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1、北京现代音乐学院北京现代音乐学院 GSM 分布系统目录目录第 1 章 概述1 1.1 背景 .1 1.2 WCDMA 标准的形成1 1.3 室内覆盖基本概念 .2 第 2 章 室内覆盖技术3 2.1 室内覆盖系统的引入 .3 2.1.1 引入室内覆盖系统的原因 .4 2.1.2 室内覆盖应用范围 .4 2.2 室内覆盖系统组成 .4 2.2.1 信源 .4 2.2.2 合路器 .5 2.2.3 功分器 .6 2.2.4 耦合器 .6 2.2.5 干线放大器 .6 2.2.6 天线 .7 2.2.7 馈线 .7 2.3 室内覆盖信号覆盖方式 .8 第 3 章 GSM&WCDMA 室内覆盖系统设计
2、要点分析 .11 3.1 室内覆盖规划流程 11 3.1.1 站点初步查看/预规划 .12 3.1.2 详细设计 13 3.1.3 设计批准与站点的安装 153.1.4 优化验收 17 3.2 室内覆盖传播模型 17 3.3 GSM 和 WCDMA 室内分布系统共建方案分析.18 3.3.1 室内分布系统的建设与改造 18 3.3.2 无源器件的使用和改造 19 3.3.3 有源器件的使用和改造 20 第 4 章 方案的分析与选择.21 4.1 北京现代音乐学院地理位置及功用说明 21 4.2 GSM 当前信号覆盖情况说明.21 4.3 设计指标 21 4.3.1 GSM 网络设计指标.22
3、4.3.2 WCDMA 网络设计指标.22 4.4 覆盖区域说明与设计方案选择 23 4.4.1 覆盖区域说明 234.4.2 室内分布系统设计要素的分析与选择 234.4.3 方案的选择与分析 27 第 5 章 设计方案的分析与说明.26 5.1 总体规划说明 26 5.1.1 组网方式 26 5.1.2 BBU 与 RRU 的连接方式及安装位置的选取.27 5.1.3 容量计算 27 5.1.4 GPS 安装位置选取.27 5.2 总体建设思路 27 5.3 WCDMA 覆盖方案说明.28 5.3.1 边缘场强分析 285.3.2 平层覆盖说明 29 5.4 切换区设置 29 5.5 泄漏
4、分析及影响 29 5.6 扩容分析 29 5.7 BBU+RUU 供电系统.30 5.8 GSM 覆盖方案说明.30 5.8.1 总体组网说明 30 5.8.2 覆盖分析 30 5.8.3 切换分析 30 5.8.4 泄漏分析及影响 31 总 结.32 参考文献341第第 1 1 章章 概述概述由于国内3G牌照发放，3G网络和目前网通公司现有网络的融合也就成了我们目前研究的重要课题。如何有效的利用现有的GSM室内覆盖系统来实现GSM&WCDMA公用的室内覆盖是摆在我们面前的难题。本章首先介绍GSM室内覆盖进行WCDMA改造的背景以及WCDMA标准的形成和室内覆盖的基本概念。1.11.1 背景背
5、景通州区房地产业的发展，私有住宅、小区、写字楼如雨后春笋般拔地而起，人们在室内活动的时间远远超过户外活动的时间，致使室内联通通信的通话时长激增，同时也给联通通信室内覆盖系统提出了更高的要求。2.5G ,3 G联通通信技术的兴起，使人们不仅仅满足于语音通话的要求，数据业务将成为信息社会人们沟通方式更为便捷、传送信息量更大的沟通渠道。随着人们对联通多媒体业务的需求，第三代联通通信技术迅猛发展，其以能够为广大用户能提供类型多、质量高的多媒体业务而备受青睐。对于联通运营商来说，如何能够迅速搭建起高质量的3G网络，是在激烈市场竞争中获胜的关键。在2G时期，对于室外宏蜂窝无法有效解决的楼宇内的盲区、频繁切
