中國電信北京研究院“五網(wǎng)合一”室內(nèi)覆蓋改造方案

1、 中國電信北京研究院五網(wǎng)合一室內(nèi)無線綜合覆蓋系統(tǒng)（設(shè)計(jì)方案）中國電信北京研究院 gsm&cdma&phs&wcdma&wlan五網(wǎng)合一 室內(nèi)無線綜合覆蓋系統(tǒng)方案建設(shè)單位： 中國電信北京研究院 設(shè)計(jì)單位： 中興通訊股份有限公司 中興通訊股份有限公司二零零四年十二月中興通訊室內(nèi)無線綜合覆蓋系統(tǒng)工程本資料著作權(quán)屬中興通訊股份有限公司所有。未經(jīng)著作權(quán)人書面許可，任何單位或個(gè)人不得以任何方式摘錄、復(fù)制或翻譯。侵權(quán)必究。copyright 2004 by zte corporation all rights reserved.no part of this publication may be excer

2、pted, reproduced, translated or utilized in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying and microfilm, without permission in writing from the zte corporation.設(shè) 計(jì) 李 波審 核 金康虎* * * * *中興通訊股份有限公司上海研發(fā)中心地址：上海市浦東新區(qū)碧波路889號(hào)中興通訊大廈電話：02168895171傳真：02150809422郵編：201203前 言隨著3g腳步的日益

3、臨近，中興通訊作為全球唯一一家擁有g(shù)sm、cdma、phs、3g（三種制式）、wlan網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及終端的供應(yīng)商，憑借對(duì)移動(dòng)通訊的多年的研發(fā)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)積累，通過對(duì)gsm、cdma、phs、wcdma和wlan共站址共系統(tǒng)的互干擾研究和試驗(yàn)，推出了兼容gsm、cdma，phs、wcdma和wlan的“五網(wǎng)合一”室內(nèi)無線綜合覆蓋系統(tǒng)一站式解決方案?！拔寰W(wǎng)合一”，就是根據(jù)gsm、cdma、phs、wcdma和wlan系統(tǒng)的特點(diǎn)，在滿足用戶業(yè)務(wù)需求的前提下，把gsm、cdma、phs、wcdma和 wlan五種信號(hào)通過頻率合路器在物理上合為一路，解決各個(gè)系統(tǒng)之間的干擾，共用一套室內(nèi)分布式天饋系統(tǒng)，利用同一

4、套天線把五路合一的信號(hào)同時(shí)發(fā)射，不同的終端選擇各自的信號(hào)接入到各自的系統(tǒng),滿足各自的業(yè)務(wù)需求。簡略圖如下：gsm、cdma、phs、wcdma和wlan共用室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在于：1wlan系統(tǒng)通過利用天饋系統(tǒng)，克服了ap功率小，穿透能力差的問題， wlan通過共用室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)完成信號(hào)覆蓋，避免了wlan系統(tǒng)單獨(dú)建網(wǎng)的風(fēng)險(xiǎn)。2gsm、cdma、phs、wcdma和wlan系統(tǒng)共用天饋系統(tǒng)，充分利用資源，很大程度減少了重復(fù)投資和工程施工、協(xié)調(diào)等復(fù)雜問題，加快了“五網(wǎng)合一”網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的速度，適用于大型場(chǎng)館等復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的通訊要求。目 錄前 言3第1章 概述5第2章 設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)依據(jù)62.1 共用部分6

5、2.2 phs部分62.3 wcdma 部分62.4 wlan部分62.5 cdma 部分72.6 gsm 部分72.7 phs信號(hào)空中同步72.8 網(wǎng)絡(luò)總體技術(shù)指標(biāo)（依據(jù)北京研究院建議書）72.9 設(shè)計(jì)依據(jù)9第3章 系統(tǒng)方案103.1室內(nèi)無線綜合覆蓋方案簡述103.2方案系統(tǒng)原理圖113.3 樓層天線位置分布圖123.4 改造配料清單（根據(jù)研究院的需求以下清單備兩套）13第4章 網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化154.1網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)154.2泄漏預(yù)測(cè)174.3 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化18附錄一 原先phs&wcdma&wlan“三網(wǎng)合一”系統(tǒng)原理圖19第1章 概述中國電信北京研究院89層每個(gè)樓層平面面積約為2400平方米，

