畢業(yè)設(shè)計（論文）-理想時代大樓的電梯和地下室的信號覆蓋

大后，經(jīng)光模塊進(jìn)行光解調(diào)，通過光纖傳輸至光近端機。光遠(yuǎn)端機將信號傳送至基站，完成上下行鏈路的暢通。監(jiān)控功放雙工器監(jiān)控功放雙工器BTS雙工器光模塊光模塊BTS雙工器光模塊光模塊監(jiān)控手機監(jiān)控手機監(jiān)控低噪放監(jiān)控低噪放圖2-3光纖分布系統(tǒng)光纖天線分布系統(tǒng)和其他幾種系統(tǒng)相比具有以下優(yōu)缺點，優(yōu)點是信號傳輸性能好，可不考慮信號長距離傳輸衰減問題，無須在建筑物內(nèi)安放長距離的電纜，安裝方便；缺點是因光電器件較為昂貴而使系統(tǒng)的總造價太高，同時光纖可彎曲性差，易折斷，給施工造成一定難度。2.2.3無源天線分布系統(tǒng)室內(nèi)覆蓋無源天線[8]分布系統(tǒng)即；基站或微蜂窩信號源通過耦合器、功分器、接頭等無源器件進(jìn)行分路，經(jīng)由饋線將信號盡可能平均地分配到每一副分散安裝在建筑物各個覆蓋區(qū)域的底功率天線上，從而實現(xiàn)室內(nèi)信號的均勻分布，解決室內(nèi)信號覆蓋的問題。由于所有器件包括耦合器、各類功分器、天線等均無需提供電源，所以稱為無源天線分布系統(tǒng)。無源天線系統(tǒng)主要由藕合器、合路器、功分器、饋線及天線組成，對基站或微蜂窩提供的RF信號直接由饋線傳送到天線發(fā)射出去，是一種簡單的室內(nèi)覆蓋方式。無源天線系統(tǒng)是室內(nèi)分布系統(tǒng)的基礎(chǔ)。其原理如圖2.4。無源天線系統(tǒng)主要部件及功能如下；藕合器(Coupler)，主要用于主干與支路之間功率不平衡分配。常用于對規(guī)定流向微波信號進(jìn)行取樣，主要目的是隔離及分離信號。合路器(Combiner)，主要對多個載頻或信號源進(jìn)行合路并輸出。功分器(Splitter)，主要用于支路連接天線時進(jìn)行功率分配，通常將一路信號能量分成兩路或者多路輸出，一般為能量的等值分配。饋線(Coaxial)，主干一般用7/8"電纜，支路一般采用1/2"或8D、10D電纜。天線(Antenna)，用來輻射和接收無線電波的裝置。室內(nèi)一般采用小的全向(帽狀、鞭狀)或定向天線(板狀)。無源天線系統(tǒng)有其自身的特性，它采用無源器件，價格低廉，同時發(fā)射功率較大，覆蓋面積廣，能方便解決多種頻段共存覆蓋問題。無源天線系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)如表2-1。BTS/微蜂窩BTS/微蜂窩GSM微蜂窩功分器圖2-4無源天線系統(tǒng)表2-1無源天線系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)頻率范圍上行頻段可調(diào)下行頻段可調(diào)增益上行30-60Db可調(diào)下行20-50Db可調(diào)帶內(nèi)平坦度小于2dB輸出功率大于33dBm(2W)噪聲系數(shù)小于8dB三階互調(diào)產(chǎn)物小于–36dBm雜散發(fā)射小于–36dBm輸入、輸出阻抗50ohm輸入、輸出駐波比小于1.5；1輸入、輸出接口Nfemale電源交流220V/50Hz功耗小于50W環(huán)境溫度-10－50℃環(huán)境濕度10-90%(不結(jié)露)在表2-1中，增益是指直放站在線性工作范圍內(nèi)對信號燈最大放大能力。帶內(nèi)平坦度，又稱帶內(nèi)波動，使指有效工作帶寬內(nèi)最大和最小點平等差值。噪聲系數(shù)是指直放站在工作頻帶內(nèi)，正常工作時的輸入信噪比與輸出信噪比的差值?；フ{(diào)衰減指當(dāng)以工作頻帶內(nèi)的兩個信號輸入直放站后，由于直放站的非線性而在七輸出端口產(chǎn)生互調(diào)產(chǎn)物。互調(diào)衰減是指對這些互調(diào)產(chǎn)物的抑制能力。雜散發(fā)射是指除去工作載頻以及正常調(diào)制相關(guān)的邊帶以外的頻率上的輻射。駐波比[9]是指輸入電壓駐波比是指直放站輸入信號與反射信號的比值。2.2.4泄漏電纜分布系統(tǒng)室內(nèi)覆蓋泄漏電纜分布系統(tǒng)即；信號源通過泄漏電纜把信號傳送到建筑物的各個覆蓋區(qū)域，同時通過泄漏電纜外套體上的一系列有規(guī)律的開口，在外套體上產(chǎn)生表面電流，從而在電纜開口處橫切面上形成電磁場，把信號沿電纜縱向均勻地發(fā)射出去和接收回來。該系統(tǒng)適用于電梯井、隧道、地鐵、高速公路等天饋系統(tǒng)難以發(fā)揮作用的地方，也可用于對信號強度可控性要求較高的建筑物。泄漏電纜分布系統(tǒng)作為獨立的天饋系統(tǒng)需與有源天線分布系統(tǒng)、無源天線分布系統(tǒng)或光纖天線分布系統(tǒng)配合使用。

泄漏電纜的分為耦合型、發(fā)射型和分段泄漏型三類。耦合型泄漏電纜是在低損耗的電纜外導(dǎo)體上連串開口或開槽，在GSM900/1800雙頻段性能良好，專門用于室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)。目前有電纜廠家生產(chǎn)，如NOKIA，ANDREW等，國內(nèi)如漢勝也有3/8英寸、1/2英寸、7/8英寸等產(chǎn)品。目前產(chǎn)品外導(dǎo)體均為波紋或光滑銅套管，因而價格較高，適合于惡劣環(huán)境下使用。技術(shù)指標(biāo)如表2-2。表中，耦合衰減是由電纜離開到外部空間接收天線之間的損耗，電纜與測試天線的距離為2m，50%的接收概率測得。發(fā)射型泄漏電纜是在低損耗的電纜外導(dǎo)體上等間隔開口，開口的距離約等于1/2工作頻段波長，使耦合損耗在某一頻段較小并保持穩(wěn)定。適用于800-2000MHz，較少使用于室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)。同時，因生產(chǎn)工藝較復(fù)雜，其價格比耦合型泄漏電纜高。技術(shù)指標(biāo)同耦合型泄漏電纜。分段泄漏型電纜是在低損耗的電纜外導(dǎo)體上非等間隔分段開口，分段的距離使電纜在某一頻段內(nèi)線路衰減最小，耦合衰減隨電纜長度而逐漸降低，因此需隨著電纜長度的增加而增加單位長度的開口數(shù)量，增加泄漏量，降低耦合衰減。分段泄漏型電纜較其它泄漏電纜信號分布更均勻，更適合于室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)使用。分段泄漏型電纜只適合現(xiàn)場加工，目前無電纜廠家生產(chǎn)。可使用普通編織型電纜(如7D，8D，10D電纜)，因而價格低廉，同時可按使用場所不同而調(diào)整技術(shù)指標(biāo)，使用靈活性較好。但因現(xiàn)場制作，技術(shù)指標(biāo)一致性難以保證，同時電纜外護(hù)套被損壞，隨著使用時間的延續(xù)，電纜外導(dǎo)體易腐蝕，從而導(dǎo)致指標(biāo)漂移等不可測現(xiàn)象的發(fā)生，故不適合于惡劣環(huán)境使用。整個系統(tǒng)原理如圖2-5。表2-2泄漏電纜技術(shù)指標(biāo)

