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通信工程毕业论文

（2015届）

本科毕业设计

题目：

鞍山市建设银行的联通3G室分建设及

实施

专题：

专业：

班级：

姓名：

学号：

指导教师：

说明书31页，图纸张，专题页，译文页

鞍山市建设银行的联通3G室分建设及实施

摘要

WCDMA室内分布系统是利用室内天线分配系统，信号均匀地分布在所述移动台的每个角落，从而确保了理想信号的室内覆盖。

室内分布系统是无线网络建设中最重要的环节。

不同的场所需要不同的设计要求。

它是对移动电话使用密度过大的室内群体，这是基于与大密度的手机室内社区的一个成功方案。

本设计完成了建设银行WCDMA室内分布系统的建设与实施。

主要是针对建设银行室内盲区和弱信号区域进行信号的覆盖，完成了数据的采集与分析、天线分布图、系统原理图的绘制，进行了具体工程的实施，实现了建筑物内每一个角落的信号覆盖，提升了通话质量。

关键词：

WCDMA，信号覆盖，室内分布系统

Constructionandimplementationof3GroomofAnshanConstructionBank

Abstract

WCDMAindoordistributionsystemistheuseofindoorantennadistributionsystem,thesignalevenlydistributedineachcornerofthemobilestation,thusensuringtheidealsignalindoorcoverage. Indoordistributionsystemisthemostimportantlinkintheconstructionofwirelessnetworks.. Differentsitesrequiredifferentdesignrequirements. Itisasuccessfulprogramformobilephonesusingthedensityoflargeindoorcommunities,whichisbasedonalargedensityofmobilephoneindoorcommunities.

ThedesignoftheConstructionBankWCDMAindoordistributionsystemconstructionandimplementation. Mainlyforconstructionbankinteriorblindspotsandweaksignalareasignalcoverage,completedthedatacollectionandanalysis,antennadistributionfigure,systemschematicrendering,theimplementationofspecificprojects,thecoverageofeachcornerofthebuilding,toenhancethequalityofthecall.

Keywords:

