2013年大学本科毕业设计毕业论文_精选04_广州保利国际广场GSM和CDMA双网室内覆盖工程设计

2013年大学本科毕业设计毕业_精选04_广州保利国际广场GSM和CDMA双网室内覆盖工程设计 咔嚓大学 广州保利国际广场GSM和CDMA双网室内覆盖工程设 计 In-building Coverage Design of GSM+CDMA double systems in Poly International Plaza 学生姓名 所在专业 通信工程 所在班级 申请学位 工学学士 指导教师 职称 副指导教师 职称 答辩时间 2013年 6 月 9 日 目 录 目 录 设计总说明 ....................................................................................................................... I INTRODUCTION .......................................................................................................... II 1 设计楼层简介 .......................................................................................................... 1 2 设计依据 .................................................................................................................. 4 2.1 GSM网络室内覆盖工程设计依据 ........................................................................ 4 2.2 CDMA网络室内覆盖工程设计依据 ...................................................................... 4 2.3 GSM网络设计技术指标 ....................................................................................... 5 2.4 CDMA网络设计技术指标 ..................................................................................... 5 3 设计内容 .................................................................................................................. 6 3.1 信源的选取 ...................................................................................................... 6 3.1.1 GSM信源 ........................................................................................................ 6 3.1.2 CDMA信源 ...................................................................................................... 7 3.2 信号分布方式 .................................................................................................. 7 3.3 设备选型 .......................................................................................................... 8 3.3.1 直放站 ....................................................................................................... 8 3.3.2 合路器 ....................................................................................................... 8 3.3.3 天线 ........................................................................................................... 8 3.3.4 无源器件 ................................................................................................... 8 3.4 设备技术指标 .................................................................................................. 8 3.5 信号传播损耗分析 ......................................................................................... 13 3.5.1 信号传播损耗 .......................................................................................... 13 3.5.2 边缘场强的设定 ...................................................................................... 19 3.6 上行噪声的分析 ............................................................................................ 19 3.7 直放站上行增益设置 ..................................................................................... 20 3.8 直放站下行增益设置 ..................................................................................... 21 3.9 系统上下行平衡分析 ..................................................................................... 21 3.10 特点分析 ................................................................................................ 23 3.10.1 建筑特点 ................................................................................................. 23 3.10.2 设计特点 ................................................................................................. 23 3.11 覆盖分析 ........................................................................................................ 23 4 安装说明 ................................................................................................................ 23 4.1 主设备的安装 ................................................................................................ 23 目 录 4.2 附件的安装 .................................................................................................... 24 4.3 馈线的安装 .................................................................................................... 24 4.4 天线的安装 .................................................................................................... 