3/8英寸1/2英寸7/8英寸結(jié)構(gòu)參數(shù)內(nèi)導(dǎo)體外徑(mm)3.104.609.10外導(dǎo)體外徑(mm)9.7014.024.9護(hù)套外徑(mm)111628機械性能指標(biāo)最小彎曲半徑(mm)95100250最大拉伸力(daN)113120160電氣性能指標(biāo)直流電阻(Ω/km)內(nèi)導(dǎo)體3.481.480.93外導(dǎo)體3.303.301.05電容(pF/m)76特性阻抗(Ω)50±2駐波比<1.3傳輸速率88%最大衰減(dB/100m)900MHz12.19.55.31800MHz17.413.17.5耦合衰減*(dB)900MHz6868691800MHz747372工作頻率范圍0－4GHz圖2-5泄漏電纜分布系統(tǒng)2.2.5有源天線分布系統(tǒng)和無源天線分布系統(tǒng)混合應(yīng)用簡述對于樓層高且面積較大的建筑物，可采用、分布天線系統(tǒng)和、無源天線系統(tǒng)混合使用的方式進(jìn)行室內(nèi)覆蓋。大樓的高層部分(10F以上)采用、分布天線系統(tǒng)大樓的10層以下部分(含地下室)采用、無源天線系統(tǒng)。此種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)既能充分發(fā)揮有源系統(tǒng)和無源系統(tǒng)的特長，又能大量節(jié)省投資。

結(jié)合雙方的特點，可將基站的RF源直接由7/8"電纜作為主干線進(jìn)行傳輸，在主干線上采用不同比例的藕合器分配RF信號，再根據(jù)樓層的實際情況采用無源系統(tǒng)或有源分布天線系統(tǒng)接入各樓層，從而靈活的實現(xiàn)室內(nèi)覆蓋。每個分布天線系統(tǒng)的天線輸出口可采用RF功分器分出多路RF信號，接入天線后可對室內(nèi)提供有效覆蓋。混合應(yīng)用結(jié)構(gòu)如圖2-6。圖2-6混合應(yīng)用3信號覆蓋分析3.1室內(nèi)分布天線系統(tǒng)概述GSM的歷史可以追溯到1982年，當(dāng)時，北歐四國向CEPT（ConferenceEuropeofPostandTelecommunications)提交了一份建議書，要求制定900MHZ頻段的歐洲公共電信業(yè)務(wù)規(guī)范，以建立全歐統(tǒng)一的蜂窩系統(tǒng)。同年，成立了移動通信特別小組（GSM-GroupSpecialMobile)。在1982年～1985年期間，討論焦點是制定模擬蜂窩網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)還是制定數(shù)字蜂窩網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)問題，直到1986年決定為制定數(shù)字蜂窩網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。1986年，在巴黎對不同公司、不同方案的系統(tǒng)（8個）進(jìn)行了比較，包括現(xiàn)場試驗。1987年5月選定窄帶TDMA方案。與此同時，18個國家簽署了諒解備忘錄，相互達(dá)成履行規(guī)范的協(xié)議。1988年頒布了GSM標(biāo)準(zhǔn)，也稱泛歐數(shù)字蜂窩通信標(biāo)準(zhǔn)。在現(xiàn)階段，GSM包括兩個并行的系統(tǒng)：GSM900和DCS1800，這兩個系統(tǒng)功能相同，主要是頻率不同。在GSM建議中，未對硬件作出規(guī)定，只對功能和接口制定了詳細(xì)規(guī)定，這樣便于不同產(chǎn)品可以互通。GSM建議共有12個系統(tǒng)。

GSM數(shù)字蜂窩通信系統(tǒng)的主要組成部分可分為移動臺、基站子系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)?；咀酉到y(tǒng)（簡稱基站BS）由基站收發(fā)臺（BTS）和基站控制器（BSC）組成；網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)由移動交換中心（MSC）和操作維護(hù)中心（OMC）以及原地位置寄存器（HLR）、訪問位置寄存器（VLR）、鑒權(quán)中心（AUC）和設(shè)備標(biāo)志寄存器（EIR）等組成。1．移動臺（MS）即便攜臺（手機）或車載臺。也可以配有終端設(shè)備（TE）或終端適配器（TA）。移動臺是物理設(shè)備，它還必須包含用戶識別模塊（SIM），SIM卡和硬件設(shè)備一起組成移動臺。沒有SIM卡，MS是不能接入GSM網(wǎng)絡(luò)的（緊急業(yè)務(wù)除外）。2．基站收發(fā)臺（BTS）包括無線傳輸所需要的各種硬件和軟件，如發(fā)射機、接收機、支持各種小區(qū)結(jié)構(gòu)（如全向、扇形、星狀和鏈狀）所需要的天線，連接基站控制器的接口電路以及收發(fā)臺本身所需要的檢測和控制裝置等。3．基站控制器（BSC）是基站收發(fā)臺和移動交換中心之間的連接點，也為基站收發(fā)臺和操作維修中心之間交換信息提供接口。一個基站控制器通常控制幾個基站收發(fā)臺，其主要功能是進(jìn)行無線信道管理、實施呼叫和通信鏈路的建立和拆除，并為本控制區(qū)內(nèi)移動臺的過區(qū)切換進(jìn)行控制等。4．移動交換中心（MSC）是蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)的核心，其主要功能是對位于本MSC控制區(qū)域內(nèi)的移動用戶進(jìn)行通信控制和管理。例如：（1）信道的管理和分配；（2）呼叫的處理和控制；（3）過區(qū)切換和漫游的控制；（4）用戶位置信息的登記與管理；（5）用戶號碼和移動設(shè)備號碼的登記和管理；（6）服務(wù)類型的控制；（7）對用戶實施鑒權(quán)；（8）為系統(tǒng)中連接別的MSC及為其它公用通信網(wǎng)絡(luò)，如公用交換電信網(wǎng)（PSTN）、綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（ISDN）和公用數(shù)據(jù)網(wǎng)（PDN）提供鏈路接口，保證用戶在轉(zhuǎn)移或漫游的過程中實現(xiàn)無間隙的服務(wù)。由此可見，MSC的功能與固定網(wǎng)絡(luò)的交換設(shè)備有相似之處（如呼叫的接續(xù)和信息的交換），也有特殊的要求（如無線資源的管理和適應(yīng)用戶移動性的控制）。5．原地位置寄存器（HLR）是一種用來存儲本地用戶位置信息的數(shù)據(jù)庫。在蜂窩通信網(wǎng)中，通常設(shè)置若干個HLR，每個用戶都必須在某個HLR（相當(dāng)于該用戶的原籍）中登記。登記的內(nèi)容分為兩類：一種是永久性的參數(shù)，如用戶號碼、移動設(shè)備號碼、接入的優(yōu)先等級、預(yù)定的業(yè)務(wù)類型以及保密參數(shù)等；另一種是暫時性的需要隨時更新的參數(shù)，即用戶當(dāng)前所處位置的有關(guān)參數(shù)，即使用戶漫游到HLR所服務(wù)的區(qū)域外，HLR也要登記由該區(qū)傳送來的位置信息。這樣做的目的是保證當(dāng)呼叫任一個不知處于哪一個地區(qū)的移動用戶時，均可由該移動用戶的原地位置寄存器獲知它當(dāng)時處于哪一個地區(qū)，進(jìn)而建立起通信鏈路。6．訪問位置寄存（VLR）是一種用于存儲來訪用戶位置信息的數(shù)據(jù)庫。一個VLR通常為一個MSC控制區(qū)服務(wù)，也可為幾個相鄰MSC控制區(qū)服務(wù)。