场，隧道，写字楼等用户群较为集中的室内覆盖。12主要的研究工作TDSCDMA作为由中国提议的第三代移动通信的标准之一，从2007年起开始在中国大规模部署，在国外尚未规模部署，因此国外迄今没有针对TDSCDMA的室内解决方案开展体系研究。国内自2001年起迄今虽然对TDSCDMA的相关研究较多，但主要集中在理论方面，网络系统工程设计及实施相关研究受部署规模的限制而迟滞，至2007年，由于较大规模的TDSCDMA网络部署，且设计较大比例的室内覆盖，缺乏室内覆盖系统的研究和全面的指导原则。为了应对室内网络工程实施的设计实施需求，自2007年初开始，带领研发中心网络工程部对室内覆盖解决方案设计的各个方面展开研究。本文介绍了移动通信的发展现状及TDSCDMA室内覆盖工程应用现状。对TDSCDMA无线技术中的动态信道分配、智能天线、联合检测、接力切换、功率控制等关键技术进行了详细分析。室内覆盖系统是决定3G成败的重要因素，介绍了室内覆盖系统及其规划方法，分析了几种典型场景的覆盖，从实际应用的角度加深对室内覆盖系统的理解，并且给出某住宅小区工程布网中室内覆盖技术方案及实现。最后对居民小区的工程布网进行了分析研究。13论文的组织结构第1章引言，简要介绍了TDSCDMA室内覆盖研究课题的背景第2章介绍了室内分布系统的拓扑结构，技术方案，TDSCDMA系统中的关键技术，包括动态信道分配、智能天线、联合检测、接力切换等大庆石油学院华瑞学院本科生毕业设计（论文）3第3章TDSCDMA室内覆盖系统规划与设计第4章容量配置方案第5章室内覆盖建设及优化第6章结束语第2章TDSCDMA室内覆盖系统的组成21室内覆盖系统概述不断增长的用户数量与有限的频率资源是移动通信系统中的主要矛盾，移动通信网络采用各种小区规划的新技术，增加频率复用度，以减小小区间距，扩大容量，如GSM移动通信网络由80年代的大区制，逐步发展至现在的以宏蜂窝为主的小区制。为了进一步提高系统容量以满足迅速增长的话务量，采用了LX3MRP、同心圆等小区规划新技术，频率复用更加紧密，小区间隔进一步减小，有些地方的站间距只有200M左右。即使这样，仍然存在一些话务热点地区的容量受限问题。而且这些热点地区几乎都集中在繁华地区，如，如火车站、城市商业区、商场和机场等，换言之，在热点地区有很大一部分话务分布在室内。单纯依靠室外宏蜂窝基站不能很好的解决室内问题，一是因为现代建筑质量越来越高，对信号形成较强的屏蔽，也就是穿透损耗较大，通常达到15DB甚至以上，室外信号不能很好的覆盖室内。二是因为在一些高层建筑的较高楼层，来自室外基站的信号较多，强度相近，不能形成主服务区，容易产生乒乓切换，导致话音质量恶化和掉话率高；而且，受基站天线高度的限制，一些特高层建筑的顶层无法正常覆盖，形成从直放站设备来看，目前已经可移动通信盲区或干扰区。以生产几十毫瓦到几十瓦功率的直放站而且新型直放站也增加了自激检能可以通过网管进行有效调整避免自激情况的出现。自激的原因一般都是由于施主天线和重发天线之间的隔离度达不到要求，通常情况下通过网管系统就可以即时调整直放站的增益消除自激。只有在特殊情况下才需要工程技术人员到达现场对直放站的天线进行调整。所以网管对于直放站的使用非常重要，TDSCDMA网络中的直放站应当具备网管监控和自激保护的功能。韩国的3G无线覆盖中使用了大量直放站，从系统覆盖和服务质量看，效果不错。从以前GSM网络的使用经验来看直放站主要用于边际网的建设当中。