25 4.5 标签 ................................................................................................................ 25 4.6 电源设备的安装 ............................................................................................ 25 4.7 接地的安装 .................................................................................................... 25 4.8 电磁辐射防护 ................................................................................................ 26 5 工程验收标准及 ............................................................................................. 26 5.1 直放站测试流程及标准 ................................................................................. 27 5.2 工程工艺测试 ................................................................................................ 28 6 工程预算 ................................................................................................................ 29 6.1 材料预算 ........................................................................................................ 29 6.2 工程预算 ........................................................................................................ 32 6.3 预算金额合计 ................................................................................................ 32 鸣谢............................................................................................................................... 33 参考文献 ......................................................................................................................... 34 附图… ............................................................................................................................. 35 系统原理图 .................................................................................................................. 35 天线分布图 .................................................................................................................. 35 设备安装图 .................................................................................................................. 35 设计总说明 设计总说明 随着城市里移动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，对移动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，移动通信信号弱，手机无法正常使用，形成了移动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，无法正常覆盖，也是移动通信的盲区。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。 特别是移动通信的网络覆盖、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移动网络的服务水平，是所有移动网络优化工作的主题。 本设计是运用微蜂窝加光纤直放站的分布式天线系统方式，对广州保利国际广场北塔进行GSM和CDMA双网室内覆盖工程设计，从而提高其室内信号覆盖的质量。设计中严格按照GSM和CDMA室内覆盖工程设计依据及国家规定的相关指标，使设计符合技术指标要求。在设计中，分析了信源的选取原则、链路预算、干扰及切换等问题，从而实施性加强了本设计的工程可实施性。 关键词:GSM;CDMA;室内覆盖工程 I ABSTRACT INTRODUCTION With the rapid increase of mobile subscribers numbers and the high construction, the telephone traffic density and the coverage request are continue to rise. These constructions, which have large scales and good quality, have strong shielding effect to the mobile phone signal. In some special environments, such as lower floors of constructions, underground markets and parking lots, the handsets can not work because of the weak mobile communication signals, which causes the mobile communication blind spot and shadow area; In middle floors, signals coming from different cell cites will overlap and then causes the “Ping-pong effect” . As a result, the handsets cut frequently, what is more, it will cause the severance of conversation, which seriously has affected the handset normal operation. In addition, in some buildings, although the handset can work normally, It is difficulty for handset to be on line because of the big subscriber density and the crowded cell site channel. Network coverage, capacity and quality of mobile communication are the key aspect for operation business to get the competitive advantages. Network coverage, capacity and quality, which are important subject of all mobile network optimization, basically manifest the mobile network service level This paper uses distributed Passive Antennas system of micro-cellular and optical fiber to do In-building Coverage Design of GSM+CDMA double systems in Poly International Plaza, and then enhances the quality of In-building Coverage signal. It is strictly according to In-building Coverage Engineering Design basis of GSM & CDMA and national stipulation to conform to the technical specification requirement. In the design, it analyzes the selection principle of signal source, link budget, disturbance, cutting and so on, with the goal to strengthen the engineering implemented possibilities. Key words: GSM;CDMA;In-building Coverage Design II 附 录 广州保利国际广场GSM和CDMA双网室内覆盖工程设计 (通信工程) (指导教师 1 设计楼层简介 本设计是采用天线分布式系统方式，对广州保利国际广场北塔进行GSM和CDMA双网室内覆盖工程设计。 