當(dāng)移動用戶漫游到新的MSC控制區(qū)時，它必須向該地區(qū)的VLR申請登記。VLR要從該用戶的HLR查詢有關(guān)的參數(shù)，要給該用戶分配一個新的漫游號碼（MSRN），并通知其HLR修改該用戶的位置信息，準(zhǔn)備為其它用戶呼叫此移動用戶時提供路由信息。如果移動用戶由一個VLR服務(wù)區(qū)移動到另一個VLR服務(wù)區(qū)時，HLR在修改該用戶的位置信息后，還要通知原來的VLR，刪除此移動用戶的位置信息。7．鑒權(quán)中心（AUC）的作用是可靠地識別用戶的身份，只允許有權(quán)用戶接入網(wǎng)絡(luò)并獲得服務(wù)。8．設(shè)備標(biāo)志寄存器（EIR）是存儲移動臺設(shè)備參數(shù)的數(shù)據(jù)庫，用于對移動設(shè)備的鑒別和監(jiān)視，并拒絕非移動臺入網(wǎng)。9．操作和維護(hù)中心（OMC）的任務(wù)是對全網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)控和操作，例如系統(tǒng)的自檢、報警與備用設(shè)備的激活、系統(tǒng)的故障診斷與處理、話務(wù)量的統(tǒng)計和計費數(shù)據(jù)的記錄與傳遞，以及各種資料的收集、分析與顯示等[10]。GSM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖3-1。圖3-1GSM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)3.2傳播的主要特征傳播的主要特征包括：(1)直射波：指在視距覆蓋區(qū)內(nèi)無遮擋的傳播，直射波傳播的信號最強。(2)多徑反射波：指從不同建筑物或其他物體反射后到達(dá)接收點的傳播信號，其信號強度次之。(3)繞射波：從較大的山丘或建筑物繞射后到達(dá)接收點的傳播信號，其強度與反射波相當(dāng)。(4)散射波：由空氣中離子受激后二次發(fā)射所引起的漫反射后到達(dá)接收點的傳播信號，其信號強度最弱。(5)穿透波：在室內(nèi)通過建筑物穿透進(jìn)來的電磁波。3.3信號的傳輸衰落無線電是能量在一定介質(zhì)中傳播的一種電磁現(xiàn)象，無線電信號在空氣中以186282公里/秒的速率傳播，無線頻率的能量和介質(zhì)有關(guān)系。蜂窩頻率主要依靠直射波，但在大氣層中時有折射，在建筑物內(nèi)還存在繞射。因此需要考慮的問題就很多。無線信號有三種基本衰落類型――吸收、自由空間損耗和多路徑衰落即瑞利衰落。1．吸收：當(dāng)無線電波撞到物體時，它就能被吸收。使用高增益天線和縮短蜂窩基站的距離能彌補吸收，達(dá)到應(yīng)覆蓋的地域面積。2．自由空間損耗：可描述為路徑損耗，即信號經(jīng)過一段路徑傳輸后信號的衰落，并且隨著信號頻率的增加損耗越大。3．多路徑衰落：由于基站和用戶之間建立多條路徑而產(chǎn)生的。當(dāng)RF信號到達(dá)有相位差的天線時，要么互相削弱或互相補充。以單信號路徑進(jìn)入天線的為直接信號；其他信號被稱作多路徑或間接信號，該信號在發(fā)送天線和接收天線間傳輸時遇到任何物體都有反射。間接信號可以增強和削弱到達(dá)天線的直接信號，主要取決于這兩種信號是同相還是反向。多徑信號在向接收天線傳輸?shù)倪^程中遇到水域、汽車甚至一些建筑物都產(chǎn)生反射，增加基站可以減少基站和移動終端之間的障礙物，從而減少多路徑衰落。它可分為兩種形式的衰落，即快衰落和慢衰落。（1）慢衰落：由于在電波傳播路徑上受到建筑物及山丘等的阻擋所產(chǎn)生的陰影效應(yīng)而產(chǎn)生的損耗。它反映了中等范圍內(nèi)數(shù)百波長量級接收電平的均值變化而產(chǎn)生的損耗，遵從對數(shù)正態(tài)分布，其變化率較慢。（2）快衰落：由于多徑傳播和用戶的快速運動而產(chǎn)生的衰落，它反映微觀小范圍內(nèi)數(shù)十波長量級接收電平的均值變化而產(chǎn)生的損耗，遵從瑞利分布，其變化率較慢，衰落快。3.4建筑物內(nèi)電磁環(huán)境的分析對一座高層建筑而言，其外圍移動通信電磁環(huán)境可大致按建筑低、中、高層模式描述。1．建筑低層由于周圍建筑物阻擋導(dǎo)致信號很弱，地下車庫、地下商場等區(qū)域信號衰落更大，基本上處于盲區(qū)狀態(tài)，在這些區(qū)域用戶很難正常通話乃至很難接入。2．建筑物中層由于有一定高度，特別是靠近窗戶和靠近室外的地方，可以收到來自周圍多個基站的信號，導(dǎo)致這些區(qū)域信號重疊嚴(yán)重，并且其信號強度相差不大，沒有占主導(dǎo)地位的信號，系統(tǒng)會產(chǎn)生頻繁的切換，乒乓效應(yīng)十分嚴(yán)重，通話不能正常進(jìn)行。3．建筑物高層由于城市內(nèi)建筑物和宏蜂窩密度的逐漸增多，由于多個基站的存在，在高層的覆蓋盲區(qū)和導(dǎo)頻污染等問題同時顯現(xiàn)出來，造成該區(qū)域電磁環(huán)境惡化.導(dǎo)致建筑高層區(qū)域不能通話，從而產(chǎn)生嚴(yán)重的“孤島效應(yīng)”。形成“孤島效應(yīng)”的主要原因是個別基站覆蓋太遠(yuǎn)，同時由于附近基站無相鄰小區(qū)的參數(shù)設(shè)置，使得該小區(qū)用戶無法正常切換而形成[11]。相關(guān)解決策略如表3-1。表3-1各部分電磁環(huán)境特點及相應(yīng)策略覆蓋區(qū)域電磁環(huán)境特征覆蓋解決重點天線分布方式高層室外基站信號強度相近，切換頻繁。分布系統(tǒng)信號形成主控，解決邊緣切換和多基站干擾。多天線點、高功率中間層室外基站信號質(zhì)量相對高層較好，能基本滿足通話需求。滿足一定的天線功率，充分吸收話務(wù)量。多天線點、降低功率低層室外基站信號普遍較弱，部分區(qū)域為信號盲區(qū)。分布系統(tǒng)較易實現(xiàn)覆蓋，應(yīng)注意信號泄露影響網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)。多天線點、低功率地下及電梯基本為信號盲區(qū)。分布系統(tǒng)較易實現(xiàn)覆蓋，應(yīng)充分考慮信號利用率。少天線點、低功率主要存在的問題包括以下幾點：（1）盲區(qū)問題由于建筑群自身的屏蔽和吸收作用，造成了無線電波的空向傳輸損耗，形成了無線信號覆蓋的弱場強區(qū)甚至盲區(qū)，而高層建筑大多位于建筑物密集的市區(qū)，建筑物的互相遮擋造成高層建筑的底層部分無線信號衰落嚴(yán)重，電梯、一樓和地下室覆蓋普遍較差，大多數(shù)高層建筑地下室為盲區(qū)。（2）“乒乓效應(yīng)”問題建筑的高層和頂部，受到多個功率進(jìn)似的信號，導(dǎo)致通話質(zhì)量差、掉話和主叫困難等問題。同時由于導(dǎo)頻污染嚴(yán)重，大大增加軟切換的比例，造成系統(tǒng)資源浪費。（3）阻塞問題大型購物商場、匯展中心等建筑物內(nèi)，移動用戶密度過大，網(wǎng)絡(luò)容量有些地方不能滿足用戶需求，進(jìn)而導(dǎo)致信道的阻塞現(xiàn)象。（4）接續(xù)時間長由于室內(nèi)導(dǎo)頻污染嚴(yán)重，在手機用戶進(jìn)行呼叫時會頻繁切換，使得接續(xù)時間變長，接入時發(fā)射功率偏大。（5）切換掉話由于室內(nèi)導(dǎo)頻污染，并且信號電平均較弱時，當(dāng)有強信號區(qū)向弱信號區(qū)移動的過程中，接收到的信號電平低于切換電平，導(dǎo)致切換掉話，正常的通信中斷[12]。