但对于在3G网络建设的初期阶段城区等高话务地区直放站的作用只是对基站无法覆盖到的个别盲区进行覆盖，而且如果进行室内分布系统建设的时候，可以考虑小功率直放站的使用。至J3G网络进入大规模发展时期以后需要进行边际网的建设，包括农村山区交通道路等地域。相对来说，边际网的建设需要比较多的直放站。由于话务量集中的室内通常是酒店，写字楼，宾馆，机场等场所，安装基站的空间有限，通常安装于弱电井中，对基站的尺寸有着很严格的要求，室外大庆石油学院华瑞学院本科生毕业设计（论文）5宏蜂窝基站很难安装其中用于室内覆盖，因此微蜂窝就应运而生了。由于微蜂窝尺寸有限，能够安装的载波也有限，因此在2G系统中，微蜂窝通过级联用于解决大容量的需求，对于有条件的场所，则使用宏蜂窝基站解决容量需求。应用于解决大面积的室内覆盖时，一般与分布式天线系统联系在一起，因为在大型建筑物内，墙壁阻挡使得一个固定点的天线很难形成有效的覆盖，而分布式天线可以克服这些不足，并且其场强覆盖均匀。分布天线包括泄漏电缆、同轴馈电式分布天线和光纤式分布天线。从吸收室内话务量的比例看，室内覆盖系统可以给网络营运者带来巨大的经济效益；从优化角度来看，室内、室外分开覆盖，有利于网络优化，从而为客户提供高质量的通话服务，提高客户的满意度。所以，大力发展室内覆盖系统是各运营商的一个工作重点。22室内覆盖系统的结构从大的方面来说，室内覆盖系统由信号源和分布系统DAS组成，具体地讲，由以下几个部分构成信号源，如基站，直放站等信号传输介质，光纤，同轴馈缆和泄露电缆等功率分配元件，如功分器，耦合器等有源器件，如干放天线从分布类型分无源天馈信号分布系统有源天馈信号分布系统光纤信号分布系统漏缆信号分布系统从信号源来分以基站（含微蜂窝）为信号源的室内覆盖系统以直放站为信号源的室内覆盖系统23室内覆盖的技术方案室内覆盖的技术方案按照信号源可划分为宏蜂窝基站，微蜂窝基站BBURRU和直放站。其中宏蜂窝基站的解决方案可分为接室内分布系统和直接接室外窄波束高增益天线定向覆盖两种方式。其他类别的信号源在室内解决方案中都是需要连接室内分布系统。如上所述，宏蜂窝基站的技术解决方案，可以通过采用或利用室外宏蜂窝基站的信号和连接室内分布系统两种方式来解决存在的室内覆盖盲区或信号弱的问题，采用何种方案需要根据实际环境，建筑物特点，室内覆盖的需求及话务密度等因素来决定。如在住宅区，通话90以上发生在室内，但住宅区的建筑和功能特点不允许在楼内安装室内分布系统，且住宅区的建筑物密集，安装的成本也很高，另外其话务特点是发生在工作时间以外，休息日等非工作时间，话务密度不高。如果在此类区域出现室内覆盖问题，首要考虑的方案是在临近住宅区的地方或住宅区内，使用宏蜂窝加高增益，窄波束的天线解决。如前所述，3G网络中相当的业务量产生于室内，而作为3G特色的高速数据业务要求的接收机灵敏度要高于话音业务，宏蜂窝基站也可连接室内分布系统提供室内覆盖，从信号源的角度，宏蜂窝这种解决室内覆盖的方式与微蜂窝，BBURRU和直放站的方式没有本质的区别，与其他信号源提供室内覆盖的解决方案想比，缺点是宏蜂窝基站体积较大，对于酒店，写字楼，商场等寸土寸金的地方，很难找到合适的空间安装宏蜂窝基站，优点是相对于微蜂窝，宏蜂窝基站容量较大。但这一优点随着3G中BBURRU的广泛应用而减弱，宏蜂窝基站作为信号源的室内解决方案在BBURRU推出之后将很快成为历史。微蜂窝室内解决方案的特点是微蜂窝体积小，占地面积小，重量轻，对空间的要求不苛刻，而且可以通过级联方式增加容量，扩大覆盖，部署灵活。