隆尧丰达煤矿办公楼宿舍楼G网室外覆盖分布系统设计方案.doc

中中 国国 联联 通通 河北河北 20092009 年年 GSMGSM 网室外覆盖工程网室外覆盖工程 室外分布系统方案室外分布系统方案 工程名称 工程名称 隆尧丰达煤矿办公楼宿舍楼隆尧丰达煤矿办公楼宿舍楼 G G 网室外覆盖分布系统网室外覆盖分布系统 覆盖方式 覆盖方式 室外覆盖室外覆盖 建设单位 建设单位 中国联通有限公司邢台分公司中国联通有限公司邢台分公司 集集 成成 商 商 河北电信设计咨询有限公司河北电信设计咨询有限公司 设计单位设计单位 河北电信设计咨询有限公司河北电信设计咨询有限公司 设计时间 设计时间 2009 年年 4 月月 2 日日 中国联通邢台分公司中国联通邢台分公司 隆尧丰达煤矿办公楼和宿舍楼隆尧丰达煤矿办公楼和宿舍楼 GSMGSM 室外覆盖分布系统新建方案室外覆盖分布系统新建方案 工程名称隆尧丰达煤矿办公楼和宿舍楼室外覆盖分布系统 工程地点丰达煤矿 覆盖面积6000 平米 工程总造价34577 28 元 联系人 物业联系 电 话 工程实施单位河北电信设计咨询有限公司 目录目录 1 工程设计概述 3 1 1 建筑物情况描述 3 1 2 建筑物内当前覆盖系统情况简要描述 3 1 3 新建的目的 3 1 4 技术指标要求 3 1 5 本设计方案工程规模简介 4 2 方案设计依据 5 3 现场勘测报告 5 3 1 新建目标情况描述 5 3 2 勘测结果说明 5 3 3 新建事项说明 5 4 设计思路 5 4 1 主机及信号选取 5 4 2 覆盖区域 6 4 3 设备安装位置 6 4 4 施主基站详情况 6 4 5 天馈系统 6 4 6 有源设备的引入对基站噪声的影响分析 6 4 7 系统下行信号计算 7 4 8 系统上下行平衡分析 8 4 9 设计原则 8 5 工程规模描述 9 6 设备选型及主要性能指标 9 主要设备性能指标 10 室内光纤直放站近端 GZF900 IIIA 10 5W 光纤直放站 GZF900 IIIB 5W 11 7 设计方案分析 14 7 1 业务量分析 14 7 2 电磁辐射防护分析 14 8 安装走线说明 15 8 1 主设备安装位置说明与要求 15 8 2 天线安装要求 15 8 3 馈线布放要求 15 8 4 无源器件的安装要求 16 8 5 电源要求 16 8 6 避雷接地 16 8 7 注意事项 17 9 系统原理图 18 10 施工安装图纸 19 11 工程造价预算清单 20 1 工程设计概述 1 1 建筑物情况描述 隆尧县丰达煤矿位于隆尧县城西部 是邢台市矿业类重点企业 丰达煤矿办公楼共 4 层 宿舍楼共有两栋 分别为四层和二层 餐厅为一层 办公楼位于厂区的最北侧 四层宿舍楼和餐厅依次向南排开 二层宿舍楼在四层宿 舍楼的东侧 各楼内信号均较差 需覆盖的面积为 6000 平米 1 2 建筑物内当前覆盖系统情况简要描述 根据现场勘测 丰达煤矿办公楼 宿舍楼及食堂楼内 GSM900 通信网络为弱信号区 其的实际勘测测试表如下表 覆盖区信号强度小区号通话质量 办公楼大厅 8332445 一般 办公楼东侧 7832445一般 办公楼西侧 7632445一般 1F 8032445一般 2F 7832445一般 3F 7532445一般 4F 7032445一般 矿长办公室 7632445一般 会议室 6032445一般 职工培训室 7032445一般 宿舍楼门前 8332445一般 1F 9732445一般 2F 8032445一般 3F 6032445一般 4F 6832445一般 小宿舍楼前 8032445一般 1F 8032445一般 