6、樓層內(nèi)部是框架結(jié)構(gòu)，各個(gè)樓梯內(nèi)部信號(hào)屏蔽嚴(yán)重。本次室內(nèi)覆蓋工程設(shè)計(jì)模擬現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際環(huán)境，解決該大樓89層的gsm 、cdma、phs、wcdma、wlan的信號(hào)覆蓋，作為室內(nèi)覆蓋綜合系統(tǒng)的測(cè)試系統(tǒng)。 第2章 設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)依據(jù)本次系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有良好的兼容性和靈活的擴(kuò)展性，本方案組網(wǎng)設(shè)計(jì)采用gsm、cdma、phs、wcdma和wlan五網(wǎng)合一架構(gòu)，下面具體介紹“五網(wǎng)合一”系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)依據(jù)：2.1 共用部分1共用部分所有無源器件（吸頂天線、功分器、耦合器）全部采用支持0.82.5ghz頻段的器件，兼容gsm、cdma、phs、wcdma和wlan系統(tǒng)。2采用專門定制的高性能頻率合路器，有效抑制

7、gsm、cdma、phs、wcdma和wlan之間的干擾。3各系統(tǒng)信號(hào)接入設(shè)備均置于弱電井中，方便以后系統(tǒng)維護(hù)和擴(kuò)展。4合理設(shè)計(jì)分布系統(tǒng)，減少合路節(jié)點(diǎn)，降低投資。5. 各系統(tǒng)只需在合路器口匹配相當(dāng)?shù)膱?chǎng)強(qiáng)，即可完成等效覆蓋。2.2 phs部分1根據(jù)大樓平面圖和人員的移動(dòng)規(guī)律，同一樓層人員頻繁移動(dòng)區(qū)域采用相同基站覆蓋，減少切換。2所有主干線路的耦合器、功分器均放在各層的弱電井內(nèi)，方便擴(kuò)展。2.3 wcdma 部分1 wcdma信號(hào)源可以采用宏基站。2 主干設(shè)備均置于弱電機(jī)房，wcdma系統(tǒng)在弱電井內(nèi)通過pw雙頻合路器接入。3假設(shè)整棟大樓wcdma用戶為100，要實(shí)現(xiàn)cs64kbps業(yè)務(wù)、ps64k

8、bps業(yè)務(wù)，只需要一個(gè)wcdma小區(qū)即可。 2.4 wlan部分1主干設(shè)備均置于弱電機(jī)房，wlan系統(tǒng)在弱電井內(nèi)通過寬頻合路器接入。2根據(jù)wlan系統(tǒng)的頻譜模板和用戶特點(diǎn)，“五網(wǎng)合一”采用合路器級(jí)連方式組網(wǎng)，以便靈活擴(kuò)展ap，同時(shí)可以降低投資風(fēng)險(xiǎn)。3ap的使用數(shù)目由承載模型“ap數(shù)用戶數(shù)20/20”取定。4采用直序擴(kuò)頻技術(shù)和bts蜂窩覆蓋原理，提高業(yè)務(wù)承載容量，降低ap間干擾，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能。2.5 cdma 部分1cdma信號(hào)源可以采用宏蜂窩、微蜂窩或直放站。2主干設(shè)備均置于弱電機(jī)房， cdma系統(tǒng)在弱電井內(nèi)通過gc雙頻合路器接入。2.6 gsm 部分1gsm信號(hào)源可以采用宏蜂窩、微蜂窩或直放

9、站。2主干設(shè)備均置于弱電機(jī)房， gsm系統(tǒng)在弱電井內(nèi)通過gc雙頻合路器接入。2.7 phs信號(hào)空中同步根據(jù)各樓層天線的位置分析，各基站至少有一個(gè)天線能接受到室外信號(hào)，完成phs信號(hào)空中同步,同步完好率100。本系統(tǒng)由于是單基站，不要求與外界同步。2.8 網(wǎng)絡(luò)總體技術(shù)指標(biāo)（依據(jù)北京研究院建議書）2.8.1 phs網(wǎng)絡(luò)滿足以下技術(shù)指標(biāo)1無線信道的呼損率為52無線覆蓋區(qū)內(nèi)可接通率：要求在無線覆蓋區(qū)內(nèi)的90的位置，99的時(shí)間移動(dòng)臺(tái)可接入無線網(wǎng)絡(luò)3無線覆蓋區(qū)內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)：98的區(qū)域室內(nèi)信號(hào)40dbv，室外和室內(nèi)基站信號(hào)重疊區(qū)，能保證無乒乓效應(yīng)等現(xiàn)象的發(fā)生4對(duì)于電梯、停車場(chǎng)等地區(qū)覆蓋場(chǎng)強(qiáng)要求36dbv5覆蓋區(qū)與