缺点是级联方式虽然可以增加容量，但作为一个小区需要进行射频合路，造成信号源侧功率损失。在2G系统中，微蜂窝是室内覆盖中信号源采用最广泛的解决方案，在3G系统中，微蜂窝也占据着主导地位，但随着BBU的小型化，可扩展，系列化发展，微蜂窝有逐渐退出舞台的趋势。站的趋势，其特点是基带池BBU体积小，占地面积小，重量轻，可扩展性强，通过堆叠可以轻松实现基带扩容，BBURRU是目前无线接入侧的发展趋势，有逐步取代传统宏蜂窝基站的趋势，其特点是基带池BBU体积小，占地面积小，重量轻，可扩展性强，通过堆叠可以轻松实现基带扩容，且基带池可以实现资源共享，根据话务量动态调整。RRU是远端射频单元，即功放，收发信机等射频模块，电源模块和防雷BBURRU成为室内覆盖的首选解决方案模块于一体，其发展趋势是小型化，轻量化，高效率节能化。最新的TDSCDMA的RRU产品已经比微蜂窝的体积小，重量轻。RRU与BBU之间通过光纤连接，RRU之间可以通过光口级联，射频通路可以实现软合并，不需要射频合路器，不会带来射频合并造成的损失。由于BBU与RRU体积小，大庆石油学院华瑞学院本科生毕业设计（论文）7重量轻，无需严格的机房和建站条件。BBU资源共享，室外基站的基带部分可以同时处理室内和室外的话务量，可以节省CAPEX和OPEX。直放站作为信号源的室内解决方案通常是在节省成本或条件不允许安装基站的前提下使用的一种方式。此种方案一般用于解决隧道。地下室等场景，其实先是通过直放站，将某个室外宏蜂窝基站的信号引入室内分布系统，完成室内覆盖该方式实施简单，但因为没有提供新的网络资源，该方式适用于话务量较低的建筑。同时，它还需要保证直放站接收和发射天线之间的隔离度。对于地下室、停车场等强调覆盖而非容量的建筑，直放站是不错的选择。从国内部分移动运营商的建设方案可以看出，直放站将成为解决室内覆盖的重要手段之一对于无法利用室外基站信号达到良好室内覆盖的有价值的公麸场所，直放站的使用比例一般会在50以上，很多地市甚至计划全部采用直放站的方式来解决室内覆盖。需要指出的是，直放站干扰是困扰我国移动运营商的主要问题之一从某种意义上说，直放站是把双刃剑。但是，从KT使用的案例中可以看到，如果使用的方法科学，直放站对基站的影响并不是很大。一般情况下，SKT使用小功率的直放站实现室内覆盖，而对于大功率的射频直放站、光纤直放站，SKT认为并不适用于室内覆盖。在丈际的网络部署中SKT在全国范围内的直放站超过10万个，其中光纤直放站约5000个，大部分用于室外覆盖，仅80个用于室内，其中大部分还是针对不能安装基站的大型住宅匮；射频直放站约10万个，99为500ROW的小型自适应小功率直放站，SKT还经常使用手掌大小的增益为0DB的直放站，用于解决某些公寓区中单家庭的服务质量不良的问题。综上所述，室内覆盖的技术方案的选择，也即信号源的选择，需要综合考虑建筑物的覆盖、容量和周围网络环境等关键因素一般应该遵循如下原则对于低话务密度、较为封闭，以覆盖为主，不考虑容量的场所，选用直放站作为信号源，这样可以充分利用室外宏基站的容量。对于中等话务密度和中等规模覆盖规模的场景，选用微蜂窝或BBURRU作为信号源。对于高话务密度和大覆盖规模的场景，优先选用BBURRU作为信号源。24室内覆盖系统的组网方式室内覆盖系统的组网方式根据传输介质的不同，可以分为光纤分布，同轴分布和泄漏电缆分步。