WCDMA,signalcoverage,indoordistributionsystem

1.1研究背景及目的2

1.2研究内容2

2WCDMA基本原理3

2.1WCDMA概述3

2.2WCDMA技术4

3WCDMA室分基本原理5

3.1概述5

3.2室内分布系统的构造6

3.3WCDMA室内覆盖方式7

3.4室内分布的设计流程9

4鞍山市建设银行室内分布系统方案制定11

4.1工程数据采集及分析11

4.2原理图13

4.3天线布点图16

4.4设计方案可行性分析18

5鞍山市建设银行室内分布系统方案的实施21

5.1分布系统方案的安装21

5.2工程验收23

结论24

致谢25

参考文献26

附录A：

外文文献27

附录B：

外文翻译33

1绪论

1.1研究背景及目的

人们一直在开发新技术，这是为了满足市场的需求，现在。

目前，人们对于高比特率数据业务和多媒体的需求已经被提到了首要问题，这实际上是推动的驱动力3G的发展。

2G主要支持语音服务，会提供一些低速数据业务的最简单的速度，对14.4Kbit/s—9.6Kbit/s。

之后的第二代体系可以支撑几十K到几百K的数据业务。

和3G技术可以为2Mbits/s，而3G的不断发展最大的支持，数据传输速率的未来会更高。

只有技术能够满足市场的需求良好，保证质量，将反映技术的重要意义。

之所以3G系统可以很容易地引入新的业务，因为这样的设计可以很好的支持很多不同的业务。

各种商务功能有不同的业务功能，并需要加载不同的区域。

从语音到动态视频，需要的带宽是一个很大的差别。

关于移动通信网，室分系统是一个非常重要的部分。

采用室内分布系统，解决了人口稠密地区的覆盖率，客户体验和盈利的问题，它与它的性能有着直接的关系。

因此，未来的WCDMA到单独的网络，它是必要的，以提供一个良好的室内覆盖，以满足运营商的要求。

随着高层建筑在城市的增加和移动用户的迅速增加，密度和覆盖交通也不断上升。

很多建筑都是规模庞大，质量好，而且对手机的信号有着很强的屏蔽作用。

这些大型建筑物，地下停车场，地下商场等环境下，移动信号十分微弱，手机几乎不能使用，造成了移动通信的盲区。

在这些建筑当中，因为来自各地的不同基站发出的信号，导致了乒乓效应，手机便会频繁切换，甚至出现掉话的现象，这严重影响了手机的正常使用。

在这些建筑物的顶部，因为基站的天线高度是有限的，导致正常范围不能正常进行，这种现象也是移动通信盲区。

此外，一些建筑物，由于更大的用户密度，基站信道将出现拥塞，这种情况虽然手机可以正常说话，但是上线是困难的。

运营商获得竞争的优势是覆盖、容量和移动通信网络的质量。

即，在网络的覆盖范围，该网络的容量，网络从移动的水平的基本性能的质量网络服务，并成为主密钥传送给所有移动网络优化工作。

室内分布系统是在这一背景下产生的。

总而言之，室内分布系统建设理由是：

室内移动通讯的环境中有着许多应该改进的地方。

在容量方面，建筑物像大型购物商城、写字楼，因为移动电话使用密度很大，无线通道将出现拥堵现象。

由于建筑物本身吸收，造成无线电波大大的传输衰减，从而产生移动信号微弱地区乃至盲区的屏蔽效果在覆盖。

在品质方面，高层建筑的空间是非常容易出现无线频率的干扰，社区服务信号出现不稳定的现象，这将导致乒乓切换的效果，从而使语音质量很难保证，并伴随掉话的现象。

为了使WCDMA室内分布与其他CDMA，GSM，PHS室内分布竞争中不再处于劣势，WCDMA室内覆盖，一直采取单独使用各种SWIPA（Switchand电源放大器）单元和传统室内的智能天线，仅仅通过在地板线实现用户位置和隔离，依赖联合检测算法和性能，以满足干扰抑制和覆盖范围和容量的问题。

以这种方式，WCDMA的室内分布可与现有的室内分布系统共享，并且信号源也有不同的设备类型，例如宏基站，微蜂窝，中继器和射频拉。

然而，由于原始GSM、CDMA工作在825MHz〜960MHz，而在2GHz的WCDMA，电缆等损失是明显不同的，每个建筑物将具有不同的整改方案。

1.2研究内容

本课题主要研究WCDMA在建设银行特殊场景下的室内覆盖解决方案。

首先对WCDMA的基本原理进行了分析，介绍了室内分布系统的基本原理。

经过对室分系统的组成的介绍，得出了最佳覆盖方式，还具体阐述了WCDMA室分系统的设计技术，并且对关键的环节进行了探讨，并针对室内覆盖系统设计总体原则。

最后得到了WCDMA网络室内覆盖特殊场景的完美解决方案。

研究的主要内容包括:

1、WCDMA的基本原理 

阐述了WCDMA的现状及基本技术。

2、室分系统的基本原理

对室内分布系统进行阐述，并说明网络的室内覆盖系统，并进行了深入的分析信号源，源和应用程序的现场，简要介绍了另一部分的优势的类型。

根据室内覆盖的特性，最适合的室内覆盖模型进行了讨论。

3、WCDMA室内分布系统设计技术

首先给出了室内覆盖设计的基础上，天线电力规划，室内传播模型和典型场景天线的覆盖半径和电磁环境的室内分布系统，建筑环境，无线环境下测试的路径选择等方面进行了讨论。

最后给出室内分布系统的设计方案。

2WCDMA基本原理

2.1WCDMA概述

WCDMA是一种第三代无线通讯技术。

WCDMA是一种由3GPP具体制定的，基于GSM、MAP核心网为无线接口的第三代移动通信系统。

WCDMA从技术角度分析，WCDMA的优势是非常明显的，具备业务灵活、频谱效率高、容量和覆盖范围广、每一个衔接可提供各种业务、网络规模经济等各种技术优势，大大方便了客户使用和选择。

