GSM网络的室内分布设计与优化

1、gsm网络的室内分布设计与优化 毕业设计论文设计论文题目摘 要关键词 网络优化abstractwith the development of society the city of mobile communications users rapid increase and high building more and more traffic density and cover requirements are rising because the modern urban architecture frame structure and large scale on the mobile

2、communication signals have very strong shield effect in the bottom of the large buildings and underground shopping malls underground parking lot environment and the mobile communication signal is weak formed the mobile communication of blind area in the middle of the floor due to the different from

3、around the base station signal overlap produce table tennis effect cell phone frequent switching and even drop the words serious impact on the mobile phone use in the high-rise buildings as the base station antenna height limit cant normal coverage also is the amount of mobile communication in some

4、buildings although cell phones can normal conversation but the user density base station channel crowded the mobile phone internet difficult visible indoor coverage and optimize the urgent problemthis paper mainly studies the gsm network distribution of indoor design also called the indoor coverage

5、hereinafter referred to as indoor coverage and optimization based on indoor coverage system optimization for simple research and on the basis of analysis combined with the actual conditions of the library of predominant the survey analysis we give complete design finally using his mobile phone and t

6、est software to the scene test this paper design indoor coverage system is tested and analyzed key wordsndoor coverage network optimization目 录前 言1第一章 gsm网络的室内覆盖的意义和现状2第一节 gsm网络的室内覆盖的意义2第二节 gsm与室内分布系统现状分析3一gsm系统概述3二室内分布系统现状4第三节 本章的主要工作5第二章 gsm移动网络室内分布系统概述6第一节 概念6第二节 ids的类型及其特点6一信号源的分类和特点6二分布系统的分类和特点7

7、三ids系统结构10第三节 本章小结13第三章 gsm室内覆盖网络优化概述14第一节 工程勘测设计14一工程设计步骤14二典型场所室内分布系统的建设思路15三系统场强分析16四室内覆盖规划原则16五室内覆盖系统测试要求和验收17六室内覆盖系统的参数调整17第二节 gsm室内覆盖网络的优化19一相邻小区的确定19二重选和切换的优化19三载频调整优化20四优化过程与网络存在问题的分析20第三节 本章小结21第四章 实例分析22第一节 室内覆盖准备工作22第二节 方案设计24结 论7致 谢9参考文献0附 录1一英文原文1二英文翻译4前 言gsm网络规模的扩大宏蜂窝基站密度不断增加城市的室外覆盖已基本

8、做到了无缝连接话音质量也进一步得到了改善和提高但与此同时网络的室内覆盖还比较差主要表现在现代都市中建筑物越来越高越来越多越来越密集移动通信的无线电信号在其间受到阻挡而衰减现代建筑多以钢筋混凝土为骨架再加上全封闭式的外装修对无线电信号的屏蔽和衰减特别厉害所以在室内很难进行正常的通信在一些高层建筑物的低层基站信号通常较弱存在部分盲区在某些超高建筑物的高层又没有覆盖大多数的地下建筑如地下停车场地下商场地铁隧道等场所通常都是盲区特别是在一些没有完全封闭的高层建筑的中高层进入室内的信号非常杂乱近处基站的信号远处基站的信号通过直射折射反射绕射等方式进入室内信号忽强忽弱不稳定同频邻频干扰严重手机在这种环境下

9、使用未通话时小区重选频繁通话过程中频繁切换话音质量差掉话现象严重这样室内覆盖问题的重要性逐渐突出因此提高网络的室内覆盖质量也就成为工程建设和网络优化工作的一项重要内容由于移动通信网络的不可以预知性比如周围环境话务量等另外网络规划中有大量的小区设计参数比如接入电平门限切换电平门限相邻小区定义频率配制等他们会直接影响网络的服务质量所以为了保证整个移动网络的服务质量就必须不停的观察和检测整个移动网找出并排除故障提高网络质量如提高接通率提高话音质量降低掉话率等这是网络优化的基本任务一个完善的网络往往需要经历从最初的网络规划工程建设投入使用到日常维护网络优化的历程并进入循环对相对稳定的gsm网络加强优化

10、工作搞好运行维护提高通信网络质量第一章 第一节 随着通信技术的不断发展移动通信运营商已经建成了比较完整的移动通信网络但广大用户对通信的服务质量也提出了越来越高的要求室内覆盖作为移动通信网络覆盖的一个薄弱环节已经成为急待解决的技术问题之一根据相关资料统计部分地区的室内话务量已在总话务量中占有较高的比例因此加强室内覆盖对于提高移动通信质量具有重要的意义室内分布系统就是将宏蜂窝站微蜂窝或直放站作为信号源通过耦合器功分器等无源器件进行分路经由馈线将信号尽可能地分配到每一副分散安装在建筑物各个区域的低功率天线上从而实现室内信号的均匀分布保证室内区域拥有理想的信号覆盖可以比较全面地解决室内覆盖中存在的各种