根据中继方式的不同可以分为无源式室内分布和有源式室内分布。针对不同的建筑物，应选择不同的组网方案。同轴电缆分布的优点是成本低，设计方案灵活，易于维护，可兼容多种移动通信系统，缺点是覆盖范围受同轴电缆传输损耗的限制。光纤分布的优点是传输损耗低，易于设计和安装，可兼容多种移动通信系统，缺点是远端模块需要供电。泄漏电缆分布的优点是信号强度均匀，缺点则是安装要求十分严格，每隔1米就要求装一个挂钩，悬挂起来时电缆不能贴着墙面，而且至少要与墙面保持2厘米的距离，这不但会影响环境的美观，而且造价高，泄露电缆价格是普通电缆的2倍。这些分布方式的系统组成可以是某种单一的传输介质，也可以是多种介质的灵活组合。这些组成方式也就是室内分布系统的功率分配方式的表现形式。根据覆盖面积选取合适的分布系统。例如，对于覆盖面积较大、需布放较多天线的场景，可根据实际情况选用有源分布系统或光纤分布系统。根据建筑结构选取合适的分布系统。例如，对于建筑物内部结构简单、墙体屏蔽较小、楼层较低但建筑物较为分散的场景优先选用光纤分布系统；而对于内部结构狭长的特别区域，如隧道，地铁等，可选用泄漏电缆分布系统。根据信源方式选取合适的分布系统。对于信源方式微宏蜂窝的场景，优先选用有源分布系统；对于信源方式为BBURRU或直放站的场景，优先选用无源分布系统。大庆石油学院华瑞学院本科生毕业设计（论文）925室内覆盖技术方案的发展方向PICORRU是一种小功率射频模块，其体积和重量都比普通的宏RRU小的功率和容量较小，支持各种传输接口光纤，RJ45等如上图，与上述介绍的室内覆盖的组网方案不同的是，多个PICORRU可通过五类线，汇集到无线集线器0UUB，RTFUB通过光纤连接到基带模块BBU满足室内覆盖的需求，这种组网方案简单，灵活，不需要安装复杂粗重的馈缆大大减少了无源器件的使用数量。也不需要增加干放，同时由于馈线和无源器件的减少，使得UE和RRU的有效功率的利用率大大提高，且所有网元都可在OMC上监控维护，减少了运营维护成本。此种技术和组网方案的缺点是，PICORRU的目的是替代传统的分布系统，因此完成一个建筑物的全面覆盖，使用的PICORRU和PHUB的数量较多，成本节省的空间有限。不能与建筑物内己存的室内分布系统共用资源，或者被其他无线接入技术共用PICORRU室内网络资源。由于这两者的原因，PIEORRU的使用范围比较有限。从网络中需要完善窀内覆盖的建筑类别或场景类别分析，酒店，写字楼，候机厅，体育场馆等大型室内场景的覆盖解决方案日趋完善，而家庭，办公室会议室等小型场所的覆盖逐渐为运营商所重视。尤其是3G网络，以数据业务为重点，而数据业务通常发生在人数有限的住宅，公寓办公室等小型场所。虽然此类场所在宏蜂窝网络或审内分布系统的覆盖范围之内，但由于宏蜂窝或室内分却系统面对的是为数众多的用户其带宽等资源是共享的，因此处在这些场所中的用户在大多数情况下不能体验高速率的数据业务。通过扩容虽然可以改善这种况，但受到环境设备等条件的限制，扩容往往需要很长的时间。第3章TDSCDMA室内覆盖系统规划与设计31室内覆盖的几种方式81无源天馈信号分布系统功分器耦合器壁挂天线信源吸顶天线311无源天馈分布系统常用器件大庆石油学院华瑞学院本科生毕业设计（论文）1197无源天馈分布系统常用器件低低低低低低低低低低低低低低低低低低低低低低低低低低低低低低低低低低低低低低312无源信号分布系统的系统特性98原理图2202CDUC（6载波）101耦合器41耦合器二功分器壁挂天线定向天线吸顶天线二功分器41耦合器15DB耦合器机顶跳线7/8”馈线1/2”馈线三路合成器二功分器室内直放站无线接入微蜂窝基站三功分器四功分器室内天线口输入功率的范围建议在85DBM。