2F 7732445一般 餐厅门前 6932445一般 餐厅内部 7032445一般 隆尧县丰达煤矿的办公楼和宿舍楼内中国联通手机用户比较多 而联通手机信号在 其室内为弱信号区 严重影响了用户正常通话 因此非常有必要对其进行 GSM900 联通网 络信号覆盖 1 3 新建的目的 a 由于办公楼没有进行过室内覆盖经常出现掉话 拨打困难的现象 b 通过进行室内覆盖达到办公楼信号覆盖场强均匀 电话能够正常拨打 1 4 技术指标要求 1 1 GSMGSM 设计指标设计指标 1 无线信道的呼损率小于 2 无线信道的接通率大于 98 2 无线覆盖区内可接通率 要求在无线覆盖区内的 95 位置 99 的时间移动台可 接入网络 3 无线覆盖边缘场强 覆盖区域内小区道路覆盖场强大于 75dBm 覆盖区域内建筑窗口覆盖场强大于 75dBm 4 载干比 同频道干扰保护比为 C I 12dB BCCH 考虑 GPRS 信道 C I 9dB TCH 200KHz 邻频道干扰保护比 C I 9dB 400KHz 邻频道 相邻第二频道 干扰保护比为 C I 41dB 5 信号泄露 小区内新建基站 在距小区外墙 10 15 米处覆盖系统场强应在 85dBm 以下 采用耦合宏基站 宏基站有线延伸 方式 在距厂区外墙 10 15 米处覆盖系统场强 应在 75dBm 以下 但不改变施主小区的覆盖范围 6 在基站接收端位置的收到的上行噪声电平小于 110dBm 7 分布系统覆盖区与周围各小区之间有良好的无间断切换 8 室内覆盖区误码率 RxQual 等级为 3 以下的地方占 95 以上 2 2 GSMGSM 设计指标设计指标 1 干扰保护比 同频干扰保护比 C I 12dB 不开跳频 C I 9dB 开跳频 2 邻频干扰保护比 200KHZ 邻频干扰保护比 C I 6dB 400KHZ 邻频干扰保护比 C I 38dB 3 无线覆盖区内可接通率 要求在无线覆盖区内的 95 位置 99 的时间移动台可接入网络 4 无线覆盖边缘场强 室内 85dBm 室外 10 米以外 90dBm 5 对于电梯 地下停车场等边缘地区覆盖场强要求 场强 90dBm 此外 要求覆盖区与周围各小区之间有良好的无间断切换 1 5 本设计方案工程规模简介 本工程要求对丰达煤矿的办公楼和 2 栋宿舍及食堂楼进行覆盖 覆盖面积 6000 平 米 G 网采用室外分布系统的方式 对整个办公楼以及两栋宿舍和食堂楼进行全面的覆 盖 以满足 G 网业务的需求 本次工程总投资预算 34577 28 元 2 方案设计依据 1 中国联通 2008 年 7 月下发的 中国联通室内无线综合分布系统设计指导意见 暂行版 2 中国联通河北分公司与相关集成商签订的 关于直放站及室内覆盖系统建设项目 的框架协议 3 YD T 1554 2007 900MHz GSM 数字蜂窝移动通信网直放站技术要求和测试方法 4 中国联通 GSM WCDMA 数字蜂窝移动通信网技术体制 5 中华人民共和国国家标准 电磁辐射防护规定 国标 GB8702 88 6 信部无 2002 479 号 关于第二代公众移动通信系统频率规划问题的通知 7 FCC 和 GSM 900ETSI 标准 8 河北联通公司与集成商签定的有关合同 9 室内分布系统相关设备和器件的参数手册 10 河北联通公司邢台分公司和丰达煤矿业主方面对此次工程的要求 3 现场勘测报告 3 1 新建目标情况描述 该单位的办公楼位于厂区的最北侧 四层宿舍楼和餐厅依次向南排开 二层宿舍楼 在四层宿舍楼的东侧 本次工程采用 10W 的直放站 用 2 个射灯美化天线覆盖整栋办 公楼 用 6 个室外定向天线两栋宿舍楼以及餐厅 