保利国际广场是国际写字楼，位于广州市海珠区琶洲大桥南(E: 113.36278?，N: 23.10337?)，会展经济圈的核心地带。与香格里拉大酒店、会展中心?期相邻。预计营业后人流量大，通话需求高(整个广场由4栋楼组成:南塔楼、北塔楼、东裙楼、西裙楼。总占地面积57000平方米。南、北塔楼高36层(编号1F,32F，夹层4层);东、西裙楼高4层;共用1个2层地下层。地下1层及裙楼为展厅，地下2层为停车场，塔楼为办公楼。由于工程浩大，本设计只对北塔进行设计)。 其中北塔(用N表示)有15部电梯，电梯号用N1—N15表示。N1到N6运行于1F,17F之间;N7到N12运行于1F,32F之间;N3运行于负二层(B2F),32F之间;N14和N15运行于负二层(B2F),负一层(B1F)之间。电梯属共井情况。 以下是保利国际外观照片: 站点外观照片 1 附 录 外观1 2 附 录 外观2 3 附 录 外观3 2 设计依据 2.1 GSM网络室内覆盖工程设计依据 (1)原邮电部颁布的《900MHZ TDMA数字公用陆地蜂窝移动通信网路设计体制》 (TZ019-95); (2)原邮电部颁布的《1800MHZ TDMA数字移动通信工程设计暂行规定》 (部内标准); (3)国家无线电管理委员会，国无管[1994]19号文《关于公众数字蜂窝移动通 信系统使用频段的通知》; (4)中国联合通信有限公司1994年8月颁布的《数字蜂窝GSM移动通信网络技 术体制》(暂行); (5)国标GB8702,88《电磁辐射防护》; (6)国家通信行业标准，YD5039,97《通信工程建设环境保护技术规定》; (7)现场勘察资料及测试数据。 2.2 CDMA网络室内覆盖工程设计依据 (1)国家无线电管理委员会，国无管[1994]19号文《关于公众数字蜂窝移动通信 系统使用频段的通知》; (2)中国联合通信有限公司编制的《中国联通800MHZ CDMA数字蜂窝移动通信网 4 附 录 总体技术体制》; (3)中国联通公司《CDMA网基本建设工程管理办法》; (4)国标GB8702,88《电磁辐射防护规范》; (5)国家通信行业标准，YD5039,97《通信工程建设环境保护技术规定》; (6)现场勘察资料及测试数据; (7)CDMA系统设计要求满足系统扩容成两个载频和升级到1X系统的需要。 2.3 GSM网络设计技术指标 (1)移动用户的忙时话务为0.015Erl;人均手机占有率以15,计; (2)无线信道的呼损率取定为2%; (3)干扰保护比: 同频干扰保护比:C/I?12dB(不开跳频) C/I?9dB(开跳频) 邻频干扰保护比: 200KHz邻频干扰保护比:C/I?-6dB 400KHz邻频干扰保护比:C/I?-38dB (4)无线覆盖区内可接通率:要求在无线覆盖区内的98%位置，99%的时间移动台 可接入网络; (5)无线覆盖边缘场强:95%的区域室内?-80dBm，室外10米以外?,90dBm; (6)对于电梯、停车场等边缘地区覆盖场强要求:?-85dBm; (7)覆盖区与周围各小区之间有良好的无间断切换; (8)统计指标:掉话率?1.2%，呼叫建立成功率?94%，切换成功率?94%; (9)无线射频调制方式: 采用高斯最小移频键控(GMSK)调制(对最小移频键控的带外频谱特性进行改进)， BT=0.3，调制系数为1.35。 2.4 CDMA网络设计技术指标 (1)移动用户的忙时话务时为0.015Erl;人均手机占有率以5,计; (2)无线信道的呼损率取定为2%; (3)前向/反向业务信道误帧率:FER=1%; (4)无线覆盖区内可接通率:要求在无线覆盖区内的98%位置，99%的时间移动 台可接入网络; (5)无线覆盖边缘场强:95%的区域室内?-82dBm, Ec/Io?-6;室外10米以外 ?,90dBm; (6)对于电梯、停车场等边缘地区覆盖场强要求:?-87dBm，Ec/Io?-9; (7)覆盖区与周围各小区之间有良好的无间断切换; (8)统计指标:掉话率?1.5%，呼叫建立成功率?94%，切换成功率? 94%; 5 附 录 (9)小区负荷最大为50%，此时单载波承载忙时话务按照15Erl计; (10)系统话务吸收在95%以上 (11)现场勘察资料及测试数据。 3 设计内容 3.1 信源的选取 在选取合适的信源之前，首先要对室内分布系统最忙时可能吸收的话务量进行预测。保利国际广场是高36层(除了两层地下室)高级国际写字楼，人流量大，而且对话音质量有较高要求。负二层为地下停车场，负一楼为展厅，其余为办公楼。现对室内分布系统最忙时话务进行预测: CDMA网话务量预计: 停车场(1层)、展厅(1层)、夹层(4层)及办公楼(32层)的人流量不均匀。按平均每层65人计算，共38层。因为进出保利国际的大部分都是商务人员，为了方便有许多人用到两部手机。所以假设手机拥有数为人流数的95%，经过有效数据统计，联通CDMA用户为人流量的20%。技术指标每用户忙时话务量为0.015Erl，呼损率按0.02计。考虑到保利国际是国际写字楼，话务量比平均高，取定每用户忙时话务量为0.02Erl CDMA网络话务量为65×38×95%×20%×0.02Erl=9.386Erl GSM网话务量预计: 按每层65人计算，共38层,同样假设手机拥有数为人流数的95%、联通用户为人流量的13%，每用户忙时话务量为0.02Erl，呼损率按0.02计， GSM网络话务量为65×38×95%×13%×0.02Erl=6.101Erl。 3.1.1 GSM信源 由于这里所计算的仅是保利国际其中的北塔的话务量，考虑到扩容(南塔及东、西裙的覆盖工程)及微蜂窝的优点，GSM采用微蜂窝作为信源。当每用户忙时话务量为0.02Erl，呼损率按0.02计时，系统在某一时刻所能支持的用户数量估算结果如表3-1: 表3-1 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(爱尔兰) 2.9 8.2 15 22 28 35.5 43 支持用户数(微蜂窝容量/145 410 750 1100 1400 1775 2150 每用户爱尔兰值) 支持用户群体(按10,的拨1450 4100 7500 11000 14000 17750 21500 打算) 支持的客流量(按10,手机14500 41000 75000 110000 140000 177500 215000 拥有率) 6 附 录 所以选择3个载波的微蜂窝作为GSM的信源，可以满足本设计站点的话务要求。 微蜂窝技术是指通过降低基站发射功率，天线的挂高，并使用增益天线，以达到在小范围提供高密度话务量，在用户密度大的地区提供足够的信道数，解决容量的问题。 但同时也要解决频率规划问题。频率规划可以采用两种方案: 一是微蜂窝与宏蜂窝采用相同的频率段，微蜂窝采用偷频的方法配置频点，这种方案的优点是不需要额外为微蜂窝分配频率，主要应用在微蜂窝数量较少的情况下。 另一种方案是为微蜂窝独立分配2M,3M频率带宽(10,15载频)，微蜂窝层采用频率复用模式，使用与宏蜂窝正交的频率，避免了邻频干扰，减少了频率规划的复杂性，易于进行网络扩容，这种方案适用于大量微蜂窝组成微蜂窝层的情况。 保利国际位于广州国际会展中心和国际博览会之间，那一带都是话务量要求较高地段，也是微蜂窝建设热点。所以本设计的微蜂窝采用第二种方案，独立分配频段。具体由中国联通广州分公司根据系统规划。 3.1.2 CDMA信源 CDMA采用光纤直放站作为信源，利用光路引用附近基站信号。其组网方式如下示意图: 电功 耦合器 电功 分器 ?BS 分器 ? ? 电功 分器 光远端机 光分光近端机 合器 ? ? ? 光远端机 本设计CDMA信源由CDMA基站耦合出来的信号，由光路经中继端传输至远端机，放大后送至天馈系统。CDMA信源选择的这个施主基站有三扇区，可以提供120爱而兰容量，而且用户数比较少，即使由于直放站的引用增加了话务量，基站仍然可以有足够的容量提供。 3.2 信号分布方式 本设计中GSM信号由建在保利国际负2楼机房的微蜂窝产生，CDMA信号利用光纤直放站用光路把附近基站信号引进来，然后通过合路器把两种信号引入同一天馈系统，实现CDMA和GSM共址共站共天线覆盖。整个区域将采用两种天线分布方式，平层采用全向吸顶 7 附 录 天线的方式和电梯采用室内壁挂天线进行联通移动网络信号的楼层及电梯覆盖。 3.3 设备选型 3.3.1 直放站 5W光纤直放站:输出功率为37dBm，增益为40dB; 5W的干放:输出功率为37dBm，增益为30dB; 2W的干放:输出功率为33dBm，增益为30dB。 3.3.2 合路器 CDMA800/GSM900合路器，隔离度为85dB。 3.3.3 天线 全向吸顶天线，增益为2.1dBi;室内壁挂天线，增益为6.0dBi。 3.3.4 无源器件 宽频两功分耦合器，插损3.3dB;宽频三功分耦合器，插损5.2dB; 宽频四功分耦合器，插损5.2dB;宽频6 dB耦合器，插损1.4dB; 宽频10 dB耦合器，插损0.6dB;宽频15 dB耦合器，插损0.3dB; 宽频20 dB耦合器，插损0.2dB;宽频25 dB耦合器，插损0.2dB; 1/2馈线，线损为7dB/100m;7/8馈线，线损为4dB/100m，要求由良好驻波比。 