业务灵活性WCDMA容许每个5MHz载波从8Kbps到2Mbps的混合业务；频谱效率高WCDMA能够高效行使可用的无线电频谱；容量和覆盖范围广WCDMA射频收发信机能够处理的话音客户是典型窄带收发信机的8倍；每个连接可提供多种业务WCDMA符合真正的UMTS/IMT-2000要求。

此外，WCDMA还具有杰出的话音能力、无缝的GSM/UMTS接入、快速的业务接入、低风险成熟技术和终端的经济性、简单性等。

WCDMA终端所要求的信号处理大约是其他两种制式的1/10，因此，WCDMA终端更简单、更经济，更易于进行大量生产，从而也可以带来更高的规模经济和更多的竞争，使客户获得更大的选择余地。

2.2WCDMA技术

WCDMA采用了许多先进的技术，有六大主要关键的技术，以下是对它的关键技术的介绍：

1、CDMA技术

FDDWCDMA系统采用了宽带的CDMA方式，吸纳了了许多CDMA的关键技术，如直接扩频，软切换（包括更软切换），功率控制等。

从纯话音的角度看，同IS-95系统一样，WCDMA系统仍可视为上行受限系统，但如果考虑数据及多媒体业务对发射功率的要求，系统则可能是下行功率受限。

从无线网络规划角度而言，WCDMA同IS-95，更多考虑的是如小区收缩等CDMA无线网络的特性，系统规划从GSM的频率规划变为PN码规划。

从容量的角度来看，WCDMA同IS-95一样，采纳软容量的概念，通过误块率实现对系统容量的动态控制和调整。

2、电路技术

在WCDMA系统目前产品化较为成熟的、市场上正在大量部署的R99版本标准来看，CS域采用的仍是基于64K电路交换的MSC架构，所有从UTRAN当中传出的分组话音，需经适当的编解码转换，变为电路方式通过核心网传送；反之则相反。

3、ATM技术及协议

 在WCDMA系统标准，尤其是R99和R4的UTRAN中，大量采用了ATM及其相关协议作为2层传送机制和服务质量保证机制，如AAL2话音封装，AAL5信令封装，CAC连接接纳控制机制及网络PNNI网络信令等。

4、IP承载及应用

 IP作为目前数据业务事实上的底层承载标准，在WCDMA系统标准当中获得了广泛采用，从UTRAN当中传出的数据包，透过PS域，可承载于IP，通过SGSN传至GGSN至公共数据网。

R4及以后的版本，分组话音也可承载于IP，至PSTN出口网关编解码转换至电路方式，入PSTN；反之则做相反的转换。

5、分组语音技术

R4以后，电路域的话音采用了分组而非TDM方式承载，采用了标准的分组话音网关加服务器的分布式网络体系结构，采用H.248作为网关控制协议，采用BICC作为MSC服务器间互通协议，同时，相对于64K电路静态交换方式而言，话音转变为分组承载方式，从传统的基于节点提供业务的节点式网络转变为通过网络提供业务的分布式网络。

6、传统信令

 WCDMA系统标准中由于考虑到对GSM核心网设备的向下兼容性，大量保留了传统的信令和协议如MAP，ISUP等，这些信令对WCDMA系统网络与GSM网络的漫游切换和与PSTN系统的互联至关重要。

