畢業(yè)論文-室內(nèi)分布系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

論文題目

防城港市分公司港口彼岸國(guó)際大酒店室內(nèi)分布系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案答辯人：肖祥軍

指導(dǎo)教師：畢楊日期：2016年5月摘要本論文主要介紹移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)在建筑物內(nèi)進(jìn)行覆蓋的設(shè)計(jì)，隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，移動(dòng)通信的用戶量飛速增加，同時(shí)城區(qū)高層建筑逐步增多，話務(wù)密度以及覆蓋要求同比升高。但現(xiàn)在城市建筑主要是框架結(jié)構(gòu)，規(guī)模較大，對(duì)無(wú)線信號(hào)有明顯的屏蔽作用。在規(guī)模較大的建筑物底層、地下商場(chǎng)、室內(nèi)停車場(chǎng)等環(huán)境，移動(dòng)通信信號(hào)較弱，產(chǎn)生了通信的盲區(qū)；在樓宇中間樓層，由于周圍不同基站的信號(hào)發(fā)生重疊，出現(xiàn)了乒乓效應(yīng)，造成手機(jī)切換頻繁，甚至可能造成掉話，嚴(yán)重影響到手機(jī)用戶的使用感受；在建筑物較高的樓層，由于基站天線高度有所限制，無(wú)法進(jìn)行正常覆蓋，也是產(chǎn)生了移動(dòng)通信盲區(qū)；有些建筑物內(nèi)部，手機(jī)雖然能夠正常的通話，但由于用戶密度大，以及基站信道的擁擠，手機(jī)通常上網(wǎng)困難。因此，室內(nèi)覆蓋現(xiàn)今已成為社會(huì)需要解決的重點(diǎn)問(wèn)題。本論文從GSM網(wǎng)絡(luò)室內(nèi)分布系統(tǒng)的概述以及產(chǎn)生背景，通常存在的問(wèn)題與解決的方案入手，重點(diǎn)介紹建筑物室內(nèi)分布建設(shè)的必要性、室內(nèi)分布系統(tǒng)的類型等，對(duì)酒店建筑設(shè)計(jì)一套完整的室內(nèi)分布系統(tǒng)的建設(shè)方案。

關(guān)鍵詞：移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)、室內(nèi)分布系統(tǒng)、室內(nèi)覆蓋；緒論室內(nèi)分布系統(tǒng)工程站點(diǎn)概述現(xiàn)場(chǎng)電磁環(huán)境測(cè)試分析彼岸國(guó)際大酒店室內(nèi)分布系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案附錄一.設(shè)備安裝說(shuō)明附錄二.工程規(guī)模和工程預(yù)算附錄三.電磁輻射防護(hù)附錄四.安裝施工說(shuō)明總結(jié)

目錄一.緒論

隨著移動(dòng)通信的飛速發(fā)展,手機(jī)等無(wú)線通信設(shè)備已經(jīng)成為人們不可缺少的現(xiàn)代化通信工具，移動(dòng)通信的業(yè)務(wù)也從傳統(tǒng)的話音擴(kuò)展到數(shù)據(jù),圖像,視頻等多媒體業(yè)務(wù),尤其剛剛下發(fā)的4G牌照,更使移動(dòng)通信的內(nèi)容更加豐富多彩。所以現(xiàn)在的我們也早已不再滿足于只有室外的移動(dòng)通信服務(wù)，例如在大型建筑物，尤其是人口密度大，話務(wù)量繁忙的酒店，商務(wù)，商貿(mào)中心等地區(qū)，人們也希望能享受優(yōu)質(zhì)高速的室內(nèi)移動(dòng)通信業(yè)務(wù)，這也就對(duì)移動(dòng)通信系統(tǒng)的性能提出了更高的要求。

