3D系统设计原则及成本分析v1Word下载.docx
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分布系统的传输介质设计中首要选用五类线，五类线线径较细，柔韧性好，成本也较低，施工过程中的工程量较小，还特别应用于象电梯覆盖等特殊的场合（具体情况见后面电梯的设计部分）。
RAU末端为射频功率输出，同轴电缆主要实现RAU到天线的连接和功率的传递，一般作为平层分布的传输介质。
在3D系统的设计中，不同种类媒介的选取，应同时满足实际工程需要和符合成本最小化的设计原则。
2.1光纤
3D室内分布系统中，光纤作为主要的传输媒介之一，是区别于同轴系统的一个显著标准。
利用光纤进行信号的传输，成本低，损耗小，可进行长距离的传输而不用中继设备（单模光纤最长6km，多模光纤最长1.5km）。
光纤分为单模光纤/多模光纤；
室内光纤/室外光纤；
4芯光纤/8芯光纤——。
设计中应根据光纤应用的环境选择合适的光纤类型。
建议光纤至少选择4芯以上型号的光纤，因为主单元与扩展单元间上下行分开光纤传输，即至少需要2芯光纤，安全起见需要有一定的应急备份，所以建议4芯以上型号的光纤。
尾纤的选择首先要求接头为SC/APC接头，其次尾纤的类型（单模/多模）要与选用的光纤匹配。
2.2五类线
要求选用质量较好的五类线及RJ-45接头，保证较好的工程质量。
2.3同轴电缆
同轴电缆在系统中起到RAU输出延长的作用，但射频信号在同轴电缆中的传输损耗较高，而且线型越细损耗越大。
线型较粗的同轴电缆传输损耗相对低一些，但电缆越粗施工难度越大。
因此应该综合考虑，一般选用1/2’馈线进行设计。
3、系统设备的选取原则
根据覆盖区域的大小，选择基本型或扩展型设备。
原则上，覆盖区域面积不足2万平米的，选取基本型主单元，采用单星网络结构进行设计。
对于覆盖区域2万平米以上的，如果传输距离较近，可选择两套基本型3D系统设备或多套基本型系统设备，选取的数量，以不多于4套为宜，否则应选用扩展型3D系统设备。
扩展型系统设备，使用于覆盖区域面积较大，传输距离相对较远的场合，采用多星网络结构进行设计。
3.1主单元的选取
根据选用的3D系统设备的类型确定使用扩展型主单元或基本型主单元。
主单元支持所有无线通信系统类型（包括CDMA、GSM、DCS、UMTS），系统类型（工作频段）可通过监控进行选择。
3.2扩展单元的选取
当采用扩展型3D系统设备进行覆盖时必须使用扩展单元，扩展单元的选取数量满配时（一个扩展型主单元最多配置4个扩展单元），性价比最高。
在设计系统时，在满足实际需要的情况下，应尽量满足这一要求，否则考虑用基本型的主单元单星网络结构，比较其之间的系统成本，选择较低的，以符合成本最低的设计原则。
扩展单元支持所有无线通信系统类型（包括CDMA、GSM、DCS、UMTS），系统类型（工作频段）可通过监控进行选择。
3.3RAU的选取
RAU的选取数量满配时（一个扩展单元最多配置8个扩展单元），性价比最高。
在设计系统时，应尽量满足这一要求，以符合成本最低的设计原则。
根据运营商对室内覆盖的信号要求，可灵活调整RAU的输出功率，以减小RAU使用的数量，从而减少扩展单元的数量，甚至主单元的数量，大量的节约成本。
如果用满了所有的端口，即RAU已经满配，但是还有小部分区域没有进行覆盖，这时只需要一两个或不多的RAU即可解决剩余区域的覆盖问题，那么可以在不添加RAU的情况下，添加若干RPU，扩大RAU的覆盖范围，来完成整个区域的覆盖。
这样可以节约大量的成本，达到成本最低化的设计原则。
4、设备配置原则
设备的配置尽量使系统按照扩展型1：
4：
32配置，基本型1：
8配置，在系统设备以满配情况进行设计时，分布系统的单位面积平均成本最低。
以下以GSM系统举例，分析最优配置情况下的覆盖情况。
•GSM系统RAU单载波最大输出26dBm、4载波20dBm或6载波18dBm，系统按照4载波举例设计。
•遵循室内分布天线入口功率要求规范及覆盖边缘场强
估计RF覆盖距离
单位载波最大功率（根据发射的RF载波数目和类型）和无线设备最小可接收功率（比如,设计目标）构成RF链路预算,因此也决定了天线和无线设备间最大可接受路径损耗。
（1）
路径损耗（PL）是天线和无线设备之间以dB为单位的损耗。
从天线对应此路径的距离d可以用路径损耗方程计算。
室内路径损耗服从公式的距离功率定理:
（2）
其中:
•PL是天线与无线设备相距d的路径损耗（连接在RAU上的天线与RF信号降低到无线设备最
小可接受程度地点之间的距离）。
•d是以米为单位的距离
•
通常指1米的自由空间
•f是以hertz为单位的工作频率
