GSM&TD-SCDMA室内信号覆盖方案 说明书

GSM&TD-SCDMA室内信号覆盖 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 说明书 目 录 第一章 绪 论 3 第二章 项目背景及 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 指标 5 2.1 地理位置及功用说明 ....................................................................................................... 5 2.2 GSM当前覆盖情况 ............................................................................................................ 6 2.3 TD-SCDMA覆盖说明 .......................................................................................................... 7 2.4 WLAN覆盖说明 .................................................................................................................. 7第三章 TD-SCDMA覆盖方案说明 10 3.1 总体规划说明 ................................................................................................................. 10 3.2 总体建设思路 ................................................................................................................. 15 3.3 TD-SCDMA覆盖方案说明 .............................................................................................. 16 3.4 切换区设置 ..................................................................................................................... 21 3.5 泄漏分析及影响 ............................................................................................................. 23 3.6 扩容分析 ......................................................................................................................... 23 3.7 BBU+RUU供电系统 .......................................................................................................... 25 第四章 GSM覆盖方案说明 26 4.1总体组网说明 .................................................................................................................. 26 4.2覆盖分析 .......................................................................................................................... 26 4.3切换分析 .......................................................................................................................... 26 4.4泄漏分析及影响 .............................................................................................................. 27 第五章 WLAN覆盖方案说明 28 5.1总体组网说明 .................................................................................................................. 28 5.2 WLAN覆盖规划 ................................................................................................................ 28 5.3 AP容量规划 .................................................................................................................. 29 5.4 AP频率规划 .................................................................................................................. 30 总 结 32 参考文献 33 附件一 材料单 34 原有材料清单 ......................................................................................................................... 34 新增材料清单 ......................................................................................................................... 35 利旧器件清单 ......................................................................................................................... 37 退库器件清单 ......................................................................................................................... 38 附件二 系统原理图和平面图 39 分布系统原理示意图 ............................................................................................................. 39 分布系统平面安装示意图 ..................................................................................................... 44 BBU+RRU布线及GPS天馈线布放示意图 .............................................................................. 52 GPS楼顶安装俯视图 ............................................................................................................. 53 GPS安装立体图..................................................................................................................... 54 BBU+RRU供电系统示意图 ...................................................................................................... 55 附件三 英文翻译 56 致 谢 65 2 第一章 绪 论 随着移动通信的迅速发展和普及，城市规模的不断扩大，摩天大楼和地下设施的大量涌现，室内吸收了大部分的话务量。NTTDoCoMo的3G商用网络的最新业务统计数据显示(图1.1)，在3G网络中室外的业务量(语音和数据)仅占整个网络业务的30.3%，而室内业务占整个网络业务的69.7%，这些场所主要是办公楼、车站和家庭等(图1.2)。 室外业务 30.3, 室内业务69.7, 图1.1商用网络用户统计分析 办公 室29, 车站 26, 购物广场4, 家庭 25, 娱乐场所4, 地下室4, 餐厅4, 图1.2室内话务量明细 针对现在许多大城市高楼密集和建筑物内的移动用户较多的现状，单依靠室外宏蜂窝基站对其覆盖已经不能满足网络覆盖、容量和质量的要求。主要存在以下一些问题。 覆盖方面:3G工作在超短波频段，而且电波的绕射能力差，穿透损耗较大，导致网络的深层次覆盖存在着缺陷，产生信号的弱区或盲区，如在建筑物电梯间、地下停车场和地铁等。 3 容量方面:一些建筑物如超市、会议中心等，由于用户密度过大，CDMA网络用户底部噪声大大抬高，GSM拥塞严重，导致容量有限。 质量方面:由于频率干扰、导频污染和乒乓效应等导致小区的信号不稳定，话音质量难以保证，甚至发生掉话。 对运营商而言，大量使用室内覆盖系统，可以争夺室内的话务量，开拓新的话务量。据DoCoMo的统计，实施室内覆盖的建筑物内话务量增大了1.43倍。同时室内覆盖还可以用于分散过密地区的网络压力，解决高端用户密集城区覆盖问题，减少室外基站的数量和配置，降低室外网络的整体干扰水平，从而提高整个系统的容量，更好地满足用户对质量的要求，其性能的好坏将直接影响到运营商的客户体验及其收益，是其取得成功的关键因 -SCDMA在布网的过程中也无法回避室内覆盖的问题。