6、换区、高话务量区，联通运营商已经搭建了室内覆盖系统予以解决。本文研究的是，联通运营商如何利用己经存在的GSM室内覆盖系统进行WCDMA室内覆盖系统的改造。本文对北京现代音乐学院GSM&WCDMA的室内覆盖进行系统规划，并且将原有室内覆盖进行3G改造的思路、方法及关键技术进行了详细进行了阐述1。 1.21.2 WCDMAWCDMA标准的形成标准的形成W-CDMA（宽带码分多址）是一个 ITU(国际电信联盟)标准，它是从码分多址（CDMA）演变来的，从官方看被认为是 IMT-2000 的直接扩展，与现在市场上通常提供的技术相比，它能够为移动和手提无线设备提供更高的数据速率。WCDMA 采用直接序列
7、扩频码分多址（DS-CDMA） 、频分双工（FDD）方式，码片速率为 3.84Mcps，载波带宽为 5MHz.基于 Release 99/ Release 4 版本，可在 5MHz 的带宽内，提供最高 384kbps 的用户数据传输速率。W-CDMA 能够支持移动/手提设备之间的语音、图象、数据以及视频通信，速率可达 2Mb/s（对于局域网而言）或者 384Kb/s（对于宽带网而言） 。输入信号先被数字化，然后在一个较宽的频谱范围内以编码的扩频模式进行传输。窄带 CDMA 使用的是 200KHz 宽度的载频，而 W-CDMA 使用的则是一个 5MHz 宽度的载频。 W-CDMA 由 ETSI
8、NTT DoCoMo 作为无线介面为他们的 3G 网路 FOMA 开发。后来 NTTDocomo提交给 ITU 一个详细规范作为一个象 IMT-2000 一样作为一个候选的国际 3G 标准。国际电信2联盟(ITU) 最终接受 W-CDMA 作为 IMT-2000 家族 3G 标准的一部分。后来 W-CDMA 被选作UMTS 的无线介面，作为继承 GSM 的 3G 技术或者方案。误解尽管名字跟 CDMA 很相近，但是W-CDMA 跟 CDMA 关系不大。多大多小要看不同人的立足点。在行动电话领域，术语 CDMA 可以代指码分多址扩频复用技术，也可以指美国高通（Qualcomm）开发的包括 IS-
9、95/CDMA1X和 CDMA2000(IS-2000)的 CDMA 标准族。1.31.3 室内覆盖基本概念室内覆盖基本概念 室内覆盖是针对室内用户群、用于改善建筑物内联通通信环境的一种成功的方案，近几年在全国各地的联通通信运营商中得到了广泛应用。 室内覆盖系统为上述问题提供了较佳的解决方案。其原理是利用室内天线分布系统将联通基站的信号均匀分布在室内每个角落，从而保证室内区域拥有理想的信号覆盖3。室内覆盖系统的建设，可以较为全面地改善建筑物内的通话质量，提高联通电话接通率，开辟出高质量的室内联通通信区域；同时，使用微蜂窝系统可以分担室外宏蜂窝话务，扩大网络容量，从整体上提高联通网络的服务水平。
10、3第第 2 2 章章 室内覆盖技术室内覆盖技术实现室内覆盖是联通通信网络发展的目标之一，但是单纯地追求广覆盖还远远不能满足业务需求，因为不同区域的用户需求和业务价值不同，必须区别对待，例如在人口密集的城镇的基站密度就远远高于地广人稀的农村，室内的覆盖面积只占联通通信覆盖区域的总面积的 20%左右，用于解决室内覆盖的基站数量只占总基站数目的 25%左右，但在室内且产生了所有覆盖区域的业务量的 70%。据分析，室内用户分布密度一般大于室外用户两倍以上，高价值商务用户一般集中在室内，室内静止用户更有可能使用 3G 丰富多彩的数据业务，因此预计未来 3G 业务中将有 90%的数据业务发生在室内，可以说
11、保证网络良好的室内覆盖，是提高服务等级、发展客户的关键，是决定 3G 成败的重要因素。本章重点介绍室内覆盖的组成。2.12.1 室内覆盖系统的引入室内覆盖系统的引入2.1.1 引入室内覆盖系统的原因4随着城市里联通用户的飞速增加以及高层建筑越来越多，话务密度和覆盖要求也不断上升。这些建筑物规模大、质量好，对联通电话信号有很强的屏蔽作用。在大型建筑物的低层、地下商场、地下停车场等环境下，联通通信信号弱，手机无法正常使用，形成了联通通信的盲区和阴影区；在中间楼层，由于来自周围不同基站信号的重叠，产生乒乓效应，手机频繁切换，甚至掉话，严重影响了手机的正常使用；在建筑物的高层，由于受基站天线的高度限制