3.4 设备技术指标 表3-2RA-1082 CDMA光纤直放站技术指标 射频系统 上行 825,835MHz 频率范围 下行 870,880MHz 增益 上行:35,65dB， 下行:40,70dB 输出功率 上行: 0dBm， 下行:37dBm 最大输入电平 上行:-65dBm/FA， 下行:-25,-5dBm/FA 驻波比 ,1.5 监控功能 中继端机配置有线 Modem或无线Modem，可实现远程智能监控。近端可利用便携电脑进行本地 或对端(远端设置中继端或中继端设置远端)参数设置与状态查询。 监测:主要部件状态、输出功率、停电、过热、门禁、电源告警、驻波告警、本振失锁、自激 告警、低噪放故障。 远端机: 600×450×296(mm ) 51kg; 尺寸(长×宽×高) 重量 中继端机:480×365×265(mm ) 15kg; 8 附 录 表3-3 M-4000B-C1/C2 GSM功率直放机主要技术指标 上行:909,915MHz(带宽可选) 工作频段 下行:954,960MHz(带宽可选) 最大增益 35dB 增益可调范围 20dB(max)，1dB步进 最大ALC功率 下行:38dBm 上行:22dBm 电源、停电、过热告警 监控告警 驻波告警、下行输出低功率告警、下行输入低功率告警 尺寸(长×宽×高) 570×380×165(mm) M-4000B-C1 不带GSM Modem，可以实现集中监控。 型号说明 M-4000B-C2 带GSM Modem，可单机远程监控或作为集中远程监控的中继 通信端。 表3-4 M-4080B-C1/C2 CDMA室内功率直放机技术指标 工作频段 上行:825,835MHz 下行:870,880MHz 增 益 上行:?35dB; 下行:?35dB 增益可调范围 上行:20dB;下行:20dB 输出功率 上行:18dBm;下行: 37dBm 工作电源 155,285VAC/50Hz 尺寸(长×宽×高) 570×380×165(mm) 监控功能 查询项:输出功率、输出功率告警门限、功放开关、增益、电源掉电、电源故障、功放故障、过热。 控制项:增益、功放开关、输出功率告警门限、过热告警门限。 告警项:功放过功率、驻波告警、过温、电源告警、停电告警。 具备集中和远程监控功能 9 附 录 表3-5 M-4080A-C1/C2 GSM选频直放站技术指标 工作频段 上行:825~835MHz 下行:870~880MHz 增 益 上行:?35dB; 下行:?35dB 增益可调范围 上行:20dB; 下行:20dB 非损坏输入电平 上行:-10dBm ; 下行:23dBm ALC功率 27dBm 带内波动 ?3dB 驻波比 ,1.5 工作电源 155~285VAC/50Hz 电源功耗 70W 尺寸(长×宽×高) 378×244×120(mm) 重量 15kg 表3-6 M-4000A-C1/C2型GSM室内功率直放机 上行: 909~915MHz (6MHz) 工作频段 下行: 954~960MHz (6MHz) 最大增益 40dB 带内波动 ?2dB 下行: 33dBm(2W型) ALC功率 上行:22dBm 下行输出IP3 45dBm 互调衰减 ?-36dBm 杂散发射 ?-60dBm/30kHz(1GHz,12.8GHz) 上行噪声系数 ?5dB 驻波比 ?1.4 整机功耗 约35W(2W型) 外形尺寸(高×宽×深) 378×244×120(mm) 重 量 约11kg ?85% 相对湿度 10 附 录 表3-7 FD-U860D934.5B51NN0合路单元 用途 适用于GSM和CDMA基站信号合路 工作频率 CDMA: 825~880MHz GSM : 909~960MHz 带内插损 ?0.8dB 两路隔离 ?80 dB 回波损耗 ?18 dB 通带波动 ?0.5dB 输入最大功率 100W 阻抗 50Ω 接头 N型K头 对外连接端口数量 GSM、CDMA和合路端口各一个，共3个端口 表3-8 RC-5NK -06(10,15)F3宽频带耦合器 用途 多系统室内信号分布系统功率分配 工作频带 800~2300MHz 插损 6dB耦合器?1.8 dB 10dB耦合器?1.0 dB 15dB耦合器?0.7 dB 阻抗 50Ω 驻波比 ? 1.4:1 功率容量 100W 接头类型 N型K头 体积 242×63×25mm 重量 0.48 kg 环境温度 -40~85? 相对湿度 95, 11 附 录 表3-9 RD-52(3/4)N/NP-B3宽频带功分器 用途 多系统室内信号分布系统功率分配 工作频带 800-2400MHz 插损 二功分: ?0.3dB 三功分: ?0.3dB 四功分: ?0.3dB 驻波比 ?1.25 隔离度 25dB 功率容量 100W 接头类型 N型K头 体积 二功分:202×43×25mm 三功分:202×61×25mm 四功分:202×61×43mm 重量 二功分: 0.36 kg 四功分: 0.42kg 表3-10 IXD-360/V03-NW-A室内吸顶天线 频率范围 824,960MHz，1710,2300MHz 增益 2.1dBi 驻波比 ?1.5 水平波束宽度 360? 垂直波束宽度 180? 电气性能指标 极化方式 垂直极化 功率容量 50W 接头 N-K 阻抗 50Ω 重量 0.5 kg 机械性能指标 体积 φ200 mm, 高78 mm 天线罩材料 尼龙 12 附 录 表3-11 IWH-120/V06-NN 室内壁挂天线 电气性能指标 工作频率 806,960MHz ，1710,2550MHz 最大增益 6.0dBi 驻波比 ?1.5 极化方式 垂直极化 890 MHz:95?6? 水平波束宽度 1800 MHz: 75?6? 2200 MHz: 50?4? 890 MHz:110?6? 垂直波束宽度 1800 MHz: 48?4? 2200 MHz: 65?4? 体积 230×155×40mm 3.5 信号传播损耗分析 3.5.1 信号传播损耗 室内信号的传输是一个复杂的过程。不仅与天线口输出功率、传播距离有关，还会受到建筑结构、建筑材料以及内部阻挡物体的影响。 同时，由于室内引入分布系统后，信号泄漏会影响室外信号，链路预算要考虑室内外信号正常切换。 室内分布系统设计场强分析主要综合考虑以下几个问题:信号衰落因素，室内覆盖信号电平，低层楼宇对室外信号泄漏电平。 根据电磁波传输特性，在自由空间中，信号传播损耗为: PL=32.45+20lgf(MHz)+20lgd(km) (3-1) 对于CDMA800系统而言,其自由空间损耗如表3-12所示: 表3-13 PL(dB) =32.45+20lg(800)+20lgd(km)= 90.5+20lgd(km) 距离 1m 10m 20m 25m 30m 35m 40m 损耗 30 50 56 58 60 61 62 对于GSM900系统而言，其自由空间损耗如表3-13所示: 表3-13 PL(dB) =32.45+20lg(900)+20lgd(km)= 91.5+20lgd(km) 距离 1m 10m 20m 25m 30m 35m 40m 损耗 31 51 57 59 61 62 63 13 附 录 在室内，采用在COST-231基础上进行修正的Keenan-motley模型，其计算公式: L = PL + 10*N*Lgd(米) + FAF (3-2) 注:PL值可从表(2)、表(3)获得;N为同层衰减指数，办公楼N,1.5-3; FAF路径损耗附加值:玻璃8dB、隔墙15-20dB、预制板20-30dB、电梯35dB; 本站点属办公楼，取N为2.5，载频取GSM最大值960MHz,手机接收功率,天线口功率 ，天线增益，手机接收天线增益,自由空间损耗(PL),阻隔损耗(根据不同的环境定), 多径损耗,修正值(10*N*Lgd(米))。 在地下停车场覆盖区域较为空旷的地方，可以考虑FAF的值主要为多径损耗和汽车玻璃损耗。当天线口功率为6dBm时，计算机模拟测试得出下表3-14(其中参考距离d0为距离天线口1米处、本设计使用的全向吸顶天线的增益为2.1dBi): 表3-14 链路损耗(keenan-motley模型算法)(停车场与展厅) 距天发射手机天线口参考载波频自由空线距路径损玻璃多径天线天线发射功手机接距离 率 间损耗 离 耗 损耗 损耗 增益 增益 率 收功率 d0(m) f(MHZ) Ls(db) D(m) PL(db) (db) (db) db db (dBm) (dBm) 1 960 32.085 1 32.085 8 10 2.1 1 6 -40.99 1 960 32.085 2 40.394 8 10 2.1 1 6 -49.29 1 960 32.085 3 45.254 8 10 2.1 1 6 -54.15 1 960 32.085 4 48.702 8 10 2.1 1 6 -57.6 1 960 32.085 5 51.377 8 10 2.1 1 6 -60.28 1 960 32.085 6 53.562 8 10 2.1 1 6 -62.46 1 960 32.085 7 55.41 8 10 2.1 1 6 -64.31 1 960 32.085 8 57.011 8 10 2.1 1 6 -65.91 1 960 32.085 9 58.423 8 10 2.1 1 6 -67.32 1 960 32.085 10 59.685 8 10 2.1 1 6 -68.59 1 960 32.085 11 60.828 8 10 2.1 1 6 -69.73 1 960 32.085 12 61.871 8 10 2.1 1 6 -70.77 1 960 32.085 13 62.83 8 10 2.1 1 6 -71.73 