素之一。与3G其他制式的系统一样，TD 同样受限于IMT-2000频段无线电波的传播特性和建筑物的材质，仅仅室外的宏蜂窝基站无法保证充分覆盖，不可避免产生盲区。解决问题的最有效方法是引入室内分布系统。 4 第二章 项目背景及设计指标 2.1 地理位置及功用说明 ,地理位置:该大厦地处兰州市黄金地带，东岗东路与渭源路的交汇处，位置优越，交通十分便利、四通八达。自然环境与人文环境相结合，地处兰州市较为繁华的电子中心科技街，距兰州著名旅游景点兰山仅500米。周边商贸、文化、卫生鳞次栉比，是各路商家、 .1所示: 铭仁志士经营的理想场所。如图2 兰州电脑 城 图2.1兰州电脑城地理位置示意图 GPS信息 N:36.04885?;E: 103.86145? ,具体功用:该大厦是集商场、办公为一体，主要为疾控中心、电子商城及经营其他电子产品的合性大楼。 ,结构组成:该大厦共十三层，其中地上十二层、地下一层，大厦地面高度共计约50米，另有东西两栋楼，西楼高十层，东楼高十二层，总建筑面积约25000平方米。其中一至三层为电子商城，四楼以上为办公及医疗场所，东楼为甘肃省疾控中心，西楼为办公场所，地下一层为停车场。 表2-1楼宇情况说明: 序号 楼层 功用 单层面积 1 1-3层 商场 2m2000 2 4-10层/12层 办公 2m200 3 地下一层 停车场 2m2000 5 表2-2电梯运行区间说明: 电梯编号 功用 数量 运行区间 机房位置 1 客梯 2部 1-10F 11F 2 办公用梯 2部 1-12F 13F 表2-3墙体结构及吊顶情况说明: 楼层 墙体结构情况 吊顶情况 地下室 水泥墙 无吊顶 办公层 水泥墙、砖墙 石膏吊顶 商场层 水泥墙、砖墙、轻质隔断 石膏吊顶 2.2 GSM当前覆盖情况 ,当前楼宇信号覆盖情况说明: ? 楼内网络信号描述: 由于前期已做GSM网络覆盖，大楼内测试GSM网络信号满足通话要求，楼内大部分区域RX在-70dBm左右，RQ在0-3之间，大部分区域RQ为0，拨打电话正常，通话质量优。 ? 低层信号覆盖情况: 由于2007年已做室内覆盖，故一层、二层边缘信号覆盖较好，大部分区域RX在-60dBm左右，楼层中间部分，如电梯厅、安全楼梯等信号都比较好，RX在-70dBm左右，覆盖强度较好，但是南北裙楼前期没有覆盖，信号强度偏弱。 ? 中高层信号覆盖情况: 通过对四层、五层、七层的测试分析，随着楼层的升高，无线信号强度越强，楼层边缘信号强度较好，大部分区域RX在-60dBm左右，能满足正常通话要求，但楼层个别区域受建筑环境的影响，信号衰减较大，RX在-70dBm左右。 ? 高层信号覆盖情况: 通过对八层、九层、十二层的测试分析，楼层边缘信号覆盖较好，大部分区域RX在-60dBm左右，通话效果良好，但是不能满足3G功率要求，故需要做部分改造。 ? 地下室信号覆盖情况: 地下室为停车场，前期已进行分布系统建设，当前，地下室为信号良好，但由于为早期网络建设，但系统天线的功率无法满足3G功率要求，需做部分改造。 ? 电梯信号覆盖说明: 由于前期已经进行分布系统建设，信号良好，系统天线的功率无法满足3G功率要求，需做部分改造。 , 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 覆盖区域说明: ? 兰州电脑城和省疾控中心; ? 兰州电脑城地下停车场; 6 ? 兰州电脑城电梯(2部10层电梯;2部12层电梯)。 ,计划覆盖方式说明: GSM计划采用微蜂窝作为信源 + 天馈方式进行信号覆盖。 2.3 TD-SCDMA覆盖说明 ,TD-SCDMA覆盖区域: 与GSM覆盖区域相同。 ,TD-SCDMA覆盖方式: BBU+RRU+分布系统方式。 2.4 WLAN覆盖说明 ,WLAN覆盖区域: 计划采用与GSM网络同样的覆盖方式。 ,WLAN覆盖方式: 路由器/交换机+AP+分布系统方式。 7 2.5 GSM网络设计指标 1)工作频段 我国国家无线电管理委员会分配给中国移动GSM900系统的频带为24MHz: 我国国家无线电管理委员会分配给中国移动DCS1800系统的频带为10MHz: )移动用户忙时话务量为0.025Erl。 2 3)无线信道的呼损率: 话音信道(TCH)呼损低于2% 控制信道(SDCCH)呼损低于0.1% 4)干扰保护比: 同频道干扰保护比: C/I?9dB(开跳频) C/I?12dB(不开跳频) 邻频道干扰保护比: 200KHz邻频道干扰保护比 C/I?-6dB 400KHz 邻频道干扰保护比 C/I?-38dB 5)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。 6)无线覆盖边缘场强:室内信号场强?-85dBm 7)在微蜂窝接收端位置收到的上行噪声电平小于-120dBm。 8)根据国家环境电磁波卫生 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 ，室内天线的输出口功率小于15dBm。 9)微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无间断切换。 10)室内覆盖区误码率(RxQual)等级3以下的地方占95%以上。 2.6 TD-SCDMA网络设计指标 , 室内边缘覆盖指标要求: 1) 一般场景的室内分布覆盖边缘场强PCCPCH-RSCP?-85dBm，C/I?0dB; 2) 对于电梯、停车场等封闭地区功率场强要求:PCCPCH-RSCP?,90dBm，C/I?-3dB; , 室内信号的外泄电平 室外10米处PCCPCH_RSCP室外小区,PCCPCH_RSCP室内外泄?5dB;在室外PCCPCH_RSCP 值较弱时，室内外泄PCCPCH_RSCP?-90dBm。 , 技术指标要求 1) 覆盖目标:实现CS64k业务连续覆盖，覆盖率达到95%以上。 2) 无线信道呼损:无线信道呼损不高于2%。 8 3) 无线覆盖区内可接通率:要求在无线覆盖区内的90,的位置，99,的时间移动台可 接入网络(覆盖区指CS64连续覆盖区)。 4) 块差错率目标值(BLER Target):话音 1,，CS64K 0.1-1%，PS数据 5,10%，覆 盖区域内通话应清晰，无断续、回声等现象。 5) 覆盖区与周围各小区之间有良好的无间断切换。 , 网络性能指标 1) 对于室内环境来说，网络的关键性能指标(KPI)要求不低于整网KPI指标要求。 各指标的定义参见附录，本节只列举建网指标要求。 2) 呼叫建立成功率(各种QOS业务):通常情况下，要求大于95% 3) 业务掉话率:通常情况下，要求小于1% 4) 业务拥塞率:通常情况下，要求小于2% 5) 接力切换成功率:通常情况下，要求大于95% 6) 硬切换成功率:通常情况下，要求大于95% 2.7 WLAN网络设计指标 1、信号覆盖电平 对有业务需求的楼层和区域进行覆盖，目标覆盖区域内95,以上的位置，接收信号电平?-75dBm。 2、信号质量 目标覆盖区域95,以上位置，用户终端无线网卡接收到的下行信号C/I值应大于20dB。 3、数据速率 在目标覆盖区域内，要求单用户接入时峰值数据传输速率不低于4Mbits/s，在多用户接入数据传输速率不低于100kbits/s。并支持用户在覆盖区域内慢速移动。在文件服务器上同时进行至少3个超过100MB文件的下载时，没有明显中断(软件中“已下载数据大小”指示值持续5秒不变化，即视为明显中断)。 4、信号外泄 室内WLAN信号泄漏至室外10米处的信号强度应不高于-75dBm。 9 第三章 TD-SCDMA覆盖方案说明 3.1 总体规划说明 3.1.1总体组网 本次规划采用TD-SCDMA规划采用室内专项规划的思路进行，室外宏站一般采用F7/F8/F9进行3个频点N频点组网;大楼内规划采用F1/F2/F3进行N频点组网规划。整体规划方案如下(f1代表室外频率组，f2代表室内频率组): (TD-SCDMA室内覆盖频率规划原则: 智能天线不能应用于TD-SCDMA室内覆盖，影响了上行的解调灵敏度和下行的容量。为了减少室内、外相互之间的干扰，室内覆盖频率规划总体原则如下: 在频率资源、厂家设备支持的情况下，室内覆盖与室外覆盖尽量采用异频组网方式。在频率紧张的情况下，应保证与室外有切换关系的室内小区的主载频与室外小区主载频保持异频。 如:在中国移动扩大的TD-SCDMA试验网中采用2010,2025MHz 频段，当分配10M 带宽时，室内分布配置F1/F2/F3 频点，室外宏基站配置F7/F8/F9 频点;当分配15M带宽时，室内分布配置F1/F2/F3 频点，室外宏基站配置F7/F8/F9 频点。)如图3.1所示: 图3.1室内分布频点配置 3.1.2设计思路阐述 楼宇建筑结构阐述 该商城建筑结构交简单，微蜂窝计划安装在电脑城十一层楼顶机房，信源有微蜂窝经楼顶平台进入弱电井内，然后通过弱电井走到预定楼宇内的天线安装处。 楼层结构如图3.2简述: 10 北 图3.2主干连接走线图 大厦覆盖方案阐述 (TD-SCDMA室内分布系统划分小区时应该遵循以下原则: , TD-SCDMA室内分布系统设计时应按照3载波考虑，采用3频点组网的方式进行小区 划分。 , 原则上单个小区覆盖面积不宜过大，容量不宜过高。应该充分均衡覆盖和容量，在 后期可能需要划分小区增加容量的信源点上采用RRU，前期容量足够时可配成同一 小区，后期容量不足可继续分区，从而避免后期容量增加对现网室内分布系统做大 的调整。 , 小区划分时尽量避免垂直分区，可采用增加载频的方式增加话务容量。 , 空旷或封闭性较差的室内环境，如:同一楼层由多个小区覆盖的商场、超市，或挑 空大堂、体育场馆等开放性室内环境，必须严格控制不同小区之间的覆盖区域，并 在不同小区之间采用码隔离度较高的码组。 RRU的组网方式 , RRU既可以串联又可以并联，当RRU串联时，串联的数目越多则系统的可靠性越差， 同时根据RRU所能串联的最大数量，串联级数不要超过3级。 , 当RRU并联时，当并联的端口超过厂家的标配光口数目时，需要额外购买光口，因 11 此建议不能全部采用并联连接的方式 , 部分厂家RRU并联超过两个光口必须配成不同的小区。) 本室内分布系统拟定分区结构如图3.3所示: 图3.3分区结构示意图 GPS BBU 安装于新楼〔西侧〕电脑城11层弱微蜂窝机房 RRU1 安装于新楼〔西侧〕电脑城9层弱电井道内 RRU3 安装于新楼〔西侧〕电脑城3层弱电井道内 兰州电脑城BBU和RRU连接图 RRU2 安装于旧楼〔东侧〕疾控中心6层管道井道内 图3.4主路结构设计(BBU+RRU分布示意图) 12 方案优势: 常规覆盖方案，工程可实施性强，基本不受限于业主、住户影响。 3.1.3容量计算 该大厦可容纳4000人，手机用户占60%，即2400人，移动用户数(2G+3G)渗透率为60%，即1440人。其中TD-SCDMA用户达到15%，用户数为216人。