毕业论文-室内分布系统设计方案

论文题目

防城港市分公司港口彼岸国际大酒店室内分布系统设计方案答辩人：肖祥军

指导教师：毕杨日期：2016年5月摘要本论文主要介绍移动通信网络在建筑物内进行覆盖的设计，随着社会的不断进步，移动通信的用户量飞速增加，同时城区高层建筑逐步增多，话务密度以及覆盖要求同比升高。但现在城市建筑主要是框架结构，规模较大，对无线信号有明显的屏蔽作用。在规模较大的建筑物底层、地下商场、室内停车场等环境，移动通信信号较弱，产生了通信的盲区；在楼宇中间楼层，由于周围不同基站的信号发生重叠，出现了乒乓效应，造成手机切换频繁，甚至可能造成掉话，严重影响到手机用户的使用感受；在建筑物较高的楼层，由于基站天线高度有所限制，无法进行正常覆盖，也是产生了移动通信盲区；有些建筑物内部，手机虽然能够正常的通话，但由于用户密度大，以及基站信道的拥挤，手机通常上网困难。因此，室内覆盖现今已成为社会需要解决的重点问题。本论文从GSM网络室内分布系统的概述以及产生背景，通常存在的问题与解决的方案入手，重点介绍建筑物室内分布建设的必要性、室内分布系统的类型等，对酒店建筑设计一套完整的室内分布系统的建设方案。

关键词：移动通信网络、室内分布系统、室内覆盖；绪论室内分布系统工程站点概述现场电磁环境测试分析彼岸国际大酒店室内分布系统设计方案附录一.设备安装说明附录二.工程规模和工程预算附录三.电磁辐射防护附录四.安装施工说明总结

目录一.绪论

随着移动通信的飞速发展,手机等无线通信设备已经成为人们不可缺少的现代化通信工具，移动通信的业务也从传统的话音扩展到数据,图像,视频等多媒体业务,尤其刚刚下发的4G牌照,更使移动通信的内容更加丰富多彩。所以现在的我们也早已不再满足于只有室外的移动通信服务，例如在大型建筑物，尤其是人口密度大，话务量繁忙的酒店，商务，商贸中心等地区，人们也希望能享受优质高速的室内移动通信业务，这也就对移动通信系统的性能提出了更高的要求。

所以为了满足不断增长的用户要求，提高运营商的公众声望，各个运营商在不断扩容的同时，都在追求全服务区的无缝覆盖。因为移动通信的网络覆盖、容量、质量是运营商获取竞争优势的关键因素。它从根本上体现了移动网络的服务水平，是所有移动网络优化工作的主题。因此，建设室内覆盖系统具有良好的社会效应和经济效益。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，增加业务量有很大的帮助。另一方面，室内覆盖也作为一种扩容手段，在分担室外话务，增加网络容量，使室内话务在室内吸收，减少同频干扰起很大作用。同时，室内覆盖的改善，对于提高运营商的形象，为用户提供更好更完美的随时随地通信服务，提高竞争力，增加市场占有率具有很大的意义。二.室内分布系统1、室内分布天线系统概述室内分布天线系统是室内覆盖系统的重要组成部分，通过在建筑物内各个区域布放线缆及安装天线（或泄漏电缆），使信号均匀地分布在各区域，消除信号盲点。室内分布天线系统支持射频信号的透明传输，并使射频信号按规定的路径（传输介质）分配、发射和接收。从而有效地解决热点、盲点、切换等问题，实现任何时候、任何人、任何地方的移动通信。室内天线分布系统应用非常广泛，大型酒店、宾馆、大型商场、高层写字楼、大型餐馆、娱乐场所、会议中心、隧道、地铁、地下停车场、机场等场所都可以应用。同时，繁华街区、高速公路也可用该系统加以解决。二.室内分布系统2、室内分布系统(信号源的选取)

在室内覆盖系统中，可以作为信号源的有：蜂窝基站、直放站和射频远端模块等，其中微蜂窝基站和直放站应用的最多。蜂窝系统的优点是信号稳定、可靠，通信质量好，可以有效地吸收话务量，适用于话务繁忙区域的室内覆盖；缺点是工程一次性投资大，需要解决传输线路等问题，受地理位置条件的限制。蜂窝型室内分布系统大多应用于星级酒店、高级写字楼等比较大型的室内建筑。二.室内分布系统2、室内分布系统(有源天线分布系统)

室内覆盖有源天线分布系统即使用小直径同轴电缆作为信号传输路径，利用多个小功率放大器对线路损耗进行补偿，再经天线对室内各区域进行覆盖，从而克服了无源天线分布系统因布线距离过长而线路损耗过大的问题。由于干线放大器、线路放大器等均需提供电源，所以称为有源天线分布系统。其特点是：对设备要求苛刻，杂波低，噪声系数小。有源天线分布系统的工作原理如下图示：二.室内分布系统2、室内分布系统(无源天线分布系统)