所以為了滿足不斷增長(zhǎng)的用戶要求，提高運(yùn)營(yíng)商的公眾聲望，各個(gè)運(yùn)營(yíng)商在不斷擴(kuò)容的同時(shí)，都在追求全服務(wù)區(qū)的無(wú)縫覆蓋。因?yàn)橐苿?dòng)通信的網(wǎng)絡(luò)覆蓋、容量、質(zhì)量是運(yùn)營(yíng)商獲取競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵因素。它從根本上體現(xiàn)了移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)水平，是所有移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作的主題。因此，建設(shè)室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)具有良好的社會(huì)效應(yīng)和經(jīng)濟(jì)效益。一方面，室內(nèi)覆蓋的改善對(duì)于擴(kuò)大覆蓋，提高質(zhì)量，提高接通率，減少弱信號(hào)斷線，提高網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)，增加業(yè)務(wù)量有很大的幫助。另一方面，室內(nèi)覆蓋也作為一種擴(kuò)容手段，在分擔(dān)室外話務(wù)，增加網(wǎng)絡(luò)容量，使室內(nèi)話務(wù)在室內(nèi)吸收，減少同頻干擾起很大作用。同時(shí)，室內(nèi)覆蓋的改善，對(duì)于提高運(yùn)營(yíng)商的形象，為用戶提供更好更完美的隨時(shí)隨地通信服務(wù)，提高競(jìng)爭(zhēng)力，增加市場(chǎng)占有率具有很大的意義。二.室內(nèi)分布系統(tǒng)1、室內(nèi)分布天線系統(tǒng)概述室內(nèi)分布天線系統(tǒng)是室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的重要組成部分，通過(guò)在建筑物內(nèi)各個(gè)區(qū)域布放線纜及安裝天線（或泄漏電纜），使信號(hào)均勻地分布在各區(qū)域，消除信號(hào)盲點(diǎn)。室內(nèi)分布天線系統(tǒng)支持射頻信號(hào)的透明傳輸，并使射頻信號(hào)按規(guī)定的路徑（傳輸介質(zhì)）分配、發(fā)射和接收。從而有效地解決熱點(diǎn)、盲點(diǎn)、切換等問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)任何時(shí)候、任何人、任何地方的移動(dòng)通信。室內(nèi)天線分布系統(tǒng)應(yīng)用非常廣泛，大型酒店、賓館、大型商場(chǎng)、高層寫字樓、大型餐館、娛樂(lè)場(chǎng)所、會(huì)議中心、隧道、地鐵、地下停車場(chǎng)、機(jī)場(chǎng)等場(chǎng)所都可以應(yīng)用。同時(shí)，繁華街區(qū)、高速公路也可用該系統(tǒng)加以解決。二.室內(nèi)分布系統(tǒng)2、室內(nèi)分布系統(tǒng)(信號(hào)源的選取)

在室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)中，可以作為信號(hào)源的有：蜂窩基站、直放站和射頻遠(yuǎn)端模塊等，其中微蜂窩基站和直放站應(yīng)用的最多。蜂窩系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是信號(hào)穩(wěn)定、可靠，通信質(zhì)量好，可以有效地吸收話務(wù)量，適用于話務(wù)繁忙區(qū)域的室內(nèi)覆蓋；缺點(diǎn)是工程一次性投資大，需要解決傳輸線路等問(wèn)題，受地理位置條件的限制。蜂窩型室內(nèi)分布系統(tǒng)大多應(yīng)用于星級(jí)酒店、高級(jí)寫字樓等比較大型的室內(nèi)建筑。二.室內(nèi)分布系統(tǒng)2、室內(nèi)分布系統(tǒng)(有源天線分布系統(tǒng))

室內(nèi)覆蓋有源天線分布系統(tǒng)即使用小直徑同軸電纜作為信號(hào)傳輸路徑，利用多個(gè)小功率放大器對(duì)線路損耗進(jìn)行補(bǔ)償，再經(jīng)天線對(duì)室內(nèi)各區(qū)域進(jìn)行覆蓋，從而克服了無(wú)源天線分布系統(tǒng)因布線距離過(guò)長(zhǎng)而線路損耗過(guò)大的問(wèn)題。由于干線放大器、線路放大器等均需提供電源，所以稱為有源天線分布系統(tǒng)。其特點(diǎn)是：對(duì)設(shè)備要求苛刻，雜波低，噪聲系數(shù)小。有源天線分布系統(tǒng)的工作原理如下圖示：二.室內(nèi)分布系統(tǒng)2、室內(nèi)分布系統(tǒng)(無(wú)源天線分布系統(tǒng))