3 2 勘测结果说明 办公楼 宿舍楼和餐厅内信号场强很弱或不稳定 经常出现电话掉话 声音模糊 拨打困难 需要做室外覆盖 根据现场勘测的情况 决定采用光纤直放站分布系统的方式对办公楼 宿舍楼和餐 厅进行整体的覆盖 3 3 新建事项说明 安装分布系统 具体事项如下 1 按 2G 3G 标准设计一套分布系统 2 系统中所有器件及馈线均符合 2G 3G 网络 3 分布系统保证覆盖效果 要求在无线覆盖区内的 90 位置 99 的时间移动台 可接入网络 4 设计思路 4 1 主机及信号选取 G 网主机采用 1 台 5W 光纤直放站 在离本覆盖区较近的基站耦合信号经光纤直放站 将信号放大后对该办公楼进行覆盖 4 2 覆盖区域 本工程主要覆盖丰达煤矿的办公楼 宿舍楼和餐厅 总覆盖面积约 6000 平米 具 体设计覆盖统计情况如下 大楼覆盖情况统计表大楼覆盖情况统计表 建筑名建筑名 天线数量天线数量 副 副 覆盖区域覆盖区域 覆盖面积覆盖面积 职工宿舍楼6 办公楼 1 4F 职工食堂 宿舍楼 2 号 1 2F 4080 锅炉房1宿舍楼 1 号西侧 职工食堂1宿舍楼 1 号东侧 1920 4 3 设备安装位置 本期新建 G 网的信源光纤直放站设备 1 台具体的安装位置情况如下表 系统 设备名称型号安装位置覆盖区域 GSM 光纤直放站10W4 层的宿舍楼 1 号西侧墙壁上 办公楼 两栋宿舍 食 堂 4 4 施主基站详情况 本期作为 G 网光纤直放站从邻近基站耦合信号 此施主基站的基站号由局方提供 4 5 天馈系统 根据现有环境决定采用定向射灯美化天线及室外定向天线进行覆盖 馈线选择阻燃 1 2 同轴电缆 信号传输网络采用 800M 2500M 无源器件 4 6 有源设备的引入对基站噪声的影响分析 由于直放站本身存在的热噪声 上行链路信号在放大过程被叠加了热噪声 所以直 放站的引入必然会造成对基站上行噪声的抬高 直放站在正常工作时不可避免会有噪声电平输出 其输出的噪声电平为 Prep noisePrep noise 10log 10log K K T T B B NFrep Grep NFrep Grep dBdB 1 直放站热噪声经过放大和传输路径损耗后 到达基站接收机输入端的热噪声电平 NinNin Nin Nin Prep noise Lbts repPrep noise Lbts rep 1 基站接收机等效热噪声电平 Nbts NbtsNbts 10log10log K T BK T B NFbtsNFbts 式中 K 波尔兹曼常数 1 38 10 23 T 环境温度 可取 295 绝对温度 NFrep 直放站设备噪声系数 dB Grep 直放站上行增益 dB NFbts 基站设备噪声系数 dB Lbts rep 直放站到基站路径衰减净值 包括直放站馈线损耗 直放站施 主天线增益 路径损耗 基站天线增益 基站馈线损耗 当基站引入直放站工作时 直放站上行输出的噪声电平经过路径传输损耗后注入到 基站接收机输入端 因而在基站输入端产生了噪声干扰 这种噪声干扰量可用噪声增量 ROTbts Raise Over Thermal 来表示 ROTbts 10log 10ROTbts 10log 10Nbts 10 10 10Nin 10 1010Nbts 10 10log 1 10 10log 1 10 NinNin NbtsNbts 10 10 10log 1 10 10log 1 10Nrise 10 2 2 其中 令 Nrise Nin Nbts 所以 Nrise NFrep NFbts Grep Lbts rep 在此定义 Nrise 为噪声增量因子 