TD-SCDMA的各种业务码道数和载波的码道数如下表: 表3-1码道数表 业务类型 所需码道数 上行 下行 AMR 12.2k 2 2 CS 64k 8 8 PS 64k/64k 8 8 PS 64k/128k 8 16 PS 64k/384k 8 48 小区配置 总码道数 上行 下行 O1 48 48 O2 96 96 O3 144 144 TD小区的单用户语音话务量为0.02Erl、可视电话话务量为0.001Erl，数据业务单用户平均流量为300bps。如果按照单个小区O3配置，采用KR算法，考虑75%加载，每小区容纳约750用户，经过业务预算，本小区居住对象特殊性，TDSCDMA信源拟定采用1个小区。 3.1.4信号源选择 整个大厦拟采用1个BBU，BBU拟定安装于电脑城楼顶GSM微蜂窝机房内，采用1个4载频小区进行覆盖。 3.1.5 GPS安装位置选取 (1)GPS勘测注意事项 13 A 2 m 90 保护半 A径 *避雷针GPS天线障碍物 30 远离尺寸大于20cm的金属物至少2m*抱杆 * 浪涌保护器 *接地导体 GPS接收机 *地系统 图3.5 GPS天线选址示意图 , 使用手持GPS在GPS天线的安装位置至少能收到卫星大于四颗以上，否则需要另外选取 GSP安装位置; , GPS天线应安装在较开阔的位置上，可视性较好，水平方向无遮挡且便于安装，保证周 围较大的遮挡物(如树木，铁塔，楼房等)对天线的遮挡不超过30度，天线竖直向上 的视角应大于120度; , GPS天线应在避雷针保护区域，避雷针保护区域为避雷针顶点下倾45?范围内; , GPS天线应在安装中必须保持垂直，为避免反射波的影响，安装时远离如电梯、空调等 电子设备或其电器，天线位置应当至少远离金属物体2m远; , 至少确保GPS天线在南面45?范围内没有阻挡，东西两面是次要的。 , GPS天线不能距离墙壁太近，至少要距离墙壁3米以上。 , GPS天线系统接地不得和空调、电动机、水泵马达的地导体接在一起。 14 , 不要将GPS天线安装在其他发射和接收设备附近，不要安装在微波天线的下方，高压线 缆下方，避免其他发射天线的辐射方向对准GPS天线; , 两个或多个GPS天线安装时要保持2m以上的间距，建议将多个GPS天线安装在不同地 点，防止同时受到干扰; , 在满足位置的情况下，GPS天线馈线应尽量短，以降低线缆对信号的衰减; , GPS尽量安装在楼顶，给BBU提供信息，所以走线尽量在100米以内。 (2)GPS拟定安装位置:拟定安装在大厦楼顶，距电梯机房约15米左右，GPS走线如图3.6所示: GPS BBU微蜂窝型号:2308 微蜂窝机房 合路RRU3器GSM5W合干放路器 GSM 5W合路干放器 兰州电脑城东侧电井 兰州电脑城西侧电井 兰州电脑城BBU和RRU及微蜂窝连接立体图 RRU2 RRU1 图3.6 GPS走线图 GPS到BBU连接线约120米，由于GPS连接线过长，已经大于100米，所以需要加GPS干放，考虑施工及走线方便，GPS干放安装在11F弱电井内。 3.2 总体建设思路 对于TD室内分布系统的建设，共4种建设思路: (1)如器件、天线工作频段均不满足800-2500MHz，因此对于本大厦采用新建TD室内分布 15 系统，并将GSM信号单独铺设主干，和TD室内分布系统进行分区合路。对于原系统中1/2馈线进行部分利旧。 (2)如器件、天线工作频段为800-2500MHz，且天线密度足够，TD则采用铺设单独主干和原来GSM室内分布系统进行分层合路。 (3)如器件、天线工作频段为800-2500MHz，但是天线密度不够，则需要进行天线和器件的增补，TD则采用铺设单独主干和原来GSM室内分布系统进行分区合路。 (4)如未进行室内覆盖系统建设，则采用新建TD室内分布系统，并将GSM信号单独铺设主干，和TD室内分布系统进行分区合路。 根据本大厦的特点，本大厦拟定采用以下建设思路: a) 根据大厦话务量、数据吞吐量预算，已建设GSM微蜂窝一套，便于后期网络扩容、升级、 2G\3G\4G\WLAN)。 改造、网络新建等( b) 根据本楼宇特点，本方案遵循以下原则:办公楼、住宅、电梯、地下室等尽量新建分布系统进行专项覆盖。 c) 无源器件均采用800-2500MHz，满足后期网络升级需求(TD\WLAN\TLE网络建设)。 d) 整个楼宇网络分布系统采用电缆分布，便于后期网络建设、升级、改造、扩容等需要。 e) 3G网络建设中期，数据吞吐量将会飞速膨胀，考虑到当前移动终端、PSP、MUCP等均支持WIFI，且价格越来越低，普及率越来越高，为降低每比特成本，新建WLAN局域网势在必行，本设计方案已经考虑WLAN网络建设。 图3.7天线连接示意图(备注:室外重发天线采用美化天线。) 3.3 TD-SCDMA覆盖方案说明 3.3.1 平层覆盖说明 (1)办公区覆盖:由于建筑结构、装修方式、使用功能等特殊性，拟采用室内专项覆盖方式，如图3.8所示: 16 北 3dB电桥 图3.8 室内专项覆盖图 办公楼特点:楼层结构比较统一，具备室内分布建设条件，楼层走廊安装有石膏吊顶，馈线走石膏吊顶上方，天线安装于石膏顶上，且外漏安装。 (2)商场区覆盖:由于建筑结构、施工可行性等分析，拟采用室内专网覆盖方式，如图2.9所示: 17 北 3dB电桥 图3.9 商场专项覆盖图 18 图3.10 安装效果图: 住宅层特点:商场楼层结构统一，具备室内分布系统施工条件，石膏吊顶大都为活吊顶，考虑施工的可行性及建筑环境协调性，天线外露安装，馈线外漏安装于吊顶上方。 3.3.2 电梯覆盖说明 对于TD-SCDMA室内分布系统，室内多小区的切换均在电梯厅完成，尽管当前考虑一个小区覆盖，但是考虑到后期的小区分裂扩容等因素，为减少日后工作量，并保证进出电梯的切换，电梯覆盖采用电梯井+室内全向吸顶天线方式。天线布放要求如下: (1)B1F-1F:考虑到该区域进出电梯较多，采用在电梯井内B1F-1F处放置1副天线进行覆盖。 (2)1F-2F:考虑到该区域进出电梯较多，采用在电梯井内1F和2F交界处放置1副天线进行覆盖。 3)3F-23F:采用每3层1副天线进行覆盖。 ( 19 图3.11井道天线安装示意图 PS2-8FPS3-8F PS1-7FPS1-7FPS2-7F PS2-6FPS3-6FPS4-5FPS3-5F PS2-3FPS1-3F PS4-3FPS1-3FP3-3F 兰州电脑城室内分布电梯立体安装示意图 3.12电梯天线安装示意图: 3.3.3 地下室覆盖说明 因地下停车场话务量较小，本方案拟定采用全向吸顶天线为进行覆盖，天线安装位置 如下图所示: 20 北 3dB电桥 图3.13 地下停车场覆盖 3.3.4 重点区域覆盖说明 商场、办公层为重点覆盖区，依据3G业务特点，办公楼层、商场楼层数据业务量会很大，拟进行重点覆盖，边缘强度设计为-80dBm。同时，整个分布系统主干采用光分布，便于WLAN网络TLE网络建设。 a) 办公楼层用室内专项覆盖: , 平层采用吊顶上安装全向天线方式进行专项覆盖。 b) 商场楼层采用室内专项覆盖: , 因住商场楼层建筑结构和装修方式的特殊性，考虑到工程可实施性和覆盖效果，本商场 所采用室内天线外漏方式进行覆盖， c)电梯覆盖方式: , 室内电梯采用专项覆盖方式，天线采用错层安装，在覆盖电梯的同时尽可能覆盖电梯前 室。 3.4 切换区设置 21 室内分布系统采室内与室外全异频方式进行组网，切换区共有七处: (TD-SCDMA室内分布系统小区切换区域的规划建议遵循以下原则: , 切换区域适中原则。即切换区域不宜过大或过小，过大容易引起小区间的干扰;过 小不容易保证切换时间的要求。 , 室内分布系统小区与室外宏基站的切换区域规划在建筑物的入口处。其他区域，尽 量控制室内、外信号的相互泄漏，避免相互干扰。 , 室分小区以楼层为小区边界的，切换带规划在楼梯处。 , 电梯的小区划分可把电梯覆盖信号与低楼层划分为一个小区或把电梯覆盖信号单 独划分为一个小区，与平层之间的切换尽量设置在电梯厅处。) 图3.14 切换区信号覆盖示意图 22 北 3dB电桥 图3.15 (备注:切换区域粉色标示。) 3.5 泄漏分析及影响 泄漏分析:兰州电脑城在市中心，南邻南关十字，北靠对省政府，东西两侧都是写字楼，泄露需重考虑，尽可能利用特性天线(定向吸顶等)控制泄露，采用高密度低功率覆盖方式，利用瑞利衰落特性控制泄露。 影响:室内覆盖采用室内和室外全部异频组网，控制室内信号泄漏强度，根据无线网络要 。室内求，要求在距离覆盖区域10米以外，室内覆盖系统信号强度低于室外信号强度5dBm分布系统采用和室外全部异频组网，且室内信号泄漏强度低于室外大网强度，因此影响忽略不计。 3.6 扩容分析 23 30dBm 安装于新楼〔西侧〕电脑城11层弱微蜂窝机房RRU1合30dBmGSM:29.2dBm路覆盖西侧6F-10F28.8dBmTD:器3dB配置:4载波微蜂窝电桥型号:2308安装于新楼〔西侧〕电脑城9层弱电井道内假负载 31dBm 2.2dBmG网5W 干放 RRU2GSM:30.4dBm30dBm覆盖东侧1F-12F28.8dBmTD:及3#、4#电梯 安装于旧楼〔东侧〕疾控中心6层管道井道内 31dBmG网5W 干放2.4dBmGSM:30.4dBm29.4dBmTD: 覆盖西侧1F-5FRRU330dBm及1#、2#电梯安装于新楼〔西侧〕电脑城3层弱电井道内 兰州电脑城室内分布系统主干连接图 3dB电桥 图3.16 主干分布系统示意图 TD采用BBU+RRU覆盖方式，小区调整很方便，只要通过调纤就可以完成硬件改造，所 以考虑的后期小区扩容问题，建议每套远端机尽量使用单根光纤(直接由BBU连接RRU)尽 量避免使用串联。 24 图3.17 分区示意图 3.7 BBU+RUU供电系统 , BBU设备应采用,48VDC电源为其供电。 , 当RRU距BBU的线缆长度?100m时，用标配的供电电缆从信号源处的,48VDC电源逆变 为220V交流电为其供电。 , 当RRU距BBU的线缆长度,100m且?300m时，可通过加粗供电电缆的线径从信号源处 的,48VDC电源逆变为220V交流电为其供电。 , 当RRU距BBU的线缆长度,300m时，可单独为RRU配置小开关电源及蓄电池组为其供 电，蓄电池组后备时间按照4小时进行配置。 25 第四章 GSM覆盖方案说明 4.1总体组网说明 4.1.1容量计算 话务量(单位:ERL): 兰州市兰州电脑城容纳住户4000余人，按照60,手机用户占有率计算，约有1440手 0,计算，大致有864位移动用户，查Erland B: 机用户，其中，移动用户占有率为6 表4-1 Erland B 表相关数据及其可支持用户 呼损率 2% 载频数 1 2 3 4 5 6 7 信道数 7 14 22 30 37 45 53 容量(ErL) 2(9 8(2 15 22 28 35(5 43 支持用户数 145 410 750 1100 1400 1775 2150 查表可知，仅语音用户需要4TRX扇区1个，考虑到室内GPRS/EDGE数据业务的需求， 可设计采用设备类型为4TRX的微蜂窝设备1套进行覆盖。 4.1.2信号源配置 兰州移动已在该大楼室内安装一套微蜂窝(计划移至大厦的地下二层)，该微蜂窝只为 本大厦室内分布系统提供信源，后期可根据话务量、数据吞吐量灵活调整信源配置。 