10、周圍各小區(qū)之間有良好的切換，且無乒乓效應(yīng)6駐波比要求平面層在1.4以下，總系統(tǒng)在1.3以下7室內(nèi)基站應(yīng)與室外基站保持同步，大樓內(nèi)部基站保持同步，同步完好率100%8天線口的發(fā)射功率滿足國家微波輻射一級(jí)衛(wèi)生要求2.8.2 wcdma網(wǎng)絡(luò)滿足以下技術(shù)指標(biāo)1邊緣覆蓋電平：導(dǎo)頻覆蓋邊緣場(chǎng)強(qiáng)ec85dbm，ec/io10db2無線覆蓋區(qū)內(nèi)可接通率：要求在無線覆蓋區(qū)內(nèi)的95的位置，99的時(shí)間移動(dòng)臺(tái)可接入無線網(wǎng)絡(luò)3天線口的發(fā)射功率滿足國家微波輻射一級(jí)衛(wèi)生要求4呼叫建立成功率：語音95，視頻905語音業(yè)務(wù)擁塞率2、cs數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)擁塞率5、ps數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)interactive業(yè)務(wù)：90的概率條件下，數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延5s

11、2.8.3 wlan網(wǎng)絡(luò)滿足以下技術(shù)指標(biāo)1邊緣覆蓋電平：無線覆蓋邊緣場(chǎng)強(qiáng)80dbm2無線覆蓋區(qū)內(nèi)可接通率：要求在無線覆蓋區(qū)內(nèi)的95的位置，99的時(shí)間移動(dòng)臺(tái)可接入無線網(wǎng)絡(luò)3天線口的發(fā)射功率滿足國家微波輻射一級(jí)衛(wèi)生要求4無線覆蓋區(qū)內(nèi)多用戶接入時(shí)數(shù)據(jù)傳輸速率不低于100kbit/s2.8.4 gsm網(wǎng)絡(luò)滿足以下技術(shù)指標(biāo)1.無線覆蓋邊緣場(chǎng)強(qiáng)：室內(nèi)-85dbm ，室外10米以外-90dbm2.對(duì)于電梯、樓梯間等邊緣地區(qū)覆蓋場(chǎng)強(qiáng)要求：-90dbm3.覆蓋區(qū)周圍各小區(qū)之間有良好的無間斷切換4.天線口的發(fā)射功率滿足國家微波輻射一級(jí)衛(wèi)生要求2.8.5 cdma網(wǎng)絡(luò)滿足以下技術(shù)指標(biāo)1.無線覆蓋邊緣場(chǎng)強(qiáng)：ec/io

12、-12db 激活導(dǎo)頻不超過3個(gè)，室內(nèi)rx-85dbm2.室外10米以外rx-90dbm3.對(duì)于電梯、樓梯間等邊緣地區(qū)覆蓋場(chǎng)強(qiáng)要求：rx-90dbm4.覆蓋區(qū)與周圍個(gè)小區(qū)之間有良好的無間斷切換5天線口的發(fā)射功率滿足國家微波輻射一級(jí)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)2.9 設(shè)計(jì)依據(jù)1信息產(chǎn)業(yè)部(1999)649號(hào)關(guān)于phs和dect無線接入系統(tǒng)共用1.9ghz頻段頻率臺(tái)站管理規(guī)定的通知2中華人民共和國通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)yd5039-97通信工程建設(shè)環(huán)境保護(hù)技術(shù)規(guī)定3中華人民共和國通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)yd5059-98通信設(shè)備安裝抗震設(shè)計(jì)規(guī)范4中華人民共和國通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)yd5068-98移動(dòng)通信基站防雷與接地設(shè)計(jì)規(guī)范5世界衛(wèi)生組織(wto