3.5影響通信的不利效應(yīng)影響通信的不利效應(yīng)包括：1．陰影效應(yīng)隨地形和地物的不同而產(chǎn)生的衰落稱為陰影效應(yīng)。當(dāng)移動臺進(jìn)入某些區(qū)域時，會產(chǎn)生收不到信號的現(xiàn)象，這些區(qū)域稱為陰影區(qū)或盲區(qū)。2．多徑效應(yīng)電波在傳播過程中，因受地形、地物的反射、阻擋及電離層散射的影響，移動臺所收到的信號是從多條路徑來的電波的組合，這種現(xiàn)象稱為多徑效應(yīng)。（這種組合信號的速度和相位是隨機變化的因而會造成信號嚴(yán)重衰落。多徑效應(yīng)引起的這種衰落會隨移動臺移動速度的增加而加快。）3．乒乓效應(yīng)這種現(xiàn)象主要是指在建筑物高層覆蓋區(qū)內(nèi)，手機用戶在多個基站重疊覆蓋區(qū)內(nèi)，接受到多個基站的信號，而且強度相近，交替占優(yōu)，造成覆蓋區(qū)內(nèi)移動臺在多個基站間頻繁切換，俗稱“乒乓”現(xiàn)象4．遠(yuǎn)近效應(yīng)移動通信是在運動狀態(tài)下進(jìn)行通信的，這樣，在移動臺之間就會出現(xiàn)近處移動臺干擾遠(yuǎn)處移動臺之間的通信，這種現(xiàn)象稱為遠(yuǎn)近效應(yīng)，為了減少這種干擾，要求發(fā)射機要具有自動功率控制功能。5．孤島效應(yīng)當(dāng)基站覆蓋在大型水面或多山地區(qū)等特殊性地形時，由于水面或山峰地區(qū)的反射，使基站在原覆蓋范圍不變的基礎(chǔ)上，在很遠(yuǎn)處出現(xiàn)“飛地”，而與之有切換關(guān)系的相鄰基站卻因地形的阻擋覆蓋不到，這樣就造成“飛地”與相鄰基站間沒有切換關(guān)系，“飛地”因此稱為孤島，當(dāng)手機占有上“飛地”覆蓋區(qū)信號時，很容易因沒有切換關(guān)系而引起掉話[13]。3.6室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)對宏站網(wǎng)絡(luò)影響分析3.6.1對基站呼損率的影響室外的宏蜂窩基站不但覆蓋室外，同時又作為室內(nèi)射頻分布系統(tǒng)信源，總的呼叫次數(shù)與話務(wù)量必定上升，其信道利用率必然提高。信道利用率的提高可能會引起網(wǎng)絡(luò)的擁塞，網(wǎng)絡(luò)擁塞又必然會引起呼損率的上升。但只要信源基站選擇得當(dāng)，呼損率始終控制在合理的范圍內(nèi)(不大于2%)，就可以認(rèn)為這種擁塞是積極的。如果擁塞實在過大，可以通過增加載頻的方式來解決，從而吸收更多的話務(wù)量、接納更多的用戶及增加話費收入。因此，從總體上看，呼損率的上升只要不超過國家規(guī)范，都應(yīng)認(rèn)為覆蓋系統(tǒng)對基站的呼損率沒有太大影響。大量建設(shè)經(jīng)驗表明，室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的建設(shè)對吸收話務(wù)量、提高信道利用率有很大的好處，同時，只要話務(wù)量預(yù)測合理且選站得當(dāng)，呼損率等指標(biāo)的嚴(yán)重惡化是不會發(fā)生的。3.6.2對基站掉話率的影響掉話可分為質(zhì)差掉話、弱信號掉話、切換掉話。1．質(zhì)差掉話是因為干擾等原因造成信號信噪比下降，從而導(dǎo)致通話中斷。理想情況下基站的質(zhì)差掉話應(yīng)為0，在原有室外宏蜂窩基站引入室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)后，有以下幾種情況可能導(dǎo)致質(zhì)差掉話:(1)覆蓋系統(tǒng)場強偏低，受外界同頻、鄰頻及其它干擾影響，信噪比下降。(2)覆蓋系統(tǒng)有源設(shè)備上行質(zhì)量不好，降低了上行信號的信噪比。(3)覆蓋系統(tǒng)有源設(shè)備達(dá)不到入網(wǎng)要求，下行交調(diào)串入上行干擾基站。因此在選擇信號源的時候，一定要滿足優(yōu)良性能指標(biāo)的要求，從而避免質(zhì)差掉話現(xiàn)象的發(fā)生。2．切換掉話引起切換掉話的因素很多，具體包括：（1）切換參數(shù)設(shè)置不當(dāng)：切換門限設(shè)置太高，會導(dǎo)致切換困難甚至切換失??；在某些特殊區(qū)域，切換時間過短也會因切換來不及完成而造成切換失敗。（2）無線接入時信源選擇不合理：覆蓋系統(tǒng)施主天線掛得過高，接收的各信號強度相當(dāng)，所選擇的信源信號不占主導(dǎo)地位，從而發(fā)生乒乓效應(yīng)，導(dǎo)致切換頻繁乃至失敗。（3）信號外泄：當(dāng)室內(nèi)覆蓋以室內(nèi)蜂窩基站為信源時，如小區(qū)參數(shù)設(shè)置不當(dāng)或覆蓋邊緣電平不合理，則會使室內(nèi)信號外泄，信號外泄很容易造成越區(qū)覆蓋。當(dāng)用戶移動至該區(qū)域時，由于沒有相鄰小區(qū)關(guān)系，必然導(dǎo)致切換失敗。（4）信號覆蓋不合理：某些特殊覆蓋區(qū)域，如果切換關(guān)系考慮不全，就會在某些情況下產(chǎn)生切換掉話。比較典型的是電梯，當(dāng)電梯內(nèi)外小區(qū)不一致時，很可能在進(jìn)、出電梯時由于電梯門的關(guān)閉導(dǎo)致信號瞬間衰落很大，切換來不及完成，引起切換失敗。此外，在進(jìn)出口處室內(nèi)、外信號交疊區(qū)不夠，也會因切換來不及完成而掉話。3．弱信號掉話因為覆蓋不完全，存在盲區(qū)或弱信號區(qū)而產(chǎn)生掉話。如果覆蓋電平設(shè)計合理，弱信號掉話不會發(fā)生。由以上分析可知，如果在工程及設(shè)計中，設(shè)置正確的參數(shù)、進(jìn)行合理的設(shè)計、選用性能指標(biāo)符合規(guī)范的優(yōu)良設(shè)備，掉話率是不會產(chǎn)生的。總的來說，室內(nèi)覆蓋是移動通信網(wǎng)絡(luò)延伸覆蓋、提高信道利用率的一種經(jīng)濟、有效的方法。由于室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)提高了信噪比，又為運營商在各高檔寫字樓、商住樓、熱點公共區(qū)域開展數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)及其它相關(guān)增值業(yè)務(wù)奠定了良好的基礎(chǔ)。因此，室內(nèi)覆蓋作為現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的一種補充和優(yōu)化，必將受到進(jìn)一步的關(guān)注和推廣。3.7室內(nèi)、外切換問題的分析3.7.1問題的提出在室內(nèi)覆蓋時，移動用戶在由室外進(jìn)入室內(nèi)和室內(nèi)進(jìn)入室外時，均產(chǎn)生室內(nèi)外信號之間的切換問題，嚴(yán)重的會導(dǎo)致手機掉話，如何控制該問題，也是在方案中要注意把握的。3.7.2切換的控制室內(nèi)外系統(tǒng)的切換邊界應(yīng)盡量避免設(shè)在移動用戶頻繁的區(qū)域，對于建筑物的低層(1～2層)，應(yīng)避免切換邊界位于室外，而應(yīng)盡量控制在室內(nèi)的入口區(qū)；對于建筑物的高層(3層以上)，應(yīng)盡量將切換邊界設(shè)在室外，避免切換。