11、问题3室内分布系统的主要作用有完善网络覆盖密集市区建筑物的低层大型建筑物的楼体中心电梯以及地下场所对信号的屏蔽和吸收非常严重造成这些地方的信号变得很微弱甚至成为盲区通过建设室内分布系统可以改善对这些地方的覆盖改善网络质量在大楼的中层和高层可能会同时存在周围几个基站的信号有时更远处的基站信号也会通过多径传输进入室内导致室内信号杂乱同频邻频干扰严重通过建设室内分布系统可以减少手机在这些地方的掉话和频繁切换提高通话质量提高网络容量在大型商场高级宾馆和会展中心等地方虽然信号覆盖不错但由于话务量大信道阻塞严重这时可以利用微蜂窝甚至宏蜂窝基站作为信号源结合室内分布系统来满足这些区域的容量要求5因此改善室内

12、覆盖既是对室内盲区的改善也是对室内话务繁忙的改善同时也是对室内通话质量的改善由此可见改善移动通信室内覆盖问题具有多重意义一方面可以扩大信号覆盖面减少盲区增加业务量第二节 一gsm系统概述gsm global system for mobile communication 移动通信系统1是基于tdma的数字蜂窝移动通信系统gsm是世界上第一个对数字调制网络层结构和业务作了规定的蜂窝系统gsm是为了解决欧洲第一代蜂窝系统四分五裂的状态而发展起来的在gsm之前欧洲各国在整个欧洲大陆上采用了不同的蜂窝标准对用户来讲就不能用一种制式的移动台在整个欧洲进行通信另外由于模拟网本身的弱点使得它的容量也受到了限

13、制为此欧洲电信联盟在1980初期就开始研制一种覆盖全欧洲的移动通信系统即gsm系统目前我国的移动通信网就是主要以gsm系统为基础的移动网络系统4gsm是由移动台 ms 基站子系统 bss 网路子系统 nss 操作支持系统 oss 组成其中基站子系统在移动台和网路子系统之间提供和管理传输通路包括ms与gsm系统的功能实体之间的无线接口管理nss管理通信业务保证ms与相关的公用通信网或其他ms之间建立通信nss不直接与ms互通ms bss nssgsm系统的实体部分操作支持系统则为运营部门提供一种控制和维护这些运行部分的手段它是目前基于时分多址技术的移动通信体制中最成熟最完善应用最广的一种我国于1

14、993开始建立gsm实验网到目前已建成了覆盖全国的数字蜂窝移动通信网是我国公众陆地移动通信网的主要方式之一14二随着gsm网络容量的不断扩大基站也越来越密集在大城市已经实现了室外的无缝覆盖但是室内覆盖的问题一直都没有得到很好的解决主要原因是现代化大规模建筑物穿透损耗的影响比较大无线电波在传播过程中由于受地形地物或建筑物的影响会存在阴影效应多径干扰等情况从而造成信号衰落在其覆盖范围内出现信号弱或无信号的盲区典型的如电梯高层建筑物内部车库和地下通道等为解决上述室内信号覆盖不理想的问题目前最有效的解决方法是在建筑物内安装室内分布系统该系统就是将基站的信号通过有线方式直接引入到室内的每一个区域再通过小

15、型天线将基站信号发送出去从而达到消除室内覆盖盲区抑制干扰的目的它不仅能够解决宏蜂窝中的覆盖问题分担宏蜂窝的话务量为楼内的移动通信用户提供稳定可靠的室内信号使用户在室内也能享受高质量的移动通信服务而且选址灵活安装维护简单方便因而得到日益广泛的应用gsm系统的发展经历了三个阶段网络建设初期主要矛盾是覆盖问题网络建设中期主要矛盾是容量问题网络发展后期质量就成为主要矛盾gsm系统发展到现在网络质量己成为运营商之间竞争的关键只有不断地提高网络质量才能吸引更多的客户而改善室内覆盖则可以大大地改善网络质量提高寻呼成功率吸收更多的话务量分析表明有三种地方是室内覆盖的重点高层建筑这些地方由于信号较杂乱受到的干扰

16、比较严重因此虽然手机的信号有时候很强但不稳定在10层以上的高层建筑及地势较高的市区由于孤岛效应和受同频或邻频干扰的影响会产生乒乓切换 高切换点 及掉话改善这些地区的覆盖可以提高接通率减少掉话率建筑物内部和阴影处在地下场所存在信号盲点特别是因建筑物的屏蔽楼层隔墙的阻挡会使信号有5dbm20dbm甚至20dbm以上的衰耗使手机无法上网话务密集地区如会场商场体育馆等话务量非常高在繁华的商业街露天集体活动场所批发市场及展览馆内会出现手机的密集点 热点 等等常会使其周围基站信道堵塞率上升在这些地方安装室内覆盖系统可以吸收话务减少网络的拥塞率提高接通率因此城市蜂窝网的建设应由室外向室内由二维平面向三维立体

17、覆盖的方向转化而实现这一转化的最佳方案就是采用微蜂窝或直放站以及与之配套的室内分布系统但是却面临2个主要问题技术问题当网络规模用户数话务量达到一定程度时宏蜂窝已无法满足高话务区域需求室内结构复杂存在大量盲区市内高楼林立信号复杂产生乒乓效应来自楼内室内的话务量持续增加分担宏蜂窝话务量减轻网络压力商业问题当移动运营商之间竞争达到一定程度时移动信号要求无缝覆盖话费收入是运营商最主要的收入来源要求尽可能高的通信质量包括接通率掉话率话音质量低成本的投入完善和优化室内信号的覆盖室内覆盖系统正是在这种背景之下产生的第节 本章主要介绍了室内分布系统的意义及现状从gsm网络的室内分布系统概述及产生的背景存在的问