4.2覆盖分析 4.2.1 平层覆盖说明 (1)办公层: 同TDSCDMA办公层覆盖说明。 (2)商场层: 同TDSCDMA商场层覆盖说明。 (3)电梯: 同TDSCDMA电梯覆盖说明。 (4)地下室: 同TDSCDMA地下室覆盖说明。 4.2.2 重点区域覆盖说明 同TDSCDMA重点覆盖区说明。 4.3切换分析 26 同TDSCDMA切换分析。 4.4泄漏分析及影响 同TDSCDMA泄漏分析及影响。 27 第五章 WLAN覆盖方案说明 5.1总体组网说明 WLAN室内覆盖解决方案 – 室内+室外方式(目前很多手机终端都支持WIFI，依据网络发展趋势，室内WLAN应满足无缝覆盖要求) 大功率AP+室内分布结合大功率AP+室外分布; 5.2 WLAN覆盖规划 大多数WLAN并非应用在理想的自由传播环境中，需综合AP应用环境、用户平面分布、建筑建材各方面进行分析，最终得到针对该特殊空间环境的AP覆盖方案。 5.2.1 WLAN信号空间传播损耗 就电波空间传播损耗来说，2.4G频段的电磁波，波长较短，绕射损耗小;有近似的传播损耗公式如下:Path Loss (dB) = 46 + 10 * n * Log D(m) 其中，D为覆盖半径，对于全开放环境下n的取值为2.0-2.5;对于半开放环境下n的取值为2.5-3.0 ;对于较封闭环境下n的取值为3.0-3.5。 表5-1 n值表 距离(米) 传播损耗(n=2.5) 传播损耗(n=3.0) 传播损耗(n=3.5) 10m 63.47 dB 66.97 dB 70.46 dB 50m 80.95 dB 87.94 dB 94.93 dB 100m 88.47 dB 96.97 dB 105.46 dB 根据测试发现，若维持吞吐量在4Mbps左右，速率11Mbps，需保持接收信号强度至少大于-70dbm。那么，在全开放环境中(信号的传播途中无任何遮挡物体)，单个AP的覆盖距离在150米以内;在半开放的环境，如类似半人高办公隔层间，单个AP的覆盖距离在50米以内;在较封闭的环境下，单个AP的最大覆盖距离只有25米。 5.2.2 WLAN信号穿透损耗 现阶段可提供的2.4G电磁波对于各种建筑材质的穿透损耗的经验值如下: A. 水泥墙(15-25cm): 衰减10-12dB B. 木板墙(5-10cm): 衰减5-6dB C. 玻璃窗(3-5cm): 衰减5-7dB 衡量墙壁等对于AP信号的穿透损耗，要考虑到AP信号入射角度。一面0.5米厚的墙壁，当AP信号和覆盖区域之间直线连接呈45度角入射时，相当于1米厚的墙壁;在2度角时相当于超过14米厚的墙壁。所以要获取更好的接受效果应尽量使AP信号能够垂直的穿过(90度角)墙壁或天花板。 28 举例来说，在半开放空间约为50米，在密闭空间约为25米(中间至少隔一道水泥墙)，各种建筑材料对无线讯号的影响如下: , Ap信号穿过一道水泥墙后，覆盖距离将缩小为5米以内。 , Ap信号穿过一道木板墙后，覆盖距离将缩小为15米以内。 , Ap信号穿过一道玻璃墙后，覆盖距离将缩小为15米以内。 5.2.3 WLAN覆盖规划原则 在规划WLAN网络时，首先考虑到的是满足AP跟无线网卡信号的交互，以及用户可有效的接入网络，因此如何提高无线信号覆盖范围是AP安装必须要考虑的因素，在选择AP摆放位置的时候，需遵循以下几个原则: (1)如果在一个大厅里只安装一个AP，则尽量把AP安放在大厅的中央位置，而且最好是 ，则可以放在两个对角上。 放置于大厅天花板上;如果同一空间安装两个AP (2)保持信号穿过墙壁和天花板的数量最小。2.4G信号能够穿透墙壁和天花板，然而，每一面墙壁和天花板都将使AP信号的覆盖范围减少1到30米。应放置AP与计算机于合适的位置，使墙壁和天花板阻碍信号的路径最短，损耗最小。 (3)考虑AP和覆盖区域之间直线连接。注意AP的放置位置，要尽量使信号能够垂直的穿过(90度角)墙壁或天花板。 (4)不同的建筑材料产生不同的传输效果。由金属的框架或门构成的建筑物会使WLAN无线信号的传输距离变小。放置AP的位置应使信号通过干燥的墙壁或敞开的门，避免放置在使信号必须通过金属材料的位置。 (5)AP天线方向可调，安装AP的位置应确保天线主波束方向正对覆盖目标区域，保证良好的覆盖效果。 (6)AP安装位置需远离电子设备(起码1-2米)，例如微波炉、监视器、电机等。 注:文中AP可理解为:无线接入点，WLAN覆盖天线等。 5.3 AP容量规划 由于WLAN AP采用了CSMA(冲突检测载波侦听多路存取) 协议 离婚协议模板下载合伙人协议 下载渠道分销协议免费下载敬业协议下载授课协议下载 ，所以原则上一个WLAN AP可以接入很多用户，但如果接入用户数目过多，会导致每个用户的性能下降，一般每个AP接入20,30个用户为宜，建议单个AP的联机终端用户数最多为32个。 规划WLAN网络时，需要收集和预测的用户需求，从而确定空间内的AP数量。 根据网络容量的差异，存在着三种覆盖方案。 规划时根据用户的不同需求，灵活掌握覆盖密度。 1、低密度:用最少的AP设备提供大面积覆盖。 2、中等密度:兼顾提供良好的覆盖和数据吞吐量，约20%的交叠覆盖。 29 3、高密度:用以提供较大的数据吞吐量，约50%的交叠覆盖。 一般而言，对新建的WLAN网络，若无特殊速率需求，可按中、低密度覆盖。当每AP用户数量超过AP容量限制时，需增加AP数量。这时，就构建起了一个高密度的WLAN网络。在设定AP频点时，就还需注意AP同邻频隔离度的问题。 5.4 AP频率规划 5.4.1 AP工作频段 WLAN收发信机采用ISM频段。 ISM频段专用于工业、科学和医药领域，频率范围:2400,2484MHZ。通信带宽84MHZ。载频间隔为5MHz。 共14个频点，序号(ARFCN)为1,14，频 )的关系为:f1(n),2412，(n,1)×5MHz。 率与序号(n 由于AP采用的直接序列扩频方式。AP发射频率的间隔也决定了数据传输的最高速率，在保证最高传输速率为11Mbps时，对可用频点间间隔要求就较高。所以一般情况下，推荐使用1、6、11频点进行复用。 图5.1 ISM频段频点间隔 5.4.2 频道复用 和移动电话通信网一样，为了扩大覆盖范围和提高频谱利用率，WLAN也必然需要引入蜂窝结构。 图5.2 AP 频率复用方式 一般来说，规划AP频点时，需尽量将两个相邻AP设定在相隔频道上。当AP呈规则分 30 布时，可参考如上图中的频率复用模式。 WLAN是干扰受限系统，相邻两AP所采用的频点影响着连接信号质量(Link Quality)。 适配卡配置软件可检视连接信号质量，当检视窗口显示绿色表示接收到的信号质量较好， ，当接收到的信号质量低于33%时，检视窗口将变更为黄色表示接收到的信号质量低于66% 红色。随着距离的增加，信号质量和强度会减弱。接收的信号质量与传输速度并无绝对关系，但信号质量越差，表示受干扰而导致联机中断的机率增加，若中断次数增多，则传输速率会降低。 在理论上，用2Mbps的DQPSK(差分二进制相移键控)调制或11Mbps的CCK(Corporate Control Key 共同键控)调制方式下，单个Packet长1024bytes，FER小于8%的条件下，要求相邻频点的隔离度>=35dB。 Distance)地下表中体现的是三种频率间隔(Separation)情况下，随着两AP间距(变化，终端连接信号质量及吞吐量的变化。颜色代表适配卡配置软件中，检视连接信号质量窗口显示的颜色。表格中数值表示吞吐量，单位为kbytes/s。 根据经验值，当两个AP都设定在相同的频道时, 要间隔25米以上;当两个AP设定在相邻的频道时, 要间隔16米以上;当两个AP设定在相隔一个频道时, 要间隔12米以上。 另外，AP是以广播(Broadcast)的方式传送信息，在同一时刻只允许一个用户传送资料，其它用户处于侦听状态，不会同时向AP传送资料，因此对用户端无线网卡而言并无特殊隔离要求。 31 总 结 通过本次毕业设计使自己对无线覆盖系统有了一次全面的复习和更加深入地了解。无线覆盖规划优化工作是系统的、复杂的，要求熟练掌握各种无线传播特性基础知识，例如什么是传播损耗、什么是天线口功率等。这些都是无线覆盖系统的关键特性，只有把这些都了解和掌握以后才能真正做好无线覆盖规划优化的工作。随着运营商网络规模的扩大，基站密度不断增加，城市的室外覆盖已基本做到了无缝覆盖，话音质量也得到了进一步改善和提高。但与此同时，网络的室内覆盖还比较差，因此，提高网络的室内覆盖质量，也就成为无线市话网络工程建设和网络优化工作的一项重要内容。本次设计的最大特点就是不在仅仅局限于书本上的间接，其中增加了很多无线覆盖工作需要涉及的各种环节，对于我们设计人员来说是必须要知道的。在做无线覆盖时，需要遵循以下的原则: 1.对需要覆盖区域进行话务量分布预测，将基站或天线设置在真正有话务需求的地区。 2.充分考虑数据业务需求，在数据业务高密度区应该保证无线系统覆盖的连续性。 3.充分考虑基站或天线的有效覆盖范围，使系统满足覆盖目标的要求。 4.在不影响基站布局的情况下，尽量选择现有的电信楼作为站址，使其机房、电源、铁塔等设施得以充分利用。 另外，了解了做无线链路预算的必要性。在一个实际网络中，基站的有效覆盖范围不仅取决于基站的有效发射功率和实际的传播环境，还取决于运营商的覆盖指标要求。由于基站和移动台的发射功率以及接收灵敏度都存在很大的差异，从而导致上下行实际允许的路径损耗会有所不同，而实际有效的覆盖范围将取决于两者的最小值。如果上行信号覆盖范围大于下行信号覆盖范围，那么小区边缘下行信号较弱，容易被其它小区的强信号“淹没” ;如果下行信号覆盖范围大于上行信号覆盖范围，那么移动台将被迫守侯在该强信号下，但上行信号太弱，通信质量受到影响。理想情况下，两者的覆盖范围应该保持一致。因此，在链路预算中，需要分别计算上下行链路所允许的最大传播路径损耗。 无线覆盖规划优化是一项长期和需要丰富经验的工作，经验可以说是该项工作的必备基础之一。 32 参考文献 [1] 吴伟陵.移动通信原理(第2版)， 北京:电子工业出版社，2009-10 [2] 彭利标.移动通信设备(第2版)，北京:电子工业出版社，2006-01 [3] 华为技术有限公司. GSM无线网络规划与优化，北京:人民邮电出版社，2004.6 [4] 郝维春.CAD工程制图——AutoCAD 2008软件应用，北京:电子工业出版社，2009-11 [5] 苏华鸿，孙孺石，薛锋章.蜂窝移动通信[M](北京:人民邮电出版社，2007 [6] 陈德荣，林家儒.数字移动通信系统[M](北京:人民邮电出版社，1996 [7] 何希才.现代蜂窝移动通信系统[M].北京:科学出版社，1999 [8] 中国通信学会.移动通信网络优化[M].北京:人民邮电出版社,2003 [9] 朱东照，罗建迪，汪丁鼎(TD-SCDMA无线网络规划设计与优化[M](北京:人民邮电出 版社，2007 [10] 韩斌杰(GSM原理及其网络优化[M](北京:机械工业出版社，2001 广州:阿尔创(广州)信息技术有限公司，[11] 郑伟思.室内覆盖直放站设计分析[D]. 2005 [12] 杨奕.