3WCDMA室分基本原理

WCDMA室内分布系统是让手机移动信号更强的一种方法，因为现在城市里高楼大厦越来越多，它们对信号隔离和屏蔽的也越来越重，所以，室内分布系统显得就越来越重要。

通过室内分布技术从而达到令每个地方都有信号覆盖，根据不同的场景采用不同分布方式。

3.1概述

室内分布是针对室内的用户群体、用于建筑内移动通信环境的一种成功方案，目前，广泛的应用在全国的移动通信地运营商。

原理是根据室内天线分布系统将移动基站的信号均分给室内每个角落，用来保证室内每个角落都有良好的信号覆盖。

室内分布系统可以提高在建筑物内的通信的质量，并提高了移动电话的接通概率，从而使高品质，室内移动通信区域将增加。

而且，在微蜂系统可以共享室外宏蜂窝电话服务，提高了网络的容量，从根本上提高移动网络的服务质量。

按照覆盖方式分类，主要有以下三种：

1、室外宏蜂窝基站覆盖室内；

2、微蜂窝+室内分布系统；

3、直放站+室内分布系统。

第一种，要考虑的是所述穿透损耗的电磁波，所以至少一些网络的其余分贝的计划备用的损失的结构的渗透。

这主要是为了适应电磁波损耗的结构，建筑物更加稀疏，一些场景下的流量。

第二种，该方案可以解决室内覆盖，典型的应用场景，如大型商场，等等。

在这个方案中的一些热点问题，智能天线和上行同步较大;的室内多径环境复杂，相对强度之间的主路径和粒度分布是相对模糊;到达角估计和波束赋形智能天线将面临更大的挑战。

在这种形式中，微蜂窝+干线放大器+室内分布系统通常使用，并在距离大和室内分布宽。

第三种，这是信号源通过引入的信号作为室内信号，和原基站或宏蜂窝基站。

由于刚刚推出了室外宏蜂窝基站的容量，而不是增加容量，它主要用在交通并不怎么高的室内环境，解决盲区和弱信号区域覆盖。

3.2室内分布系统的构造

室内分布系统由合路器、信源、功分器、耦合器、干放站、天线机馈线等部分组成。

1、信源设备

室内覆盖系统组件的来源是室内分布系统是比较关键的部分，所以这里的源设备做一些简单的介绍，下面简要介绍了四种来源：

（1）微蜂窝：

15〜48Erl之间区域的微蜂窝应用的能力，并以20000〜15万米，其主要优点是还可以利用中继器，微蜂窝不会降低系统的灵敏度，可以独立地和灵活地为微蜂窝无线参数配置，和安装方便。