對于室內(nèi)和室外不是同一個扇區(qū)或不是同一個基站信號的情況下覆蓋區(qū)應(yīng)有良好的重疊，重疊區(qū)不能過大，以免造成浪費，并引起頻繁的切換，又不要過小引起切換困難甚至不能切換，要作到這一點，需保證切換選擇電平、切換保持電平、切換電平、目標(biāo)基站場強電平的值滿足一定的要求。如果手機接收到的信號的電平低于切換選擇電平，則手機將搜索要切換的區(qū)：如果手機接收到的信號的電平低于切換保持電平、則手機將準(zhǔn)備切換；如果手機接收到的信號的電平低于切換電平、則手機開始切換，此時手機要切換到的基站的信號場強要在目標(biāo)基站場強電平值之上。當(dāng)室內(nèi)和室外使用同一個基站扇區(qū)的信號時，在一層大廳入口處，由于基站的信號在此反映比較微弱，而室內(nèi)的信號由于避免泄漏，天線在邊緣處平均輻射場強也比較弱，這樣在入口處將存在一個弱信號區(qū)，移動臺在該處將會出現(xiàn)切換掉話或呼叫率降低。為了解決這個問題，往往在入口內(nèi)側(cè)增加一面天線，使室內(nèi)信號在在該處的場強滿足通話、和室外信號能順利切換的要求。3.7.3切換區(qū)掉話分析在整個大樓采用同一信號源覆蓋，可以保證在整個覆蓋區(qū)域內(nèi)不會有小區(qū)間切換，但由于在大樓靠窗部分樓層室外信號較強，因此在進(jìn)行參數(shù)設(shè)置時，就應(yīng)該將室內(nèi)覆蓋在空閑及通話狀態(tài)時的優(yōu)先級別設(shè)置得比室外基站高。手機通話狀態(tài)下的優(yōu)先級設(shè)置問題：小區(qū)的優(yōu)先級可分為三層，即levell、level2、level3。為充分吸收高層建筑內(nèi)的話務(wù)，應(yīng)把室內(nèi)覆蓋站的優(yōu)先級設(shè)為最高(levell)。因為室內(nèi)覆蓋與基站優(yōu)先等級均為levell，而高層建筑內(nèi)的信號在某些地方(如靠窗口處)可能比室內(nèi)覆蓋基站的信號還強，而相同優(yōu)先級的2個小區(qū)間的切換取決于信號的強弱，所以手機通話時會在GSM及室內(nèi)覆蓋基站之間來回切換。在高層建筑某些地方(如靠窗口處)，也存在一些室外基站信號比室內(nèi)的信號強20～30dBm，高于LEVTHR的門限，引起來回切換的情況，這時需區(qū)分這些基站的位置，并且調(diào)整基站的參數(shù)和天線俯仰。由于在大樓所有電梯廳與電梯井道內(nèi)采用同一小區(qū)信號，因此進(jìn)出電梯不會有切換。在大樓第一層大廳內(nèi)，室外小區(qū)信號比室內(nèi)覆蓋信號電平高，當(dāng)從室外進(jìn)入大廳時，可以保證在進(jìn)門處平滑的完成小區(qū)切換；同時大門外，室外小區(qū)信號強于室內(nèi)覆蓋小區(qū)信號約15dB，在出大門后，能很順利切換到室外站上。覆蓋系統(tǒng)的上下行信號要求平衡，不會出現(xiàn)單通或有信號無法上線的情況，從而產(chǎn)生掉話。3.8直放站收、發(fā)天線之間的隔離距離在室內(nèi)覆蓋工程中，由于室內(nèi)各方面的局限，在選擇信號源時往往以無線直放站為主，這種直放站處理不好，就會降低它的功放性能，這是因為直放機本身的下行通路和上行通路的信號外泄造成內(nèi)部回路自激以及直放站收、發(fā)射天線間的隔離損耗不夠造成的。前者由設(shè)備自身的性能決定，后者則由工程設(shè)計、安裝不當(dāng)造成。因此如何選擇天線的安裝位置避免自激就顯出了它的重要性。隔離度是指直放站輸入端口信號對輸出端口信號的抑制度(衰減度)。施主天線從施主基站接收頻率為fl的下行信號，經(jīng)增益為G的直放站放大后，由轉(zhuǎn)發(fā)天線發(fā)射出去(同頻信號fl)。一部分信號再經(jīng)過轉(zhuǎn)發(fā)天線的后瓣(付瓣)耦合到施主天線的后瓣(付瓣)，再由直放站放大。這樣無線同頻直放站就形成一個潛在的正反饋環(huán)路，測試和實踐驗證，當(dāng)該環(huán)路滿足下列關(guān)系式時直放站才能穩(wěn)定而可靠工作，不會產(chǎn)生自激。LISO≥prep+15dB，其中LISO：施主天線和轉(zhuǎn)發(fā)天線之間的隔離度，該值在直放站設(shè)計時即已經(jīng)確定，并在工程中由兩天線之間的距離來滿足。Grep：直放站的增益。直放站的增益越大，其輸出功率就越大，覆蓋就越遠(yuǎn)。但要保證直放站穩(wěn)定工作，其增益的設(shè)置要受到隔離度的限制。如果選擇性能好的直放站，前一種情況是可以避免的，但是后者，由于工程中不注意安裝規(guī)范和技術(shù)要求，往往會造成由于隔離不夠而自激。在這種隔離分為垂直隔離和水平隔離，但在室內(nèi)覆蓋工程中，由于施主基站一般安裝在三樓(10米左右)外墻上，而重發(fā)天線均處于各層樓頂上，和施主天線均被認(rèn)為是垂直隔離所以現(xiàn)在只需討論垂直隔離的情況。即：I=28+40*log(d/λ)+Lwall≥G+15(4.1)Lwall一般取25dB，以2W無線直放站為例，①GR＝65，②G＝80。那么：①28+40*log(d/λ)+25≥80②28+40*log(d/λ)+25≥95取a=c/f=3*108/850*106=0.375米。當(dāng)①d≥1.8米，②d≥4.2米，即施主天線安裝的位置距離室內(nèi)天線高度分別為1.8米、4.2米的時候，就達(dá)到直放站隔離度的要求[14]。總結(jié)以上：當(dāng)直放站增益越大，隔離度也越大，要求的天線隔離距離也就越大，同樣，在增益相同的情況下，施主天線與室內(nèi)天線之間，由于墻體的材料和結(jié)構(gòu)的不同，墻體損耗越大，要求的隔離距離就越小，反之，隔離距離就比較大。在室外環(huán)境中，施主天線和重發(fā)天線之間如果不加隔離網(wǎng)，隔離距離將達(dá)到15米之多，這樣在安裝時就要考慮安裝環(huán)境。4理想時代大樓室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)方案設(shè)計4.1工程概況4.1.1理想時代大樓簡介理想時代大樓有住宅1棟5單元，電梯6部，地下停車場一個面積3000平方米。4.1.2CDMA室內(nèi)分布覆蓋現(xiàn)狀通過勘測該大樓電梯內(nèi)基本為信號盲區(qū)，手機無法通話，為解決這一問題，應(yīng)武漢電信及廣大手機用戶的需求，擬對此大樓電梯和地下停車場實行CDMA室內(nèi)分布覆蓋。4.2系統(tǒng)建設(shè)思路4.2.1設(shè)計目的滿足移動公司對理想時代大樓內(nèi)CDMA信號的要求，同時不影響室外CDMA信號的各項指標(biāo)；4.2.2設(shè)計依據(jù)(一)信息產(chǎn)業(yè)部(1999)649號《關(guān)于PHS和DECT無線接入系統(tǒng)共用1.9GHZ頻段頻率臺站管理規(guī)定的通知》。(二)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》。(三)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)計規(guī)范》。(四)國標(biāo)GB8702-88《電磁輻射防護(hù)規(guī)范》。(五)中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)局1988年6月發(fā)布的《中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB9410-88移動通信天線通用技術(shù)規(guī)范》。