室內(nèi)覆蓋無(wú)源天線分布系統(tǒng)即；基站或微蜂窩信號(hào)源通過(guò)耦合器、功分器、接頭等無(wú)源器件進(jìn)行分路，經(jīng)由饋線將信號(hào)盡可能平均地分配到每一副分散安裝在建筑物各個(gè)覆蓋區(qū)域的底功率天線上，從而實(shí)現(xiàn)室內(nèi)信號(hào)的均勻分布，解決室內(nèi)信號(hào)覆蓋的問(wèn)題。無(wú)源天線系統(tǒng)是室內(nèi)分布系統(tǒng)的基礎(chǔ)。其原理如下圖所示：三.工程站點(diǎn)概述

本方案為中國(guó)聯(lián)通廣西省2011年室內(nèi)覆蓋工程，防城港市業(yè)務(wù)區(qū)港口彼岸國(guó)際大酒店站點(diǎn)GSM/WCDMA室內(nèi)覆蓋分布系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。1、自然環(huán)境描述及建設(shè)理由港口彼岸國(guó)際酒店地處中華路（金灣賓館對(duì)面），處于港口的繁華地段之中，周邊商業(yè)樓層較多，人口密度較大?？偨ㄖ娣e約25000㎡,共16層，1F為大廳，2-4F為餐廳+KTV，5F-16F為客房。2、站點(diǎn)位置及周圍基站分布三.工程站點(diǎn)概述站點(diǎn)位置及周圍基站分布圖酒店外景2、站點(diǎn)位置及周圍基站分布三.工程站點(diǎn)概述酒店內(nèi)景酒店內(nèi)景

3、設(shè)計(jì)目標(biāo)三.工程站點(diǎn)概述

本次覆蓋為全樓覆蓋。本次設(shè)計(jì)為G網(wǎng)單小區(qū)覆蓋全樓，W網(wǎng)用1個(gè)小區(qū)進(jìn)行覆蓋，在模測(cè)可以看到，室內(nèi)覆蓋完全可以達(dá)到設(shè)計(jì)要求。四.現(xiàn)場(chǎng)電磁環(huán)境測(cè)試分析1、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試描述

分析：彼岸國(guó)際酒店12F覆蓋環(huán)境較差，RxLevSub平均在-90dBm左右，對(duì)用戶通話造成一定的影響。四.現(xiàn)場(chǎng)電磁環(huán)境測(cè)試分析3、中國(guó)電信及中國(guó)移動(dòng)2G/3G網(wǎng)絡(luò)覆蓋情況其他運(yùn)營(yíng)商信號(hào)現(xiàn)狀概述：中國(guó)移動(dòng)已做室分覆蓋。4、測(cè)試結(jié)論1、通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)得知，港口彼岸國(guó)際酒店樓體屏蔽信號(hào)較大，部分樓層內(nèi)較封閉，致使室內(nèi)信號(hào)一般，基本能滿足正常通話的要求。2、由于彼岸國(guó)際酒店建筑為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，由于旁邊商場(chǎng)人流量大和樓體對(duì)信號(hào)屏蔽較大，信號(hào)一般，需要做室內(nèi)覆蓋。