18、题和典型的解决方案入手介绍了室内分布系统建设的必要性系统的类型及特点室内覆盖既可延伸网络的覆盖区域改善网络服务质量提高运营商的信誉又能增加运营商的收益可获得良好的经济效益和社会效益但必须强调的是室内覆盖尤其是无线方式的室内覆盖是一个网络的组成部分因此进行室内覆盖设计时应从全网的角度进行全面的考虑不能因为某个室内覆盖站影响了全网的质量第章 gsm移动网络概述第一节 室内分布系统也叫室内覆盖系统 ids 室内覆盖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实施方案近几年在移动通信运营商中得到了广泛应用室内分布系统主要由以下部分组成信号源系统按信号源可分为蜂窝系统直放站系统分布系统包括同轴电缆

19、布线光纤布线和泄漏电缆布线各种发射天线 隐型天线显型天线 功分器 二功分四功分等 必要时还需要添加干线放大器 当信号源距离天线过长信号衰减过多时 第二节 ids的类型及其特点一信号源的分类和特点按信号源的不同可分为下述两类室内分布系统一蜂窝系统 包括微蜂窝和宏蜂窝 优点是信号稳定可靠通过质量好优点是投资省安装方便快捷可以很快解决信号弱和盲区问题三信号源的选择在有光纤资源可利用并且用户容量不大的地方应优先考虑使用光纤直放站作为信号源如果用户容量较大且本建筑物上有宏蜂窝基站可以通过耦合器或功分器将宏蜂窝基站输出信号的一部分引入室内如果本建筑物上没有宏蜂窝基站或宏蜂窝基站没有空闲容量则可以采用微蜂窝

20、作为信号源11如果用户容量非常大也可以采用宏蜂窝基站作为信号源表21 各类信号源分析比较信号源优点缺点无线同频直放站12不需铺设传输线路设备造价低配置简单不能提高容量对无线环境要求高对施主基站需要严格选择对室内信号要严格控制无线移频直放站不需铺设传输线路对空间隔离度要求不高信号相对纯净和稳定不能提高容量配置复杂造价较高光纤直放站对无线环境要求低信号纯净和稳定不能提高容量设备造价较高对施主基站仍有反向干扰而且需要提供传输电路宏蜂窝基站 己有 结构简单投入小对原基站的噪声和容量有一定的影响微蜂窝或宏蜂窝基站 新建 增加了系统容量不需要从其他基站引用信号使用方便灵活设备和机房投资较大需要增加传输电路

21、对于gsm需要频率规划对cdma需要pn规划和安装gps在没有光纤资源可利用或光纤很难到达并且用户容量不大的地方可以采用无线直放站作为信号源但对于无线同频直放站必须严格控制干扰由于高层建筑主要分布在城市的繁华地段基站分布很密直放站系统容易造成对其他基站的干扰并且没有从根本上解决吸收话务量的问题所以在城市应当首选蜂窝室内分布系统二分布系统的分类和特点按所采用设备的不同分布系统可分为无源系统和有源系统 一无源系统主要由无源器件组成设备性能稳定安全性高无噪声累积维护简单成本低信号经过功分器耦合器和线路衰耗后均匀分布到各个天线覆盖效果较好但系统设计较为复杂灵活性差当功率损耗较大时需加干线放大器 二有源

22、系统信号经过各级衰耗后到达末端时可被放大器放大达到理想的强度增益自动校验无须调节场强分布均匀可保证覆盖效果但建设和维护复杂近端和所有远端设备都需要电源有源设备易损坏系统的安全性和稳定性较差考虑到设备的安全性稳定性以及工程造价无源系统在实际工程中采用更多此外如果按布线材料的不同室内分布系统还可以分为同轴电缆系统光纤系统泄漏电缆系统和光电混合系统等要严格控制光端机的输入功率防止光转换器输入过载一般要在光电转换之前加合适的假负载光和光电转换如果调试不好信号会发生畸变严重影响信号质量光纤比较脆弱在安装和维护过程中容易被损坏经常会出现光纤损坏传输中断的情况在维护时要多加注意与射频电缆系统相比光纤室内分布

23、天线系统由于使用了光端机因此增加了很多有源模块在投入成本上相对要高一些但在近端和远端都需要增加光电转换设备系统造价高光纤分布系统信号传输距离远适用于超大型建筑及距离较远的楼群另外泄漏电缆造价昂贵也是制约这种天线系统广泛应用的因素光电混合室内分布天线系统实际上不管是射频电缆室内分布天线系统还是光纤室内分布天线系统其末端的天线都是通过电缆来连接的这里所说的光-电混合室内分布天线系统是在一个建筑物中部分楼层使用射频电缆分布天线系统部分使用光纤分布天线系统在近距离范围内通过射频电缆充分利用微蜂窝或者直放站的功率再通过耦合器耦合出很小的一部分能量输入到电光转换器最后利用光纤将微弱信号传送至远端这种方式可