1 960 32.085 14 63.719 8 10 2.1 1 6 -72.62 1 960 32.085 15 64.546 8 10 2.1 1 6 -73.45 1 960 32.085 16 65.319 8 10 2.1 1 6 -74.22 1 960 32.085 17 66.046 8 10 2.1 1 6 -74.95 1 960 32.085 18 66.731 8 10 2.1 1 6 -75.63 1 960 32.085 19 67.379 8 10 2.1 1 6 -76.28 1 960 32.085 20 67.994 8 10 2.1 1 6 -76.89 1 960 32.085 21 68.579 8 10 2.1 1 6 -77.48 1 960 32.085 22 69.136 8 10 2.1 1 6 -78.04 1 960 32.085 23 69.669 8 10 2.1 1 6 -78.57 14 附 录 续表3-14 距天发射手机天线口参考载波频自由空线距路径损玻璃多径天线天线发射功手机接距离 率 间损耗 离 耗 损耗 损耗 增益 增益 率 收功率 d0(m) f(MHZ) Ls(db) D(m) PL(db) (db) (db) db db (dBm) (dBm) 1 960 32.085 24 70.179 8 10 2.1 1 6 -79.08 1 960 32.085 25 70.669 8 10 2.1 1 6 -79.57 1 960 32.085 26 71.139 8 10 2.1 1 6 -80.04 1 960 32.085 27 71.591 8 10 2.1 1 6 -80.49 1 960 32.085 28 72.027 8 10 2.1 1 6 -80.93 1 960 32.085 29 72.448 8 10 2.1 1 6 -81.35 1 960 32.085 30 72.854 8 10 2.1 1 6 -81.75 1 960 32.085 31 73.247 8 10 2.1 1 6 -82.15 1 960 32.085 32 73.628 8 10 2.1 1 6 -82.53 1 960 32.085 33 73.996 8 10 2.1 1 6 -82.9 1 960 32.085 34 74.354 8 10 2.1 1 6 -83.25 1 960 32.085 35 74.702 8 10 2.1 1 6 -83.6 1 960 32.085 36 75.039 8 10 2.1 1 6 -83.94 1 960 32.085 37 75.368 8 10 2.1 1 6 -84.27 1 960 32.085 38 75.687 8 10 2.1 1 6 -84.59 1 960 32.085 39 75.999 8 10 2.1 1 6 -84.9 1 960 32.085 40 76.302 8 10 2.1 1 6 -85.2 由以上表格可知，在室内较为空旷的区域，当天线口功率为6dBm，满足技术指标手机的接收功率大于,82dBm时，信号覆盖半径最小为31米。 15 附 录 对设计地下二层的停车场和地下一层的展厅天线分布时，在较为空旷的区域取天线覆盖半径为30米，天线口功率大部分为6dBm以上，根据以上模拟分析满足覆盖要求。 在办公室这些较多阻隔的区域，考虑FAF的值主要为隔墙损耗和多路径损耗。隔墙 损耗取15dB。当天线口功率为7dBm时，有一墙阻隔时，计算机模拟测试得出表3-15: 表3-15 链路损耗(keenan-motley模型算法)(一堵墙) 距天硬隔发射手机天线口参考载波频自由空间线距路径损墙损多径天线天线发射功手机接距离 率 损耗 离 耗 耗 损耗 增益 增益 率 收功率 d0(m) f(MHZ) Ls(db) D(m) PL(db) (db) (db) db db (dBm) (dBm) 1 960 32.0854 1 32.085 15 10 2.1 1 7 -46.99 1 960 32.0854 2 40.394 15 10 2.1 1 7 -55.29 1 960 32.0854 3 45.254 15 10 2.1 1 7 -60.15 1 960 32.0854 4 48.702 15 10 2.1 1 7 -63.6 1 960 32.0854 5 51.377 15 10 2.1 1 7 -66.28 1 960 32.0854 6 53.562 15 10 2.1 1 7 -68.46 1 960 32.0854 7 55.41 15 10 2.1 1 7 -70.31 1 960 32.0854 8 57.011 15 10 2.1 1 7 -71.91 1 960 32.0854 9 58.423 15 10 2.1 1 7 -73.32 1 960 32.0854 10 59.685 15 10 2.1 1 7 -74.59 1 960 32.0854 11 60.828 15 10 2.1 1 7 -75.73 1 960 32.0854 12 61.871 15 10 2.1 1 7 -76.77 1 960 32.0854 13 62.83 15 10 2.1 1 7 -77.73 1 960 32.0854 14 63.719 15 10 2.1 1 7 -78.62 1 960 32.0854 15 64.546 15 10 2.1 1 7 -79.45 1 960 32.0854 16 65.319 15 10 2.1 1 7 -80.22 1 960 32.0854 17 66.046 15 10 2.1 1 7 -80.95 1 960 32.0854 18 66.731 15 10 2.1 1 7 -81.63 1 960 32.0854 19 67.379 15 10 2.1 1 7 -82.28 1 960 32.0854 20 67.994 15 10 2.1 1 7 -82.89 1 960 32.0854 21 68.579 15 10 2.1 1 7 -83.48 1 960 32.0854 22 69.136 15 10 2.1 1 7 -84.04 1 960 32.0854 23 69.669 15 10 2.1 1 7 -84.57 1 960 32.0854 24 70.179 15 10 2.1 1 7 -85.08 1 960 32.0854 25 70.669 15 10 2.1 1 7 -85.57 1 960 32.0854 26 71.139 15 10 2.1 1 7 -86.04 1 960 32.0854 27 71.591 15 10 2.1 1 7 -86.49 由以上表格可知，在室内较多阻隔的办公室，当天线口功率为7dBm，满足技术指标手机的接收功率大于,82dBm时，有一墙阻隔时，信号覆盖半径最小为19米。 16 附 录 在设计停车场靠近边缘房间区域和办公室中，因为考虑到留有余量，保证手机在每 处都可以接收到信号，取天线的覆盖半径为15米。而实际上，大部分的天线口功率在8dBm 以上(参考表6)，覆盖半径可以达到20米。同时也要考虑特殊环境特殊损耗，这留有余量 可以补充这特殊损耗(若墙隔为特制板，损耗为20dBm)的不足。经计算机模拟得出表3-16: 表3-16 链路损耗(keenan-motley模型算法)(一堵墙) 距天硬隔发射手机天线口参考载波频自由空间线距路径损墙损多径天线天线发射功手机接距离 率 损耗 离 耗 耗 损耗 增益 增益 率 收功率 d0(m) f(MHZ) Ls(db) D(m) PL(db) (db) (db) db db (dBm) (dBm) 1 960 32.0854 1 32.085 15 10 2.1 1 8 -45.99 1 960 32.0854 2 40.394 15 10 2.1 1 8 -54.29 1 960 32.0854 3 45.254 15 10 2.1 1 8 -59.15 1 960 32.0854 4 48.702 15 10 2.1 1 8 -62.6 1 960 32.0854 5 51.377 15 10 2.1 1 8 -65.28 1 960 32.0854 6 53.562 15 10 2.1 1 8 -67.46 1 960 32.0854 7 55.41 15 10 2.1 1 8 -69.31 1 960 32.0854 8 57.011 15 10 2.1 1 8 -70.91 1 960 32.0854 9 58.423 15 10 2.1 1 8 -72.32 1 960 32.0854 10 59.685 15 10 2.1 1 8 -73.59 1 960 32.0854 11 60.828 15 10 2.1 1 8 -74.73 1 960 32.0854 12 61.871 15 10 2.1 1 8 -75.77 1 960 32.0854 13 62.83 15 10 2.1 1 8 -76.73 1 960 32.0854 14 63.719 15 10 2.1 1 8 -77.62 1 960 32.0854 15 64.546 15 10 2.1 1 8 -78.45 1 960 32.0854 16 65.319 15 10 2.1 1 8 -79.22 1 960 32.0854 17 66.046 15 10 2.1 1 8 -79.95 1 960 32.0854 18 66.731 15 10 2.1 1 8 -80.63 1 960 32.0854 19 67.379 15 10 2.1 1 8 -81.28 1 960 32.0854 20 67.994 15 10 2.1 1 8 -81.89 1 960 32.0854 21 68.579 15 10 2.1 1 8 -82.48 1 960 32.0854 22 69.136 15 10 2.1 1 8 -83.04 1 960 32.0854 23 69.669 15 10 2.1 1 8 -83.57 1 960 32.0854 24 70.179 15 10 2.1 1 8 -84.08 1 960 32.0854 25 70.669 15 10 2.1 1 8 -84.57 1 960 32.0854 26 71.139 15 10 2.1 1 8 -85.04 1 960 32.0854 27 71.591 15 10 2.1 1 8 -85.49 以上是对有一堵墙阻隔的分析。