TD-SCDMA的网络规划与优化

PAGEtdscdma论文TD-SCDMA的网络规划与优化专业：通信工程前言移动通信是当前发展最快、应用最广和最前沿的通信领域之一。移动通信的最终目标是实现人任何人可以在任何地点、任何时间与其他任何人进行任何方式的通信。目前，由于移动运营商之间的竞争日趋激烈，以及用户对“无缝覆盖的”的期望不断提升，对大片区域进行广覆盖已经远远无法满足要求。用户希望他们的移动终端在任何地方都可以使用，包括建筑物内、机场、隧道等。因此，3G无线网络在建设初期就对覆盖目标提出了很高的要求。解决室内覆盖的主要方法是建设室内覆盖分布系统，室内分布系统的基本原理是将室外信号通过有线方式引入到室内，再通过小型天线将信号发送出去，从而提高室内覆盖水平。TD-SCDMA是3G三大主流技术之一，TD-SCDMA室内分布系统将是TD-SCDMA整个网络建设的重点之一。本文将从一些工程经验出发，分析TD-SCDMA室内分布系统设计的特点，并总结出一些方法和技巧。PAGE50摘要本次设计根据TD-SCDMA及其特点，对某一总长3630米，为双孔4车道，设计车速每小时40公里，车道净高4.5米，隧道中段2550m采用盾构法施工，盾构内径10m，外径11m的隧道，进行分布式覆盖，选用BBU+RRU+定向天线的组网方式,共采用1个BBU、10个RRU，分为两条支路，RRU五级级联，又针对这一规划设计中的小区间切换进行了网络的优化，在隧道口天线末端安装一副定向天线（方向指向隧道外）来增加信号的重叠区域，使车辆在隧道外完成切换。关键字：TD-SCDMA，隧道，分布式覆盖，网络优化

AbstractThedesignandcharacteristicsofTD-SCDMAbasedonatotallengthof3630meters,thetwoholes4drives,adesignspeedof40kmperhour,driveclearheightof4.5meters,thetunnelshieldconstructionbymid-2550m,10mdiametershield,11mdiametertunnel,fordistributedcoverage,optionalBBU+RRU+directionalantennaofthenetworkformation,wereusedinaBBU,tenRRU,isdividedintotwosliproads,RRU5cascade,butalsofortheplanninganddesignofswitchingbetweencelloptimizedforthenetwork,theendofthetunnelantennainstallationadirectionalantenna(thedirectionpointtunnels)toincreasethesignaloftheoverlappingareasothatvehiclesinthetunneloutsidethecompleteswitch.Keywords：Area;TD-SCDMA,tunnels,distributedcoverage,networkoptimization目录第1章绪论 11.1TD-SCDMA简介 11.2TD-SCDMA的特点 2第2章网络建设策略 42.1覆盖策略 42.2组网策略 42.3无线网络建设的总体原则 42.4网络扩充方案探讨 52.4.1小区分裂 52.4.2扩容方案考虑 5第3章TD-SCDMA室内覆盖系统规划与设计 73.1信号源 73.2传输介质和分布系统 93.3元器件和天线 103.4组网原则及建设原则 103.4.1组网原则 103.4.2建设原则 103.5技术指标要求 113.6TD-SCDMA室内覆盖系统建设流程 113.7室内覆盖方案 133.7.1室内传播模型 133.7.2室内覆盖场强预测方法 143.7.3室内覆盖典型环境单天线覆盖能力 143.7.4天线功率需求及布放原则 143.7.5TD-SCDMA室内覆盖信号源功率参考 15第4章典型区域的覆盖方案总体分析 164.1密集市区、市区覆盖方案 164.2郊区、农村覆盖方案 164.3特殊区域解决方案 174.3.1地铁、隧道解决方案 174.3.2公路、铁路解决方案 174.3.3草原、海面、沙漠等超远覆盖 17第5章分布式覆盖方案介绍 195.1分布式基站的功能 195.2分布式天线的优点 205.2.1分布式覆盖 205.2.3选战容易 205.2.4升级方便 215.2.5基带资源共享 215.3分布式基站的缺点 215.4分布覆盖的解决方案与应用环境 21第6章基于TD-SCDMA的隧道覆盖方案设计 236.1概述 236.2设计方案 236.2.1信源选择 236.2.3小区划分 266.2.4安装及走线 266.2.5容量计算 275.2.6隧道内外切换 276.3理论分析 286.3.1链路计算 286.3.2边缘覆盖场强 306.3.3切换区域 306.3.4信号外泄 306.3.5扩容分析 306.3.6电磁辐射 306.4主要设备清单 31第7章网络的优化 327.1优化流程 327.2隧道切换优化 34总结 36参考文献 37英文资料原文 38英文资料译文 43致谢 49第1章绪论1.1TD-SCDMA简介TD-SCDMA，TimeDivision-SynchronousCodeDivisionMultipleAccess，即时分同步的码分多址技术，是ITU正式发布的第三代移动通信空间接口技术规范之一，它得到了CWTS及3GPP的全面支持。TD-SCDMA集CDMA、TDMA、FDMA技术优势于一体、系统容量大、频谱利用率高、抗干扰能力强的移动通信技术。它采用了智能天线、联合检测、接力切换、同步CDMA、软件无线电、低码片速率、多时隙、可变扩频系统、自适应功率调整等技术。TD-SCDMA为TDD模式，在应用范围内有其自身的特点：一是终端的移动速度受现有DSP运算速度的限制只能做到240km/h；二是基站覆盖半径在15km以内时频谱利用率和系统容量可达最佳，在用户容量不是很大的区域，基站最大覆盖可达30－40km。所以，TD-SCDMA适合在城市和城郊使用，在城市和城郊这两个不足均不影响实际使用。因在城市和城郊，车速一般都小于200km/h，城市和城郊人口密度高，因容量的原因，小区半径一般都在15km以内。而在农村及大区全覆盖时，用WCDMAFDD方式也是合适的，因此TDD和FDD模式是互为补充的。TDD模式是基于在无线信道时域里的周期地重复TDMA帧结构实现的。