室内覆盖无源天线分布系统即；基站或微蜂窝信号源通过耦合器、功分器、接头等无源器件进行分路，经由馈线将信号尽可能平均地分配到每一副分散安装在建筑物各个覆盖区域的底功率天线上，从而实现室内信号的均匀分布，解决室内信号覆盖的问题。无源天线系统是室内分布系统的基础。其原理如下图所示：三.工程站点概述

本方案为中国联通广西省2011年室内覆盖工程，防城港市业务区港口彼岸国际大酒店站点GSM/WCDMA室内覆盖分布系统设计方案。1、自然环境描述及建设理由港口彼岸国际酒店地处中华路（金湾宾馆对面），处于港口的繁华地段之中，周边商业楼层较多，人口密度较大。总建筑面积约25000㎡,共16层，1F为大厅，2-4F为餐厅+KTV，5F-16F为客房。2、站点位置及周围基站分布三.工程站点概述站点位置及周围基站分布图酒店外景2、站点位置及周围基站分布三.工程站点概述酒店内景酒店内景

3、设计目标三.工程站点概述

本次覆盖为全楼覆盖。本次设计为G网单小区覆盖全楼，W网用1个小区进行覆盖，在模测可以看到，室内覆盖完全可以达到设计要求。四.现场电磁环境测试分析1、现场测试描述

分析：彼岸国际酒店12F覆盖环境较差，RxLevSub平均在-90dBm左右，对用户通话造成一定的影响。四.现场电磁环境测试分析3、中国电信及中国移动2G/3G网络覆盖情况其他运营商信号现状概述：中国移动已做室分覆盖。4、测试结论1、通过现场勘测得知，港口彼岸国际酒店楼体屏蔽信号较大，部分楼层内较封闭，致使室内信号一般，基本能满足正常通话的要求。2、由于彼岸国际酒店建筑为钢筋混凝土结构，由于旁边商场人流量大和楼体对信号屏蔽较大，信号一般，需要做室内覆盖。

五.彼岸国际大酒店室内分布系统设计方案1、站点信息1.1站点设计基本情况五.彼岸国际大酒店室内分布系统设计方案1、站点信息1.2建筑情况及覆盖建议五.彼岸国际大酒店室内分布系统设计方案2、容量分析GSM网话务量预计：GSM覆盖整个小区，覆盖面积为20000平方米，假设手机渗透率90%，联通用户比例20%，共16层，总共人流量507人。每用户忙时话务量为0.02Erl，阻塞率2%计，GSM网络话务量为：507*0.02=1.8252Erl.通过查询爱尔兰B表，需要6个信道的配置，因此，需要1TRX。五.彼岸国际大酒店室内分布系统设计方案3、GSM/WCDMA信源的选取本室内覆盖工程考虑与3G网络相兼容和合理利用空闲基站解决容量，实现小区话务分担，降低网络拥塞。G网采华为直放站为信源。3G采用RRU为信源。2G的容量设计根据能支持所有用户的话音使用；3G的容量设计根据能支持所有用户话音和数据的使用。五.彼岸国际大酒店室内分布系统设计方案4、系统合路方式该站点为新建，2G-RRU分路后和WCDMA的RRU进行合路，使WCDMA信号和GSM信号的功率能均匀分布到各个天线。五.彼岸国际大酒店室内分布系统设计方案5、特殊场所解决思路小区比较窄小，遮挡比较大，而且人流量特别大，考虑扩大点天线的覆盖。6、室内覆盖效果及边缘场强预测该方案每万平米给出1-2个边缘场强的计算方法及结果，计算公式参照设计指导原则，WCDMA与GSM同时进行场强预测。对该方案需要穿透天花板、墙壁和玻璃等材质的，需对穿透材质进行说明，描述每种材质的损耗值。五.彼岸国际大酒店室内分布系统设计方案7、室内外同频及异频方案的分析比较与选择对于采用基站信源的方式，3G室内覆盖系统可采用与室外系统同频、异频或则混合组网的几种方案：1)同频方案Ø优点：节省了有限的频率资源，为将来WCDMA网络的扩容留下了更大的空间；室内外软切换成功率较高，在切换过程中不容易发生掉话。Ø缺点：室内外干扰不易控制，系统可提供容量不如异频方案。2)异频方案