室内覆盖系统和直放站在移动通信网络优化中的应用[D].上海:上海移动通 信有限责任公司，2004 [13] 戴美泰(GSM移动通信网络优化[M](北京:人民邮电出版社，2003 [14] 张龙玉.移动网络室内分布系统的建设[D].哈尔滨:中国联通黑龙江分公司，2006 [15] 华为技术有限公司.GSM无线网络规划与优化[M].北京:人民邮电出版社，2006 [16] Willian C.Y.Lee.移动通信工程理论和应用[M].(宋维模译)(北京:人民邮电出 版社，2002 [17] 何林.900M室内分布系统.天津通信技术,2001(2) 33 附件一 材料单 原有材料清单 名称 序号 型号 单位 数量 备注 干线放大器 1 5W 台 2 室内全向吸顶天线 2 副 146 TDJ-SA800/2500-3G 3dB电桥 3 3dB/200W/800/2000 只 1 假负载 4 5W 只 1 6dB腔体耦合器 5 6dB-50dB/200W/800-2500 只 60 10dB腔体耦合器 6 6dB-50dB/200W/800-2500 只 16 20dB腔体耦合器 7 6dB-50dB/200W/800-2500 只 2 腔体二功分器 8 800/2500-2/200W/ 只 65 腔体三功分器 9 800/2500-3/200W/ 只 2 90度直弯头 10 只 150 对接头 11 NJJ 只 40 对接头 12 NKK 只 40 馈线 13 1/2″ 米 3800 接头 14 1/2″ 个 650 配电箱 15 德力西 套 1 电源线 16 1.5mmx3 米 200 接地线 17 16mm2 米 150 接地线铜鼻子 18 个 10 绝缘胶带 19 3M 卷 20 防水胶带 20 卷 20 PVC管 21 Ф25mm，白色 根 200 PVC软管 22 Ф25mm，白色 米 150 PVC线卡 23 Ф25mm，白色 个 900 PVC接头 24 Ф25mm，白色 个 600 射钉及螺母帐管 25 M12×80 套 300 扎带 26 包 30 插座 27 个 3 避雷设施 28 套 3 34 新增材料清单 名称 序 型号 单位 数量 单价元 合计元 室内全向吸顶天线 副 1 TQJ-SA800/2500-3 13 35.00 455.00 室内0.3米板状天线 副 2 TDJ-SA800/2500-7-90 1 73.00 73.00 1/2馈线 1/2英寸/50欧姆(阻燃) 米 3 230 13.48 3100.40 1/2-N型接头 1/2/公头 个 4 80 15.97 1277.60 1/2-N型90度弯头 1/2/公头90度弯头 个 5 15 68.40 1026.00 N-JJ对接头 个 6 N-JJ 20 17.00 340.00 腔体二功分器 只 7 800/2500-2/200W/ 9 68.00 612.00 腔体三功分器 只 8 800/2500-3/200W/ 1 69.00 69.00 5dB腔体耦合器 只 9 6dB-50dB/200W/800-2500 8 68.00 544.00 6dB腔体耦合器 只 10 6dB-50dB/200W/800-2500 2 68.00 136.00 7dB腔体耦合器 只 11 6dB-50dB/200W/800-2500 1 68.00 68.00 10dB腔体耦合器 只 12 6dB-50dB/200W/800-2500 1 68.00 68.00 GSM&WLAN&TD-SCDMA合路器 只 13 GSM&WLAN&TD-SCDMA 3 700.00 2100.00 绝缘胶带 卷 14 3M 10 15.00 150.00 扎带 国产 包 15 3 15.00 45.00 PVC管 Φ25 根 16 20 12.00 240.00 PVC软管 Φ25 米 17 30 2.40 72.00 PVC线卡 Φ25 个 18 100 0.60 60.00 PVC接头 Φ25 个 19 50 0.60 30.00 PVC管 Φ16 根 20 10 8.40 84.00 PVC软管 Φ16 米 21 10 1.80 18.00 PVC线卡 Φ16 个 22 40 0.48 19.20 PVC接头 Φ16 个 23 30 0.48 14.40 射钉及螺母帐管 个 24 20 1.20 24.00 电源线 米 25 3*1.5 100 4.80 480.00 插座 公牛牌 个 26 3 42.00 126.00 镀锌管 Ф16mm，镀锌 根 27 20 19.00 380.00 直接 Ф16mm，镀锌 个 28 20 1.00 20.00 软管 Ф16mm 米 29 30 4.00 120.00 35 镀锌管卡 Ф16mm 个 30 80 1.50 120.00 L型支架 个 31 1 10.80 10.80 合计 11882.40 三、主材总价 主设备总价+辅材总价 11882.40 四、集成费 主材总价*28% 3327.07 天线运输费=运距*费率*包数(30件为一包) 164.50 五、运输费 台数*公里数*公里系数 0.00 (其它器件)重量kg*10元(3天到货)/无源器件 815.92 主设备总价*0.3% 0.00 六、保险费 其它辅材总价*1% 113.54 天线总价*0.3% 1.58 七、工程总造价 主材总价+集成费+运输费+保险费 16305.02 36 利旧器件清单 名称 序号 型号 单位 数量 备注 干线放大器 1 5W 台 2 室内全向吸顶天线 2 副 146 TDJ-SA800/2500-3G 3dB电桥 3 3dB/200W/800/2000 只 1 假负载 4 5W 只 1 6dB腔体耦合器 5 6dB-50dB/200W/800-2500 只 53 10dB腔体耦合器 6 6dB-50dB/200W/800-2500 只 11 20dB腔体耦合器 7 6dB-50dB/200W/800-2500 只 1 腔体二功分器 8 800/2500-2/200W/ 只 65 腔体三功分器 9 800/2500-3/200W/ 只 2 90度直弯头 10 只 150 对接头 11 NJJ 只 40 对接头 12 NKK 只 40 馈线 13 1/2″ 米 3800 接头 14 1/2″ 个 650 配电箱 15 德力西 套 1 电源线 16 1.5mmx3 米 200 接地线 17 16mm2 米 150 接地线铜鼻子 18 个 10 绝缘胶带 19 3M 卷 20 防水胶带 20 卷 20 PVC管 21 Ф25mm，白色 根 200 PVC软管 22 Ф25mm，白色 米 150 PVC线卡 23 Ф25mm，白色 个 900 PVC接头 24 Ф25mm，白色 个 600 射钉及螺母帐管 25 M12×80 套 300 扎带 26 包 30 插座 27 个 3 避雷设施 28 套 3 37 退库器件清单 备注:【原有材料-利旧材料后的主机、干放、天线、器件、馈线数量】 序号 名 称 型 号 单位 数量 备 注 6dB-50dB/200W/800-2500 只 1 20dB腔体耦合器 1 6dB-50dB/200W/800-2500 只 1 10dB腔体耦合器 2 6dB-50dB/200W/800-2500 只 2 7dB腔体耦合器 3 38 附件二 系统原理图和平面图 分布系统原理示意图 30dBm 安装于新楼〔西侧〕电脑城11层弱微蜂窝机房RRU130dBm合GSM:29.2dBm路28.8dBmTD:器3dB微蜂窝覆盖西侧6F-10F电型号:2308桥安装于新楼〔西侧〕电脑城9层弱电井道内配置:4载波假负载 2.2dBm31dBm G网5W 干放GSM:30.4dBm 28.8dBmTD: 覆盖东侧1F-12FRRU2及3#、4#电梯30dBm 安装于旧楼〔东侧〕疾控中心6层管道井道内 31dBm2.4dBmG网5W 干放GSM:30.4dBm 29.4dBmTD: 覆盖西侧1F-5F RRU3及1#、2#电梯30dBm 安装于新楼〔西侧〕电脑城3层弱电井道内 兰州电脑城室内分布系统主干连接图 3dB电桥 39 安装于弱电井 3dB电西侧兰州电脑城桥 B1F-5F系统图 40 安装于弱电井 西侧兰州电脑城6F-10F系统图 3dB电桥 41 安装于管道井 东侧省疾控中心1F-12F系统图3dB电桥 42 安装于电梯井 安装于电梯井 防疫站电脑城电梯系统图 3dB电桥 43 分布系统平面安装示意图 北 3dB电桥 44 北 电3dB桥 45 北 电桥3dB 46 北 电3dB桥 47 北 电3dB桥 48 北 电桥3dB 49 PS2-8FPS3-8F 兰州电脑城室内分布电梯立体安装示意图PS1-7FPS1-7FPS2-7F PS2-6FPS3-6F PS4-5FPS3-5F PS2-3FPS1-3F PS4-3FPS1-3FP3-3F 50 北 51 BBU+RRU布线及GPS天馈线布放示意图 GPS BBU 安装于新楼〔西侧〕电脑城11层弱微蜂窝机房 RRU1 安装于新楼〔西侧〕电脑城9层弱电井道内 RRU3 安装于新楼〔西侧〕电脑城3层弱电井道内 RRU2兰州电脑城BBU和RRU连接图 安装于旧楼〔东侧〕疾控中心6层管道井道内 52 GPS楼顶安装俯视图 GPS 北 兰州电脑城BBU和GPS连接俯视图BBU 53 GPS安装立体图 GSM5W干放合路器RRU3 GPS 合路器RRU2 RRU1合路器GSM 5W干放BBU 兰州电脑城BBU和RRU及微蜂窝连接立体图微蜂窝型号:2308兰州电脑城东侧电井微蜂窝机房 兰州电脑城西侧电井 54 BBU+RRU供电系统示意图 电源箱 安装于新楼〔西侧〕电脑城11层弱微蜂窝机房 RRU1 安装于新楼〔西侧〕电脑城9层弱电井道内 RRU3 安装于新楼〔西侧〕电脑城3层弱电井道内 RRU2兰州电脑城RRU电源连接图 安装于旧楼〔东侧〕疾控中心6层管道井道内 55 附件三 英文翻译 Key Features of TD-SCDMA 1. 