这个帧结构被再分为几个时隙。在TDD模式下，可以方便地实现上/下行链路间地灵活切换。这一模式的突出的优势是，在上/下行链路间的时隙分配可以被一个灵活的转换点改变，以满足不同的业务要求。这样，运用TD-SCDMA这一技术，通过灵活地改变上/下行链路的转换点就可以实现所有3G对称和非对称业务。合适的TD-SCDMA时域操作模式可自行解决所有对称和非对称业务以及任何混合业务的上/下行链路资源分配的问题。TD-SCDMA的无线传输方案综合了FDMA，TDMA和CDMA等基本传输方法。通过与联合检测相结合，它在传输容量方面表现非凡。通过引进智能天线，容量还可以进一步提高。智能天线凭借其定向性降低了小区间频率复用所产生的干扰，并通过更高的频率复用率来提供更高的话务量。基于高度的业务灵活性，TD-SCDMA无线网络可以通过无线网络控制器（RNC）连接到交换网络，如同三代移动通信中对电路和包交换业务所定义的那样。在最终的版本里，计划让TD-SCDMA无线网络与INTERNET直接相连。TD-SCDMA所呈现的先进的移动无线系统是针对所有无线环境下对称和非对称的3G业务所设计的，它运行在不成对的射频频谱上。TD-SCDMA传输方向的时域自适应资源分配可取得独立于对称业务负载关系的频谱分配的最佳利用率。因此，TD-SCDMA通过最佳自适应资源的分配和最佳频谱效率，可支持速率从8kbps到2Mbps的语音、互联网等所有的3G业务。根据ITU的要求和原邮电部的准备，我国于1998年6月底向国际电联提交了我国对IMT2000无线传输技术（RTT）的建议(TD-SCDMA)。2000年5月5日，国际电联正式公布了第三代移动通信标准，我国提交的TD-SCDMA已正式成为ITU第三代移动通信标准IMT2000建议的一个组成部分。我国自主知识产权的TD-SCDMA、欧洲WCDMA和美国CDMA2000成为3G时代最主流的技术。1.2TD-SCDMA的特点1、TDD模式在TDD时分双工方式中，接收和传送是在同一个频率信道即载波的不同时隙，用来保证时间来分离接受你与传输信道。其优势如下：1).频谱灵活2).更高的频谱利用率3).支持不对称数据业务4).有利于采用新技术5).成本低2、低码片速率TD-SCDMA系统的码片速率为1.28Mc/s，仅为高码片速率的1/3，接收机接收信号采样后的数字信号处理量大大降低，从而降低了系统设备成本，适合用于软件无线电技术，另外，还提高了频谱利用率、是频谱率使用更灵活。3、上行同步所谓上行同步就是上行链路各终端的信号在基站解调器完全同步。在TD-SCDMA中用软件和帧结构设计来实现严格的上行同步，是一个同步的CDMA系统，通过上行同步，可以让使用正交扩频码的各个码道在解扩时完全正交，相互间不会产生多址干扰，克服了异步CDMA多址技术由于每个移动终端发散的码道信号到达基站的时间不同而造成码道非正交所带来的干扰，从而大大提高了CDMA系统容量和频谱利用率，还可以简化硬件降低成本。4、接力切换两个小区的基站将接收来自同一个手机的信号，两个小区都将对此手机定位，并在可能切换区域时，将定位结果向基站控制器报告，基站控制器根据用户的方位和距离信心判定手机用户现在是否移动到应该切换给另一个基站的临近区域，并告知手机其周围同频基站信息。5、智能天线因为TD-SCDMA系统的TDD模式可以利用上、下行信道的互惠性，即基站对上行信道估计的信道参数可以用于智能天线的下行波束成型，这样这样相对于FDD模式的系统，智能天线技术比较容易实现。6、软件无线电技术1）可以克服微电子技术的不足，通过软件方式，灵活完成硬件的功能。2）系统增加功能通过软件升级来实现，具有良好的灵活性及可编程性，对环境的适应性好，不会老化。3）可代替昂贵的硬件电路，实现复杂的功能，减少用户设备费用支出。

第2章网络建设策略2.1覆盖策略早期网络覆盖策略主要考虑一下几个方面，一方面是初期是建“薄薄”的还是“较厚”的无线网，后期扩容是以增加新基站为主，还是增加载波为主，另一方面，在区域的选择上，是考虑全国同时建网还是分不同区域进行不同的策略。移动网络用户移动性较大，具有不同地区漫游需求的特点，要求移动通信网的建设最好在全国31各省份同时进行。但是，毕竟对于大多数用户来说，对于不同城市的漫游的需求要低于在同一个城市内部不同区域的覆盖的要求，因此我们建议初期在在重点区域还是优先建设一个“较厚”的无线网。由于2G频段无线传输的损耗较800M大的多，在全国建设一个全网络覆盖的系统投资大，周期长，所以难以同时在全国同时建设较好的全网覆盖网络，因此对于现有运营商最好通过双模手机实现主要传统业务的漫游，在重点区域重点实现3G覆盖，提供高速率的3G特色业务：而对于新运营商来说，推荐的优选方案为通过网间合作的方式，实现全国覆盖和漫游。2.2组网策略在CDMA技术规范和体制中，规定了包括Iu、Iub、Iur等多个接口的开放，这为在一定地区内引入多个设备厂家提供了可能性。多个设备厂家的引入对于促进设备制造商的竞争、提高厂家的服务水平、降低设备的价格具有积极意义。但是，由于无线通信的特点，在一个区域内多设备厂家的共存，将会增加无线网络规划和运行维护的难度，造成一些不必要的噪声干扰和服务指标的降低，同时由于接口的开放，也不利于充分发挥一些设备的独有功能。所以这里建设在进行网络建设时，一个省份的设备类型不宜过多，对于一个本地网的范围尽量织使用一个厂家的设备。由于特殊情况，一个本地网如果出现了多个厂家设备，不同厂家的基站的分一定应避开高话务地区，而应选择切换发生少、话务量低的地区、减少负面影响。2.3无线网络建设的总体原则以下几点是无限网络建设应该遵循的总体原则：（1）无线网络的建设应该重点解决好无线网络容量与无线覆盖两大问题，在网络建设初期重点保证无线覆盖，具体分析各地的不同情况，合理设置网络容量。并应协调好网络覆盖、系统容量和网络质量的关系，确保网络建设的综合效益。（2）应坚持规模发展的原则，统一规则，逐步实施。根据各地经济发展水平、市场需求，采用不同的覆盖策略。（3）充分利用各运营商现有的通信基站基础设施（包括机房、铁塔、传输等），减少重复建设，降低建设运营成本。（4）加强无线网络规划，提高综合服务质量。（5）充分考虑远期发展，便于扩容升级，满足远期业务需求。（6）尽早完成前期的规划和准备，保证网络的快速部署。（7）给予用户对2G网的感受，注重无线网的规模建设，如城市的市区初期即实现连续的覆盖，郊区和农村采用逐步完善的策略。（8）从前瞻性考虑来保证网络长期的稳定性和平滑的可扩展性，方案上应避免短期话务预测不准而导致的网络动荡，避免频繁的网络调整。