（8）PCCPCHC/I3DB。（9）室内信号的外泄电平，在室外10米处PCCPCHRSCP95DBM。或者距离室内分布系统楼宇10米外，室内分布系统信号PCCPCHRSCP强度应比室外基站信号强度低9DB以上。（10）无线信道呼损无线信道呼损不高于2。（11）无线覆盖区内可接通率要求在无线覆盖区内的90的位置，99的时间移动台可接入网络。（12）块差错率目标值（BLERTARGET）话音1，CS64K011，PS数据510。大庆石油学院华瑞学院本科生毕业设计（论文）25第4章容量配置方案和2G系统的室内分布不同的是在TDSCDMA系统的室内分布系统中，需要考虑室内用户的数量、业务类型以及单用户话务量，以便采用相应的设备吸收室内话务，减少宏基站负担，提高用户满意度，同时降低运营商投资。室内覆盖的容量规划应充分考虑各种数据业务需求。系统建设要分区预留，分区数量主要依据容量预测结果，以上行75/下行75负荷。各类场景及其业务特点如下表41表41各类场景业务特点41人口密度和用户密度估算由于室内分布是针对精品区域的重点覆盖，与广覆盖的室外场景相比，主要有以下区别（1）业务分布方面，室内分布场景的高端用户比例较高，数据业务需求相对较大；（2）用户密度方面，室内分布的用户密度普遍高于70000用户/KM2，对应于室外密集城区的最高情况；（3）用户渗透率室外用户渗透率在5（农村）34（密集城区）之间，室内分布的用户渗透率在3050之间，同样高于室外密集城区的一般情况。表42给出了不同室内场景下的人口密度和用户密度的估算方法，其数据参考了国外提供的资料和国内的工程经验并统一按高峰时段给出，这里的用户指TDSCDMA用户。表42室内情况下的人口密度与用户密度42室内分布系统话务模型421语音业务考虑到语音业务是3G的最基本业务，所以不同室内场景下的语音业务渗透率同室外一样，均设定为100。表43分别给出了不同场景室内语音业务的单用户话务量及话务量密度（结合用户密度，以1000M2为基本单位）。考虑到体育馆在重大比赛前和比赛休息阶段、民航机场在候机时段和航班到港时段，语音话务量会出现高峰，因此其单用户话务量按室外密集一类的最高值给出；相较而言，商场超市、宾馆酒店、娱乐场所的话务量稍低，按室外一般城区给出；而地下停车场的话务量则按照室外的交通干线给出。大庆石油学院华瑞学院本科生毕业设计（论文）27表43各类场景室内话务量及密度422可视电话业务表44是可视电话的单用户话务量及话务量密度，其单用户行为特征均参考语音业务。表44423数据业务相较于室外环境较高的移动性，在室内场景下特别是在写字楼、民航机场、室内体育场/会议中心和宾馆酒店等场所，用户位置相对固定，对数据业务的需求相对较高。与室外相比，室内数据业务特征如下（表45）业务渗透率在室内有数据业务需求的场景，其渗透率在3050之间，而室外场景最高为50；单用户吞吐量室外密集一类的单用户平均吞吐量为081KBPS/忙时，而室内的各种场景中，只有娱乐场所按此值定义，其它场景考虑较高的数据需求，均按其三倍取值。