24、充分发挥两者各自的优势综上所述 实际工程中由于性价比等原因无源室内分布系统应用最多最广设计也最复杂如下表22中是信号分布系统四种系统的优点和缺点分类比较表22 信号分布系统分类比较信号分布系统优点缺点无源电分布成本低故障率低安装方便无噪声积累工作频带宽由于信号源功率有限和传输损耗无源系统有效覆盖范围不大有源电分布设计简单布线灵活信号调整方便覆盖范围较大成本高故障率高有噪声积累工作频带窄光电分布结合了电分布和光纤分布的优点覆盖范围大需要光一电转换泄漏电缆分布安装方便信号均匀引入噪声小造价昂贵关于信号分布系统选择问题对于小型室内覆盖一般指覆盖面积在1万平方米以下应采用无源电分布系统对于中大型室内覆

25、盖一般指覆盖面积在5万平方米以下通过加干线放大器的电分布系统来实现覆盖加入干线放大器会引起噪声恶化和插损所以要仔细地测量和计算在满足覆盖指标的条件下尽量少用干线放大器最好不超过4个另外干线放大器的级联会形成噪声积累一般不采用级联方式对大型建筑物或离散型区域进行室内覆盖时可以采用光-电综合分布的方式把电信号转换为光信号后通过光纤传输到大型建筑物的分层或各个离散区域然后通过光-电转换进入到室内的信号分布系统中漏缆分布作为一种特殊的电分布方式用于普通天馈系统难以发挥作用而又必须覆盖的特殊区域如隧道地铁等宏蜂窝为主兼顾室内覆盖通过功分器将基站输出信号分配到多个天线这些天线可以包括室内和室外实现室内和室

26、外的同时覆盖特点室内覆盖要求容量要求不是很大图21 室内站与室外站共同覆盖如图21所示给出了一个三扇区基站其中一个扇区的信号有一部分被引入室内这种方式可应用于室内结构比较简单需要分别覆盖的区域数目不大针对现在许多中等城市的情况不少重要建筑同时就是宏蜂窝站址而且这些建筑需要重点覆盖的室内区域也不是很复杂所以这种结构有一定的代表性复杂环境的室内覆盖对于话务集中容量要求高的大型展览中心和商业中心需要建设单独的微蜂窝建设的重点在于天线安位置的选择以装点的选择由于室内覆盖的预测很困难所以天线类型的选择天线安装及功率分配系统的设计将是工作的重点图22是一个八层商业中心的室内覆盖设计图 功率分配系统 应用了

27、不同类型的功分器和天线由于不同天线距离bts的远近差别很大同时每个天线也根据覆盖区域的不同需要不同的发射功率因此非对称功分器在其中扮演了重要角色可以看出这种形式的室内覆盖在建设和设计上都需要较大的投入所以事先一定要作好话务量预测避免建设的盲目性图22 复杂的室内覆盖系统无源直放站在某些应用场合在离基站很近的地方仍然存在室内的覆盖盲点如地下室和大楼的中心部位这时可以用一种非常简单的方法将信号引入覆盖忙区如图23所示图23 直接将信号引入室内这种方式的局限性在于室外信号必须非常理想信号质量和信号强度都处在理想的水平室外天线的方向性要好一是提高对下行信号的选择性同时减小上行信号对其它站的干扰从形式上

28、看这种模式类似于直放站 repeater 所以也有人称之为无源直放站但是它没有任何有源器件没有滤波器唯一的优点在于成本低有源直放站在一些中小商场及餐厅等对容量要求不是很高的地方直放站不失为一种经济实用的解决方案如图24所示有关直放站101的讨论已经很多需要着重强调的是严格限制直放站的重发覆盖尽量避免室外泄露直放站9的增益设计应考虑两方面的问题一是上下行的链路平衡二是上行信号不能太强一面给其它基站造成干扰图24 直放站覆盖系统框图大型室内覆盖分布系统对于大型的室内覆盖系统分布天线会达到上百付如果使用功率分配器损耗将变得无法接受由于光纤的传输损耗短距离内几乎可以忽略不计因此使用光纤系统进行功率分配

29、就成为理想方案图25是一个光纤分配系统框图根据实际的应用经验经常遇到的问题主要有严格控制bts的发射功率防止光转换器输入过载一般要在光电转换之前要加合适的假负载bts的输出功率不要随意调整图25 光纤分配系统框图第节 ids的各项分类及其特点ids建设的必要性ids与一般移动通信基站的区别阐述了其他覆盖系统没有的优势从而为以下的分析研究做出必要铺垫第章 gsm网络优化概述第一节 同时根据建筑物内的人员职业分布情况估算其中潜在的移动用户数量从而估算出该场所潜在的话务量二初始规划现场查勘之前应进行初始规划工作包括获取楼层布局图和当前管线分布图以及与该建筑相关的信息包括附近网络的信息三实地勘测确定覆