(六)中華人民共和國信息產(chǎn)業(yè)部2000年5月發(fā)布的《中華人民共和國通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YD/T1059-2000移動通信系統(tǒng)天線技術(shù)條件》。(七)中華人民共和國信息產(chǎn)業(yè)部2000年11月發(fā)布的《中華人民共和國通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YD/T1092-2000無線通信用50Ω泡沫聚乙烯絕緣皺紋銅管外導(dǎo)體射頻同軸電纜》。(八)GSM網(wǎng)絡(luò)建設(shè)符合信息產(chǎn)業(yè)部相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及中國移動通信集團公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及當(dāng)年室內(nèi)覆蓋工程技術(shù)規(guī)范，CDMA網(wǎng)絡(luò)建設(shè)符合信息產(chǎn)業(yè)部相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及中國電信公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及當(dāng)年室內(nèi)覆蓋工程技術(shù)規(guī)范的要求。(九)符合中國電信湖北公司CDMA室內(nèi)分布系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)指導(dǎo)意見和技術(shù)規(guī)范(十)相關(guān)任務(wù)書的情況4.2.3設(shè)計原則1.保證系統(tǒng)能達(dá)到優(yōu)良的覆蓋效果，同時盡可能的降低工程成本，使系統(tǒng)性價比達(dá)到最高；2.充分利用信源，合理選擇有源設(shè)備，避免信號資源的浪費；3.仔細(xì)勘測室內(nèi)外電磁環(huán)境，合理計算天線輸出口功率，充分吸收覆蓋區(qū)域內(nèi)的話務(wù)量；4.根據(jù)信號傳輸距離及覆蓋面積選擇適用的信源傳輸方式及分布系統(tǒng)覆蓋方式，保證信號的均勻分布；5.無線鏈路預(yù)算仔細(xì)，合理調(diào)整有源設(shè)備的增益，避免分布系統(tǒng)干擾施主基站；6.結(jié)合系統(tǒng)邊緣場強要求和上行噪聲電平要求，合理調(diào)整有源設(shè)備的指標(biāo)，保證系統(tǒng)上下行鏈路平衡；7.控制低層天線輸出功率，并結(jié)合實際環(huán)境采用合理的覆蓋方式，避免分布系統(tǒng)信號泄露；8.對CDMA主線選擇合理的走線方式，為以后的擴容和分區(qū)做好準(zhǔn)備；9.結(jié)合樓層的結(jié)構(gòu)、功用、裝潢，合理布置天饋線系統(tǒng)。4.3建造設(shè)計難點4.3.1天饋系統(tǒng)的合理布置根據(jù)典型的室內(nèi)傳播模型Keenan-Motely模型：Ld＝L1＋20lgr＋W(k)＋βr(5.1)其中，L1為1m處的自由空間路徑損耗（頻率為2000MHZ時值為38.4）；r--到天線的距離，即天線覆蓋半徑。單位是米；k--直達(dá)波穿透的墻壁數(shù)；W--墻壁衰減因子；β--路徑損耗因子（0~1.6dB/m）。不同環(huán)境根據(jù)模擬測試取值；不同區(qū)域{根據(jù)《3G網(wǎng)優(yōu)工程改造設(shè)計原則和驗收技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（初稿）》中的劃分標(biāo)準(zhǔn)}不同環(huán)境下按模型（取典型值）對應(yīng)的天線覆蓋半徑計算方法及結(jié)論如下：典型取值及計算方法：一類區(qū)域（移動公司等高端用戶集中區(qū)域）：導(dǎo)頻功率邊緣場強≥-80dBm；二類/三類區(qū)域（星級酒店、高檔寫字樓等/餐廳等）：導(dǎo)頻功率邊緣場強≥-85dBm；不同材料結(jié)構(gòu)的墻壁衰減因子（2000MHZ）具體衰減因子如表4-1：表4-1不同材料結(jié)構(gòu)的墻壁衰減因子（2000MHZ）材料結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土混凝土墻磚墻木板墻玻璃石膏板衰減因子（dB）20~4013~208~154~96~120.1~0.5一般高樓等典型環(huán)境是天線每10米穿透一堵水泥墻和一堵磚墻（20dB），因此我們?nèi)?0米作為一個覆蓋半徑，可以求出天線輸入功率AR：一類區(qū)域：AR－Ld＋Ga≥-80dBm(5.2)AR≥-80＋Ld－GaAR≥-80＋(38.4＋20＋20+5)－2AR≥1.4dBm二類/三類區(qū)域：AR－Ld＋Ga≥-80dBmAR≥-85＋Ld－GaAR≥-85＋(38.4＋20＋20+5)－2AR≥-3.6dBm上式中，Ga--天線增益，Ld中β取典型值0.5；結(jié)論：當(dāng)穿透一堵水泥墻和一堵磚墻，且天線覆蓋距離在不大于10米的情況下，一類區(qū)域中天線輸入功率不小于1.4dBm，二類區(qū)域不小于-3.6dBm可以達(dá)到覆蓋要求；4.3.2內(nèi)部軟切換區(qū)域規(guī)劃話務(wù)量比較高的區(qū)域如果需要小區(qū)分裂，則需要考慮到軟切換區(qū)域的規(guī)劃。基于容量的需求在室內(nèi)分布中引入兩個以上的扇區(qū)將會使軟切換發(fā)生在室內(nèi)。雖然軟切換中終端使用了更低的功率從而降低了上行干擾，但它占用了二個或二個以上的鏈接，過度的使用軟切換將導(dǎo)致總?cè)萘康南陆担谙滦蟹较蛏纤黾恿烁蓴_電平，過度的軟切換會導(dǎo)致50%~70%的容量損耗。為保證信號的連續(xù)覆蓋，需要扇區(qū)間有一定的重疊，所以完全避免軟切換的發(fā)生不切實際，但如果軟切換發(fā)生在樓層內(nèi)，切換區(qū)域很大，且是高話務(wù)區(qū)會嚴(yán)重影響系統(tǒng)的負(fù)荷。因此將分區(qū)定在樓層間，以下是對分層分區(qū)的分析：分層分區(qū)后，由于樓層間地板的隔離，本層信號越層覆蓋而引起的軟切換區(qū)可忽略不計；電梯內(nèi)采用的是同一扇區(qū)信號，進(jìn)入不同扇區(qū)的樓層時將發(fā)生軟切換，由于電梯校箱及電梯門的阻擋，軟切區(qū)域也較小。經(jīng)走梯或商場內(nèi)的滾梯進(jìn)入不同扇區(qū)樓層時也將發(fā)生軟切換，進(jìn)到樓層后能夠快速占用該樓層信號，軟切區(qū)域也較小。4.3.3信號泄露控制系統(tǒng)設(shè)計基于50%負(fù)載，當(dāng)負(fù)載較低時其覆蓋范圍將增大，信號易泄露到室外，造成對室外基站的干擾。而對于語音業(yè)務(wù)，其覆蓋范圍更大，更易造成泄露。因此系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)注意對覆蓋區(qū)低層的嚴(yán)格設(shè)計。建筑物的低層入口處直接通向室外，缺少建筑物的隔離，因此低層設(shè)計的天線數(shù)量較少且遠(yuǎn)離出入口處，并在工程施工中盡量用建筑物內(nèi)的自然環(huán)境（如立柱）進(jìn)行阻擋，控制信號的覆蓋范圍。