它的应用是没有必要保留的房间，有功率与其替代。

（2）宏基站：

在宏基站的容量超过48Erl（流量）的应用中，面积超过15万米。

其优点是容量大，可配置的，高功率，并可以直接把站。

宏基站应用的关键，主要用于交通高，覆盖面积，以高档写字楼，商场，酒店的房间条件，奥林匹克体育场的重要建筑。

（3）RRU：

RRU使用场合里容量要大于48Erl，面积20000~150000m

之间。

它的优点是：

解决选址难的问题，能解决的低成本快速联网的问题，以满足运营成本降低的需求，可以解决复杂的传统宏基站的安装。

另外，在室内分布系统中的应用程序的优点：

它的容量，灵活的配置和共享，以及带中继器，RRU而不降低系统的灵敏度。

它也可以是独立的和灵活的配置的RRU的无线参数。

RRU应用是没有必要保留室。

在较高的交通办公室，商场，酒店等重要建筑中的应用，特别是建筑群覆盖。

（4）直接站分为光纤中继站和无线中继站，其中该应用程序的容量小于15Erl，该区域需要的是小于2万米。

其优点是提高网络利用率，并易于安装。

在光纤中继器的应用程序的关键点站不必预订，电源是不可替代的，而且系统的灵敏度可减少到反向噪声和上行链路和下行链路平衡的严格计算不能被独立地配置的无线参数。

主要用于覆盖的区域的面积，填补了电梯，地下室等地方的盲区覆盖。

所述无线中继站的应用程序的容量小于20000米15Erl区域。

其优点是提高网络利用率，并易于安装。

无线中​​继器的应用是没有必要储备室。

功率与替代性，可以降低灵敏度，可以计算确切反向噪声和上行链路和下行链路的平衡，无法独立的无线配置参数，不太稳定，自激问题，并可能引入导频污染。

3.3WCDMA室内覆盖方式

室内覆盖主要分为以下几种：

1、无源分布

在系统中的隔室中，信号传输和分配通过无源元件和天线和馈线到室内环境，以使信号的覆盖性提高。

它是用于小区域，如图3.1。

被动分配的优点是成本低，被动元件，低故障率，无电源，安装方便，无噪声积累。

其缺点是，该系统的设计更为复杂。

图3.1无源分布

2、有源分布

这种方法是通过活性成分（活性集线器，有源放大器，有源功率分配器，有源天线等）和天线信号分配和放大。

活性成分的优点是布线，简单的设计和均匀的场强度。

其缺点是，该频带是窄的，多系统兼容困难需要电源，故障率高，系统维护的麻烦，噪声积累，成本高。

3、光纤分布

主要采用光纤信号分布。

适于主干道信号传输的大和分散的室内环境，如图3.2。

纤维分布的优点在于，传输距离远，路由是方便，传输质量好。

其缺点是成本较高。

图3.2光纤分布

4、泄露电缆分布

通过泄漏电缆路信号源来传输信号，并在电缆外导体开口导致外导体表面的电流，所以在电缆开口地方电磁场，并且对信号的发送和接收的是这些开口，它们是等效的一系列天线。

它适用于隧道，地铁，走廊等地形，如图3.3。

泄漏电缆分布的优点是均匀的场强，高可控性，宽频带和多系统的良好的相容性。

其缺点是传输距离的成本高。

3.3泄露电缆分布

在一般情况下，根据信号覆盖系统，以及覆盖区域的具体情况，结合无源，有源，光纤，泄漏等分布，全面的分析。

然而，在生活中的应用，室内覆盖系统可以使每个微蜂窝覆盖达到几十楼层，如果覆盖还希望增加很大，然后安装干线放大器。

一个完整的室内分布系统可以通过一个特定的接口，它是从基站下行链路信号获得的获得，并用于分发指定位置..的每一个角落与此同时，每个基站的上行链路信号的部位采集，均匀地发送到特定接口。

室内分布系统的主要设备：

馈线，天线，干线放大器，延长放大器以及耦合，功率分级无源器件，在系统设计中主要考虑的是能量分布。

3.4室内分布的设计流程

1、站点勘测

现场调查中，对第一个站点的描述。

推出涵盖网站的地理位置，该网站所在的建筑高度，层数，建筑总面积，还需要描述的覆盖区域，同时也给功能结构细分和描述的建设，要求提供的建筑设计方案。

2、建筑物内部结构的勘测

除了在站点上的描述，而且在内部环境和装修的理解，首先确定天线覆盖半径和天线安装位置，观察天花板的上部结构，看有无磨损电缆，确定配送路线馈线。

此外，调查和薄弱以及位置和数量，在位置的线闲置空间，电梯位置和数量，电梯电缆进出口位置。

还看到一个总的电梯中，对接间隔，获得了地板高度和使用的情况之间井。

有房的位置或源安装位置，电力覆盖系统的调查。

3、电磁环境的勘测

要统计连接速率，掉话率，切换，电磁干扰，以及乒乓效应区和在BCCH最大电平值，和相邻小区的载波频率和电平。

还测量盲区，漫游信号区域和BCCH值理解和看频率是否跳频和跳频的方法和基站小区名称等，并根据现有的无线环境来判断是否存在的运营商之间的干扰的最大电平系统。

4、在完成调查，室内覆盖系统设计后，首先确定来源和分配制度的选择，并覆盖分区是垂直或水平，再确定安装位置，并考虑交换系统的设计和内饰的干扰，并确定层天线布局考虑线路问题和覆盖面的电梯。

最后，根据馈线损耗，无源器件的损失分配，建立配电的中坚力量。

4鞍山市建设银行室内分布系统方案制定

在之前的室内覆盖的实施，要制定方案的室内分布系统的站点，其中包括数据采集，数据分析，最后根据计划的分析。

4.1工程数据采集及分析

建设银行位于鞍山市铁东区胜利南路35号，楼高11F，建筑面积23000平方米。

目前大楼内部平层内均为信号弱区和盲区，为了将来3G业务的正常使用，考虑到大楼的重要性，开通后进出人员较多，话务量高导致无法满足用户正常通话的要求。

为了满足用户对3G网络覆盖的要求，同时也为了提高和维护联通WCDMA网络的声誉，根据现场勘测，建议联通在建设银行平层安装室内分布系统，以增加网络信号的覆盖，保证联通用户的正常通话。