2.4网络扩充方案探讨随着经济的发展，人们生活水平的不断提高，以及观念的变化，用户会不断增长，各种数据业务的使用比例也不断变化，因此，规划工作贯穿了无线网络的整个生命周期，并且在初期规划时就要考虑后期业务和用户的发展对网络的需求。进而导致网络的演变。在满足初期网络建设目标的同时，后期扩容工作也是无线网络规划必须关注的。由于武宣网络建设中，站点选择和获得市影响工程建设忽然网络质量的关键因素，因此在后期建设中保留初期站点，有利于降低网络建设成本和保证工程建设进度。从建网成本考虑，增加容量方式依次是：增加载频、增加扇区、增加站点，增加站点的方式有分为两种，一种是通过小区分裂的方式增加，另一种是增加微小区层，采用HCS组网方式。2.4.1小区分裂无线小区还可以继续划小为微小区（Microcell)和微微小区(Piccell)以不断适应用户数增长的需要。若系统中所有小区都按原小区半径的一半分裂，则理论上，系统容量增长接近4倍。根据服务区内用户的密度不同，在用户密度高的区域，将小区面积划小，采用小区分裂的方法。小区制的优点：提高了频谱利用率（最大的优点）；基站的功率减小，使相互间的干扰减少；小区的服务范围可根据用户的密度确定定，组网灵活。2.4.2扩容方案考虑通过对覆盖和容量的分析，建议在密集市区建网初期就以500米到1公里作为理想蜂窝半径，分部建站，逐步提高系统的容量和覆盖概率，后期则以增加载波和微蜂窝的方式进行扩容，这样可以有效降低总体建设成本，对于郊区和乡村，则开始时以覆盖为原则，尽量使用较大的覆盖区，以后可以增加站点和小区分裂的方法实现容量的增长。

第3章TD-SCDMA室内覆盖系统规划与设计室内分布系统即针对建筑物内的移动用户，解决其通信网络覆盖的一种方案。利用室内分布系统将基站信号均匀地覆盖到室内盲区，以保证室内区域都拥有理想的信号覆盖。图3-1是通过无线同频直放站引入信号源，再由耦合器、功分器、干线放大器、室内分布式天线等组成的室内分布系统的示意图。图3-1直放站的室内分布系统示意图室内分布系统主要由信号源,信号的传输和分布系统以及干线放大器、功分器、耦合器、室内天线等部分组成。按照信号源的不同可以分为宏蜂窝、微蜂窝、直放站、射频拉远等。传输介质有光纤、同轴电缆和泄漏电缆等。同时设备又分为有源设备和无源设备；天线分为全向天线和定向天线等。TD-SCDMA的室内分布系统结构与传统的分布系统类似，主要由三部分组成：信号源，传输和分布系统，元器件和天线。TD-SCDMA的室内分布系统可以与其他系统共享相同的单元。由于室内传播环境和工程上的考虑，智能天线并未引入到室内分布系统的覆盖中。在TD-SCDMA的室内分布系统的设计和建设过程中，应该根据覆盖的目标、服务的类型、工程成本等方面的要求综合考虑，选取适当的信号源、元器件和传输介质等。3.1信号源通常可以选作为室内覆盖的信号源有宏蜂窝基站，微蜂窝基站，直放站和射频拉远单元等。（1）宏蜂窝基站直接采用室外的宏蜂窝基站作为信号源。在密集城区为了深度覆盖而采用该方式时，需要留出15dB～20dB的穿透损耗余量，这部分的余量直接导致小区的半径缩小，站点数量增加。但是即便如此，室内覆盖的效果仍然较差，存在大量的覆盖盲区，另外严重的导频污染使用户接收多个强干扰，3G业务在室内达不到预期的使用效果。最重要的是其网络容量有限，接通率低。基站的发射功率很大一部分消耗在穿透损耗上，影响了系统的容量。它适用于建筑物的电磁密闭性较差或建筑物较为稀疏而且话务量较低的场景。（2）微蜂窝基站采用独立的微蜂窝基站作为信号源，可以独立承载话务量，并且可以分担宏蜂窝小区的话务量。该方式虽然需要传输和供电设备，但是实施简单，无需机房资源，更重要的是能够提供更多的网络资源，信号稳定干净，抑制导频污染，可以灵活结合具体室内分布系统来实现室内覆盖。因此，该方式通常应用于面积较大或者人流比较大、话务量比较高的室内覆盖，如大型购物广场、候机厅等，但是建设的成本比较高。（3）直放站采用直放站作为信号源，分为空间直放站和光纤直放站两种。它只是通过直放站收发系统将室外的宏基站的信号引入到室内，共享基站的基带处理能力，并不增加系统的容量，适合在话务量不高的室内环境中。稳定、信号质量好的信号源，可以使用空间直放站作为信号源，但是易受到周围的无线环境影响及宏基站的稳定性限制。相比之下光纤直放站能够解决以上的问题，但要受到光纤条件限制。直放站的优点是投资省、安装方便快捷，可以很快地解决信号弱和盲区问题。缺点是通过定向天线难以取得单一纯净的信号，系统的话音质量相对于蜂窝系统较差，且易造成对其他基站的干扰。直放站作为一种实现无线覆盖的辅助技术手段可以利用较少的投资和较短的周期，迅速扩大无线覆盖范围和解决盲区覆盖。对于TD-SCDMA系统，由于采用TDD模式上下行处于同一个频点的不同时隙，所以对其的发射端和接收端的隔离度、上下行发射的定时、与室外基站的同步方面有较高的要求。直放站在放大转发上行信号过程中会增加信号的传输时延，对于信号质量有可能产生负面影响。对于TD-SCDMA系统中直放站的使用有待进一步研究。（4）射频拉远单元(RRU)该方式可以提供接近微蜂窝基站作为信号源的覆盖效果，即将基站中的射频部分取出通过光纤与基站中的数字基带部分相连，剩下的控制加基带部分被称为支持远端模块的“宿主基站”。远端模块共享宿主基站的基带资源。RRU避免了直放站信号的简单重复放大，且不像直放站仅改变原有扇区的覆盖拓扑，而是占用一定的基带资源提供容量服务，不会产生直放站的接收底噪抬升以至饱和自激的问题。优点在于建设的成本较低，无需严格的机房和建站条件，可以灵活地结合具体的室内覆盖系统，并且配置和实施十分灵活。缺点是要仔细核算基站的基带所能承载的处理能力，同时远端无线接入设备需要独立的传输和供电设备。对于TD-SCDMA系统，射频电缆在2GHz以上频段的损耗比较大，拉远距离短，一般在60m左右；且射频电缆数量多，也相应带动其他辅材数量的增加，给基站成本很大压力；而射频拉远技术在降低馈线损耗和电缆数量及安装难度控制等方面面临着极大的困难，导致了建设成本偏高的后果。TD-SCDMA网络中每个宏峰窝基站(一套天线)的覆盖半径只能有1～3km，在城市内高楼林立的地区覆盖半径还要小得多，为实现完好的覆盖，就必须架设大量的基站。TD-SCDMA系统中，采用中频拉远方案就可以很好地解决上述问题，即将无线基站中的模拟射频收发部分与无线基站的基带数字信号处理部分在模拟中频处分开，形成远端射频前端设备与室内单元。中频拉远技术通过基站室内单元的模拟中频接口，将射频的收发信机拉远至天线附近。下行方向将中频信号传输到射频前端，经混频后转换为射频信号，再由天线发射；上行方向将从天线发射过来的射频信号在前端混频为中频信号，通过中频传输系统传回到基站室内单元。远端射频前端设备与室内单元间可以用有线和无线传输手段相连接。