同时，也要考虑有两堵墙阻隔的情况。此时墙隔损耗为30dBm，天线口功率为10dBm。经计算机模拟，天线覆盖范围得出表3-17: 17 附 录 表3-17 链路损耗(keenan-motley模型算法)(两堵墙) 手机距天天线口硬隔发射 自由空间线距天线参考距载波频路径损墙损多径天线发射功手机接 损耗 离 增益 离 率 耗 耗 损耗 增益 率 收功率 d0(m) f(MHZ) Ls(db) D(m) PL(db) (db) (db) db db (dBm) (dBm) 1 960 32.0854 1 32.085 30 10 2.1 1 10 -58.99 1 960 32.0854 2 40.394 30 10 2.1 1 10 -67.29 1 960 32.0854 3 45.254 30 10 2.1 1 10 -72.15 1 960 32.0854 4 48.702 30 10 2.1 1 10 -75.6 1 960 32.0854 5 51.377 30 10 2.1 1 10 -78.28 1 960 32.0854 6 53.562 30 10 2.1 1 10 -80.46 1 960 32.0854 7 55.41 30 10 2.1 1 10 -82.31 1 960 32.0854 8 57.011 30 10 2.1 1 10 -83.91 1 960 32.0854 9 58.423 30 10 2.1 1 10 -85.32 1 960 32.0854 10 59.685 30 10 2.1 1 10 -86.59 由以上表格分析可知，当有两墙阻隔时，即使天线口功率达到10dBm，它的覆盖范围也只是7米左右。由此可知，当信号经过两堵墙时，损耗很大，所以在设计天线分布时，要是有两堵墙的环境，会在两墙之间放一个天线，保证信号的覆盖。 在电梯井道这个特殊环境，墙隔损耗可达35dBm。当天线口功率为8dBm时，经计算机模拟，得出表3-18(电梯井道内使用的是定向壁挂天线，增益为6dBi): 表3-18 链路损耗(keenan-motley模型算法)(电梯井道内) 手机距天天线口硬隔 自由空间线距天线发射功手机接参考距载波频路径损墙损多径发射天 损耗 离 增益 离 率 耗 耗 损耗 线增益 率 收功率 d0(m) f(MHZ) Ls(db) D(m) PL(db) (db) (db) db db (dBm) (dBm) 1 960 32.085 1 32.085 35 10 6 1 9 -61.09 1 960 32.085 2 40.394 35 10 6 1 9 -69.39 1 960 32.085 3 45.254 35 10 6 1 9 -74.25 1 960 32.085 4 48.702 35 10 6 1 9 -77.7 1 960 32.085 5 51.377 35 10 6 1 9 -80.38 1 960 32.085 6 53.562 35 10 6 1 9 -82.56 1 960 32.085 7 55.41 35 10 6 1 9 -84.41 1 960 32.085 8 57.011 35 10 6 1 9 -86.01 由上表分析可知，当天线口功率为9dBm时，电梯井道内的定向天线横向覆盖范围6米左右。但仍然可以满足电梯的覆盖要求。因为一个电梯也只是三、四米左右。信号由电梯井道传到电梯内，强度仍大于手机的最低接收功率。不过，由于井道内上下是相通的，信号传播损耗较少，可相当于是较为空旷的区域，信号竖直传播距离可达30米。所以在设计电梯井道天线覆盖时，设计壁挂天线竖直挂，横向覆盖约为4米，上下覆盖距离约为 18 附 录 25米。 同时，由以上分析可知，由电梯井道内的信号传播到电梯外，已经很弱。为了手机能在电梯内到电梯厅有很好的切换，在设计时，在电梯厅范围会布置天线。这样可保证信号平滑切换。 以上分析是在计算机模拟情况下进行。到工程真正实施时，可根据具体环境天线分布做适当的调整。 3.5.2 边缘场强的设定 根据技术指标及以上表格分析，可以设定边缘场强。 CDMA网络信号: 82dBm, Ec/Io?-6;室外10米以外?,1、无线覆盖边缘场强:95%的区域室内?- 90dBm; 2、对于电梯、停车场等边缘地区覆盖场强?-87dBm，Ec/Io?-9。 GSM网络信号: 1、无线覆盖边缘场强:95%的区域室内?-80dBm，室外10米以外?,90dBm; 2、对于电梯、停车场等边缘地区覆盖场强?-85dBm。 各小区之间有良好的无间断切换”，为压制同时，也为了保证站点内部“覆盖区与周围 住中、高层区域窗外干扰信号，设置双网窗边区域覆盖场强为-78dBm。 3.6 上行噪声的分析 引入直放站设备，给手机和基站之间的信号增加了热噪声，增加热噪声的直接后果是降低了基站的接收灵敏度。下面看一下应如何正确设置直放站的增益，减小引入直放站对GSM网络的影响。 1)基站接收端的噪声 在没有引入直放站的情况下，基站接收端的噪声为热噪声和基站噪声系数之和，称为基站底噪声。 热噪声的计算公式为: N,10Lg[KTB] (3-3) 其中K为波次曼常数，T为绝对温度，B为信号带宽;基站噪声系数Nfbts一般为2dB。因此，基站接收端的底噪声电平Npbts为: Npbts=10Lg[KTB]，Nfbts =-121dBm/Hz，2dB ,,119dBm (3-4) 当引入直放站，该基站成为直放站的施主基站后，其接收端的噪声为基站底噪声加上直放站的噪声增量。 19 附 录 2)引入直放站后基站接收端噪声的变化 基站接收端接收到直放站的噪声电平与直放站的上行增益有关，要分析直放站上行增益对基站输入端噪声的影响。先从无线直放站引出相关的计算，直放站输出的噪声功率Np'rep为直放站的热噪声N加上直放站的噪声系数Nfrep再加上直放站的上行增益Grep, 即: Np'rep=10Lg[KTB]，Nfrep，Grep (3-5) 把从基站发射机至直放站的所有损耗计为路径损耗Lp，则直放站产生，在基站接收端的噪声电平Nprep为: Nprep = Np'rep -Lp =10Lg[KTB]，Nfrep，Grep -Lp =-121，Nfrep，Grep-Lp (1) (3-6) 引入直放站后，基站接收端的总噪声(NP)total为基站底噪声Nbts和直放站在基站接收端产生的噪声Nrep的叠加 即: (NP)total=10Lg[10Npbts+10Nprep]=NPbts+10Lg[1+10Nfrep-Nfbts+Grep-Lp] (3-7) 令10Lg[1+10Nfrep-Nfbts+Grep-Lp]= ΔNbts (3-8) 则: (NP)total =Npbts+ΔNbts (3-9) 从以上推算可以看到，引入直放站以后，基站接收端的噪声电平比无直放站时增加了ΔNbts，这个值为噪声增量。噪声增量与基站、直放站的噪声系数、直放站的增益、基站发射机至直放站的路径损耗有关。 根据公式(3-8)计算:当Nfrep-Nfbts+Grep-Lp,0时，基站接收端的噪声增量ΔNbts为3dB;当Nfrep-Nfbts+Grep-Lp,,6时，基站接收端的噪声增量为ΔNbts降为0.97 dB，也就是说基站的灵敏度下降了0.97 dB。这时，可以认为直放站引入基本上对基站的无影响。一般，基站噪声系数Nfbts为2dB，那么，按公式(1)计算直放站在基站接收端产生的噪声电平Nprep为,125dBm。 3.7 直放站上行增益设置 在本设计中，基站和直放站的噪声系数是一定的，噪声增量主要受直放站增益和基站发射机至直放站的路径损耗的影响。基站噪声系数Nfbts为2dB，直放站噪声系数Nfrep为4dB，那么，直放站的增益Grep应比基站发射机至直放站的路径损耗Lp小8dB，才能把基站接收端的噪声增量控制在1dB以内。 本设计光纤直放站从基站直接耦合信号，光纤直放站的路径损耗Lp为耦合器的耦合损耗，同样的原理，光纤直放站的上行增益需比耦合损耗小8dB左右。所以近端机选择50dB高耦合比的耦合器，使输入光纤直放站的信号在0dBm，这样，基站至光纤直放站的路径损耗为40dB左右，所以选用上行增益设置为40dB的光纤直放站，保证了光纤直放站引入后，原基站灵敏度基本不受影响。 但本设计的覆盖范围较大，要覆盖两层占地面积36000万平方米的地下室和36层2580平方米的办公楼。设计中用了一台CDMA光纤直放站和8台CDMA干放并联。此时，基站接收端的噪声为基站底噪声与基站接收到各直放站噪声的叠加，即， 20 附 录 n ,10lg[10，10] (3-10) Nprep,NPNPtotalBTSi,i1 Nprepi为每一个干放在基站接收端产生的噪声，n为干放的数量。为了控制干放总的噪声水平，即总的ΔNbts保持小于,dB，需要减小每一个干放的增益。假设每一个直放站对基站产生的噪声增量ΔNbts相等，那么，n个直放站时每一个干放在基站接收端产生的噪声Np'rep与一个直放站时产生的噪声,125dBm相比，需满足以下公式: Np'rep<-125-10Lgn 。 如果每一个干放的路径损耗大约相等，那么使用n个干放并联时，每一个干放的增益G'rep比一个直放站时的增益Grep小10Lgn，即 G'rep,Grep-10Lgn。 ,所以可以算出，当n,8时，G'rep,Grep-10Lgn,40dBm,9.03dBm 30dBm。所以选用的干放增益最大值为35 dBm，这样，8个干放并联在基站接收端产生的总噪声增量将控制在1dB以内，不会干扰基站接收机的灵敏度。 3.8 直放站下行增益设置 为了控制直放站的输出功率，需要设置光纤直放站的下行增益，则需要考虑直放站与手机之间上下行平衡的问题。为保证上下行平衡，直放站的发射功率需满足以下公式: 直放站发射功率Po，直放站噪声系数Nf,手机发射功率Pm，手机噪声系数Nfm其中:手机最大发射功率Pm,33dBm手机噪声系数,6dB直放站噪声系数,4dB因此直放站的发射功率Po最大为:Po=33+6-4=35 dBm。 3.9 系统上下行平衡分析 系统上下行平衡才可以保证接收机灵敏度不会降低。可以由以下分析求出上下行差异的允许值: 一、由发射功率和接收灵敏度计算允许的传播衰减Lu 1、下行允许的传播衰减Lu 设:移动台接收机灵敏度Prs(W);移动台接收机的最低保护功率Psrmin(W) 移动台接收机的最低保护功率Psrmin(W): Psrmin(dBW) = 移动台接收机灵敏度+环境恶化量 = Prs(dBW)+d d —— 环境恶化量。 所以下行允许的传播衰减Lu为: Lu(下) = 10 lg (Pn) +Gn + Gs , Psrmin(dBW) ,LD; Pn —— 基站发射功率，单位W。 Gn —— 天线增益。室内吸顶天线为3dB; Gs —— 移动台天线增益(一般为0dB); 下行馈线传输系统的衰减LD 21 附 录 2、上行允许的传播衰减Lu 设:基站接收机灵敏度Prn(W);基站接收机的最低保护功率Pnrmin(W) 基站接收机的最低保护功率: Pnrmin(dBW) = 基站接收机灵敏度+环境恶化量 = Prn(dBW)+d 上行馈线传输系统的衰减LU; 上行允许的传播衰减Lu为: Lu(上) = 10 lg (Ps)+ Gs + Gn , Pnrmin(dBW),LU; 上下行差异 = Lu(下)— Lu(上)= 10 lg (Pn / Ps) — Psrmin(dBW) + Pnrmin(dBW) ,LD+ LU 由于在室内环境中，移动台与基站基本处于同一环境中，环境恶化量基本一致，上式简化为: 上下行差异 = Lu(下)— Lu(上)= 10 lg (Pn / Ps) — Psr(dBW) + Pnr(dBW) ,LD+ LU 所以，系统的上下行的平衡主要与发射功率和接收灵敏度相关。本设计使用的GSM微蜂窝系统发射功率2W，接收灵敏度-117dBm。手机发射功率0.2W，-102dBm。所以: 上下行差异(dB) =10 lg (500 / 10) + 127 – 142,LD+ LU?17-15,LD+ LU = 5(dB),LD+ LU 则上下行差异必须限制在5dB之内，才不会对信源基站造成影响。 设计的系统是建立在上面的理论计算上的，能够保证平衡。所以室内分布系统的上下行平衡关键在于室内馈线传输系统的LD、LU上。理论上: LD = LGD ,FALD; LU = LGU ,FALU; LD , LU = (LGD,LGU),(FALD , FALU ); FALD —— 为干放的下行传输增益; FALU —— 为干放的上行传输增益; LGD —— 室内无源馈线传输系统下行损耗; LGU —— 室内无源馈线传输系统上行损耗; 在室内馈线传输系统中，功分器、耦合器和合路器等无源功率分配器件的上下行损耗并不严格一致，即: LD ? LU ; 因此室内馈线传输系统会造成整个系统的上下行功率传输平衡的附加影响。而且因为内馈线传输系统采用的功率分配器件的作用，一般LD > LU，这就祢补了原系统的下行比上行大5dB的不平衡。理论上，为了消除这个影响，必须做到: 0 ? LD , LU; 即: FALD , FALU ? LGD , LGU; 但在实际测试的时候可对干放的上下行增益加以调整。而实际上在室内馈线传输系统中上 22 附 录 面公式能够得到满足。 3.10 方案特点分析 3.10.1 建筑特点 广州保利国际广场属于高级国际写字楼，其中本设计仅对其中的北塔覆盖，包括两层地下室和四层夹层有38层，高达165米。地下室有36000平方米，办公楼有2580平方米，需要覆盖的区域很大。 3.10.2 设计特点 保利国际属于高级办公楼，总的占地面积有对话音质量及话务量都有较高的要求。对于GSM则信源，则采用2W的微蜂窝，输出功率为37 dBm。微蜂窝机房设在负二层。CDMA则耦合附近CDMA基站信号，利用光路引进，再用光纤直放站放大。然后用型号FD-U860D934.5B51NN0的CDMA800/GSM900合路单元，将两路信号引入同一天馈系统，实现CDMA和GSM共址共站共天线覆盖。 由于工程量浩大，本设计分别使用了8台GSM和CDMA干放，共16台。其中6台5W，发射功率为37dBm;10台2W，发射功率为33 dBm。中国联通为留有余量，实际的输出功率分别为34dBm和30 dBm。由于地下室站地面积有36000平方米，每层均采用了干放，共布了55副天线;十五部电梯及1F-3F(当中包括9.3米夹层和5.2米夹层)使用了两台干放，共布了57副天线;4F-9F和10F-15F分别使用了两台干放，共84副天线; 16F-20F(当中包括8.3米夹层和7.9米夹层)使用了两台干放，共布了42副天线;同样的，21F-27F和28F-32F分别使用了两台干放，共84副天线。总共使用了285副吸顶天线，37壁挂天线。其中每层夹层只用了两个天线，集中覆盖在电梯附近。因为其他地方较为空旷，两个天线可以满足覆盖要求。 3.11 覆盖分析 天线分布严格按照边缘场强要求及覆盖目标设计，通过对信号泄露的控制，可确保系统受外界网络或对外界网络的影响最小，通话质量良好。在大楼各个出入口及交界处附近均放置了天线保证了进出大楼的切换正常及电梯进出平滑过渡。在大楼中、高层区域窗边采用安置定向吸顶天线方式覆盖，大楼中、高层窗边区域室内覆盖电平均高于-70dBm，平均高于窗外干扰信号6dB。大楼高层区域窗边将继续使用室内信号，不产生切换问题。 4 安装说明 4.1 主设备的安装 光纤远端机采用壁挂安装的方式安装于北塔楼B2F微蜂窝机房的北面墙壁上，离地1.5m。中继机也采用壁挂安装的方式，安装于CDMA基站机房的东面墙壁上，离地1.5m。 主机输出线缆安装在100×40mm的线槽内走线。 23 附 录 干放采用壁挂安装的方式安装于北塔楼B2F、B1F、6F、12F、8.3米夹层、23放、29F弱电间的墙壁上，离地在1.5m。 干放输出线缆安装在100×40mm的线槽内走线。 4.2 附件的安装 附件安装主要是指光纤直放站的波分复用单元、光耦合单元、中继耦合器等设备的安装和光路连接。 1)波分复用单元和光耦合单元 波分复用单元和光耦合单元原则上必须放置在用户光端机架上并用螺钉固定，若无条件，也可固定在走线架上。 2)中继耦合器 中继耦合器安装在用户基站上方的走线架上，串接在跳线与主馈线之间并加以固定。 3)光路连接 主机用尾纤和适当光衰减器或光法兰接头与用户的光缆连接，注意保护尾纤头以防止碰撞，使用前用无水酒精清洁尾纤头以防止灰尘沾染。 连接时插销与插孔要准确对位，连接螺母要拧到底。 当系统采用波分复用时，在与用户光系统连接前必须测试并确保波分复用单元均处于正常状态。 尾纤必须用蓝色波纹管保护后走线，用扎带固定在走线架上。 4.3 馈线的安装 主机引出馈线需要弯曲时，要求弯曲角保持圆滑，其弯曲曲率不能小于下表的规定: 7/8馈线，一次性弯曲的半径最小为120mm，二次弯曲的半径最小为360mm; 1/2普通馈线，一次性弯曲的半径最小为70mm，二次弯曲的半径最小为210mm; 1/2超柔馈线，一次性弯曲的半径最小为40mm，二次弯曲的半径最小为120mm。 所有与设备相连的电缆要求接触良好，不能有松动的现象，馈线连接处驻波比必须小于1.3，金属天花背面安装天线，在天线做好有效的隔离措施后天线的驻波比不能大于1.45。 注意走线的美观，室内馈线没有业主要求，不用PVC套管，在机房、线井和天花吊顶中布放的馈线不能套用PVC套管。所有7/8的馈线要用粗扎带捆扎。 馈线所经过的线井应为电气管井 即弱电井，确保无强电、强磁的干扰。室内布线不能与强电走线和消防管绑扎，尽量利用墙壁和可用的业主走线架独立走线，有需要时安装万能角铁走线架辅助布线。 馈线的连接头必须安装牢固，正确使用专用的做头工具，严格按照说明上的步骤进行， 24 附 录 接头不可有松动馈线芯及外皮不可有毛刺，拧紧时要固定住下部拧上部，确保接触良好，保持驻波比<1.3以下，并做防水密封处理，放水胶不能外露。 4.4 天线的安装 天线放置要平稳牢固，安放位置要合理美观。 若为吸顶式天线，可以固定安装在天花或天花吊顶下，保证天线水平美观，并且不破坏室内整体环境。天花吊顶为石膏板或木质，可以将天线安装在天花吊顶内，但必须用天线支架对天线做牢固固定，不能任意摆放，支架捆绑所用的扎带不可少于4条。金属天花吊顶的要求在天线背板加橡胶隔离垫。在所有天线附近尽量留有生口位。 若为挂墙式天线，必须牢固地安装在墙上，保证天线垂直美观，并且不破坏室内整体环境。 无源器件用扎带、固定件牢固固定，不允许悬空。 4.5 标签 馈线、电源线、主设备、网路器件和天线等设备安装完毕都必须贴上中国联通标签，内容包括每个器件的名称和楼层，标签明细和设计文件的系统原理图对应。 4.6 电源设备的安装 设备需要电源类型为220VAC，从业主电房配电箱中取得，要求安装配电箱、插座,主机需接到保护地。 微蜂窝、直放站电表箱电源必需接到电闸前，不可从电源线路上剥接。若主机架电源线与空气开关因为距离太远，不能一次到达空气开关的，在接口处加装接线柱并加以保护，不能直接和其他电缆捆扎在一起。 有源设备的电源线接在不间断电源的开关前端，不能在弱电井中穿电源线。电源线必须走线槽或铁管，要保持良好的接地。配电箱内的走线要美观可参照配电箱内原有的走线，要使用硬线，线槽要美观、牢固。 