•c是光在真空的传播速度（
m/s）
•n是路径衰减因子，取决于建筑拥挤程度。
是归一化的随机变量，由建筑内分隔损耗决定，因此随工作频率而变化。
方程式
（1）和
（2）分别可以用于估计天线到RF信号降至无线设备最小可接受信号地点的距离。
方程
（2）可简化为:
（3）
其中PLS（路径损耗斜率）根据建筑物的环境而选择。
因为不同频率以不同损耗穿透分隔，PLS值将随频率而变。
下表列出不同拥挤环境下PLS的估计值（例如，衰减RF信号的物体，如墙，隔间，楼梯，设备架等）。
简言之，方程（3）可以用于估计在一定路径损耗，频率，室内建筑环境下连接RAU的天线的覆盖距离。
不同室内环境的路径损耗斜率（PLS）估计
环境类型
举例
800/900MHz的PLS
1800/1900MHz的PLS
2100MHz的PLS
很少有RF阻碍物的开放环境
停车，车库，会议中心
33.7
30.1
31
具有中低程度RF阻碍的中度开放环境
仓库，机场，工厂
35
33.5
32.5
具有中高程度RF阻碍物的轻度拥挤环境
购物场所，隔间约占80%、硬墙办公室占20%的办公空间
36.1
34.5
33.9
具有中高程度RF阻碍物的中度拥挤环境
购物场所，隔间约占50%、硬墙办公室占50%的办公空间
37.6
37.5
37.2
具有大量RF阻碍物的高度拥挤环境
医院，购物场所，隔间约占20%、硬墙办公室占80%的办公空间
39.4
39.5
39.1
根据RF覆盖距离的计算，天线发射功率为8dBm，边缘场强要求为-85dBm时,天线的覆盖半径为36米。
考虑2面墙壁的阻挡（墙壁损耗13dB），天线覆盖半径为11米。
如果四面天线呈正方形分布，可以覆盖平面为40m×
40m的一层楼。
假设标准楼层为40m×
40m，平面积为1600平方米的楼宇，按最优配置设计则：
每层使用：
1个4功分、80米馈线、4面天线。
每2层使用：
1个RAU、1个2功分
1套1:
4:
32扩展型3D系统可以覆盖该标准层64层（无电梯时）。
或1套1:
32扩展型3D系统可以覆盖该标准层56层和4部电梯电梯（4部电梯电梯时）。
5、成本分析
在满配置的情况下，扩展型设备按照每套大致30万（估算，待确定）的成本计算，基本型设备按照每套大致7.5万（估算、待确定）成本计算。
扩展型系统1：
32满配价格约为RMB300，000元（估算、待确定）
基本型系统1：
8满配价格约为RMB75，000元（估算、待确定）
序号
产品名称
产品型号
估价RMB
（待确定）
1
扩展型主单元
TS-UNS-1-MH-2
30000
2
扩展单元
TS-UNS-EH-2
25000
3
基本型主单元
TS-UNS-ACCEL-1
32500
4
RAU
5300
对于标准楼层为40m×
40m，平面积为1600平方米的楼宇，用1-4-32扩展型设备进行覆盖（不要求覆盖电梯），可覆盖64层标准层，其成本分析如下：
名称
规格型号
单位
数量
单价（元）
估总价（元）
主单元
MH-2
台
EH-1
25000
100000
远端天线单元
GSM-1
个
32
169600
二功分器
TS-PSTrM-02（800-2500）
100
3200
5
四功分器
TS-PSTrM-04（800-2500）
64
6400
6
1/2馈线
TS-RFNB-1/2
米
5120
16.6
84992
7
全向吸顶天线
TS-IAOMT-800/2500Ⅰ
面
256
130.5
33408
8
其他辅料费（光纤、网线等）
20000
3D设备总价
299600
3D设备每平米造价（102400平米）
2．925781
其它设备总价
148000
其它设备每平米造价（102400平米）
1．445413
总计
447600
每平米造价（102400）
4．371094
3D设备占总价比例
67%
其他设备价格占总价比例
33%
从上面的表格可以看出3D每平米造价4-5元左右。
并且包含本地网管。
采用同轴系统进行同楼的覆盖时，天线以相同输出功率设计：
信号源采用2W微蜂窝，覆盖4——5层；
每个干放覆盖7——8层楼，每7——8层增加耦合器3个；
增加主路由馈线400米，耦合器8个；
估价（元）
2W干放
24800
198400
耦合器
TS-PCTrM-0？
（800-2500）
150
4800
5520
91632
其他辅料费
10000
2D设备总价
2D设备每平米造价（102400平米）
1.9375
149440
1.459375
347840
3.396875
2D设备占总价比例
57%
43%
从上面的表格可以看出2D每平米造价3-4元左右。