30、盖域室内覆盖的目的是在建筑物内部需要场强覆盖而基站信号又无法辐射的区域提供理想的信号覆盖因此工程设计的首要工作是勘测确定哪些区域己被基站所覆盖哪些区域还需室内分布系统增强信号在勘测时应特别注意话务繁忙地带即用户最经常使用移动电话的地方往往这一区域要设计一个分布天线确定大的方向之后再对一些细节做勘测如天花板情况是否适合走线弱电井准备安装位置室内具体情况长宽房间等为后期室内覆盖设计规划设计一张图表四预测覆盖效果并确定工程方案要想取得良好的室内覆盖效果在工程实施前必须到实地进行仔细的勘察如楼层的路测轨迹对路测楼层中的各层信号效果进行分析包括信号好差通话质量好差切换掉话情况是否有盲区等以确切的知道哪些

31、区域属于弱信号区哪些区域是盲区还有哪些区域是话务特别集中的地方经过实地勘测可基本确定各分布天线的位置为了使方案规划更加准确可以对这些区域进行场强覆盖测试为使工程具有良好的性能价格比工程设计还需选取放大量合适的室内分布系统五频率规划频率的选择 特别是应参考现场勘察的扫频结果如果开通前周围网络频率规划变化过大应重新进行扫频测试长远考虑室内分布系统会越来越多配置也会越来越大专门的频点分配非常重要不但有利于频率规划而且节约室内设备投资六参数规划手机进入建筑物内部后保证其大部分时间占用室内分布系统的信号其参数设置必须结合周围的无线环境和周边基站的性能进行七室内分布系统的安装布线分布端的主馈线由基站引出通

32、过线井分别铺设至各层各层分布馈线走吊顶上方线槽竖井和平面所使用的馈线应用扎带扎紧防止电缆自重拖动接头馈线弯曲应严格符合最小弯曲半径要求馈线布放严格按照弱电桥架走线所有器件均要良好固定做到美观整洁不影响大楼整体外观二典型场所室内分布系统的建设思路一地下场所由于地下场所对无线信号屏蔽使这些场所不存在信号的乒乓切换干扰和室内信号泄漏等问题所以可以在这些场所选用增益合适的天线进行大范围覆盖以减少天线数量以及采用小功率的信号源来节省投资二电梯井电梯井是一个狭长和相对密闭的空间可以在电梯井的顶部安装定向天线 八木天线或板状天线 或者在电梯井的中间安装全向天线由于电梯箱底衰减比较大所以不建议将天线安装在电梯

33、井底部分析不同建筑物的多次测试结果可得在电梯顶部安装一面定向天线可覆盖810层左右如果采用全向天线上下可覆盖8层左右在明确设计方案时必须做出详尽的测试以保证方案能够满足覆盖要求对电梯井的覆盖有时也采用其他的方法如在电梯口逐层安装天线采用随行电缆或泄漏电缆等在工程中可根据具体情况来决定3dbm以下的全向吸顶天线根据场强模拟测试和建筑物的具体情况来决定天线数量一般天线覆盖距离在20m左右在建筑物的边缘尤其是靠近窗户的地方可采用定向吸顶天线以避免室内信号外泄在设计和建设中有时小但要考虑本楼层的平面覆盖还要考虑大楼的立一体覆盖楼层损耗一般在1020db三系统场强分析因室内的环境远比室外环境复杂设计的难

34、度比较大依靠经验的成分也比较多又由于室内分布系统的造价很高因此在工程设计中应对覆盖区域尽量进行准确的场强测试以在保证覆盖要求的前提下尽量降低工程成本下面就有关室内分布系统场强测试和安装设计方面的问题进行论述安装设计主要是天线位置的确定最好的方法是进行射频模拟测试即在特定的建筑环境内对信号的传播进行模拟测试测试的方法是使用一个信号发生器在每个设计安装天线的位置上发射信号并由一个移动接收机在覆盖区域内多个点进行信号接收每个点都读取数据若干次 每次轻微改变天线的位置 然后取这些数据的平均值当发射点和接收点同处一室且相距只有几米或几十米时电磁波属于直线传播其信号的衰落在一定的距离内呈平方的关系 即距离

35、扩大一倍衰耗增加6db 如超出一定距离则超出的越多信号衰落的幅度就越大有时竟达到3次方的关系所以室内分布系统的设计距离一般不应超过70m200m一般来说房屋越大房顶越高一定距离就越大四室内覆盖规划原则现场实测和omc统计室内通话质量良好无乒乓切换发生5 室内覆盖保证在95以上所需要室内覆盖的地区不论空闲和通话状态用户占用室内信道95室内用户占用保证95以上的信道占用由室内用户产生并尽可能达到100无信号泄漏保证室内信号不对室外网络产生干扰室内信号在覆盖边界 如窗口 在保证室内通话基础上不会太强环保性保证室内信号在规定的最高电平以内一般规定在人员经常停留地区最高信号接收电平不超过-25dbm如果