其介质可以是中频电缆、光纤等。与传统的射频拉远技术相比，中频拉远技术具有以下显著的优点：电缆数量少、传输距离远、组网灵活、成本大幅降低等。3.2传输介质和分布系统传输介质和分布系统作为室内覆盖系统的重要组成部分，主要有同轴电缆，光纤和泄漏电缆三种。（1）同轴电缆是最为常用的材料，其优点是性能稳定、造价便宜、设计方案灵活、易于维护和进行线路调整、工作频段合适、可以兼容多种制式的系统，但覆盖范围受同轴电缆的传输损耗的限制，传输保密性差。大型同轴电缆室内分布系统通常需要多个干线放大器作为信号的放大接力。（2）光纤的路损较小，不加干线放大器也可以将信号送到多个区域，保证足够的信号强度，性能稳定可靠，传输容量较大，易于设计和安装，可兼容多种移动通信系统。但是在建设的过程中需要增加专门的电转光，光转电设备，且依赖于远端供电。在TD-SCDMA室内分布系统中还有一个问题是光电互换时存在时延，需要在使用中引起注意。（3）泄漏电缆由导体、绝缘介质和开有周期性槽孔的外导体组成。电磁波在泄漏电缆中纵向传输的同时通过槽孔向外界辐射电磁波；外界的电磁场也可以通过槽孔感应到泄漏电缆内部并送到接收端。泄漏电缆提供的是功率低、辐射均匀的“雾状”覆盖。优点是信号强度均匀，缺点是较高的电缆传输损耗，需要较强的信号输入；安装技术要求较高，每隔1m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2cm的距离，不但影响美观，而且价格是普通电缆的2倍。它多用于一些特殊场景下，因为普通天线无法实现较好的覆盖，如竖井，隧道，地铁等。3.3元器件和天线除了信号源，传输介质和分布系统之外，室内分布系统还需要功分器，耦合器，干线放大器和天线等器件。（1）功分器和耦合器主要有无源和有源(功分器和耦合器)两种器件，工作频段合适可以兼容多种制式的系统。采用无源器件的系统设备性能稳定，安全性高，维护简单，信号经过功分器，耦合器和线路损耗后，到达天线处的强度不同，覆盖的效果也不同。而有源系统的信号到达末端时被放大器放大，达到理想的强度，保证覆盖效果。例如一些大型商场，就需要有源系统保证其覆盖。因而，有源系统建设和维护复杂，有源设备易损坏，系统的安全性和稳定性不如前者。（2）干线放大器信号的传输会有一定的损耗，为了保证覆盖的效果，需要在传输过程中进行放大，这时就需要干线放大器。在TD-SCDMA系统中，上下行工作于同一频段，应该避免上下行链路的自激干扰问题；另外，对于多种制式共用室内分布系统，不同频段的信号在此前的路损可能不同，应均衡各频段信号的放大率，以达到最佳的覆盖效果。（3）天线室内覆盖的天线主要有全向天线和定向天线两种，根据具体场景的需求合理选择。通常以吸顶天线为主，它主要有3dBi天线和5dBi天线，在水平方向全向发射。两种天线在垂直方向信号能量集中角度上有区别，3dBi天线适合开阔空间的覆盖，如会议厅；5dBi天线的垂直发射角度对于前者要小，能量更加集中，适合于楼层间的覆盖。为了防止室内信号泄漏对室外信号产生干扰等情况，采用定向天线向室内需求方向覆盖。与2G等其他系统共用室内分布系统时，需要考虑不同制式的链路损耗的区别来调整天线的位置和数量，以满足覆盖需求。综上所述，信号源，信号的传输介质和分布系统以及功分器，耦合器，干线放大器，天线等器件共同组成了室内分布系统。根据具体的情况选取适合的器件，其中一些器件可以不用，如干线放大器等。3.4组网原则及建设原则3.4.1组网原则对于TD-SCDMA室内分布系统，优先选择异频组网方案，在频率紧张的情况下，可考虑混频组网方案（但须保证主频点和周围邻区主频点异频）。3.4.2建设原则（1）TD-SCDMA室内分布系统建设以改造现有GSM室内分布系统、2G/3G共用方式为主，应确保原有GSM网络正常运行，并为后续优化建设留有余地。（2）室内外覆盖一体化原则：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。（3）在频率资源足够、设备支持的情况下室内外尽量采用异频组网方式(室内外频点分配见频率配置方案)。频率资源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。（4）TD-SCDMA室内分布系统信号源主要采用宏蜂窝、微蜂窝、BBU＋RRU等设备。（5）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3值应满足国家标准。（6）室内分布系统的改造需要综合考虑GSM900、DCS1800、3G和Wlan共用的需求。3.5技术指标要求（1）室内分布无线覆盖边缘场强PCCPCHRSCP>=-85dBm。（2）PCCPCHC/I>=-3dB。（3）室内信号的外泄电平，在室外10米处PCCPCHRSCP≤－95dBm。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。（4）无线信道呼损：无线信道呼损不高于2%。（5）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。（6）块差错率目标值（BLERTarget）：话音1%，CS64k0.1～1%，PS数据5～10%。3.6TD-SCDMA室内覆盖系统建设流程图3-2给出了TD-SCDMA室内分布系统建设流程示意。图3-2TD-SCDMA室内分布系统建设流程示意图通过专项规划确定TD-SCDMA室内覆盖区域和业务之后，应勘察所需覆盖的建筑物，得到建筑物平面图。获得建筑物相关信息、人员分布情况，考察可能的天线布放位置、电缆布放、寻找信号源放置的最佳位置。在详细设计前收集周围小区的信息，按照上节的原则选择信号源和分布系统。共分布系统还需要勘查该站点各楼层的GSM天线布置情况，包括各楼层的天线数量、天线安装位置和每个天线口的功率设计指标；分布系统的详细网络拓扑图，以及各段馈缆的长度、直径和衰耗；接头、功分器、耦合器的安装位置和衰耗。根据这些资料进行共分布系统改造设计。在现场往往还需要用测试手机进行路径损耗测试，以确定是否需要添加新的覆盖区域和天线。测量和验证最小耦合损耗（MCL），即考虑手机在位于离天线最近时候的路径损耗，测试呼叫阻塞率、成功率、掉话率、切换成功率等指标，在一定的服务等级和容量要求的条件下，预测室内传播模型。最后画系统连接图，进行参数设计，给出解决方案，采用不断建设不断优化的方式来得到高质量的室内系统。3.7室内覆盖方案3.7.1室内传播模型室内无线信道和传统的无线信道相比具有两个显著的特点：其一，室内覆盖的面积小的多；其次，室内传播环境变化更大。