五.彼岸國(guó)際大酒店室內(nèi)分布系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案1、站點(diǎn)信息1.1站點(diǎn)設(shè)計(jì)基本情況五.彼岸國(guó)際大酒店室內(nèi)分布系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案1、站點(diǎn)信息1.2建筑情況及覆蓋建議五.彼岸國(guó)際大酒店室內(nèi)分布系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案2、容量分析GSM網(wǎng)話務(wù)量預(yù)計(jì)：GSM覆蓋整個(gè)小區(qū)，覆蓋面積為20000平方米，假設(shè)手機(jī)滲透率90%，聯(lián)通用戶比例20%，共16層，總共人流量507人。每用戶忙時(shí)話務(wù)量為0.02Erl，阻塞率2%計(jì)，GSM網(wǎng)絡(luò)話務(wù)量為：507*0.02=1.8252Erl.通過(guò)查詢愛(ài)爾蘭B表，需要6個(gè)信道的配置，因此，需要1TRX。五.彼岸國(guó)際大酒店室內(nèi)分布系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案3、GSM/WCDMA信源的選取本室內(nèi)覆蓋工程考慮與3G網(wǎng)絡(luò)相兼容和合理利用空閑基站解決容量，實(shí)現(xiàn)小區(qū)話務(wù)分擔(dān)，降低網(wǎng)絡(luò)擁塞。G網(wǎng)采華為直放站為信源。3G采用RRU為信源。2G的容量設(shè)計(jì)根據(jù)能支持所有用戶的話音使用；3G的容量設(shè)計(jì)根據(jù)能支持所有用戶話音和數(shù)據(jù)的使用。五.彼岸國(guó)際大酒店室內(nèi)分布系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案4、系統(tǒng)合路方式該站點(diǎn)為新建，2G-RRU分路后和WCDMA的RRU進(jìn)行合路，使WCDMA信號(hào)和GSM信號(hào)的功率能均勻分布到各個(gè)天線。五.彼岸國(guó)際大酒店室內(nèi)分布系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案5、特殊場(chǎng)所解決思路小區(qū)比較窄小，遮擋比較大，而且人流量特別大，考慮擴(kuò)大點(diǎn)天線的覆蓋。6、室內(nèi)覆蓋效果及邊緣場(chǎng)強(qiáng)預(yù)測(cè)該方案每萬(wàn)平米給出1-2個(gè)邊緣場(chǎng)強(qiáng)的計(jì)算方法及結(jié)果，計(jì)算公式參照設(shè)計(jì)指導(dǎo)原則，WCDMA與GSM同時(shí)進(jìn)行場(chǎng)強(qiáng)預(yù)測(cè)。對(duì)該方案需要穿透天花板、墻壁和玻璃等材質(zhì)的，需對(duì)穿透材質(zhì)進(jìn)行說(shuō)明，描述每種材質(zhì)的損耗值。五.彼岸國(guó)際大酒店室內(nèi)分布系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案7、室內(nèi)外同頻及異頻方案的分析比較與選擇對(duì)于采用基站信源的方式，3G室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)可采用與室外系統(tǒng)同頻、異頻或則混合組網(wǎng)的幾種方案：1)同頻方案?優(yōu)點(diǎn)：節(jié)省了有限的頻率資源，為將來(lái)WCDMA網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)容留下了更大的空間；室內(nèi)外軟切換成功率較高，在切換過(guò)程中不容易發(fā)生掉話。?缺點(diǎn)：室內(nèi)外干擾不易控制，系統(tǒng)可提供容量不如異頻方案。2)異頻方案