36、作为一般准则窗口电平应保持在7580dbm如果有干净频段此范围应在-8575dbm室内系统测试要求和验收室内分布系统测试要求查看设计文件看厂商是否根据设计和移动公司要求信号覆盖了预定区域室内分布系统原则上要求测试每个楼层每根天线的输出每根天线做定点测试看每个小天线是否正常输出要求天线低下 不受任何阻挡直线距离小于50cm 信号强度应该高于-30dbm一些重要楼层要做dt测试如大堂地下停车场电梯等低中高各选一层尤其是大堂出口电梯要注意是否能正常切换高层不能与外面信号发生频繁切换尽量设计不发生切换除了一楼门口其他地方理想状况是不与外面大站信号切换室内分布系统切换设计原则是尽量使用室内信号高层不发生

37、频繁切换出口能与外面正常切换cqt定点测试要求100合格即不允许发生掉话单边通话质量不清的情况每根小天线都能正常输出有源系统放大设备电源稳定工作正常dt测试在设计覆盖范围内蜂窝室内分布系统和直放站室内分布系统要求不相同总体说蜂窝室内分布系统要求比直放站室内分布系统高蜂窝室内分布系统要求话音质量98覆盖率99掉话率0接通率100直放站室内分布系统要求话音质量96覆盖率99掉话率0接通率100且直放站室内分布系统开通后要注意是否对周围其他基站造成干扰室内分布系统要关注一些重要话务指标如掉话次数 掉话率 呼叫成功率话务量等 一几种通过参数调整来对室内站进行优化的方法适当调整微蜂窝的c2值使手机的空闲

38、时尽可能占用室内信号c2是基于参数c1并加入一些人为的偏置参数而形成的加入人为影响是为了鼓励移动台优先进入某些小区或阻碍移动台进入某些小区通常这些手段都用来平衡网络中的业务量c2公式为c2 c1reo-teoxh pet-t reo cell reselect offset 为小区重选偏置pet penalty time teo temporary offset 即对该小区具有一定的倾向性 这种情况下建议设置reo在020d8reo倾向越大reo越大反之reo越小调整微蜂窝的切换电平使手机在使用时切入容易切出难我们主要调整功率预算的切换边界提高功率预算的值其目的是阻止相邻小区之间的乒乓切换达到

39、通话稳定 提高室内微蜂窝的接入电平门限值保证通话质量我们对室内分布的场强要求是建筑面积的95必须是在-85dbm以上所以我们对于微蜂窝的接入电平门限的定义和室外大站是不一样的微蜂窝的接入电平门限值定义的比较高减少切出的相邻小区增加切入的相邻小区在做微蜂窝时对于出邻区我们定义了一些必要的相邻小区对于入邻区我们尽可能的多定义一些相邻小区达到无盲区的目的二蜂窝室内覆盖系统基站参数的设置室内分布系统是专为室内用户服务的无需覆盖到室外因此只有在用户走出室内进入室外的过程中才有必要进行小区重选和切换建有室内分布系统的高层建筑中虽然提供了强度高且稳定的信号供用户使用但有时仍会出现干扰信号的强度超过分布系统信

40、号强度的情况导致小区重选和切换发生为更好地解决此问题可以调整信源基站的小区重选和切换参数设置2将小区重选和切换参数设置成单边假设作为室内分布系统信号源的小区为cell a所有与cell a有相邻关系的小区都将cell a设置为其相邻重选小区和相邻切换小区当手机占用室内分布信号工作时不允许其进行小区重选和切换实际应用中为保证用户在走出高层建筑出口时的连续通信可将出口外的主要信号设置为室内分布系统信号的相邻重选小区和相邻切换小区这样可能会造成建筑物中高层内外信号之间小区重选和切换增加对通信质量造成一定影响为削弱这种影响可调整室内覆盖系统的c2值切换门限切换偏移和迟滞参数减少不必要的切换信源小区参数

41、调整后有效减少了信令信道的试呼次数和话音信道的占用次数以及切换请求次数降低了掉话率提高了室内的通信质量第节 gsm网络一相邻小区的确定在城市的中心区基站密度都比较大平均站距小于1km所以通常进入室内的信号比较杂乱不稳定特别是在一些没有完全封闭的高层建筑的中高层进入室内的信号非常多邻近基站的信号直射远处基站的信号通过直射折射反射绕射等方式进入室内信号忽强忽弱不稳定同频邻频干扰严重手机在这种环境下使用未通话时小区重选频繁通话过程中频繁切换易导致话音质量差掉话现象严重解决这类问题的最主要方式是根据实际情况为微蜂窝选择适当的相邻小区相邻小区测量频点的限制可以有效地控制微蜂窝与其他小区发生联系例如某酒店

42、安装了微蜂窝室内覆盖系统由于该地区基站分布密度大室内中庭信号复杂由于对微蜂窝作的相邻小区较多导致切换频繁指标反映为切换成功率较低掉话较多通过实地测量确定了三个最主要的900m宏蜂窝服务小区914191429143并作双向切换关系又由于在三楼电梯口测得较强的1800m宏蜂窝63141的信号考虑到用户占用该小区进入微蜂窝的可能性极大故作62141向微蜂窝的单向切换关系相邻小区精简后指标显示切换成功率显著提高掉话率降低由这个典型案例可知微蜂窝的相邻小区一定要因地制宜数目不在多少而在准确一般确定两三个主服务小区即可但同时要考虑若相邻小区过少宏蜂窝退服导致由外部到室内无法切换的问题所以相邻小区至少要两个