研究表明，影响室内传播的因素主要是建筑物的布局、建筑材料和建筑类型等。室内传播模型有很多种，如对数距离路径损耗模型，Ericsson多充端点模型，衰减因子模型等。目前普遍选取下述室内传播模型：（公式3.7.1）其中：：路径损耗（dB）；：距天线1米处的路径衰减（dB），参考值为39dB；d：距离（m）；FAF：环境损耗附加值(dB)，和建筑物类型、建筑结构、所用材料等相关，取值是在表3-1的基础上，结合建筑物类型、结构以及室内分布的工程经验而来。此值需在今后的实际工程中结合实际场景进行修正。8dB：室内环境下的衰落余量，包括空间衰落效应和时间衰落效应引起的衰落。表3-1给出了在2G频段电磁波的典型穿透损耗值材料类型损耗dB普通砖混隔墙（<30cm）10-15dB混凝土墙体20-30dB混凝土楼板25-30dB天花板管道1-8dB金属扶手电梯5dB箱体电梯30dB人体3dB木制家具3-6dB3.7.2室内覆盖场强预测方法在室内覆盖系统中，对于下行链路而言，吸顶天线的入口功率比较小，一般在10-15dBm,而对上行链路来说，手机最大发射功率为24dBm，远高于下行天线口功率，由此可知，在室内分布系统中，下行覆盖小于上行覆盖。所以在进行室内分布系统的天线规划时以单天线下行覆盖能力为规划依据。室内环境下的接收信号场强可按下式计算：（公式3.7.2）其中，Pt：天线入口功率；Gt：发射天线增益；：路径损耗，按公式可以计算得出；Gr：接收天线增益由上式可得路径损耗L为：（公式3.7.3）结合室内传播模型，选取合适的FAF值，便可求得相应场景下单天线的覆盖能力。3.7.3室内覆盖典型环境单天线覆盖能力表3-2室内覆盖典型环境单天线覆盖能力典型场景FAF(dB)Pt(dBm)Pr(dBm)Gt(dBi)单天线覆盖半径（米）写字楼216-85320.0商场超市206-85322.4会展中心198-85331.6会议中心198-85331.6室内体育场馆1510-85363.1民航机场186-85328.2宾馆酒店266-85311.2娱乐场所226-85317.8地下停车场176-85331.6电梯3110-8510天线功率需求及布放原则（1）天线口输出功率要求：PCCPCH信道功率为0～5dBm；（2）在部分场合为更好的满足业务需求，如会议室、总经理办公室、大客户所在地等，可适当减少单个天线的覆盖范围，天线口PCCPCH信道功率可达到7dBm以上。（3）在可视环境下，如商场、超市、停车场、机场等，覆盖半径取8～15米。（4）在多隔断的情况，如宾馆、居民楼、娱乐场所等，覆盖半径取4～10米。（5）对于电梯，采用小板状天线进行覆盖，天线口PCCPCH信道输入功率放置到8dBm，覆盖距离控制在12米以内。3.7.5TD-SCDMA室内覆盖信号源功率参考TD-SCDMA室内分布信源采用PCCPCH信道功率进行功率预算，不同功率下不同载波的RRU功率设置如下：2W@3载波RRU发射功率设置，用PCCPCH信道功率进行功率预算，总输出功率按照33dBm取定，PCCPCH信道功率按照29dBm取定进行链路预算。2W@6载波RRU发射功率设置，用PCCPCH信道功率进行功率预算，总输出功率按照33dBm取定，PCCPCH信道功率按照26dBm取定进行链路预算。12W@6载波RRU发射功率设置，用PCCPCH信道功率进行功率预算，总输出功率按照40.79dBm取定，PCCPCH信道功率按照33dBm取定进行链路预算。

第4章典型区域的覆盖方案总体分析4.1密集市区、市区覆盖方案

城市密集区一般指建筑密集、物理位置集中于城市中心的地区。其特点是建筑物错落排列，既有政府机关的办公大楼，又有普通的居民住宅，建筑高度相对于CBD较矮。因此考虑到初期成本，在2G多采用以宏蜂窝进行室内覆盖为主的方案进行建设，但3G核心频段的传播特性与800M存在较大的差异，估计最后还需要采用室内覆盖系统进行专用的室内覆盖，信源上可根据容量的需求采用不同配置的基站。根据覆盖区域特征和业务量不同，灵活配置不同的宏基站提供广覆盖。高业务量区域（如商务区、密集城区）适当采用微基站吸收业务量。建筑物密集区或大型建筑物内，采用微基站和室内分布系统吸收室内业务。图4-1高业务量区域覆盖方案覆盖策略：1．用具备良好扩容能力的大容量基站进行覆盖；2．少站址高密集的覆盖策略；3.适当采用微基站分流业务量，承载高速数据业务。4.2郊区、农村覆盖方案此类区域包括县城、乡镇、旅游景点等。其特点是建筑物一般是分散的低矮的，电波传播条件优于市区。与密集城区和一般城区相比，话务量低一些。这些地区的无线传播环境介于城区与农村之间，有的地方可能接近城区，有些地方接近农村。接近城区的地方，在站址确定、站型选择和天线选型时必须统一考虑覆盖和干扰；接近农村的一些地方，覆盖成为主要考虑因素。对于郊区和乡镇的建筑物，绝大部分不会考虑专门的室内覆盖解决方案，因此在规划中需要考虑一定的穿透损耗余量。覆盖策略：1.根据不同地理区域的业务量和覆盖特点，灵活选择基站类型和载波配置数量，实现低成本广域覆盖。2.灵活采用室外型宏基站和微基站，方便站址选取。3.允许降低小区容量和性能以进一步增大覆盖距离。图4-2郊区、农村覆盖方案4.3特殊区域解决方案4.3.1地铁、隧道解决方案地铁传播环境的特点是：狭长，信号入射角度小，隧道信号不均匀，局部信号产生快衰落，地铁中信号基本以直线传播，容易被遮挡形成阴影效果，隧道内的反射信号很快被吸收。覆盖策略：1.采用泄露电缆弥补隧道无线信号传播不足。电缆覆盖信号均匀，波束横向传播，特别适合于隧道内使用。2．采用微基站作为信号源，沿着轨道方向建立分布系统以保证信号的覆盖。3.对于短隧道而言，直放站是比较好的低成本解决方案。4.3.2公路、铁路解决方案高速公路和交通干线属于典型的低话务量地区，一般将这种无线信号覆盖区域呈线状、带状或哑铃状的狭长覆盖场景统称为线状覆盖场景。它们具有鲜明的网络特征：网络覆盖范围和容量需求不大、覆盖区成连续带状、用户移动速度快、地形复杂多变、机房和配套设施解决困难，因此该场景首要解决的是连续覆盖问题。4.3.3草原、海面、沙漠等超远覆盖草原、沙漠、近海海面等覆盖区域也是典型的低话务地区，这些区域一般地势平坦，人烟稀少，无线电波在海平面、沙漠等环境传播时，传播路径主要是通过空气传播的直达波和经过海面或地面的反射波。由于传播损耗很小，信号可以传播到很远的地方。此时，地球不能再看作平面，而应把它看作球面，即地球曲率对信号传播产生的影响。另外，处于传播路径上的岛屿、沙丘等也会对信号传播产生阴影效应。在链路预算时，可采用农村开阔地模型，并在此基础上减小约3dB进行计算。