1、勘测准备工作

数据的收集，开展调查前的准备工作之前，要确认是否调查获得运营商和许可的所有者。

了解周围的基站分布，位置的测量点，并获得被测建设规划和地形和结构信息给用户，业主，如最终所有者无法提供，验船师必须制定具体的计划或抬高，或相机拍摄楼宇的消防图。

现场调查前，要仔细研究图纸建设，尽可能从建筑结构图纸。

理解的测量点的覆盖要求，如覆盖和覆盖等级等。

2、需要的工具

测试手机，测试电脑（测试软件）。

3、楼宇位置及概况

建设银行位于鞍山市铁东区胜利南路35号，楼高11F，建筑面积23000平方米。

西楼1F-11F,附楼1-5F,北楼1-6F及4部电梯。

4、无线环境总体分析

（1）、由现场测试和测试软件分析得知，楼内信号屏蔽严重，导致在中国联通WCDMA网络信号整体通话质量非常差。

在建设银行内大部分的区域都为中国联通WCDMA网络信号盲区。

在考虑到建设银行内话务量的急剧增加及用户对无线网络整体质量的需求，建议用W网RRU为主信源对其进行覆盖，满足各个区域内用户对无线网络服务质量的要求。

（2）、本次覆盖整座大楼

5、有关文件标准

辽宁联通通信有限责任公司签订的《关于直放站及室内覆盖系统建设项目的框架协议》；

原邮电部颁布的《900MHzTDMA数字公用陆地蜂窝移动通信网路设计体制》（TZ019-95）；

信息产业部颁布的《900/1800MHzTDMA数字蜂窝移动通信网工程设计规范》（YD5104-2003）；

中华人民共和国国家标准《电磁辐射防护规定》,（国标GB8702-88）。

国家无线电管理委员会国无管（1990）11号“关于调整900MHZ频段的函”。

FCC和GSM/WCDMA900ETSI标准

与辽宁联通公司签定的有关合同。

设备和器件的参数手册

6、GSM技术指标

（1）无线接通率：

≥99%；

（2）室外＜——＞室内切换无掉话；

（3）电梯外＜——＞电梯内切换无掉话；

（4）话音质量等级RxQual≤3（含各种信源接入方式）采样点占比大于95%；

（5）边缘场强：

覆盖区域内手机接收场强≥-85dBm采样点占比大于95%；

（6）无线信道的呼损率取定:

话音信道（TCH）呼损≤2%；

（7）在基站接收端位置的收到的上行噪声电平小于-120dBm；

（8）同频干扰保护比：

C/I≥12dB（不开跳频），C/I≥9dB（开跳频）

（9）室内天线的输入功率7～12dBm，电梯井内天线输入功率适当提高；

（10）覆盖区与周围各基站之间有良好切换；

（11）对于宽带直放站系统，施主小区信号强度≥次强小区信号强度6dBm；

7、WCDMA技术指标

（1）网络空闲状态下单个RRU的RTWP≤-97dBm；

（2）室外＜——＞室内切换无掉话；

（3）电梯外＜——＞电梯内切换无掉话；

（4）整层RSCP≥-85dBm或者Ec/Io≥-10dB的采样点占比大于95%；

（5）数据速率：

HSDPA平均速率≥3Mbps，HSUPA平均≥1Mbps；

（6）RRC建立成功率大于99.75%；

（7）RAB建立成功率大于99.75%；

（8）语音业务掉话率低于0.5%；

（9）HSDPA分组域业务掉线率高于0.4%；

（10）小区软切换成功率高于99.8%；

（11）小区RAB建立拥塞率低于0.05%；

（12）外