对于单用户吞吐量较高的几种典型场所主要基于如下考虑会展中心/会议中心新闻中心存在大量数据业务需求，个人用户也会有文件即时传送的数据业务要求；室内体育场馆新闻中心存在大量数据业务需求，个人用户会有即时图片传送等数据业务要求；民航机场在候机时，会有WWW浏览、INTRANET接入、收发EMAIL等的数据要求；宾馆酒店存在WWW浏览、INTRANET接入、收发EMAIL、FTP等数据要求。表45各类场景数据业务特征大庆石油学院华瑞学院本科生毕业设计（论文）29424典型场景容量预测表46典型场景容量预测43TDSCDMA室内覆盖信号源配置参考TDSCDMA建设初期，主要解决网络覆盖和网络质量问题，因此初期网络容量的配置相对要求较低，但是必须为日后网络扩容预留方案。可供选择信号原如下表47所示表47信号源的选择参考结合目前TD行业发展情况（BBURRU为主流组网方案），初期网络配置建议按照如下原则（1）如2G室内分布系统使用直放站做信号源，则TDSCDMA选择微蜂窝/RRU做信号源；（2）如2G室内分布系统使用微蜂窝做信号源，则TDSCDMA选择微蜂窝/RRU做信号源；（3）如2G室内分布系统使用宏蜂窝做信号源，则TDSCDMA选择宏蜂窝或者BBURRU做信号源；（4）如2G室内分布系统存在分区现象，则TDSCDMA采用类似的分区。（5）初期按照3CH/CELL配置，但需要考虑日后扩容到6CH时，仍满足覆盖要求。第5章TDSCDMA室内覆盖建设及优化目前3G网络迅速发展，对于移动通信网络，室内覆盖是非常重要的组成部分。室内覆盖系统用于解决室内盲区，高话务区域吸收话务，解决用户投诉，高端客户聚集区域的覆盖问题，其性能的好坏将严重影响用户的感受。51TDSCDMA室内分布规划原则无线网络的性能质量很大部分取决于网络建设初期的规划设计，因此明确TDSCDMA室内覆盖系统规划原则是非常重要的。TDSCDMA室内分布规划原则主要有以下几点（1）室内覆盖应遵循室内外一体规划原则,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。（2）TDSCDMA室内分布系统建设以改造现有室内分布系统为主，新建室内分布系统为辅。在共用分布系统改造工程中应充分利用原有分布系统资源，同时解决器件老化、需求变化、覆盖不足等新情况。新建TD分布系统应考虑和GSM、WLAN系统共用。（3）TDSCDMA室内分布系统改造应确保原有GSM网络正常运行，并为后续优化设计留有余地。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。（4）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的标准。大庆石油学院华瑞学院本科生毕业设计（论文）31（5）在频率分配、设备支持的情况下室内外尽量采用异频组网方式。频率紧张的情况下也应保证与室外有切换关系的室内小区的主载频与室外主载频保持异频，以提高室内外切换成功率并减少室内外间的干扰。52TDSCDMA室内分布系统设计要求521TDSCDMA室内分布系统设计技术指标应满足以下要求（1）覆盖目标实现CS64K业务连续覆盖，覆盖率达到95以上。（2）无线信道呼损无线信道呼损不高于2。（3）无线覆盖区内可接通率要求在无线覆盖区内的90的位置，99的时间移动台可接入网络，（覆盖区指CS64连续覆盖区）。（4）块差错率目标值（BLERTARGET）话音1，CS64K011，PS数据510。522不同信源对于机房的要求（1）对于微蜂窝信源，需要1MX1M便于施工和维护的可用墙面，用来将微蜂窝挂在墙上，同时还需要220V交流电源和适于安装GPS的位置。