室内分布论文333.docx

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室内分布论文333

石家庄邮电职业技术学院

毕业生毕业设计

学生姓名孙亮

学生学号30807000826

专业通信工程设计与监理

系别电信工程系

指导教师王伟

指导系部电信工程系

2010年12月15日

公寓室内信号覆盖方案

专业：

通信工程设计与监理班级：

17班姓名：

孙亮指导教师：

王伟

摘要：

随着社会的发展，人们对通信的要求越来越高，目前手机用户越来越多，现在城市化发展迅速，高楼大厦林立，由于建筑上对抗震等级以及对隔音的要求等，使得建筑物像似堡垒，这对无线信号的传播是不利的，往往室内接收信号电平很低，通话质量不好甚至信号盲区。

而且高处还会受“乒乓效应“的影响，造成频繁切换掉话。

这些严重影响了用户的满意度，遭到客户的不满投诉，因此如何解决室内信号分布问题是一个迫切问题。

根据现有设备性能以及无线信号的特点，在此提出以宏蜂窝为信源，分布为无源射频分布系统作为该公寓的解决方案。

1.设计方案概述

1.1工程基本情况

××公寓位于××市××路与××街交叉口西南，总面积约60000平方米，是集商务、餐饮、娱乐、办公、商场、住宅于一体的大型商务。

大楼高15层，地下1层，其中一层是商场和大堂，二至五层是商场、餐厅、娱乐厅、办公区域，六至十五层是住宅，地下一层是机房和车库；电梯九部。

由于建筑物结构因素，GSM网络信号受到严重屏蔽，九部电梯及地下室基本上为信号盲区；公寓中部为弱信号区域，接收电平在-85dBm以下；大厦高楼层周围，能够接收到周围基站多个小区的信号，而且信号强度基本相当，在高层产生较为频繁的切换，导致手机通话质量较差，基本在3级以上，即所谓“乒乓效应”现象，由此严重影响了用户的正常通话。

1.2覆盖范围和覆盖方式

公寓室内信号覆盖工程的覆盖范围：

地下一层、九部客梯以及全部楼层。

以宏蜂窝为信源，分布为无源射频分布系统。

2.设计说明

2.1设计原则

1）方案设计预算造价尽可能采用低成本方式，但必须保证系统质量。

2）方案设计尽量考虑施工比较容易实现，特别是馈线的铺设。

3）方案中尽量用较少的天线，较低的输出功率，以达到信号场强均匀的覆盖。

4）方案尽量少用干线放大器等有源设备，以减少噪声的引入。

5）考虑到将来系统的扩容，所有耦合器、功分器及天线均采用GSM900/DCS1800宽频器件，并设计一定的功率分配余量。

2.2设计技术指标

1）无线覆盖区内可接通率：

要求在无线覆盖区内的95%的位置，99%的时间移动台可接入室内系统网络

2）无线覆盖边缘场强：

室内信号场强≥-80dBm

3）在宏蜂窝接收端位置收到的上行噪声电平小于-120dBm。

4）根据国家环境电磁波卫生标准，室内天线的输出口功率小于15dBm。

5）宏蜂窝室内信号分布系统与室外周围宏蜂窝各小区之间有良好的无间断切换。

室内覆盖区误码率等级3以下的地方占95%以上。

3.方案说明

1）由于此公寓高层能够接收到周围多个基站信号，干扰严重，所以我们拟用宏蜂窝基站为室内信号分布系统提供信源。

宏蜂窝基站安装位置拟定在公寓五层的机房内，本系统为无源射频分布系统，覆盖地下室、裙楼1-5F、主楼6-15F层以及1-9号客梯。

宏蜂窝覆盖高层部分采用两个载频；覆盖低层部分采用四个载频。

2）为尽量减少信号在馈线上的损耗，分布系统主干线缆及各楼层天馈横向走线均采用1/2硬馈线。

3）电梯的覆盖：

各电梯采用板状天线在电梯井道内安装的形式覆盖，每井道每五层需用一副板状天线覆盖，共用17副板状天线。

4）楼层的覆盖：

为了信号的均匀分布，地下室B1F用六副吸顶天线覆盖，裙楼部分1-5F每层分别用十一副吸顶天线覆盖；住宅楼6-15F每层分别用四副吸顶天线覆盖；共用141副吸顶天线。

5）由于大楼靠窗位置信号较强，如果采取纯粹通过加强信号强度的方式进行覆盖，势必会增加整个分布系统的工程造价，为此，拟对信源即宏蜂窝设置优先级，具体参数以开通后的调试为准。