对于无线网络的建设一般也要求通过少量的设备实现长距甚至超长距的覆盖，容量方面的要求相对较小 第5章分布式覆盖方案介绍在2G系统的室内覆盖中，比较多的采用分布式系统进行覆盖，在3G中，由于2G频段传输的恶化，要达到2G相同的覆盖效果，需要建设的基站数目显著增多，而新建机房一方面需要大量的投资，另一方面想要找到合适的机房和站点已经越来越困难了。由于机房的限制已经严重阻碍网络建设进度。在这种背景下，各个厂商不约而同的考虑到采用一种具有自适应能力建设方案的新型基站——超级基站活分布式基站（DBS：distributedBaseStation）,通过采用类似室内覆盖中地分布式系统的分布式覆盖技术，在节省机房的前提下，改善系统覆盖性能。所谓为分布式基站，是指在一片覆盖区域内，一个射频单元（称为子站）通过光纤或其他数字化传输介质与处在远端的大容量基站（称为母站）相连并与母站共享基带处理资源地池、主控时钟单元及操作维护平台，从而实现对周围相邻地区覆盖的基站系统。5.1分布式基站的功能分布式基站系统的关键技术包括子站射频部分、母站基带处理资源池、主控时钟及子站与母站交换数据和时钟的传输线路与协议。子站的主要功能是负责完成基带信号和射频信号的转换，实现对发射功率部分的功率控制、发射信号和接收信号功率检测和上报等功能。系统子站主要由接收、发射、控制和光纤接口以及检测四个部分组成。接收电路主要功能是对接收天线收到的UE发射的上行RF信号进行放大、下变频、滤波并解调成基带信号，然后送到基带处理单元去完成解扰、解扩，以及对接收的场强进行检测；发射电路的主要功能是对下行基带处理单元送来的已加扰、加扩的基带信号进行成功滤波后，调制到射频信号，通过LPA激励放大后，有天线发射到相应的扇区。检测电路的主要功能是实现天线端口每个载频的发射功率以及端口的驻波比的检测。控制和光纤接口板实现对子站的控制与母站的数据交换和时钟。在设计时为了考虑可扩展性，子站一般都设置三到六载频，并预留组合接口，通过积木式累加来适应各种情况要求，单个此系统加上基带处理版等基站设备即可构成小型红蜂窝。微蜂窝或微微蜂窝，选用不同的电源模块和适应不同的供电环境。分布式基站系统的母站主要功能是完成物理层功能（包括：FEC编/解码测量控制、更软切换时宏分集的分裂与合并，、传输信道BER、传输信道与CCtrCH的复用/解复用、速率匹配、传输信道与物理信道的映射、物理信道的扩频/解扩、Uu口同步，内环控制和信道功率分配）。Lub接口功能、系统时钟生效、整个基站系统的控制和分布式小区模式下子站信号的分列与合并等功能。5.2分布式天线的优点5.2.1分布式覆盖 由于分布式基站的母站通过数字光纤等数字化传输设备与子站相连，子站与母站之间可以相距较大距离，在建网初期通过在母站周围拉出的子站，可以形成大片区域的连续覆盖，尤可解决市区与城郊的连续覆盖问题，与相同容量的传统基站相比其覆盖面积可以增加几倍甚至几十倍。由于分布式基站的子站织包含射频部分，因而体积可以小型化，这使得分布式基站可以灵活适应地铁、地下室以及高层建筑内等复杂地形和恶劣环境条件下的覆盖。通过光纤形成基站的串联还可应用于高速公路、铁路等的覆盖。子展示外设计的特性可适应恶劣室外环境，可在-40~60oC的环境下正常工作。5.2.2规划方便子站即可视为母站的远端扇区，也可视为与母站不同的逻辑基站，与其相邻基站统一进行码规划和载频规划，网络规划简单容易。TD-SCDMA系统智能天线的使用，使得NodeB所需发射功率降低，使用普通功率放大器，就可以支持更多载波地进行工作，并且频率资源丰富，因此在网络规划初期可以按照覆盖要求进行统一规划，容量增长时通过在机房增加基带处理单元即可以很方便的进行容量扩充。5.2.3选战容易子站所覆盖的地区只需要射频单元，RRL有如下一些特点：体积小，由于仅有射频部分，建站无需机房；重量轻，可方便的安装在水泥预制杆、拉线塔以及建筑的墙体上，无需专用铁塔；因此不需要专用机房，可以十分方便的再规划地合适位置进行布站，从而可以保证网络的蜂窝结构更加合理，网络优化与调整更加方便。同时，由于基带处理部分集中放置，射频部分置于天面（即楼顶天线下方），从而节省了常规解决方案所需要的大量机房。如果因为话务量增加，数据业务的增长或调整优化等原因需要建设大容量基站，只需在合适的位置上增加基带处理板即可成为另一个基站，灵活适应网络建设需要，原有网络的蜂窝结构可以保持不变。5.2.4升级方便子站只是母站的射频远端，系统的升级只需对母站进行即可，可以适应系统的网络升级和业务的升级，使网络升级和业务升级变得非常简单。5.2.5基带资源共享分布式基站的母站侧的基带处理采用资源池设计，分布式基站系统的子站之间以及子站与母站之间动态共享基带资源池。这样由于信道资源的统计复用使资源利用率大为提高，这就意味着用比常规基站少的多的资源就能达到常规站的容量效果。对每个子站来说，母站会根据其需求动态给其分配硬件资源。因此每个子站多的硬件资源都是随着时间动态发生变化，同处一地的基带资源共享，实现了话务量不均匀的各地区资源的充分利用。5.3分布式基站的缺点由于分布式覆盖方案中许多子站共享集中进行基带处理和主控时钟，当母站发生故障时将导致大片区域运行异常；同时由于传输射频信号，对传输资源的要求大，在没有光纤和大传输资源的地方，不能使用RRU拉远放置。5.4分布覆盖的解决方案与应用环境由于分布式覆盖方案有以上几个特点，并且一般采用市电供电，适应室外环境，因此分布式覆盖的解决方案的应用环境十分广泛，在一定范围内有大容量需求的地方可以采用分布式基站实现较好的覆盖。该方案的具体实施方案如下：机房设置：可以将宏基站集中放置在有限的中心机房中，周围区域通过拉RRU进行覆盖。该覆盖方案可以保证各站点位置与网络规划的结果一致，同时周围区域的覆盖不必另觅机房。室外覆盖：通过光纤把RRU拉远放置在建筑物的顶层，实现建筑物周围环境的覆盖，采用宏基站的基带处理能力，不需要额外的机房租赁。室内覆盖：RRU分别放置在需要的楼层，采用“RRU+室内分布系统”实现室内覆盖。根据容量和无线传播环境的情况，用一个RRU实现一个或多个楼层的覆盖。阴影覆盖：把RRU拉到窗户边采用定向天线实现对建筑物阴影区的覆盖，选择室外覆盖同一个频点。第6章基于TD-SCDMA的隧道覆盖方案设计6.1概述 移动通信网络建设的目标是无缝覆盖，以保证随时随地通信，这就对无线网络规划提出了更高的要求，在实际的网络规划中通常的难点是对一些典型区域的覆盖，比如地下隧道等。地下隧道作为一种特殊场景，是城区覆盖方案的重要组成部分，其主要特点如下：1.地下隧道能做到很好的电磁波隔离，不用担心与地面宏基站之间的相互干扰；2.用户以车内用户为主,业务量不高；3.地下隧道具有中等的移动速度，平均设计时速在40～60km左右；4.