噪声增量因子 Nrise 可以 0 或 0 基站的噪 声增量与其成正比 其数值越大 对基站的噪声干扰就越大 在工程应用中 直放站和 基站的噪声系数是已知的常数 因此噪声增量因子的变量是直放站上行增益 Grep 和直 放站与基站间的综合路径损耗 Lbts rep 直放站安装完毕后 上行路径的损耗值在一定 时间内是相对稳定的 此时上行增益是决定噪声增量因子的唯一变量 显然上行增益越 大 引入基站的噪声增量就越大 上行增益越小 引入基站的噪声增量就越小 这就是 为什么将直放站上行增益调得太大会影响基站的原因 此时 基站输入端的等效级联噪 声系数 NFbts cascade 可表示为 NFbts cascade NFbts ROTbts NFbts 10log 1 10NFbts cascade NFbts ROTbts NFbts 10log 1 10Nrise 10 4 7 系统下行信号计算 自由空间是指相对介电常数和相对导磁均为 l 既介电常数 和导磁轨率 分别等 于真空介电常数 及真空磁导率 的均匀介质所存在的空间 它是一种理想的无 限大的空间 也是现实生活中的某些实际空间为简化问题的研究而提出的一种科学的抽 象 例如 当研究某个具体环境中的无线电波传播时 如果实际介质与障碍物对电波传 播的影响可以忽略 则这种情况下的电波传播就可以认为 或抽象为 是自由空间的传 播 因此自由空间的路径损耗可用下列公式来计算 Lbs 32 45 20lgf MHz 20lgd KM 式中 Lbs 称为自由空间的路径传播损耗 f 为频率 GSM 的频率 909 965MHz 取 930MHz 自自由由空空间间的的损损耗耗表表 dbm1m5m10m15m20m30m50m100m 900M 损耗31 5545 5552 155 6857 6760 0965 5371 55 室室内内传传播播时时阻阻挡挡物物平平均均信信号号损损耗耗表表 G GS SM M 材料类型混凝土墙钢筋水泥墙混凝土楼板 装修好的电梯轿箱 dB 损耗 dB 15 2020 2515 2030 35 材料类型玻璃幕墙 dB 普通玻璃 dB 石膏板吊顶 dB 未装修的电梯轿箱 dB 损耗 dB 8 106 83 5 25 楼层内 底层 查表可知 30 米自由空间损耗为 60 09dB 射灯美化天线增益为 9dBi 多路径衰落余量 10dB 隔墙损耗约 30dB 天线口下行输入功率为 14 1dBm 距天线最远 15 米处的手机场强 天线口功率 天线增益 空间损耗 遮挡损耗 多路径损耗 14 1dBm 9dBm 60 09dBm 30dBm 10dBm 77dBm 4 8 系统上下行平衡分析 直放站具有上下两个链路 有各自独立的增益控制和功率放大能力 为保准网络质 量 直放站站引入基站后 应保持其链路平衡 保持链路平衡不能简单地理解为直放站 的上下行增益设置的平衡 而是对应于施主基站的链路平衡 直放站加入移动通信网络 不能破坏施主基站覆盖区已经建立的上下通道的平衡 直放站调整增益平衡的前提条件 是 上行增益的调整要保证底部噪声不对基站造成干扰 下行增益的调整不影响输出信 号的线性特性 若下行增益远大于上行增益 会导致手机接收场强很高 却打不出电话 若上行增益远大于下行增益 会导致覆盖范围缩小 所以要保持上下链路平衡 必须控 制上行增益与下行增益的范围 通过 4 6 章节的分析在引入直放站以后 基站接收端的噪声电平比无直放站时增加 了 ROTbts 这个值为噪声增量 噪声增量与基站 直放站的噪声系数 直放站的增益 基站发射机至直放站的路径损耗有关 根据计算 当上行增益与下行增益相等时 基站接收端的噪声增量 