3G Services and Functionality Future applications are based on “Bearer Services”. Real-time applications like voice, videoconferencing or other multimedia applications require minimum delay during the transmission and generate symmetric traffic. This type of communication is nowadays carried via circuit switching systems. For non real-time applications like e-mail, Internet and Intranet access timing constraints are less strict. In addition, the generated traffic is asymmetric. This type of communication is relayed via packet switched systems. Future pattern of use will show a mix of real-time and non real-time services at the same time and same user terminal. Based on the TDD principle, with adaptive switching point between uplink and downlink, TD-SCDMA is equally adept at handling both symmetric and asymmetric traffic. Wireless Multi Media requires high data rates. With data rates of up to 2 Mbit/s TD-SCDMA offers sufficient data throughput to handle the traffic for Multi Media and Internet applications. With their inherent flexibility in asymmetry traffic and data rate TD-SCDMA-based systems offer 3G services in a very efficient way. Although it is optimally suited for Mobile Internet and Multi Media applications, TD-SCDMA covers all application scenarios: voice and data services, packet and circuit switched transmissions for symmetric and asymmetric traffic, pico, micro and macro coverage for pedestrian and high mobility users. 2. Outstanding Spectrum Efficiency Frequency bands for 3G systems are rare and expensive. In the advent of a forthcoming increase of data traffic each operator will optimize his spectrum policy in order to cope with this rising demand. Radio technologies such as GSM and UTRA-FDD require two separate bands for uplink and downlink with a design-specific separation between the bands. TDD-based technologies use a common band for uplink and downlink. As already described, data applications often show asymmetric traffic characteristics. Internet applications in particular lead to significantly different data volumes in uplink and downlink. Adaptive Allocation of radio resources to uplink and downlink is one key to optimized spectrum efficiency which is achieved by the TDD operation of TD-SCDMA. 56 Radio interference needs to be minimized. Cellular mobile radio systems are basically limited by intercell and intracell interference. Minimization of radio interference is the second key to highest spectrum efficiency. All basic technologies and principles of TD-SCDMA interact to optimize spectrum utilization. An intelligent combination of Joint Detection, Smart Antennas, Terminal Synchronization and Dynamic Channel Allocation eliminates intracell interference and strongly reduces intercell interference leading to a considerable improvement of the spectrum efficiency. This is especially helpful in densely populated urban areas, which are capacity driven and require an efficient use of the available spectrum. Siemens internal simulations have been performed in order to determine TD-SCDMA’s spectrum efficiency. Spectrum efficiency is given in kbits/s/MHz/cell, indicating the number of bits that can be transferred while keeping almost all users (98%) satisfied. The results show that TD-SCDMA spectrum efficiency for voice traffic is 3-5 times higher than GSM (Figure 3.2.1), allowing higher traffic with even fewer base stations per unit area. Fig. 3.2.1. Spectrum Efficiency for TD-SCDMA - Simulation Results Scenario (macro, reuse factor 1) Spectrum efficiency Speech, 60 km/h, city (vehicular A) 140 kbit/s/MHz/cell Speech, 120km/h, city (vehicular A) 120 kbit/s/MHz/cell Speech, 120 km/h, rural (OTIA) 110 kbit/s/MHz/cell Packet data 64 kbit/s, 60 km/h rural (OTI) UL: 311 kbit/s/MHz/cell DL: 327 kbit/s/MHz/cell Packet data 64 kbit/s, 60 km/h, city UL: 304 kbit/s/MHz/cell (vehicular A) DL: 325 kbit/s/MHz/cell Packet data 64 kbit/s, 120 km/h, rural UL: 295 kbit/s/MHz/cell (OTI A) DL: 310 kbit/s/MHz/cell Packet data 144 kbit/s, 60 km/h, city UL: 282 kbit/s/MHz/cell (vehicular A) DL: 304 kbit/s/MHz/cell 3. Support of all Radio Network Scenarios Operators need a full coverage of their market area. Large rural and suburban areas must be covered, where only few base stations can be installed. Urban areas with many obstacles and a high traffic 57 density require a lot more base stations covering moderate cell extensions. Small hot spots at central locations or airports require tiny cells with high capacity for data transmission. TD-SCDMA covers all of these requirements. Macro cells provide large umbrella coverage. They also provide a solution for high start-up capacity. Micro cells make local coverage possible. In addition, existing macro cell capacity can be expanded. Small pico cells allow indoor coverage and further capacity expansion. They are also suited for corporate networks. TD-SCDMA supports all these radio network scenarios, with an advantage on dense urban areas, which are capacity driven and require high spectral efficiencies. TD-SCDMA guarantees a smooth migration from an existing and well-known GSM network to a full size 3G network. In this way technical risks are reduced and the global amount of investments is lower than for other 3G technologies. This seamless integration of a 3G air interface into existing and stable GSM infrastructure results in a short term availability of 3G services without installation of a completely new core network infrastructure. The total investment risk is reduced and at the same time investment in already purchased GSM infrastructure is secured. Inter-system handover between TD-SCDMA and GSM/GPRS assures seamless interworking between the two radio systems. 