43、以上重选和切换的优化现代建筑多以钢筋混凝土为骨架再加上全封闭式的外装修对无线信号的屏蔽和衰减特别厉害高层建筑物内电梯多又多为金属全封闭结构这就导致在进出建筑物电梯时信号变化非常强烈这就要对微蜂窝的相关重选切换参数进行细致的设置调整例如某酒店大厅及低层为微蜂窝a覆盖电梯及高层为微蜂窝b覆盖从大厅进电梯手机由 a重选到b时正常而由电梯进入大厅时手机由b重选到a上则明显迟缓甚至出现短暂无信号情况通过小区参数查询发现对小区重选偏置参数的设置ab小区明显不一致b远大于a设计者本意是为让b更易吸收话务而使手机在空闲状态容易重选进入该小区但差别太大致使在b小区信号很弱a小区信号已很强的情况下手机仍然无法重选

44、通过调整上述情况消失手机重选正常载频调整优化对于许多大型酒店和购物中心采用多个微蜂窝小区分片覆盖分担话务的情况我们都建议尽量通过调整载频分布将多个小区合并为一个小区因为那样往往会出现话务量不均衡甚至相差悬殊以及各小区间的切换成功率较低的问题将多个小区覆盖优化调整为一个小区覆盖用户可以无切换通话消灭了潜在的不稳定因素另外分布系统的工艺质量也会影响微蜂窝信号例如上下行功率不匹配导致上行干扰或信号弱引起话音断续或掉话这些则要在分布系统厂家的配合下进行优化工作omc话务统计数据采集路测数据采集cqt测试数据采集用户申告情况收集以及其他仪表的测试结果等等其中日常优化的重点的omc话务统计数据和路测数据网

45、络数据的分析网络问题主要从干扰掉话和切换三个方面来进行分析干扰分析gsm系统是干扰受限系统干扰会使误码率增加降低话音质量甚至发生掉话一般规定误码率在3左右如果误码率超过10则话音质量已经不可容忍因此通常对载波干扰设置一定的门限规定同频干扰载干比ci9db通话干扰的定位手段包括分析话务统计数据话音质量差引起的掉话率干扰待分析用户反映路测及cqt呼叫质量拨打测试等掉话分析掉话问题的定位主要通过话务统计数据用户反映路测无线场强测试cqt呼叫质量拨打测试等方法然后通过分析信号场强信号干扰参数设置设置不当切换参数话务不均衡等找出掉话原因切换分析切换失败的分析定位比情绪要和其他指标的分析结合起来首先去检查

46、是否有目标小区的信道由于出现拥塞硬件故障传输故障而导致无法指配其次去分析是否和无线干扰有关导致ms无法占用系统所分配的信道接下来应去检查是否和切换参数及切换相邻小区参数定义有关或是出现了孤岛效应最后应去检查是否为nss部分数据或路由由定义有误第三节 本章小结本章主要研究了gsm室内覆盖前的准备工作之工程勘测设计及步骤以及一些典型场所的解决思路和系统内的参数调整在网络优化的方法及优化过程的一些问题分析以达到最佳的网络覆盖第四章 实例分析第一节 室内覆盖准备工作 本章以移通图书馆为例结合前面3章的理论知识对其进行简单的分析移通图书馆简介移通图书馆位于整个校区的西边其后靠山大楼共有12层每层建筑面积

47、大约为500多平方米大楼内有4部电梯大楼的主要功能为计算机机房自习室图书馆平时上课高峰期大约将近900余人其楼层分布情况如图41所示图41 移通图书馆底层大概情况分布图gsm覆盖现状存放图书楼层以及一些角落信号不是很好勘察报告如表41所示表1 勘察报告表地点移通图书馆勘察时间2012510勘察人王琦锐勘查项目勘查情况备注楼层数12层2到6层是图书7层以上是教室机房墙体情况自行隔墙大楼呈回子形砖墙天花板情况全是吊顶大楼走线从墙边吊顶上走线电梯情况4部电梯线井位置尺寸无需要覆盖区域所有区域总面积约6000m2现场测试记录如表42所示表2 室内测试楼层bcch频率bcch功率dbm6层以下79-74

48、一般第7层及以上无无无表3 方案设计运营商移动联通系统频率范围agsmbgsmcdmacgsmdcsdgsmcdmadcs信号源方式a宏蜂窝b直放站宏蜂窝载频数2宏蜂窝bcch输出功率33dbm微蜂窝txrx输出方式a1txrxb1txrx十1rxc2txrxd1txrxitxn型标准接口信号源位置二层各楼层天线位置图图43 各楼层天线安装示意图第二节 方案设计鉴于以上分析决定对本图书馆进行全楼覆盖的室内站建设方案设计方案对图书馆内的12个楼层采用2个对角奇偶层错开的方式摆放全向天线进行覆盖设计边沿区域场强为-65dbm至-79dbm之间4部电梯顶部由定向天线覆盖设计电梯内信号可达到-50db