Ø优点：室内外分层覆盖，减少同频干扰，提高服务质量和小区容量。Ø缺点：需要更多的频点，存在异频硬切换，比软切换容易掉话。选择3G室内覆盖系统的频率方案时，要综合考虑网络整体服务质量，并参考室内覆盖建设的具体场景来确定，可以考虑在高层和低层分别采用异频方案和同频方案。本方案建议采用室内外同频组网，小区规划详见信源规划部分。五.彼岸国际大酒店室内分布系统设计方案8、信号外泄对于易外泄的地方通常考虑三种方式解决外泄问题：1) 建筑物的遮挡；2) 采用定向吸顶天线或板状天线；3) 小功率，多天线。根据链路预算，通常泄漏到室外10米处的路径损耗L＝39+22logd+15+6＝82dbm，因此只要将靠近窗边的天线口功率控制在0dbm～-5dbm，可以较好地控制信号泄漏。9、分区及切换带的设置整个分布系统的小区划分的情况，同层切换带的设置，电梯的切换，室内外切换带的设置a、电梯切换设计住宅楼层无室内天线覆盖，由电梯里的信号与室外信号同频切换号。b、低层切换设计大厦周围5米~10米同频切换。c、车库切换设计离车库入口5米室内信号与室外信号同频切换。d、其他切换设计10、电梯覆盖每三层或四层一个壁挂天线，天线采用向下覆盖方式。由于双梯，天线可以错开安装，使信号更加均匀。五.彼岸国际大酒店室内分布系统设计方案11、室分系统方案说明根据场强核算、切换带划分、电梯覆盖核算、泄漏及渗透控制要求，说明方案的总体构成、天线点位数量和单位面积的天线密度、天线口平均功率等。具体方案参见附图。12、室分有源设备网管说明各有源设备的监控实施方案；13、室分的传输接入说明室分系统的传输接入方案，及室分系统内的传输互联方案，提出明确的传输资源需求。五.彼岸国际大酒店室内分布系统设计方案附录一.设备安装说明附录二.工程规模和工程预算内容至少包括：1）分布系统主要设备机器件数量表2）各覆盖区域设备分布表3）工程总量表（工程材料表、预算表）工程预算表单独列取附录三.电磁辐射防护根据中华人民共和国国家标准《电磁辐射防护规定》，即国标GB8702-88，电磁辐射的限值为：Ø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）。Ø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）。Ø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。本方案最强天线口导频功率为5dBm，在负荷为80%的情况下总辐射功率为14dBm，将该天线看为一个点源，最短半径为2米,采用球面积公式S=4πR2，得出该点源覆盖半径2米内最强功率密度为5.0*10-4W/m2。

附录四.安装施工说明1、主设备安装说明（1）根据现场的勘察情况和业主的要求:WCDMARRU安装在8F弱电井，GSMRRU安装在1F消防室（2）电源线、地线分别套PVC管或波纹管单独走线，电源接入使用三芯插头，严格按照地、零、火线连接标准接入；（3）主机接接地线排，地线接入配电箱电源地；（4）安装完毕后分别对主机、合路器、电源及连接线等加贴标签，并在主机上悬挂“中国联通”标志牌，在电源配电箱上悬挂电源警示牌。最后清理工作现场，保证施工后现场整洁、卫生，通知业主作业完毕，做好交接事宜。附录四.安装施工说明2、天馈系统安装说明（1）．根据现场的情况与征得业主的同意，主干馈线走线采用线槽保护，支路馈线走线采用PVC管保护；（2）．室内全向吸顶天线可根据业主的要求吸顶安装在天花上或安装在非金属天花内，在没有吊顶天花的区域需要用天线支架固定安装（3）．在电梯内安装定向板状天线，需要用角铁将天线固定，并注意要和电梯运行轨道保持距离，避免影响电梯运行附录四.安装施工说明3、电源安装情况主机与干放供电电压为交流220V，直接从弱电间内就近取电，电源接入点不受外界开关控制；电源稳压器、插座及保护开关等均安装在电源铁箱内，安装于主机旁。电源插板至少有两芯及三芯插座各一个，工作状态时放置于不易触摸到的安全位置，以防触电。供电采用三芯2.5平方毫米的供电电缆，若电源走线较长，应用线码固定，固定间距为0.3米，或加套PVC管布放，走线外观要平直美观。供电电压：220±20%VAC功耗：70～90W附录四.安装施工说明4、接地情况主设备与2G干放应做好接地防雷保护；电源设备做好工作接地保护；并在主机输入和输出端用专门的馈线接地件进行馈线接地保护；分布系统的前端要加装馈线接地件，接地件应与大楼地网良好相连。要求接地件的弯曲角度大于90°，曲率半径大于130毫米，接地电阻应小于5Ω；其中室内接地和室外接地、馈线接地的接地点应该分开。附录四.安装施工说明5、工艺规范

1)在安装过程中，不得破坏大楼内原有设备和装修，并需征得业主的同意；

2)安装室内天线时应戴干净手套操作，保证天线的清洁干净；

3)为便于以后的设备维护，尽量将覆盖楼层的分布系统中的功分器及耦合器安装在各3楼层的线井内；六.总结GSM网络室内覆盖的建设通常需要以下3个步骤第一：现场勘测对需要进行GSM信号覆盖的建筑物进行分类，以及建设优先级