13、)與中華人民共和國gb9175-88環(huán)境電磁衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn),國標(biāo)gb8702-88電磁輻射防護(hù)規(guī)范6國際布線標(biāo)準(zhǔn)iso/iec 118017中興通訊室內(nèi)覆蓋設(shè)計(jì)規(guī)范和工程8中興通訊gsm技術(shù)手冊(cè)9中興通訊gsm網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化手冊(cè)10中興通訊cdma技術(shù)手冊(cè)11中興通訊cdma網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化手冊(cè)12中興通訊pcs技術(shù)手冊(cè)13中興通訊pcs網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化手冊(cè)14中興通訊wcdma技術(shù)手冊(cè)15中興通訊wcdma網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃手冊(cè)16中興通訊wlan技術(shù)手冊(cè)17中興通訊wlan工程規(guī)劃設(shè)計(jì)手冊(cè)第3章 系統(tǒng)方案3.1室內(nèi)無線綜合覆蓋方案簡述根據(jù)大樓覆蓋區(qū)的建筑分布，我們?cè)?樓弱電井安裝一套1c7t的500mw基站，

14、phs和wcdma在phs基站信號(hào)輸出節(jié)點(diǎn)通過pw雙頻合路器進(jìn)行信號(hào)合路，gsm和cdma先用gc雙頻合路器合路，最后wlan通過三口寬頻合路器引入，組成“五網(wǎng)合一”系統(tǒng)。我們針對(duì)各自的系統(tǒng)，在頻率合路器匹配相當(dāng)?shù)妮斎牍β?，做到等效覆蓋。詳細(xì)原理圖如下所示:3.2方案系統(tǒng)原理圖 3.3 樓層天線位置分布圖8、9層平面圖3.4 改造配料清單（根據(jù)研究院的需求以下清單備兩套）1、系統(tǒng)全材料清單（第一套）序號(hào)物料名稱規(guī)格型號(hào)單位數(shù)量備注11c7t基站1c7t臺(tái)1研究院提供2noeb基站研究院提供3gsm信號(hào)源研究院提供4cdma信號(hào)源研究院提供5ap個(gè)1研究院提供6wlan干放（1w）zxib10w

15、a10個(gè)1中興公司提供7phs&wcdma雙頻合路器zxib10-pw個(gè)1中興公司提供8gsm&cdma雙頻合路器zxib10-cg個(gè)1中興公司提供9三口寬頻合路器zxib10-mw-3個(gè)1中興公司提供103db電橋zxib-pb個(gè)1中興公司提供11二功分器(腔體)zxib-bo2-a-2個(gè)3中興公司提供125db耦合器(腔體)zxib-co-5-a-2個(gè)6中興公司提供137db耦合器(腔體)zxib-co-7-a-2個(gè)4中興公司提供14全向吸頂天線zxib10-ant-001副14中興公司提供151/2”饋線1/2、50 ohm米250中興公司提供161/2”轉(zhuǎn)接電纜條15中興公司提供171

16、/2”接頭（陽頭）1/2”n-j個(gè)100中興公司提供18雙陽頭1/2”n-jj個(gè)20中興公司提供19雙陰頭1/2”n-kk個(gè)5中興公司提供20phs匹配負(fù)載zxib10-tf5個(gè)7中興公司提供2、改造所需器材清單（第二套）序號(hào)物料名稱規(guī)格型號(hào)單位數(shù)量備注1wlan干放（1w）zxib10wa10個(gè)1中興公司提供2phs&wcdma雙頻合路器zxib10-pw個(gè)1中興公司提供3gsm&cdma雙頻合路器zxib10-cg臺(tái)1中興公司提供4三口寬頻合路器zxib10-mw-3臺(tái)1中興公司提供53db電橋zxib-pb個(gè)1中興公司提供6二功分器(腔體)zxib-bo2-a-2個(gè)3中興公司提供75db

17、耦合器(腔體)zxib-co-5-a-2個(gè)6中興公司提供87db耦合器(腔體)zxib-co-7-a-2個(gè)4中興公司提供91/2”饋線1/2、50 ohm米50中興公司提供101/2”轉(zhuǎn)接電纜條15中興公司提供111/2”接頭（陽頭）1/2”n-j個(gè)30中興公司提供12雙陽頭1/2”n-jj個(gè)5中興公司提供13雙陰頭1/2”n-kk個(gè)5中興公司提供14phs匹配負(fù)載zxib10-tf5個(gè)7中興公司提供第4章 網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化4.1網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)4.1.1 phs覆蓋預(yù)測(cè)根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)，我們選邊緣場(chǎng)強(qiáng)較弱的點(diǎn)，以8層覆蓋樓道的ant7（9dbm）為例計(jì)算，自由空間損耗根據(jù)公式：loss=32.44+2