地下隧道可用空间有限，设备安装及走线均需在规划时加以考虑；针对隧道覆盖的上述特点，本次设计采用BBU+RRU的组网方案，同时考虑到定向天线安装简便、造价低、覆盖距离远的特点，采用高增益的对数周期天线（11dBi）进行隧道覆盖。本计方案所针对的地下隧道工程总长3630米，为双孔4车道，设计车速每小时40公里，车道净高4.5米，隧道中段2550m采用盾构法施工，其余采用明挖法施工，局部下穿城市主干道处采用浅埋暗挖法施工；盾构内径10m，外径11m，为便于紧急情况下人员的逃生与救援，在盾构段利用顶部和车道下部富裕空间，分别设置了专用排烟道和人员紧急疏散通道，并在每条隧道的右侧每隔80m左右设置一处滑行道，可以直接进入路面下的安全通道；疏散口部（滑行道）设有电控自动盖，平时关闭，灾害时由设备监控系统控制自动打开，也可手动开启。6.2设计方案6.2.1信源选择传统的TD-SCDMA信源包括宏蜂窝、微蜂窝、直放站、BBU+RRU，其各自的特点及应用场景如下表7-1所示：特点应用场景宏蜂窝信源话务容量大，扩容方便；输出端口多；需要传输资源；对机房及电源环境要求较高；建设周期长，建设成本高主要应用在话务量高、覆盖区域大、具备机房条件的高档写字楼、大型商场、星级酒店、奥运体育场馆等重要建筑物微蜂窝信源能提供话务容量，但容量相对较小；一般只能提供单个端口；需要传输资源；对机房及电源要求不高应用在中等话务量、中小型建筑物。如分布系统功率不够，可增加少量干放进行覆盖无线直放站信源不能新增话务容量；不需要光纤资源；对安装环境和电源要求低，建设周期短主要应用在传输不易到达的小区，补盲覆盖的电梯、地下室等场所光纤直放站信源不能新增话务容量；需要光纤资源；对安装环境和电源要求低，建设周期短主要应用在覆盖区域分散的小区，补盲覆盖的电梯、地下室等场所BBU+RRU信源话务容量大，组网灵活；能将富裕话务容量进行拉远，有效利用资源；需要传输光纤资源；对机房及电源要求不高应用在话务量较高的写字楼、商场、酒店等重要建筑物，尤其适合建筑群的覆盖由于不同型号的BBU和RRU已经兼顾了宏蜂窝大容量和微蜂窝安装简便的优势，同时考虑到直放站不增加话务容量的特点，目前TD室内分布系统一般选择BBU+RRU作为信源。表6-1TD信源特点及应用场景特点应用场景宏蜂窝信源话务量大，扩容方便；输出端口多；需要传输资源；对机房及电源环境要求较高；建设周期长，建设成本高主要应用在话务量高，覆盖区域大、具备机房条件的高档写字楼内、大型商场、星级酒店、奥运体育馆等重要建筑物微蜂窝信源能提供话务容量，但容量相对较小；一般只能提供单个端口；需要传输资源，对机房及电源要求不高应用在中等话务量、中小型建筑物。如分布系统功率不够，可增加少量干放进行覆盖无线直放站信源不能新增话务容量；不需要光纤资源；对安装环境和电源要求低，建设周期短主要应用在传输不易到达的小区，补盲覆盖的电梯、地下室等场所光纤直放站信源不能新增话务容量；需要光纤资源；对安装环境和电源要求低，建设周期短主要应用在覆盖区域分散的小区，补盲覆盖的电梯、地下室等场所BBU+RRU信源话务量大，组网灵活；能将富裕话务量进行拉远，有效利用资源；需要传输光纤资源；对机房及电源要求不高应用在话务量较高的写字楼、商场、酒店等重要建筑物，尤其适合建筑群的覆盖针对该隧道的TD网络覆盖，组网方案选择BBU1324A+RRU1301Ci作为信源，两种设备的主要参数如表6-2所示：表6-2BBU及RRU主要参数参数BBU1324ARRU1301Ci满配重量（Kg）17-尺寸（mm）442×380×175-功耗（最大/平方）280/230-供电方式直流-48V-基站最大配置54载扇-基带板最大支持载波量9载波-重量（Kg）-8尺寸（mm）-288×218×156机顶发射功率（W/dBm）-20W功耗（最大/平方）-84W/74W最大支持载波量-9级联情况-6级参数BBU1324A满配重量（kg）17，尺寸（mm）442×380×175，功耗（最大/平均）280/230，供电方式直流-48V，基站最大配置54载扇，基带板最大支持载波数量9载波；RRU1301Ci重量（kg）8，尺寸（mm）288×218×156，机顶发射功率(W/dbm)20W，功耗（最大/平均）84W/74W，最大支持载波数量9，级联情况(级联级数/单级距离/总距离)6级2.2天线选择。结合该隧道自身的特点，并考虑到定向天安装简便、造价低、覆盖距离远等诸多特点，设计方案选择高增益的对数周期天线（11dBi）进行隧道覆盖。6.2.2组网方案经过链路预算和边缘覆盖场强要求的分析后，结合隧道长度计算，我们得出每个RRU负责覆盖的距离及所需RRU个数，整个隧道的组网方式如图6-1所示：整个方案采用BBU+RRU+定向天线的组网方式，共采用1个BBU、10个RRU，分为两条支路，RRU五级级联，其中RRU1-5负责一孔双车道的覆盖，RRU6-10负责另一个孔的双车道覆盖。隧道内每个RRU通过功分器、耦合器及馈线连接4个定向天线，每副天线负责覆盖200-210米的距离，隧道出口处四个RRU（RRU1、5、6、10）各有一段支路馈线距离设计为135米，是为了满足隧道口多副天线所需功率余量。图6-1组网方案6.2.3小区划分逻辑小区的划分规则如下：首先，一个资源池的三个光口引出的RRU可以随意划分为一个逻辑小区，同时最多只能有8个通道设置为一个逻辑小区，也就是BBU串并联所带的RRU1301Ci（单通道）最多允许8个设为一个逻辑小区。其次，还应综合考虑逻辑小区设置后所产生的切换问题，尽量简化切换关系，避免可能随之而来的乒乓切换、干扰、掉话等问题。针对该项目，将RRU1、2、3、6、7设置为一个小区，RRU4、5、8、9、10设置为一个小区，这样的设置隧道小区间切换带只有两个，分别位于隧道两孔中部，而在两个隧道出入口处，各作为一个隧道小区与隧道外小区进行切换。6.2.4安装及走线如选择新增BBU，可以考虑安装在江南或江北隧道口附近的疏散通道中；RRU均安装在隧道的疏散通道中（双孔均安装）。走线路由方面，如选择新增BBU，则电源引入点、接地点、电表箱安装点均选择在疏散通道内，GPS馈线沿墙布放到隧道洞口平台GPS天线；BBU至RRU、RRU间级联线缆均在疏散通道内。6.2.5容量计算采用以下业务模型，估算TD-SCDMA系统可承载容量。假设业务模型按照话音业务渗透率60％，忙时单机话务量为0.02ERL，可视电话渗透率60％，忙时单机话务量为0.001ERL；PS数据业务渗透率40％，忙时每用户数据流量为1000bps，上下行数据量比例1：4，承载业务比例PS64:PS128:PS384＝6:3:1。