?優(yōu)點(diǎn)：室內(nèi)外分層覆蓋，減少同頻干擾，提高服務(wù)質(zhì)量和小區(qū)容量。?缺點(diǎn)：需要更多的頻點(diǎn)，存在異頻硬切換，比軟切換容易掉話。選擇3G室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的頻率方案時(shí)，要綜合考慮網(wǎng)絡(luò)整體服務(wù)質(zhì)量，并參考室內(nèi)覆蓋建設(shè)的具體場(chǎng)景來(lái)確定，可以考慮在高層和低層分別采用異頻方案和同頻方案。本方案建議采用室內(nèi)外同頻組網(wǎng)，小區(qū)規(guī)劃詳見(jiàn)信源規(guī)劃部分。五.彼岸國(guó)際大酒店室內(nèi)分布系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案8、信號(hào)外泄對(duì)于易外泄的地方通?？紤]三種方式解決外泄問(wèn)題：1) 建筑物的遮擋；2) 采用定向吸頂天線或板狀天線；3) 小功率，多天線。根據(jù)鏈路預(yù)算，通常泄漏到室外10米處的路徑損耗L＝39+22logd+15+6＝82dbm，因此只要將靠近窗邊的天線口功率控制在0dbm～-5dbm，可以較好地控制信號(hào)泄漏。9、分區(qū)及切換帶的設(shè)置整個(gè)分布系統(tǒng)的小區(qū)劃分的情況，同層切換帶的設(shè)置，電梯的切換，室內(nèi)外切換帶的設(shè)置a、電梯切換設(shè)計(jì)住宅樓層無(wú)室內(nèi)天線覆蓋，由電梯里的信號(hào)與室外信號(hào)同頻切換號(hào)。b、低層切換設(shè)計(jì)大廈周圍5米~10米同頻切換。c、車庫(kù)切換設(shè)計(jì)離車庫(kù)入口5米室內(nèi)信號(hào)與室外信號(hào)同頻切換。d、其他切換設(shè)計(jì)10、電梯覆蓋每三層或四層一個(gè)壁掛天線，天線采用向下覆蓋方式。由于雙梯，天線可以錯(cuò)開(kāi)安裝，使信號(hào)更加均勻。五.彼岸國(guó)際大酒店室內(nèi)分布系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案11、室分系統(tǒng)方案說(shuō)明根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)核算、切換帶劃分、電梯覆蓋核算、泄漏及滲透控制要求，說(shuō)明方案的總體構(gòu)成、天線點(diǎn)位數(shù)量和單位面積的天線密度、天線口平均功率等。具體方案參見(jiàn)附圖。12、室分有源設(shè)備網(wǎng)管說(shuō)明各有源設(shè)備的監(jiān)控實(shí)施方案；13、室分的傳輸接入說(shuō)明室分系統(tǒng)的傳輸接入方案，及室分系統(tǒng)內(nèi)的傳輸互聯(lián)方案，提出明確的傳輸資源需求。五.彼岸國(guó)際大酒店室內(nèi)分布系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案附錄一.設(shè)備安裝說(shuō)明附錄二.工程規(guī)模和工程預(yù)算內(nèi)容至少包括：1）分布系統(tǒng)主要設(shè)備機(jī)器件數(shù)量表2）各覆蓋區(qū)域設(shè)備分布表3）工程總量表（工程材料表、預(yù)算表）工程預(yù)算表單獨(dú)列取附錄三.電磁輻射防護(hù)根據(jù)中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《電磁輻射防護(hù)規(guī)定》，即國(guó)標(biāo)GB8702-88，電磁輻射的限值為：?公眾照射，在一天24小時(shí)內(nèi)，環(huán)境電磁輻射的場(chǎng)量參數(shù)在任意連續(xù)6分鐘內(nèi)的平均值應(yīng)滿足功率密度<0.4W/m2（頻率為30～3000MHz）。?職業(yè)照射，在一天8小時(shí)工作時(shí)間內(nèi)，電磁輻射功率密度的平均值（連續(xù)6分鐘）應(yīng)<2W/m2（頻率為30～3000MHz）。?對(duì)電磁輻射源豁免的要求為：輸出功率等于或小于15W的移動(dòng)無(wú)線通信設(shè)備，頻率為3-300000MHz時(shí)，電磁輻射體的等效輻射功率小于100W。本方案最強(qiáng)天線口導(dǎo)頻功率為5dBm，在負(fù)荷為80%的情況下總輻射功率為14dBm，將該天線看為一個(gè)點(diǎn)源，最短半徑為2米,采用球面積公式S=4πR2，得出該點(diǎn)源覆蓋半徑2米內(nèi)最強(qiáng)功率密度為5.0*10-4W/m2。