室內(nèi)分布系統(tǒng)應(yīng)防止室內(nèi)導(dǎo)頻信號外泄致使室外用戶占用室內(nèi)信道，造成室內(nèi)信號擁塞，或由于覆蓋距離增大，導(dǎo)致室外用戶上線困難和產(chǎn)生掉話現(xiàn)象。所以在滿足室內(nèi)通話需求的基礎(chǔ)上，盡量降低分布系統(tǒng)低層天線的輸出功率，實現(xiàn)室內(nèi)信號與室外信號的正常切換。分析示例：大樓1F層·天線1輸出口功率：3.5dBm·天線增益：2dB·天線1到達(dá)室外距離30m·室外導(dǎo)頻強度：-55dBm·30mCDMA前向信號自由空間衰耗：61dB·30m多徑余量：22dB天線1輸出信號到達(dá)室外的信號強度=3.5+2-59-22=-75.5dBm天線1輸出信號到達(dá)室外10m的信號強度〈-90dBm經(jīng)過計算室內(nèi)信號到達(dá)室外時信號強度遠(yuǎn)低于室外信號，可以滿足信號的正常切換，距離覆蓋區(qū)域10米以外室內(nèi)外泄信號低于-90dBm，符合室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的外泄要求，不會影響室外系統(tǒng)指標(biāo)。4.3.4系統(tǒng)擴容等其他情況分析系統(tǒng)建設(shè)中CDMA信源到各自有源放大設(shè)備處盡量采用獨立走線的原則，以便于方便單獨對某種系統(tǒng)進(jìn)行改造和小區(qū)分裂；4.4改造設(shè)計技術(shù)指標(biāo)1.導(dǎo)頻信號電平：1類地區(qū)95%的區(qū)域≥-85dBm，2類地區(qū)90%的區(qū)域≥-85dBm，3類地區(qū)95%的區(qū)域≥-90dBm。2.移動臺天線端下行導(dǎo)頻Ec/Io：1類地區(qū)95%的區(qū)域≥-10dB，2類地區(qū)90%的區(qū)域≥-12dB，3類地區(qū)95%的區(qū)域≥-14dBm。3.在基站接收端位置收到的上行噪聲電平對基站引起的噪聲增量在有源設(shè)備為2W、5W、10W、20W時分別不大于0.4dB、1dB、1.8dB、3dB。4.根據(jù)國家環(huán)境電磁波衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，室內(nèi)天線的發(fā)射功率≤15dBm/CH。5.覆蓋區(qū)與周圍小區(qū)之間有良好的無間斷切換。6.外泄電平在距離覆蓋區(qū)10米左右處的信號功率RSCP≤-105dBm或者低于室外大網(wǎng)主用信號RSCP10dB以上。4.5工程實施方案說明4.5.1施工規(guī)范1.有源設(shè)備安裝有源設(shè)備主要是指分布系統(tǒng)的干放等設(shè)備。設(shè)備的安裝位置符合設(shè)計文件（方案）的要求。盡量安裝在饋線走線的線井內(nèi)，安裝位置應(yīng)便于調(diào)測、維護(hù)和散熱需要。安裝位置確保無強電、強磁和強腐蝕性設(shè)備的干擾。要求主機內(nèi)所有的設(shè)備單元安裝正確、牢固、無損傷、掉漆的現(xiàn)象。對于分布系統(tǒng)的主機單元，各模塊的安裝數(shù)量應(yīng)符合設(shè)計文件（方案）的規(guī)定。對于室內(nèi)安裝的設(shè)備，室內(nèi)不得放置易燃物品；室內(nèi)的溫度、濕度不能超過設(shè)備正常工作溫度、濕度的范圍。設(shè)備安裝時應(yīng)用安裝件進(jìn)行固定，并且垂直、牢固，并應(yīng)保證設(shè)備底部距離地面有一定距離。連到設(shè)備的電源線不能和其他電纜捆扎在一起。所有與設(shè)備相連的電纜要求接觸良好，不能有松動的現(xiàn)象。2.耦合器、功分器的安裝無源器件應(yīng)用扎帶、固定件牢固固定，不允許懸空無固定放置。3.天線安裝天線安裝位置應(yīng)符合設(shè)計文件（方案）的規(guī)定。天線必須牢固地安裝在指定位置上，保證天線垂直美觀，并且不破壞覆蓋區(qū)整體環(huán)境。安裝天線時應(yīng)戴干凈手套操作，保證天線的清潔干凈。4.饋線安裝饋線的布放必須按照設(shè)計文件（方案）的要求，且應(yīng)整齊、美觀，不得有交叉、扭曲、裂損、空中飛線等情況。當(dāng)饋線或跳線需要彎曲布放時，要求彎曲角保持圓滑，其彎曲曲率半徑不超過下表的規(guī)定：表4-2彎曲曲率半徑的標(biāo)準(zhǔn)線徑二次彎曲的半徑一次性彎曲的半徑1/2"210mm70mm7/8"360mm120mm饋線的連接頭都必須牢固安裝，接觸良好，饋線連接頭放置于水管井內(nèi)的，應(yīng)做防水密封處理。饋線的布放應(yīng)盡量使用電氣管井，避免使用風(fēng)管或水管管井，避免與強電高壓管道和消防管道一起布放，確保無強電、強磁的干擾。與設(shè)備相連的跳線或饋線應(yīng)用線碼或饋線夾進(jìn)行牢固固定。地下停車場的布線應(yīng)高于排風(fēng)、消防等管道，以免因布線過低而引起車輛掛斷饋線的現(xiàn)象。所有饋線、跳線、走線管都應(yīng)用饋線夾、饋線座、線碼、扎帶等加以牢固固定，固定間距如下表：表4-3固定間距標(biāo)準(zhǔn)〈1/2"線徑饋線〉1/2"線徑饋線饋線水平走線時：1.0米1.5米饋線垂直走線時：0.8米1.0米要求所有走線管布放整齊、美觀，盡量靠墻布放，并用線碼或饋線夾按要求進(jìn)行牢固固定，轉(zhuǎn)彎處要使用轉(zhuǎn)彎接頭或波紋管等軟管連接。若走線管無法靠墻布放（如地下停車場），饋線走線管可與其它線管一起走線，并用扎帶與其它線管固定。饋線進(jìn)出口的墻孔應(yīng)用防水、阻燃的材料進(jìn)行密封。5.接地要求分布系統(tǒng)的有源設(shè)備必須接地，接地線截面積16平方毫米，接地電阻小于5歐姆。設(shè)備保護(hù)地、饋線、天線支撐件的接地點應(yīng)分開。每個接地點要求接觸良好，不得有松動現(xiàn)象，并作防氧化處理（加涂防銹漆、銀粉、黃油等）。所有接線應(yīng)用線碼或扎帶固定，固定間距為0.3米，外觀應(yīng)平直美觀。6.標(biāo)簽每個設(shè)備和每根電纜的兩端都要貼上標(biāo)簽，根據(jù)設(shè)計文件的標(biāo)識注明設(shè)備的名稱、編號和電纜的走向。標(biāo)簽應(yīng)用專用電子標(biāo)簽機打印，不能手寫。各種設(shè)備和電纜標(biāo)簽的編號格式如下：終止端：（FROM）起始端：（TO）注：室外則應(yīng)標(biāo)明天線和設(shè)備號，并和方案一一對應(yīng)。設(shè)備的標(biāo)簽應(yīng)貼在設(shè)備正面容易看見的地方，標(biāo)簽的貼放應(yīng)保持美觀，且不會影響天線的安裝效果。饋線的標(biāo)簽盡量用扎帶牢固固定在饋線上，不宜直接貼在饋線上。7.電源設(shè)備電源插板至少有兩芯及三芯插座各一個，工作狀態(tài)時放置于不易觸摸到的安全位置，以防觸電。要求提供穩(wěn)定的交流電輸入,其輸入電壓允許波動范圍為198V~242V。直流（48V，24V）供電采用2.5平方毫米的供電電纜，交流供電采用2.5平方毫米的供電電纜。若電源走線較長，應(yīng)用線碼固定，固定間距為0.3米，走線外觀要平直美觀[15]。4.6建設(shè)方案可行性分析4.6.1CDMA2000覆蓋分析CDMA2000系統(tǒng)覆蓋效果分析：天線覆蓋最遠(yuǎn)半徑：10米天線輸出最小功率：2dBm3G頻段10米路徑損耗（含墻體損耗）：79.4dB天線增益：2dB計算邊緣場強：2-79.4+2=－75.4dBm結(jié)論：經(jīng)過對3G系統(tǒng)的覆蓋能力（最壞情況下）的分析，系統(tǒng)完全能夠滿足CDMA2000覆蓋要求。