18、0log(f)+20log(d),其中f-ghz,d-m(米)l phs以最高頻率1920mhz計(jì)算，15米的空中損耗為：62dbl 吸頂天線增益為： 3 dbil 薄墻損耗約為： 12dbl 多徑衰落余量為：5dbl 天線口輸入功率為：9dbml 距離天線最遠(yuǎn)點(diǎn)15米處的場(chǎng)強(qiáng)為：107+ 3+ 951262 = 40dbuv滿足邊緣覆蓋要求。4.1.2 wcdma覆蓋預(yù)測(cè)和泄漏預(yù)測(cè)wcdma系統(tǒng)的下行頻率為21102170mhz，上行頻率為19201980mhz，下行的有線和無線鏈路損耗均比上行大，wcdma鏈路損耗以下行計(jì)算。根據(jù)原理圖分布，wcdma的天線端口輸入功率比phs端口輸入功率

19、均小3db。根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)，我們選邊緣場(chǎng)強(qiáng)較弱的點(diǎn)，以8層天線ant7（5dbm）計(jì)算，自由空間損耗根據(jù)公式：loss=32.44+20log(f)+20log(d),其中f-ghz,d-m(米)l wcdma信號(hào)頻率以2170mhz計(jì)算，15米的空中損耗約為：62.7 dbl 吸頂天線增益為： 3dbil 薄墻損耗約為： 15dbl 多徑衰落余量為：6dbl 天線口輸入功率為：5dbml 距離天線最遠(yuǎn)點(diǎn)15米處的場(chǎng)強(qiáng)為：3 + 515662.7 = -75.7dbm滿足要求，wcdma的信號(hào)功率可根據(jù)業(yè)務(wù)需求和覆蓋容量進(jìn)行調(diào)整。4.1.3 wlan覆蓋預(yù)測(cè)wlan系統(tǒng)的上下行頻率為240024

20、83.5mhz。根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)，我們選邊緣場(chǎng)強(qiáng)較弱的點(diǎn)，以8層天線ant7（10dbm）計(jì)算，自由空間損耗根據(jù)公式：loss=32.44+20log(f)+20log(d),其中f-ghz,d-m(米)l wlan信號(hào)頻率以2483.5mhz計(jì)算，15米的空中損耗約為：63.9 dbl 吸頂天線增益為： 3dbil 薄墻損耗約為： 16dbl 多徑衰落余量為：6dbl 天線口輸入功率為：10dbml 距離天線最遠(yuǎn)點(diǎn)15米處的場(chǎng)強(qiáng)為：3 + 1016663.9 = -72.9dbm滿足要求。4.1.4 gsm覆蓋預(yù)測(cè)gsm系統(tǒng)的上下行頻率890960mhz。根據(jù)原理圖分布和建筑結(jié)構(gòu)，我們選邊緣場(chǎng)強(qiáng)

21、較弱的點(diǎn)，以8層天線ant7（4dbm）計(jì)算，自由空間損耗根據(jù)公式：loss=32.44+20log(f)+20log(d),其中f-ghz,d-m(米)l gsm信號(hào)頻率以960mhz計(jì)算，15米的空中損耗約為：55.6 dbl 吸頂天線增益為：3dbil 薄墻損耗約為：10dbl 多徑衰落余量為：6dbl 天線口輸入功率為：4dbml 距離天線最遠(yuǎn)點(diǎn)15米處的場(chǎng)強(qiáng)為：3 + 410655.6 = -64.6dbm滿足要求。4.1.5 cdma覆蓋預(yù)測(cè)cdma系統(tǒng)的上下行頻率為825880mhz。根據(jù)原理圖和建筑結(jié)構(gòu)，我們選邊緣場(chǎng)強(qiáng)較弱的點(diǎn)，以8層天線ant7（4dbm）計(jì)算，自由空間損耗根據(jù)公式：loss=32.44+20log(f)+20log(d),其中f-ghz,d-m(米)l cdma信號(hào)頻率以880mhz計(jì)算，15米的空中損耗約為：54.8 dbl 吸頂天線增益為： 3dbil 薄墻損耗