ROTbts 为 3dB 当上行增益比下行增益小 5dB 时 基站接收端的噪声增量 ROTbts 降为 1 2dB 也就是说 基站的灵敏度下降了 1 2 dB 这时 可以认为直放站引入基本上对基站的无影响 所以 保持链路平衡较合理的范围是上下行增益相差小于 5dB 4 9 设计原则 1 充分利用基站信号 尽量少用有源放大器 合理布置室内天馈线和无源器件 2 考虑到环保的问题 适当增加天线的数量 降低每副天线的输出功率 保证下行 信号到每副天线的输出电平 15dBm 即达到良好的覆盖效果 又不产生环境污染 3 综合考虑天线的数量 位置和输出功率 以及所需覆盖的范围 保证信号的均匀 分布 从每副天线端口到基站接收端的上行信号衰减量接近一致 相差不超过 5dB 4 结合各楼层及电梯结构的情况 综合考虑其功用 装潢等 合理布置天馈线系统 5 各项指标 如 CQT 掉话率等 均符合集团公司测试要求 5 工程规模描述 本工程采用 G 网光纤直放站室外分布系统的方式 通过在室外布放射灯美化天线 对整栋大楼进行覆盖 共采用 5W 光纤直放站 1 台 分布系统共采用室外射灯美化天线 2 副室外定向板状 6 副 本工程拟覆盖的室内面积为 6000 平米 6 设备选型及主要性能指标 主要设备材料表 序号序号器材名称器材名称型号型号 规格规格厂家厂家 1 GSM 光纤近端 机 GZF900 IIIA 河北电信设计咨询公司 2 GSM 光纤远端 机 GZF900 IIIB 5W 河北电信设计咨询公司 3射灯美化天线 HXTDJDSA824 2500 10075 河北电信设计咨询公司 4二功分器 HXPD2 0800 2500 2 200N02 河北电信设计咨询公司 5 耦合器 HXCP2 0800 2500 06 200N02 河北电信设计咨询公司 6线缆 1 2 线缆 联通公司 7跳线 N J N J 7 3M N J N J 7 1M 河北电信设计咨询公司 主要设备性能指标 室内光纤直放站近端 GZF900 IIIA 1 工作频带 设备可根据实际需要使用工作频带的全部或部分 基本工作频带 上行 909 915MHz 下行 954 960MHz 2 IIIA 下行最大 RF 输入电平 5dBm IIIA 下行最小 RF 输入电平 5dBm 3 衰耗 在 900MHz 工作频段内 衰耗 4dB 4 带内波动 在有效工作频带内 1dB 峰 峰 5 输入 输出阻抗为 50 不平衡 N 型连接器 电压驻波比 1 4 6 技术安全要求 应符合 GB4793 84 标准中的有关规定 7 电磁兼容要求 应符合 GB6833 87 标准中的有关规定 8 电源要求 AC220 45 55Hz 22 33V V 9 功率 2 2 一次最小弯曲半径 mm 70 27 900M Hz 7 2 14损耗 dB 100 1500M Hz 10 6 20 工作温度 40 85 是否具有阻燃功能是是 7 设计方案分析 7 1 业务量分析 办公楼 G 网用户数预测 单位 户 建筑面积 75 1 3 60 25 0 012 公式 中 75 为实用面积的比率 1 3 为人员与办公面积的比率 25 为联通 GSM 网的市场 占有率面积的比率 0 012 为联通人均话务量 丰达煤矿话务量预测 ERL 6000 75 1 3 60 25 0 012 2 673ERL 7 2 电磁辐射防护分析 根据中华人民共和国国家标准 电磁辐射防护规定 好国标 GB8702 88 电磁辐 射的限值为 公众照射 在一天 24 小时内环境电磁辐射的场量参数在任意连续 6 分钟内的 平均值应满足功率密度 0 4W m2 频率为 30 