4.6.2設(shè)備利用率分析室內(nèi)分布系統(tǒng)方案設(shè)計中信源(微蜂窩)和放大器(干放)的使用原則：1．保證信號分配能滿足各天線口輸出功率達(dá)到理論計算數(shù)值；2．充分利用微蜂窩信號，盡量使微蜂窩工作在最大功率；3．在微蜂窩輸出功率不能滿足覆蓋需要時，根據(jù)理論計算合理選擇不同功率干線放大器，避免信號資源的浪費；4．盡量減少干線放大器的使用數(shù)量，以減少干擾源。4.6.3系統(tǒng)設(shè)計成本優(yōu)勢的分析為了獲取最佳性價比，工程設(shè)計和施工嚴(yán)格按照以下幾點進(jìn)行：1．嚴(yán)格按照武漢電信公司對覆蓋區(qū)覆蓋標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計，避免資源浪費。2．結(jié)合對室外宏站系統(tǒng)的分析，合理規(guī)劃新的實施方案，降低建設(shè)的成本。3．室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)盡量在有源設(shè)備處接入，以充分利用現(xiàn)有的資源（如電源，安裝位置），并方便工程施工。5理想時代大樓CDMA2000建設(shè)5.13G室內(nèi)覆蓋原則3G系統(tǒng)與2G在使用頻段、編碼技術(shù)等方面不同，故3G室內(nèi)覆蓋有一些新特點。2G系統(tǒng)只需考慮室內(nèi)場強信號水平滿足用戶接入電平和通話質(zhì)量的要求。而3G系統(tǒng)還要考慮用戶的業(yè)務(wù)需求，根據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展預(yù)測進(jìn)行室內(nèi)覆蓋規(guī)劃。3G室內(nèi)覆蓋還要重點考慮和2G系統(tǒng)或PHS系統(tǒng)及集群系統(tǒng)之間的相互干擾問題。3G室內(nèi)覆蓋需遵守以下幾個原則：第一是統(tǒng)一性原則，室內(nèi)室外設(shè)計的統(tǒng)一，在建設(shè)室內(nèi)覆蓋時要考慮室外信號的影響，同時也要考慮到室內(nèi)覆蓋對室外干擾水平的提升。第二是差異性原則。要以用戶滿意度和業(yè)務(wù)需求為衡量標(biāo)準(zhǔn)，制定不同的質(zhì)量目標(biāo)。第三是經(jīng)濟性原則，對于一個特定的建筑物而言，室內(nèi)覆蓋解決方案可能有多種的選擇，要在滿足條件下盡量降低成本。5.2信號源和室內(nèi)分布系統(tǒng)的考慮室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)主要由信號源和室內(nèi)分布系統(tǒng)兩部分組成。3G室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的信號源主要有宏蜂窩加RRU、微蜂窩、直放站幾種方式。在選取室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)信源時，需從容量及覆蓋兩方面考慮，選取時遵循如下原則：1．對于低話務(wù)密度、小規(guī)模覆蓋且較為封閉的場景，優(yōu)先選用直放站作為信號源(可充分利用室外宏基站的容量)2．對于中等話務(wù)密度和中等覆蓋規(guī)模的場景，優(yōu)先選用微蜂窩作為信號源；3．對于高話務(wù)密度和大覆蓋規(guī)模的場景，優(yōu)先選用宏基站+RRU作為信號源(單個RRU的容量與單個宏小區(qū)的容量等同)。如果已有2G室內(nèi)分布系統(tǒng)，應(yīng)優(yōu)先考慮2G/3G之間共用室內(nèi)分布系統(tǒng)。(1)有源設(shè)備合路

目前已建成的覆蓋系統(tǒng)，無源分布工作頻段大部分涵蓋了800～2500MHz，無需再改動。增加3G在信號源部分使用雙頻或多頻合路器對信號合路后(對于下行是合路，對于上行是分路)送到分布系統(tǒng)即可完成。對于大的樓宇，信號在傳輸和分配過程中，信號低到一定程度需要使用干線放大器對信號進(jìn)行放大，這時就需要使用雙頻或多頻合路器把信號分開，通過各自的放大器進(jìn)行信號放大，然后再通過雙頻或多頻合路器進(jìn)行合路。(2)對原有系統(tǒng)覆蓋的影響在已有的覆蓋系統(tǒng)上增加新的系統(tǒng)對其覆蓋的影響主要表現(xiàn)在使原系統(tǒng)的發(fā)射功率降低。無論2G信號源或是干線放大器，在增加新的系統(tǒng)前輸出都是直接接入分布系統(tǒng)，而增加新的系統(tǒng)后有源設(shè)備的輸出必須通過一個雙頻或多頻合路器才能接入系統(tǒng)。而雙頻或多頻合路器都有插入損耗，從而使2G有源設(shè)備的有效輸出功率降低。(3)功率匹配問題在實際應(yīng)用中，多系統(tǒng)共用一個分布系統(tǒng)的最大問題是功率匹配問題：包括信號源輸出功率匹配；不同頻段的信號在分布系統(tǒng)中傳輸損耗不同而產(chǎn)生的影響；邊緣覆蓋場強的不同要求；不同頻段的無線電波在空中損耗不同而產(chǎn)生的影響等。都需設(shè)計人員根據(jù)不同要求和各樓的實際情況綜合考慮。(4)多系統(tǒng)共用分布系統(tǒng)的干擾問題2G、小靈通、3G和WLAN共用一個分布系統(tǒng)，相互之間會產(chǎn)生干擾。各個系統(tǒng)的有源設(shè)備在發(fā)射有用信號的同時，在工作頻帶外還會產(chǎn)生雜散、諧波、互調(diào)等無用信號，這些信號落到其它系統(tǒng)的工作頻帶內(nèi)，就會對其它系統(tǒng)形成干擾。有源設(shè)備產(chǎn)生的帶外雜散、諧波、互調(diào)等無用信號的大小除和設(shè)備本身的質(zhì)量有關(guān)以外，主要與兩個因素有關(guān)，即自身輸出功率和偏離工作帶寬的程度。系統(tǒng)對外來干擾的承受能力也和兩個因素有關(guān)，即本身信號強度和干擾信號的大小[16]?？赏ㄟ^不同系統(tǒng)的空間隔離、降低干擾源的發(fā)射功率等方式減少干擾。在發(fā)送端或接收端增加濾波器也能有效減少系統(tǒng)間的干擾。5.3理想時代大樓室內(nèi)分布系統(tǒng)示意圖以下是理想時代大樓室內(nèi)分布系統(tǒng)的示意圖，對照圖示，方案一目了然。5.3.1系統(tǒng)原理圖如圖5-1和圖5-2圖5-1系統(tǒng)原理圖圖5-2電路原理圖5.3.2安裝示意圖如下圖：圖5-3電梯覆蓋示意圖5-4地下室覆蓋示意圖5-5模擬測試圖5-6信源設(shè)備安裝圖結(jié)論通過前期詳細(xì)的勘測和合理的分析計算，完成了對理想時代大樓室內(nèi)分布系統(tǒng)的設(shè)計，實現(xiàn)了整個大樓的無縫隙覆蓋，大大改善了移動信號的覆蓋效果。室內(nèi)分布系統(tǒng)的全面覆蓋是一個復(fù)雜的課題，需考慮方方面面的因素。但只要對各種覆蓋方法的優(yōu)勢和局限性有清楚的了解，采取綜合措施，靈活運用，打破常規(guī)，反復(fù)嘗試，循序漸進(jìn)，分步實施，逐步建立起立體式的、綜合性的網(wǎng)絡(luò)，最終就可以將室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)覆蓋逐步完善起來，達(dá)