12、，无法正常覆盖，也是联通通信的盲区。另外，在有些建筑物内，虽然手机能够正常通话，但是用户密度大，基站信道拥挤，手机上线困难。 特别是联通通信的网络覆盖、容量、质量是运营商获取竞争优势的关键因素。网络覆盖、网络容量、网络质量从根本上体现了联通网络的服务水平，是所有联通网络优化工作的主题。总之，室内覆盖系统正是在这种背景之下产生的。进行室内覆盖系统建设的直接原因是：（1）覆盖方面：由于建筑物自身的屏蔽和吸收作用，造成了无线电波较大的传输衰耗，形成了联通信号的弱场强区甚至盲区；（2）容量方面：建筑物诸如大型购物商场、会议中心，由于联通电话使用密度过大，局部网络容量不能满足用户需求，无线信道发生拥塞现
13、象；（3）质量方面：建筑物高层空间极易存在无线频率干扰，服务小区信号不稳定，出现乒乓切换效应，话音质量难以保证，并出现掉话现象。42.1.2 室内覆盖应用范围室内覆盖系统的应用范围主要为（1） 室内盲区；（2） 新建大型建筑、停车场、办公楼、宾馆和公寓等；（3） 话务量高的大型室内场所；（4） 车站、机场、商场、体育馆、购物中心等； （5） 发生频繁切换的室内场所；（6） 高层建筑的中、高部，由于收到多个基站的电平近似的信号，导致没有主服务小区而产生“乒乓效应” 。2.22.2 室内覆盖系统组成室内覆盖系统组成室内覆盖系统由信源、合路器、功分器、耦合器、干放、天线及馈线等部分组成，其组成示意图
14、如图 2.1 所示，下面对各个部分进行详细的说明5。图 2.1 室内分布系统组成示意图2.2.1 信源在进行室内分布系统方案设计时，首先需要考虑信号源的选取。能够为室内分布系统提供信号源的设备有：宏基站、微蜂窝、 “BBU+RRU”和直放站等，每种信号源的特点和应用场景有所不同，需要结合实际场景来决定使用哪种信号源。对于室内分布系统虽然不适合应用智能天线技术，但由于可以应用智能天线的多通道的特性，来针对一些场所采用相应的解决方案，提高系统的整体性能；下面对每种信号源进行分析：（1）宏蜂窝5宏蜂窝信源的话务容量较大，扩容方便，输出端口在应用中可以选择使用单通道和多通道两种解决方案，一般微蜂窝对机
15、房及电源环境要求较高，建设周期较长，成本高。主要应用在话务量高、覆盖区域大、具备机房条件的高档写字楼、大型商场、星级酒店等重要建筑物。（2） 射频拉远单元BBU 信源话务容量大，组网灵活，能将富裕话务容量进行拉远，有效利用资源，由于光纤损耗小，大大减少干放等设备的使用。BBU 方案需要传输光纤资源，对机房及电源要求不高，主要应用在话务量较高的写字楼、商场、酒店等重要建筑物，尤其适合建筑群和大型场馆的使用。BBU 信源在一定程度上可以实现基带资源共享，适合距离较近，早晚话务忙时互补地区共享部分冗余基带资源，但由于基带资源大量集中，一旦 BBU 发生问题，有可能导致大范围的影响。（3） 微蜂窝微蜂
16、窝信源安装简单，不需要单独的机房，可以直接挂墙，工作稳定，覆盖效果好，与2G 室内分布系统设计基本一样，便于与其它系统进行合路；能提供话务容量，但容量相对较小，一般只能提供单个端口，需要传输资源，对机房及电源要求不高，投资比较少，建设周期短。微蜂窝信源一般应用在中等话务量、中小型建筑物。在信源功率不够时，可以采用射频分布系统加干放的方式，或者采用中频分布系统的方式。（4） 直放站直放站信源对安装环境和电源要求低，建设周期短，投资少，但直放站不能新增话务容量，同时会对基站带来一定的噪声抬升，主要应用在覆盖区域分散的小区，补盲覆盖的电梯、地下室等场所。2.2.2 合路器（1）作用：合路器的主要作用是将几路信号合成起来，其外观图如图 2.2 所示图 2.2 合路器外观图（2）种类：合路器分为双频合路器和电桥合路器等多种。双频合路器分为 GSM/CDMA 两网合路器和 GSM/DCS 两网合路器。（3）工作机理：双频合路器的工作原理类似于双工器,但要求被合成的信号不在同一频段范围内,比如 G 网和 C 网、G 网和 D 网、C 网和 D 网。而且双频合路