4.场强预测及干扰分析

4.1系统下行计算

覆盖区场强计算

根据电磁波自由空间传播损耗公式:

LS=（4πD/λ）2=（4πdf/c）2

以上公式中D为传播距离，f为电磁波频率，c为光速。

用对数表示为：

LS=10Lg（4πdf/c）2

=20Lg（4π/c）+20Lgd（m）+20Lgf（MHz）

=-27.56+20Lgd（m）+20Lgf（MHz）

f:

890-960MHz（取900MHz）

代入上式可得:

LS（dB）=31.5+20lgd（m）

总的路径损耗为：

L=Ls+M

其中，Ls为空间损耗，M为衰落余量（参见下表）

金属

水泥墙

砖墙

木/塑料板

玻璃

抗紫外线玻璃

25Db

15-30dB

10dB

6dB

6dB

20dB

接收点信号电平为：

Pr=Pt+Ga–L

即：

Pr=Pt+Ga–Ls–M

其中，Pr为接收点信号电平，Pt为天线口信号电平，

Ga为天线的增益，Ls为空间损耗，M为衰落余量。

最小室内覆盖场强计算

根据天线设置情况，要求每副天线覆盖半径不大于20m，20m空间损耗根据有关计算约为58dB，天线采用类型为全向吸顶天线，公寓建筑主要为水泥墙结构，衰落余量M取值为35dB，天线口最小信号电平为9dBm。

最小室内覆盖场强计算如下：

Pr=Pt+Ga–Ls–M

=9dBm+2dBm–58dB–35dB

=-82dBm

可以满足覆盖要求。

4.2系统上行噪声分析

若系统中含有有源器件，必将给系统引入噪声，如干线放大器引入噪声过大，会使宏蜂窝的掉话率提高，甚至将导致宏蜂窝信道阻塞；通常要使宏蜂窝接收端接收到的噪声电平值小于-120dBm。

推算干线放大器上行噪声电平的经验公式：

干线放大器上行噪声电平PNr≈-121dBm+干线放大器噪声系数NF+干线放大器上行增益Gr-从宏蜂窝到干线放大器下行输入口的线路损耗Lr（约为30dB）（一般干线放大器输入信号控制在0dBm左右）

例本按以下值计算：

干线放大器噪声系数NF=5dB

干线放大器上行增益Gmax=35dB

则干线放大器上行噪声电平PNr≈-121dBm+35dB+5dB-30dB=-111dBm

达到基站CDU端的上行噪声电平PNb≈PNr

而我公司干线放大器增益调节范围为20dB，可见通过调整干线放大器增益完全可以使上行噪声电平满足要求，即：

满足PNb<-120dBm

5．设备安装说明

1）本方案采用一套GSM宏蜂窝作为信源输出，宏蜂窝安装在该公寓五层机房内。

2）安装注意事项：

主干馈线、耦合器和功分器固定在线井中。

分布端主馈线由宏蜂窝引出，通过线井分别铺设至各层，各层分布馈线走吊顶上面。

为了不影响大楼内部装修的美观，采用体积小，外形美观的吸顶天线，天线安装在吊顶下方，所有器件均要良好固定。

详见各楼层安装图。

3）所有天线和功分器、耦合器等均安装在室内，天线与连接头的接口处应作防水处理。

4）室内馈线采用1/2”普通阻燃馈线，满足防火要求。

天花吊顶内的馈线固定于吊顶内的龙骨铁架，没有吊顶的地方，沿墙布放加套PVC管并与墙固定。

5）安装要求清洁美观，可根据具体的室内装修情况作小范围的调整（如2米左右），各楼层具体的天馈线安装详见系统安装图。

6）公寓共九部电梯，其中每部电梯采用一副或三副板状天线进行井道内覆盖，分别安装在各电梯井道的5层、10层、15层，具体详见系统图。

系统图

平面安装示意图

负一层走线图

一至五层走线图：

南北楼6-15F走线图

毕业设计总结：

做成这个方案过程的确值得回忆，在实习单位跟随老员工下去跑站勘测、设计到铺线安装，期间遇到理论上不清楚的就打电话询问老师，感谢老师感谢带我的师傅。

参考文献：

[1]信息产业部《关于加强直放站管理的通知》（信无［1999］62号）

[2]SM9ETS300609-4（GSM11.26）标准

[3]邮电部《900MHzTDMA数字公用陆地蜂窝移动通信网技术体制》（T2019-95）

[4]邮电部标准YD/T952-1998900MHz直放站技术要求及测量办法