（2）对于直放站信源，需要1MX1M便于施工和维护的可用墙面，用来将直放站挂在墙上，同时还需要220V交流电源。（3）对于RRU信源，机房需要分为两个方面加以说明。RRU部分，需要1MX1M便于施工和维护的可用墙面，用来将RRU挂在墙上；宏基站或者基带池部分除48V电源、传输设备外，还需考虑1个TD室内分布信源机架的位置。对于维护空间，TDSCDMA基站设备与机房内其他设备或墙体之间，应留有足够的维护走道空间、设备散热空间，在设备型号未确定的情况下，空间尺寸和承重应不同的加以考虑。53TDSCDMA室内分布系统工程建设中的注意事项首先，在具体TDSCDMA室内分布系统工程建设过程中应对事先勘察工作特别加以注意。1做好原始信号测试工作如果将要进行室内覆盖的大楼周围存在TDSCDMA现网覆盖，则室外小区有可能对今后的室内分布系统形成干扰，一般情况下楼层越高无线信号越杂乱。因此之前需要在室内环境下对室外宏基站的背景场强进行测试，测试过程中需要记录PCCPCH的数量、扰码、强度以及这些信号在楼层内的分布图。测试在大楼内部可以有选择的进行，比如在大楼底部选择1到2个楼层、在大楼中部选择1到2个楼层、在大楼顶部选择1到2个楼层。建成后的室内分布系统，室内主导小区的信号强度应该比来自室外小区的最强信号高出一定的设计余量。2做好信息收集工作室内勘查主要是为室内覆盖系统的规划设计做好信息搜集工作，通过室内勘查、与物业交流，最后要完成以下任务（1）确定覆盖范围，明确大楼内各楼层的覆盖要求与区别。（2）拍摄足够数量的数码照片，以体现大楼室内细节和外形轮廓。（3）确定内墙、楼板、天花板的建筑材料和大致厚度，以估计其穿透损耗。（4）确定可获得的传输、电源和布线资源，物业对施工的要求。（5）确定基站设备必须的机房以及天线馈线等的安装空间。3当出现与2G共用的情况如果大楼内部已有GSM或CDMA等2G的室内分布系统，也需要进行详细了解天线间距，信源选择原则、天馈型号和走线方式，已有系统可以作为后续TDSCDMA室内分布系统设计的参考。力争获得尽可能详细的大楼建筑图纸，包括每个覆盖目标楼层的平面图，尽可能是AUTOCAD格式的电子件。另外还需要获得大楼内部强电井、弱电井的施工图纸，并在上面标注物业允许走线穿孔的位置以及现有可利用的传输线路。其次，覆盖解决方案的选择。针对TD的技术特点和产品特点，人们提出了多种室内覆盖解决方案，每种方案都有各自的特色，适用于不同的室内场景。与2G室内覆盖相比，内容丰富了许多。这些方案按通道数可以划分为单通道方案和多通道方案；按信源类型可以划分为宏蜂窝方案、微蜂窝方案、RRU方案、无线直放站方案和光纤直放站方案；按室内分布系统主干线内传输的信号类型可以划分为光信号分布方案、射频信号分布方案和中频信号分布方案。各类方案均有其优缺点，需要根据实际情况选择使用。最后，如果为已有2G分布系统，则应做好事先的测试以及后续的干扰防范工作。如共用2G信号事先应该进行2G信号测试，测试项可以包括已有天线的分布信息，测试所在楼层路测信息，所在楼层区域的点信息，测试点的服务小区的小区CELL_ID，测试点服务小区的信号强度,测试点服务小区邻小区的BCCH频点和信号强度；如果条件允许可以进行主要的切换区域进行切换测试，大庆石油学院华瑞学院本科生毕业设计（论文）33重点在于可能的切换区域比如门口，电梯口等进行切换测试，记录主要服务小区和邻小区的信号强度等信息，并可以处理形成2G信号分布图或者表格，以便结合2G反推3G信号覆盖的方法来推算3G覆盖情况。