3000MHz 职业照射 在一天 8 小时工作时间内 电磁辐射功率密度的平均值 连续 6 分 钟 应 2W m2 频率为 30 3000MHz 对电磁辐射源豁免的要求为 输出功率等于或小于 15W 的移动无线通信设备 频率为 3 300000MHz 时 电磁 辐射体的等效辐射功率小于 100W 本工程天线口最强信号电平为 16 8dBm 约 0 031W 设人员活动范围为距天 线一米以外 则最强功率密度为 0 002W m2 电磁辐射满足公众照射防护要求 8 安装走线说明 8 1 主设备安装位置说明与要求 主设备 10W 光纤直放站 1 台 安装位置 光纤直放站放在公司 4 层的宿舍楼西墙体上 督导也可根据具体情况安 装在合适的位置 安装位置要求如下 1 设备的安装位置必须保证无强电 强磁和强腐蚀性干扰 2 设备安装位置应便于调测 维护和散热需要 3 安装时应用相应的安装件进行牢固固定 4 要求主机内所有的设备单元安装正确 牢固 无损伤 掉漆的现象 5 设备电源插板三芯插座一个 工作状态时放置于不易触摸到的安全位置 8 2 天线安装要求 1 天线固定 挂墙式射灯美化天线必须牢固地安装在墙上 保证天线垂直美观 并且不破坏宿舍 楼 食堂外墙整体美观 2 天线位置 天线的安装位置符合天线点位的设计要求 详见天线安装和馈线走线图 8 3 馈线布放要求 馈线布放馈线布放 1 馈线必须按照设计文件 方案 的要求布放 要求走线牢固 美观 不得有交 叉 扭曲 裂损情况 2 跳线或馈线需要弯曲布放时 要求弯曲角保持平滑 弯曲曲率半径不超过下表 的规定 馈线安装弯曲半径要求 线线 径径二次弯曲的半径二次弯曲的半径一次性弯曲的半径一次性弯曲的半径 1 2 软馈40mm 1 2 210mm70mm 7 8 360mm120mm 3 馈线所经过的线井应为电气管井 不能使用风管或水管管井 馈线尽量避免与 强电高压管道和消防管道一起布放走线 确保无强电 强磁的干扰 4 馈线尽量在线井和天花吊顶中布放 并用扎带进行牢固固定 与设备相连的跳 线或馈线应用线码或馈线夹进行牢固固定 5 馈线的连接头都必须牢固安装 接触良好 并做防水密封处理 走线管走线管 1 对于不在机房 线井和天花吊顶中布放的馈线 应套用 PVC 管 要求所有走线 管布放整齐 美观 其转弯处要使用转弯接头连接 2 走线管应尽量靠墙布放 并用线码或馈线夹进行牢固固定 其固定间距如下表 馈线安装固定要求 1 2 线径馈线线径馈线 馈线水平走线时1 0m1 5m 馈线垂直走线时0 8m1 0m 3 若走线管无法靠墙布放 如地下停车场 馈线走线管可与其他线管一起走线 并用扎带与其他线管固定 4 室外走线穿 PVC 管 馈线进墙前要做回水弯 馈线进出口的墙孔应用防水 阻 燃的材料进行密封 8 4 无源器件的安装要求 1 应用扎带 固定件固定 不允许悬空无固定放置 2 接头应做防水密封处理 8 5 电源要求 主设备 干放等有源设备用电尽量就近单独取电 电线套 PVC 管 电源采用 220V 交流电源供电 电源接入点不受外界开关控制 8 6 避雷接地 主机天线支架 天线 馈线均需接地 接地点为最近处地网 接地采用 16mm 单芯 铜线接入 8 7 注意事项 1 工程负责人及施工队员在工程安装实施前 必须仔细阅读设计方案 天线安装 图和组网图要结合 以组网图为准 施工前必须与物业就一些施工细节达成一致 如全向吸顶天线安装的位置 馈线布放的方式等 2 施工过程中要建立 执行严格的安全管理 现场施工确保人员安全 9 系统原理图 见附表 10 施工安装图纸 见附表 11 工程造价预算清单 隆尧县丰达煤矿工程费用预算隆尧县丰达煤矿工程费用预