附錄四.安裝施工說(shuō)明1、主設(shè)備安裝說(shuō)明（1）根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的勘察情況和業(yè)主的要求:WCDMARRU安裝在8F弱電井，GSMRRU安裝在1F消防室（2）電源線、地線分別套PVC管或波紋管單獨(dú)走線，電源接入使用三芯插頭，嚴(yán)格按照地、零、火線連接標(biāo)準(zhǔn)接入；（3）主機(jī)接接地線排，地線接入配電箱電源地；（4）安裝完畢后分別對(duì)主機(jī)、合路器、電源及連接線等加貼標(biāo)簽，并在主機(jī)上懸掛“中國(guó)聯(lián)通”標(biāo)志牌，在電源配電箱上懸掛電源警示牌。最后清理工作現(xiàn)場(chǎng)，保證施工后現(xiàn)場(chǎng)整潔、衛(wèi)生，通知業(yè)主作業(yè)完畢，做好交接事宜。附錄四.安裝施工說(shuō)明2、天饋系統(tǒng)安裝說(shuō)明（1）．根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的情況與征得業(yè)主的同意，主干饋線走線采用線槽保護(hù)，支路饋線走線采用PVC管保護(hù)；（2）．室內(nèi)全向吸頂天線可根據(jù)業(yè)主的要求吸頂安裝在天花上或安裝在非金屬天花內(nèi)，在沒(méi)有吊頂天花的區(qū)域需要用天線支架固定安裝（3）．在電梯內(nèi)安裝定向板狀天線，需要用角鐵將天線固定，并注意要和電梯運(yùn)行軌道保持距離，避免影響電梯運(yùn)行附錄四.安裝施工說(shuō)明3、電源安裝情況主機(jī)與干放供電電壓為交流220V，直接從弱電間內(nèi)就近取電，電源接入點(diǎn)不受外界開(kāi)關(guān)控制；電源穩(wěn)壓器、插座及保護(hù)開(kāi)關(guān)等均安裝在電源鐵箱內(nèi)，安裝于主機(jī)旁。電源插板至少有兩芯及三芯插座各一個(gè)，工作狀態(tài)時(shí)放置于不易觸摸到的安全位置，以防觸電。供電采用三芯2.5平方毫米的供電電纜，若電源走線較長(zhǎng)，應(yīng)用線碼固定，固定間距為0.3米，或加套PVC管布放，走線外觀要平直美觀。供電電壓：220±20%VAC功耗：70～90W附錄四.安裝施工說(shuō)明4、接地情況主設(shè)備與2G干放應(yīng)做好接地防雷保護(hù)；電源設(shè)備做好工作接地保護(hù)；并在主機(jī)輸入和輸出端用專門的饋線接地件進(jìn)行饋線接地保護(hù)；分布系統(tǒng)的前端要加裝饋線接地件，接地件應(yīng)與大樓地網(wǎng)良好相連。要求接地件的彎曲角度大于90°，曲率半徑大于130毫米，接地電阻應(yīng)小于5Ω；其中室內(nèi)接地和室外接地、饋線接地的接地點(diǎn)應(yīng)該分開(kāi)。附錄四.安裝施工說(shuō)明5、工藝規(guī)范

1)在安裝過(guò)程中，不得破壞大樓內(nèi)原有設(shè)備和裝修，并需征得業(yè)主的同意；

2)安裝室內(nèi)天線時(shí)應(yīng)戴干凈手套操作，保證天線的清潔干凈；

3)為便于以后的設(shè)備維護(hù)，盡量將覆蓋樓層的分布系統(tǒng)中的功分器及耦合器安裝在各3樓層的線井內(nèi)；六.總結(jié)GSM網(wǎng)絡(luò)室內(nèi)覆蓋的建設(shè)通常需要以下3個(gè)步驟第一：現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)對(duì)需要進(jìn)行GSM信號(hào)覆蓋的建筑物進(jìn)行分類，以及建設(shè)優(yōu)先級(jí)