两个系统共用一个分布系统时，由于各个系统在发射有用信号的同时，在工作频带外还会产生杂散、谐波、互调等无用信号，这些无用信号必然会对其他系统产生干扰。如果系统间的隔离度不足，会严重影响系统的性能。由于TD和GSM系统的频率间隔较大，再加上滤波器抑制、MCL和器件损耗，一个系统的终端对另一系统基站的影响微乎其微。所以我们这里主要考虑基站间的干扰。主要考虑有杂散干扰，阻塞干扰，互调干扰以及隔离度要求等。同时在系统合路使用时对于系统合路，无源器件，电缆以及天线的使用也需仔细考虑平衡。54TDSCDMA室内分布系统网络后续优化TDSCDMA室内覆盖分布系统建成后，为使无线网络能提供更好的无线服务，我们还将面临后续大量的网络优化工作需要完成。以下列举几个后续优化主要关注方面（1）综合考虑室内外信号泄露干扰、交错时隙干扰等因素，建议室内小区采用单独的频点覆盖，室内外异频（2）室内覆盖规划和优化中，确保小区间隔离度，严格控制小区覆盖，适当控制切换区大小。原则上，小区覆盖范围内80以上的区域隔离度应达20DB以上（3）对于小区间隔离度较高的场景，可以采用N频点组网方式；当小区间隔离度不足时，应采用异频组网。同时，室内覆盖不同小区间应尽量采用正交性良好的扰码。（4）楼宇的小区规划建议将楼宇的低层与高层单独划分小区。将低层小区与出口处的室外宏小区配置邻区关系，高层小区不与室外宏小区配置邻区关系，避免高层的乒乓效应和握手现象，避免室外宏小区对室内高层覆盖的影响。5电梯覆盖一般贯穿整个楼层，一般在1F进出电梯用户最多，建议将电梯覆盖与1层的小区划分为同一小区，电梯内部不设置切换区，减少切换。在DTSCDMA后续优化中，室内多小区之间的干扰隔离是网络规划和优化的重点，也是提升网络性能的关键措施之一。在实际规划中，通常把每层或者若干层划分为一个小区，利用楼板穿透损耗造成层间隔离，降低小区之间的干扰。但是，在复杂的室内场景下，常常由于各种因素限制，造成小区之间隔离不足，多小区重叠覆盖区域较大，测试结果表明，此时多小区间干扰水平较高，容量和性能均有一定下降。在室内覆盖中另一个相当常见的现象就是乒乓切换问题。室内高层覆盖较易受到室外宏站的干扰，往往出现乒乓效应和握手效应，可以通过设置合理的服务小区和邻区重选质量偏移，以及小区个体偏移等无线参数，使得室内用户优先驻留室内微小区。也可以在窗口和楼梯通道处增加板状天线朝向室内覆盖，以增强室内分布信号对此区域的覆盖，形成单一的主服务小区，消除乒乓效应。但是往往由于室内环境和建筑物制约，无法增加新的天线，在这种情况下，可以通过调整室外天线的方位角和俯仰角控制室外信号，尽量减少室外信号对室内的影响。第6章结束语61论文的工作总结TDSCDMA室内解决方案的确立需要理论与实际相结合，并能够作为网络规划和工程设计实施的指导原则。本文从覆盖，容量，组网方式，干放应用等几个方面，基于CDMA的基础理论和其他移动通信系统的部署经验，结合TDSCDMA的技术特点，提出了TDSCDMA室内覆盖解决方案需要遵循的基本原则。本文按照一定的顺序详细阐述了TDSCDMA室内解决方案的理论研究和实际验证，这也是研究室内解决方案的方法。确立一个系统的工程实施原则首先要从系统的特性研究入手，从特性研究中归纳总结出实践需要注意的原则并加以验证，对于移动通信系统而言，就是覆盖与容量