49、m至-83dbm本方案主电缆采用12馈线室内天线的输出功率在7dbm-13dbm左右在30cm处的电磁强度为004-005wmm远低于国家卫生部04wmm的安全标准室内分布天线系统的信号源由楼内 11层弱电井机房 新建微蜂窝系统提供站型配置为2个载频 02结构 如图44所示图44 电梯井道天线安装示意图图45 各楼层天线安装示意图 为了让手机无论在空闲还是通话状态下都尽量占用室内基站的信号我们通过修改参数的方式进行优化除了定义必需的相邻小区以外我们将参数c2 小区重选参数 设为l0db小区切出level 信号电平 设为-85dbm小区切入powerbudge 功率预算 设为-6db经过以上设置

50、我们较好地保证了手机用户在室内正常的通信服务结 论室内分布系统作为移动运营商进行网络优化的一种重要手段正越来越多的被采用随着移动用户的话务量增大移动网络必然越来越向微蜂窝发展只要设计合理室内分布系统同样可以服务到室外只要针对gsm全网统一考虑大胆拓宽设计思路室内分布系统一定会取得更大的发展更好地服务于社会建设室内分布系统对于提高服务水平和质量提高运营商的形象和增加通话收入具有越来越重要的意义同时由于室内分布系统建设环境的多样性和复杂性达到效果好价格低需要在实践中不断地探索和总结随着移动通信事业的进一步发展移动用户的不断增加网络必然越来越向微蜂窝发展这将导致室内盲区进一步增加而移动用户的不断增加

51、又必然使室内移动用户的业务量越来越大因此如何更好地解决室内分布将成为移动通信技术的一个重要课题移动的业务范围从话音向数据不断融合当前移动通信经济效益来源于用户的话务收入而网络情况对于很多室内的话务量不能有效地吸收导致大量的话务收入流失通过改善室内覆盖能吸收室内更多的话务量增及运营商的收入移动通信室内覆盖的问题广义上讲不仅是对室内信号盲区的改善也包括对室内移动通信话音质量网络质量系统容量的改善除了对地下室一二层等屏蔽性地方号的引入外也对一些高层建筑物高层部分因接受来自多方向的杂乱不稳定信号而容易掉话断线切换不成功等方而进行改善对于高话务量的大型商场和商务中心还应解决室内话务及拥塞问题因此应从多方

52、而去看待室内覆盖的意义和重要性从上面的描述可以看到中国整个移动网络的潜力巨大更合理地利用现有网络并对现有网络进行优化是不可避免的趋势室内分布系统的市场潜力从中可见一斑据不完全统计移动语音业务在室内的部分占到整个移动业务的35左右对于移动网络营运商来说解决好室内覆盖具有非常重要的意义一方面室内覆盖的改善对于扩大覆盖提高质量提高接通率减少弱信号断线提高网络指标等有很大的帮助另一方面室内覆盖也作为一种扩容手段为分担室外话务增加网络容量提高频率利用率起很大作用同时室内信号的改善对于提高公司形象为用户提供更好更完美的随时随地的通信服务提高企业竞争力增加市场占有率具有重要意义致 谢毕业设计完成了在这个过程

53、中我学到了很多东西首先我要感谢我的导师老师他在我完成论文的过程中给予了我很大的帮助在论文开始的初期我对于论文的结构以及文献选取等方面都有很多问题参考文献吴欣张琼著提高gsm手机在特殊区域的通话质量和覆盖面积的手段 j 移动通信2001谭燕燕室内移动通信存在的问题及其解决方案 j 通讯世界2004塔波尼无线移动通信网络m电子工业出版社2001廖明改善gsm网络拥塞提高话务量的有效方法 j 移动通信2003戴美泰等gsm移动通信网络优化m人民邮电出版社2005xavier lodlewskiphilippe godlewski sami tabbane肇基译gsm网络与gprs电子工业出版社200

54、4赵长奎gsm数字移动通信应用系统m国防工业出版社2003吴劲松移动通信直放站 j 中国无线电管理委员会2001田翠云赵荣黎蒋忠涌移动通信系统m人民邮电出版社2001何希才现代蜂窝移动通信系统m科学出版社2006移动直放站的种类与类型m人民邮电杂志社出版2006上海市无线电协会移动通信多系统室内综合覆盖m上海科学技术出版社2007韩斌杰gsm原理及其网络优化m机械工业出版2004陆健贤移动通信分布系统原理与工程设计m机械工业出版社2006附 一英文原文john scouriasjohn scouriasin now highly the informationization society t

55、he information and the correspondence have become the modern society the life the information exchange mainly relies on the computer correspondence but corresponds takes the transmission method with the sensing technology the computer technology fuses mutually has become in the 21st century the inte

56、rnational society and the world economic development powerful engine in order to of adapt the time request the new generation of mobile communication technology seasonable and lives the new generation of mobile communication technology is the people said that third generations core characteristic is

57、 the wide band addressing turns on non-gap roaming between the rigid network and numerous different communications systems gains the multimedia communication services along with the time progress the technical innovation peoples life requests enhancement the mobile communication technology renewal speed is quite astonishing almost every other ten year mobile communica