40m，平面积为1600平方米的楼宇，用1-4-32扩展型设备进行覆盖（对电梯进行覆盖），可覆盖标准层56层，电梯4部。
其成本分析如下：
28
2800
56
5600
4480
74368
224
29232
室内定向天线
TS-CUDMT-800/2500Ⅰ
207
828
9
3D设备每平米造价（89600平米）
3．34375
132828
其它设备每平米造价（89600平米）
1．4824554
432428
每平米造价（89600平米）
4．8262054
69%
31%
从上面的表格可以看出出每平米造价4-5元左右。
包含本地网管。
信号源采用2W微蜂窝，覆盖4-5层；
每个干放覆盖7-8层楼，每7-8层增加耦合器3个；
电梯采用1台干放覆盖；
每部电梯井道内放置8面八木天线，使用7个耦合器、使用馈线320米
57
5700
8550
5760
95616
八木天线
252
8064
2D设备每平米造价（89600平米）
2.21428571
159962
1.78529018
358362
3.99957589
55%
45%
从上面的表格可以看出2D每平米造价为4元左右。
相比3D与同轴系统的覆盖成本，3D分布系统略高（约高20%~25%）。
但相比之下，3D系统包含本地网管，而且如第一章节所述3D系统具备多方面性能优势。
综合考虑，3D系统具备更高的性价比。
二、特色场合的典型设计分析
1、对电梯覆盖的设计
1.1电梯覆盖的设计原则
Ø
对电梯进行单独覆盖
在对电梯进行单独覆盖的情况下，选用基本型（单星）网络结构进行设计，一个RAU带一面定向板状天线，覆盖一个电梯。
RAU输出功率设置最大为15dBm。
RAU和天线固定于电梯轿箱的顶部，五类线固定于电梯随行电缆上。
对楼宇、电梯进行混合覆盖
根据楼宇的大小选择合适的网络结构，同时留出与电梯数量相等的RAU，以利于电梯的覆盖。
关于楼宇的设计，可参考前面的设备配置原则；
关于电梯的设计，可参阅上面“对电梯进行单独覆盖”部分。
1.2设备配置原则
电梯不超过8部（含8部）
对于不超过8部电梯的情况，可以选用一个基本型主单元，采用单星网络结构进行信号覆盖。
根据电梯随行电缆的入口位置，选择合适的主单元放置位置，以节约五类线；
特别是在电梯运行距离大于100m的情况下，更具有实际的意义。
电梯超过8部
对于超过8部电梯的情况，可以选用两个或多个基本型主单元，采用单星网络结构进行信号覆盖。
如果电梯相对距离较远，也可考虑利用扩展型主单元的多星网络形式，具体情况具体分析。
区域和电梯混合覆盖
对于混合覆盖的情况下，在设计时首先留出与电梯数量相等的RAU端口，至于采用何种网络结构形式，由具体楼宇的结构、面积而定。
1.3成本分析
每部电梯采用1个RAU覆盖；
覆盖电梯的RAU的输出功率调节为15dBm，即覆盖电梯天线的输出功率为15dBm。
则电梯覆盖成本计算方式如下：
32500＋（5300＋300＋207＋35）×
n
其中：
32500基本型主单元的价格
5300一个RAU的价格
300覆盖一部电梯所需网线的价格
207一个定向不板状天线的价格
35一根SMA公－N公跳线的价格
n为电梯数目（n<
=8）
对8部电梯进行覆盖的情况：
3D室内分布系统材料清单
设备名称
型号
估单价（元）
合计
备注
Accel-1
75000
远端接入单元
RAU-GSM
定向板状天线
TS-IADLP-800/2500-8
200
1600
网线
五类线
800米
2400
双工器
600
跳线
30CMN公－N公
800
总价（人民币：
元）
80400
对4部电梯进行覆盖的情况：
21200
400米
1200
400
56700
免费赠送本地网管。
1.4性价比分析
在进行相同数量电梯覆盖的情况下，我们用3D系统与同轴系统进行成本比较，从而分析其性价比。
下面是用传统的同轴系统进行电梯覆盖的成本分析：
覆盖8部电梯的情况：
同轴分布系统材料清单
用量
合计（元）
5W干放
40000
对数周期天线
TS-IADLP-800/2500-45-11
48
9600
馈线接头
TS-TI-1/2
102
30
3060
TS-PCTrM-05（800-2500）
40
8000
TS-PSTrM-02（800/2500）
TS-PSTrM-04（800/2500）
馈线
900米
25
22500
88560
覆盖4部电梯的情况：
24
50
1500
20
4000
500米
12500
65200
从上面的分析可以看出，3D系统具有比同轴系统高的多的性价比。
价格上的优势
在
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