4. Simple Network Planning Through Radio Network Planning all possible configurations and amount of network equipment are calculated, according to the operator’s requirements. Coverage, capacity and quality of service are estimated and the amount of base stations and core network elements is dimensioned. In CDMA systems coverage and capacity require a trade-off between the desired quality and overall cost. Due to the interference caused by the high number of codes used, the more loading is allowed in the system, the larger is the interference margin needed, and the smaller is the coverage area. In other words, the actual cell area is reduced when data rates or number of users grow (cell-breathing effect). In TD-SCDMA only 16 codes for each timeslot for each carrier are used. The intra cell interference is eliminated by Joint Detection and inter cell interference is minimized by the joint use of Smart Antennas and Dynamic Channel Allocation. The traffic load can be increased without reducing coverage: the cell breathing effect is not an issue anymore. This has a huge impact on the overall network costs, which are considerably reduced, and on Network Planning, which is sensibly simplified. In order to mitigate the effect of interference and improve the coverage at the cell’s edge, 3G 58 systems like W-CDMA and cdma2000 have to use the so-called soft handover when an ongoing call needs to be transferred from one cell to another as a user moves through the coverage area. During soft handover, however, the user’s terminal has concurrent traffic connections with more than one base station. To handle this increased traffic more channel units and leased lines are required, resulting in higher operating costs. Thanks to joint detection, smart antennas and an accurate terminal synchronization TD-SCDMA does not need to rely on soft handover. On the contrary, TD-SCDMA, similarly to GSM, uses conventional handover techniques. This leads to a sensible reduction of the cost of leased lines (compared with W-CDMA and CDMA 2000) and to a further reduction of the complexity of Radio Network Planning. In order to facilitate network deployment and optimization, Siemens has enhanced the capabilities of the Network Planning tool Tornado to include the specific features of the TD-SCDMA air interface (Fig.3.4.1). The Tornado tool, already used by GSM operators, not only allows network design, but provides also a solution for the build out, optimization and management of a wireless network. 5. Operator Benefits from TD-SCDMA TD-SCDMA offers a smooth and seamless way of introducing 3G mobile networks and services. When TD-SCDMA base-stations are connected to an existing GSM system the radio network layout utilizes existing GSM sites so that existing transmission links may be reused. Thus, the technical risk when starting from an existing and well-known GSM network is reduced. The spectral efficiency of TD-SCDMA radio systems is 3 to 5 times higher than that of GSM. Together with the flexibility for symmetric as well as asymmetric services and flexible data rates each single carrier is used very efficiently. This allows high traffic densities within each cell or a lower number of larger cells (when the traffic density is lower). Combining a 3G air interface with a stable and established GSM infrastructure shortens time to market for 3G services. This speeds up implementation of new user applications and quickly makes Mobile Internet a reality. Further on additional spectrum can be provided to overcome capacity problems in the GSM spectrum. With TD-SCDMA it is possible to gradually increase the capacity of existing GSM networks according to the number of users and the data throughput per MHz. At the same time the new radio components fit seamlessly into existing network operation and maintenance strategies. Introducing TD-SCDMA into a stable and established GSM infrastructure gives operators the opportunity to offer 3G services without installing completely new infrastructure. The total 59 migration cost from 2G (GSM) to 3G is considerably reduced, compared to W-CDMA. In addition, the investment is spread out over a longer period of time. The total investment risk is