假设支持的用户数为x，话音为0.6x,可视电话为0.6x，PS64K用户数为0.4*0.6x，PS128K用户数为0.4*0.3x，PS384K用户数为0.4*0.1x。（1）计算均值mean=0.02*x*0.6*1+0.001*x*0.6*4+(0.8/64)*x*0.24*4+(0.8/128)*x*0.12*8+(0.8/384)*x*0.04*24=0.0344x（2）计算方差variance=0.02*x*0.6*1+0.001*x*0.6*16+(0.8/64)*x*0.24*16+(0.8/128)*x*0.12*64+(0.8/384)*x*0.04*576=0.1656x（3）计算中间变量CC=(varicance/mean)=4.81395（4）计算提供的等效业务量traffic=mean/C=0.0071x如果采用单小区3载波，TD-SCDMA系统可提供的等效语音用户数为71。根据坎贝尔公式由此计算能够提供的中继链路数Y为：71=C*Y+1,Y=70/4.81395=14.54通过查ERLANG-B表，可以知道，14.54条中继链路可以提供的（等效）业务量为8.2003ERL(2%阻塞)。计算支持的用户数为：x=8.2003/0.0071=1154用同样的方法可计算出单小区6载波支持用户数为2963。5.2.6隧道内外切换为了达成隧道内外小区的顺利切换，需在两个隧道口增加定向天线，以形成延伸覆盖区域，起到过渡的作用，隧道口定向天线大致分布如图5-2所示：图6-2隧道口天线分布如上图所示，左侧为北隧道口，根据路线方向放置了6副定向天线；右侧为南隧道口，根据路线方向放置了4副定向天线。6.3理论分析6.3.1链路计算公共信道（PCCPCH）链路预算如下表所示：表6-3公共信道（PCCPCH）链路预算分项数值APCCPCH单码道发射功率（dBm）29B天线增益（dB）11C馈线及接头损耗（dB）20D接收机灵敏度（dBm）-108.93E人体损耗（dB）3F快衰落余量（dB）1G干扰余量（dB）2H阴影衰落余量（dB）2I车内穿透损耗（dB）8覆盖半径（m）523.70分项数值APCCPCH单码道发射功率（dBm）29B天线增益（dBi）11C馈线及接头损耗（dB）20D接收机灵敏度（dBm）-108.93E人体损耗（dB）3F快衰落余量（dB）1G干扰余量（dB）2H阴影衰落余量（dB）2I车内穿透损耗（dB）8覆盖半径（m）523.70业务信道下行链路预算（按CS64K视频电话业务计算）如下表所示：表6-4业务信道下行链路预算分项数值A单码道发射功率（dBm）21B天线增益（dB）11C馈线及接头损耗（dB）20D接收机灵敏度（dBm）-105.57E人体损耗（dB）0F快衰落余量（dB）1G干扰余量（dB）2H阴影衰落余量（dB）2I车内穿透损耗（dB）8覆盖半径（m）323.65分项数值A单码道发射功率（dBm）21B天线增益（dBi）11C馈线及接头损耗（dB）20D接收机灵敏度（dBm）-105.57E人体损耗（dB）0F快衰落余量（dB）1G干扰余量（dB）2H阴影衰落余量（dB）2I车内穿透损耗（dB）8覆盖半径（m）323.65业务信道上行链路预算（按CS64K视频电话业务计算）如下表所示：表6-5业务信道上行链路预算分项数值A终端最大发射功率（dBm）24B天线增益（dB）11C馈线及接头损耗（dB）20D接收机灵敏度（dBm）-100.53E人体损耗（dB）0F快衰落余量（dB）1G干扰余量（dB）2H阴影衰落余量（dB）2I车内穿透损耗（dB）8覆盖半径（m）265.48分项数值A终端最大发射功率（dBm）24B天线增益（dBi）11C馈线及接头损耗（dB）20D接收机灵敏度（dBm）-100.53E人体损耗（dB）0F快衰落余量（dB）1G干扰余量（dB）2H阴影衰落余量（dB）2I车内穿透损耗（dB）8覆盖半径（m）265.48上述三表中馈线及接头损耗一项均设为20dB，该项是以RRU所连最远的定向天线为准得出。由上下行链路预算可以得出一个最大覆盖半径265.48米，可见210米的设计覆盖距离满足链路预算要求。6.3.2边缘覆盖场强中移动室内分布系统边缘场强要求为：PCCPCHRSCP值≥-85dBm。馈线及接头损耗为20dB，则天线馈入功率可设置在0-5dBm之间，这里以5dBm为例，对数周期天线增益为11dBi，车体穿透损耗为8dB，干扰余量2dB，快衰落余量1dB，阴影衰落余量2dB，设设计覆盖距离为x，则有下式：5＋11－(32.45＋20lg2010＋20lgx)－8dB－2dB－1dB－2dB≥-85可以得出：x≤300.26米可见，210米的设计覆盖距离同样满足边缘覆盖场强要求，实际上，210米设计覆盖距离的边缘覆盖场强为：5＋11－(32.45＋20lg2010＋20lg0.21)－8－2－1－2=-81.90dB满足相关要求。6.3.3切换区域设逻辑小区间切换时间为3秒，隧道设计时速为40千米/小时，即14米/秒，因此可考虑设置50米的切换区域。由之前的链路预算可以得出，实际覆盖半径可以达到265.48米，结合210米的设计覆盖距离可以计算出，隧道中段逻辑小区交叠区域约有110米，完全满足50米切换区域的设置需求。而隧道出入口的切换区域设置则可综合考虑室外站点合理规划。6.3.4信号外泄隧道位于为盾构封闭性建筑，信号外泄不会对室外站点产生影响。隧道口处的延伸覆盖区域是出于对切换成功率的考虑，可通过调整PCCPCH功率及定向天线的下倾角，合理规划切换区域，以避免对室外站点造成不良影响。6.3.5扩容分析随着网络建设的不断深入，以及TD网络技术的不断发展，尤其考虑到HSPA+以及LTE的不断成熟，后期需要对该隧道覆盖进行有针对性的扩容。6.3.6电磁辐射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：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。6.4主要设备清单表6-6设备清单序号名称型号单位数量1BBUBBU1324A个12RRURRU1301Ci个103双频合路器个104对数周期天线11dBi增益副465GPS天线副1序号名称型号单位数量1BBUBBU1324A个12RRURRU1301Ci个103双频合路器个104对数周期天线11dBi增益副465GPS天线副1注：上表只列出了主要设备型号及数量，不包括其他材料（馈线、接头等）的具体信息。

第7章网络的优化7.1优化流程网络优化流程包括网络评估测试、问题初步定位、网络问题分析、优化方案制定、优化方案实施、验证性测试及优化总结七个步骤