reduced and at the same time investment in already purchased GSM infrastructure is secured. The GSM-like principle of operation leads to fewer operational costs. In addition, thanks to joint detection, smart antennas and an accurate terminal synchronization TDSCDMA does not need to rely on soft handover. On the contrary, TD-SCDMA uses conventional handover (similarly to GSM) which leads to a sensible reduction of the cost of leased lines Compared with W-CDMA and cdma2000. The efficient use of spectrum resources allows higher economic utilization of spectrum license fees. Due to early introduction of new 3G-based user applications (Internet, Intranet, Multimedia ...) revenues are increased earlier. Early revenues from operation with reduced costs for installation and operation relaxes the overall operator business case. 60 TD - SCDMA的主要特点 1. 3G服务和功能 未来的应用是基于“承载服务”。如语音实时应用，视频会议或其它多媒体应用需要在传输过程和实现上下行平衡中产生最小延迟。这种类型的通信是通过电路交换系统即时进行。对于非实时如电子邮件，因特网和内联网访问时间限制的应用不那么严格。此外，产生的流量是不平衡的。这种类型的通信是通过分组交换中继系统。未来的使用模式将显示在同一时间，同一用户终端的实时和非实时业务组合。基于TDD的原则，与自适应切换点之间的上行和下行，TD - SCDMA是在处理同样对称和非对称流量的能力极强。 无线多媒体要求高数据速率。随着高达2 Mbit/ s的数据速率的TD - SCDMA标准提供了足够的数据吞吐量来处理多媒体和互联网的应用流量。 TD - SCDMA标准系统凭借固有的灵活性和高数据通信速率的为3G提供一个非常有效的服务方式。 虽然这不是最佳的移动互联网和多媒体应用，但TD - SCDMA标准涵盖了所有适合应用场景:语音和数据服务，分组和电路交换的对称和非对称流量峰，微观和宏观的行人和流动性高的用户覆盖传输。 2.较高的频谱效率 因为3G系统频带资源极少和昂贵的。随着数据流量日益增加每个运营商将优化其频谱政策，以应付这一日益增加的需求。 如GSM和UTRA-FDD技术需要设计上行和下行两个频段之间的隔离。TDD是基于上行和下行使用一个共同频段的技术。 正如以上所说，数据应用程序通常表现为非对称流量特性。特别是互联网应用在上行和下行显著不同的数据量。自适应无线电资源分配上行和下行优化频谱效率是关键，这是由TD - SCDMA的TDD操作实现的。 需要无线干扰减至最低。蜂窝移动无线电系统，基本上是由小区间和小区内有限的干预。无线干扰的最小化是第二次提高频谱效率的关键。 TD–SCDMA的所有基本技术和原则都是优化交互频谱利用率。一个联合检测，智能天线，终端同步和动态信道分配智能组合消除小区内的干扰，并大大降低小区间干扰，使得频谱效率大为改善。 这一点尤其在人口密集的城市地区，这是它的特点所决定的，对现有的频谱使用效率很有帮助。 西门子内部进行了模拟，以确定TD - SCDMA的频谱效率。 频谱效率是由千位/秒/兆赫/小区来决定的，表明可转让，同时保持几乎所有的用户(98,)感到满意的位数。 结果表明，TD - SCDMA的话音传输的频谱效率是GSM(图. 3.2.1)的3-5倍，允许更高，甚至更少的基站交通单位面积更高。 61 图. 3.2.1频谱效率为TD-SCDMA的仿真结果 Scenario (macro, reuse factor 1) Spectrum efficiency Speech, 60 km/h, city (vehicular A) 140 kbit/s/MHz/cell Speech, 120km/h, city (vehicular A) 120 kbit/s/MHz/cell Speech, 120 km/h, rural (OTIA) 110 kbit/s/MHz/cell Packet data 64 kbit/s, 60 km/h rural (OTI) UL: 311 kbit/s/MHz/cell DL: 327 kbit/s/MHz/cell Packet data 64 kbit/s, 60 km/h, city (vehicular A) UL: 304 kbit/s/MHz/cell DL: 325 kbit/s/MHz/cell Packet data 64 kbit/s, 120 km/h, rural (OTI A) UL: 295 kbit/s/MHz/cell DL: 310 kbit/s/MHz/cell Packet data 144 kbit/s, 60 km/h, city (vehicular A) UL: 282 kbit/s/MHz/cell DL: 304 kbit/s/MHz/cell 3.支持无线网络的所有情景 运营商需要一个全面覆盖的市场领域。广大农村和城市郊区的必须包括在内，其中只有少数基站可以安装。有许多障碍和高密度的城市交通领域需要更多的基站覆盖和小区扩展。在中央位置或机场小热点需要有高容量数据传输的微小区。 TD - SCDMA标准涵盖了所有这些要求。提供大面积宏小区覆盖。他们还提供了一个更高的负载能力的解决方案。微小区使当地的覆盖更加全面。此外，现有的宏站电池容量可扩大。微小区让室内覆盖和容量进一步扩大。它们还适用于企业网络。 TD - SCDMA的支持所有这些优势无线网络方案，在人口稠密的城市地区，这是需要更高的容量和频谱效率。 TD - SCDMA技术保证了从现有的和众所周知的GSM网络平滑过渡到全面3G网络。在这样的技术风险降低，全球投资金额低于其他3G技术。这样一种以现有的GSM基础设施来过渡到3G更加稳定，第三代无线接口的无缝集成在一短期内供应的3G服务，而没有一个完全新的核心网络安装基础设施。该项目总投资的风险减少，并在同一时间，在已经投资购买的GSM网络基础设施是安全的。跨系统之间切换的TD - SCDMA和的GSM / GPRS的保证无缝无线系统之间的互联互通。 4.简单的网络规划 根据运营商的要求，通过无线网络规划的配置和网络设备的数量计算覆盖、容量、服务质量，基站和核心网络。在CDMA系统的覆盖面和能力之间质量和整体成本的权衡。 由于所使用的大量的码字造成的干扰是系统允许的，这就需要降低干扰来提高服务质 62 量，而较小的覆盖范围。换言之，实际的小区覆盖面积减少时，数据传输速率和用户数量增长(呼吸效应)。 在TD - SCDMA的每个载波只有16个时隙使用。小区内的干扰是通过联合检测降低，小区间降低干扰是由智能天线和动态信道分配共同完成的。 话务负荷可以只会增加不会减少:细胞呼吸的影响不是一个问题了。这对整体网络成本是巨大的影响。 为了减少干扰的影响，改善小区的边缘覆盖，第三代的W - CDMA和CDMA2000系统的覆盖面必须使用所谓的软切换时，作为一个用户当前通话需要转移到另一个扇区。 在软切换，用户的终端已超过并发交互联系一个基站。为了处理这个问题增加了交互通道的单位和租用线路的要求和更高的运营成本。联合检测，智能天线和精确终端同步的TD- SCDMA标准并不需要依靠软切换。 相反，TD-SCDMA标准，同样向GSM使用传统回归技术。这导致了对租用线路(比W - CDMA和CDMA 2000更少的成本)，以及对无线网络规划的复杂性进一步降低。为了促进网络规划和优化，西门子增强网络规划工具的能力，包括对TD - SCDMA空中接口的具体特点。 龙卷风工具，已经由GSM运营商使用，不仅有网络的设计，而且为网络扩建，优化和无线网络管理提供解决方案。 5.运营商受益于TD - SCDMA标准 TD - SCDMA技术的引进提供了3G移动网络的服务。当TD-SCDMA基站顺利和无缝方式连接到现有的GSM系统的无线网络采用现有的GSM站点布局，使现有的传输链路，可重复使用。因此，技术风险从GSM网络开始减少。 TD - SCDMA无线系统的频谱效率是GSM的3至5倍。连同对称以及不对称的的数据速率服务和灵活每单载波的灵活性是非常有效地使用。这允许每个扇区或一个较大的小区。 结合GSM空中接口，建立一个稳定的3G基础设施使3G服务推向市场的时间缩短。这加快了用户实现新应用，并迅速使移动互联网成为现实。进一步可以提供额外的频谱，以克服在GSM频谱容量的问题。 根据用户数目TD-SCDMA标准有可能逐步提高现有GSM网络的容量，应按每个和每兆赫的数据吞吐量。同时新的无线元件融入现有网络无缝地运行和维护策略。 引入TD-SCDMA标准，并建立成一个稳定的GSM基础设施是运营商的机会，提供不需要完全安装新的基础设施的3G服务。从第二代(GSM)的总迁移到3G的成本大大降低，而到W-CDMA技术。此外，投资是分散在一段较长的时间。该项目总投资的风险减少，并在GSM基础设施中已经购买了同一时间的投资是安全的。GSM的运作需要更少的成本。 此外，由于联合检测，智能天线和一个精确的终端同步TDSCDMA并不需要依靠软切换。相反，TD - SCDMA的使用传统回归(类似于GSM)的，这导致了租用线路的成本合理降低相比与W-CDMA 63 和CDMA2000。对频谱资源的有效使用允许较高的经济利用频谱牌照费。由于新的基于3G的用户应用(互联网，内联网，多媒体...)的收入增加，早期尽早引进。 从早期的收入与经营成本的降低安装和运行放宽经营业务。 64 致 谢 经过了这学期的不懈努力我圆满的完成了任务，在这里非常感谢我的毕业设计指导老张玺君老师。在本毕业设计整个过程中，张老师不仅在文化理论上给了我极大的帮助，师 而且更重要的是我从张老师的指导中，学会了许多超越课本的知识，学会以严谨的态度，学学问，做学问，以及怎样面对如此日益激烈的社会生活。谢谢张老师言传身教的指导。 此外，我以同样的诚挚感谢四年中教导过我、帮助过我的所有老师，在兰州理工大学的学习生活中，不仅使我学习了专业知识，更从自身素质，思想品德上有了更深层次的提高。我再次深深地感谢那些教过我的老师，是你们让我头脑更加充实，是你们给了我展翅翱翔的翅膀，是你们让我可以充满自信的去迎接各种挑战。 65