4.7 接地的安装 接地应用截面积不小于16平方毫米的接地线接地。 对于干线放大器、光纤分布系统的主机单元设备必须接地，并应用16平方毫米的接地线与建筑物的主地线连接，施主天线不在建筑避雷保护范围内，施主线架必须接地，施主馈线保证两点接地。 1)主机设备 接地应用截面积不小于16平方毫米的接地线接地。 对于干线放大器、光纤分布系统的主机单元设备必须接地，并应用16平方毫米的接地线 25 附 录 与建筑物的主地线连接，施主天线不在建筑避雷保护范围内，施主线架必须接地，施主馈线保证两点接地。 2)馈线接地 室外馈线必须接地。每条馈线都应用接地件和截面积为16平方毫米的接地线接地，并且接地点应在近直放站一端。 馈线的接地线要求顺着馈线下行的方向进行接地，不允许向上走线。 为了减少馈线的接地线的电感，要求接地线的弯曲角度大于90度，曲率半径大于130毫米。 天线支撑件等室外设施都要求接地，并且要求接地电阻小于5欧姆。 主机保护地、馈线、天线支撑件的接地点应分开。每个接地点要求接触良好，不得有松动现象，并作防氧化处理(加涂防锈漆、银粉、黄油等)。 所有接地线应用线码或扎带固定，固定间距为0.3米，外观应平直美观。 3)避雷针 抱杆避雷针要求直径12~14mm，长度60~80cm，电气性能良好，接地良好。室外天线都应在避雷针的45度保护角之内。 4.8 电磁辐射防护 根据中华人民共和国国家标准《电磁辐射防护规定》，即国标GB8702-88，电磁辐射的限值为: 公众照射:在一天24小时内,环境电磁辐射的场量参数在任意连续6分钟内的平均 值应满足功率密度<0. 4 W/m2 (频率为30,3000MHz)。 职业照射:在一天8小时工作时间内,电磁辐射功率密度的平均值(连续6分钟)应 <2W/平方米(频率为30,3000MHz)。 对电磁辐射源豁免的要求为:输出功率等于或小于15W的移动无线通信设备。频 率为3-300000MHz时，电磁辐射体的等效辐射功率小于100W。 对天线口最强信号电平(除去电梯内天线)进行计算，得出最强功率密度。 本设计最强天线口功率为12.0dBm，将该天线看为一个点源，最短半径为2米,采用球面积公式S=4πR2，得出该点源覆盖半径2米内最强功率密度为0.238W/m2。 因此，本设计的电磁辐射符合国家标准《电磁辐射防护规定》。 5 工程验收标准及流程 当完成系统总体质量的自检，并确认系统质量达到现场验收规范要求，则向分公司建设管理部门提交工程初验申请。 在初验合格后，3个月试运行期内，系统运行指标每月考核周达到验收规范规定的要求，且无用户投诉，建设管理部门组织系统终验。 26 附 录 5.1 直放站测试流程及标准 直放站测试流程一般按以下步骤进行: 1)测试直放站下行输出功率 5W)，从频谱仪中读取最强使用频谱仪测试。本设计光纤直放站的输出功率是37dBm( 的BCCH载频信号强度(dBm)，并加上信号输出口衰减数值(30dB)。 2)计算直放站下行增益(dB) 直放站下行增益=下行输出功率-施主天线输入信号强度。 3)测试直放站上行增益(一般与下行增益相差在5dB之内) 使用带扫频源的频谱仪。从频谱仪的扫频源输出一个扫频信号到直放站的上行输入口， 频谱仪接直放站上行输出口(频谱仪一般加30dB的衰减器)，从频谱仪读取输出的上 行中心频率的信号强度，加上衰减数值，同时减去扫频输出信号强度，即为上行增益。 用该方法同时也可以测试直放站上下行信号的平坦度和带外抑制。 4)直放站上行底噪(到达基站的底噪,-120dBm) 使用频谱仪。直放站下行输出口接分布系统，上行输出口接频谱仪，频谱仪中心频率 调整到与系统上行中心频率一致，从频谱仪中读取噪声信号强度。 计算公式:到达施主基站的上行底噪=直放站接收电平+直放站上行底噪-施主基站发射 功率(一般取37dBm) 干放测试流程一般按以下步骤进行: 1)干放所带分布系统驻波比(,1.5) 使用驻波比测试仪。从合路器输出口进行测试。 2)输入信号强度 使用频谱仪。从频谱仪中读取最强的BCCH载频信号强度(dBm)，并记录其载频号。 3)干放下行输出功率 使用频谱仪。从频谱仪中读取最强的BCCH载频信号强度(dBm)，并加上信号输出口衰 减数值(30dB)。 4)计算干放下行增益(dB) 计算公式:干放下行增益=下行输出功率-干放下行输入信号强度。 5)干放上行增益 使用带扫频源的频谱仪。从频谱仪的扫频源输出一个扫频信号到干放的上行输入口， 频谱仪接干放上行输出口(频谱仪一般加30dB的衰减器)，从频谱仪读取输出的上行 中心频率的信号强度，加上衰减数值，同时减去扫频输出信号强度，即为上行增益。 6)干放上行底噪 使用频谱仪。干放下行输出口接分布系统，上行输出口接频谱仪，频谱仪中心频率调 整到与系统上行中心频率一致，从频谱仪中读取噪声信号强度。 27 附 录 5.2 工程工艺测试 本设计中工程工艺测试有五个项目:直放站设备安装工艺检验、电源箱、馈线、天线、标签。 1)直放站 通常测试规范如下:位置要符合设计要求;垂直度偏差?0.1%;抗震加固符合《通信 设备安装抗震设计暂行规定》和设计要求;保护接地要良好可靠;设备外表面光泽平 滑无划痕和缺陷。现场检查安装符合规范才可以通过验收。 2)电源箱 验收内部走线。现场检查线路是否整齐，电源线是否从空气开关或保险引出。 3)馈线 验收走线。现场检查线缆是否顺直、整齐，按顺序下线。 4)天线 验收固定度。现场检查天线是否固定牢固，美观。 5)标签 现场检查线缆标识是否明显清晰。 只有以上各个项目检查合格，方可通过工艺验收。 28 附 录 6 工程预算 6.1 材料预算 表6-1 序单单价合计金号 名称 型号 物料编码 数量 位 ,元, 额,元, 1 1 GSM蜂窝 联通提供 台 RA-1082-L CDMA光纤 2 600001-000375-0000 1 直放站中继端 ,220V,1.55, 台 25000 25000 RA-1082-R CDMA光纤 4 600001-000169-0000 1 直放站远端机 ,5W～220V～1.31, 台 24000 24000 5 M-4080A-C2 600004-000204-0000 5 CDMA干放 台 19500 97500 6 M-4000A-C2 600004-000110-0000 5 GSM干放 台 21500 107500 7 M-4080B-C1 600004-000141-0000 3 CDMA干放(5W) 台 23500 70500 8 M-4000B-C2 600004-000028-0000 3 GSM干放(5W) 台 23500 70500 9 RB-NKC1 200303-000014-00 1 大功率电桥 个 248 248 10 RC-5PJ/PK/NK-50C 200302-000024-00 1 大功率耦合器 个 300 300 11 TF5 101003-000041-00 1 负载 个 110 110 14 FD-U860D934.5B5NN01 200705-000018-00 8 合路单元 台 1900 15200 15 IXD-360/V03-NW-A 700201-000020-0000 284 室内吸顶天线 个 240 68160 16 IWH-120/V06-NN 700201-000030-0000 38 壁挂天线 个 315 11970 17 RD-52N/NP-B3 690301-000087-0000 72 宽频带二功分器 个 230 16560 29 附 录 18 RD-53N/NP-B3 690301-000089-0000 78 宽频带三功分器 个 250 19500 19 RD-54N/NP-B3 690301-000091-0000 2 宽频带四功分器 个 260 520 20 RC-5NK-06F3 690302-000116-0000 17 宽频耦合器 个 260 4420 21 RC-5NK-10F3 690302-000117-0000 55 宽频耦合器 个 260 14300 22 RC-5NK-15F3 690302-000118-0000 2 宽频耦合器 个 260 520 23 RC-5NK-20F3 690302-000119-0000 11 宽频耦合器 个 280 3080 24 RC-5NK-25F3 690302-000120-0000 9 宽频耦合器 个 280 2520 25 400604-000012 1860 1/2馈线 亨通 米 10.9 20274 26 400502-000020 584 1/2公头 亨通 个 18.9 51976 27 400604-000013 4520 7/8馈线 亨通 米 21.46 96999 28 400502-000025 210 7/8公头 亨通 个 30 6300 29 N-JWK 100599-000227-05 18 转接头 个 23 414 30 102305-000103-00 700 万用角铁 40*40*1.8 白色 米 7 4900 31 102302-000005-00 220 PVC管 Ф40mm～白色 米 7 1540 32 102302-000305-00 158 PVC管码 Ф40mm～白色 个 1 158 33 102302-000209-00 100 直通头 Ф40mm～白色 个 2 200 34 102302-000105-00 24 波纹管 Ф40mm～白色 米 5 120 35 102302-000004-00 90 PVC管 Ф32mm～白色 米 6 540 30 附 录 续表6-1 序单单价合计金号 名称 型号 物料编码 数量 位 ,元, 额,元, 36 102302-000104-00 20 波纹管 Ф32mm～白色 米 5 100 37 PVC管码 Ф32mm～白色 38 102302-000304-00 50 个 1 50 102302-000206-00 40 直通头 Ф32mm～白色 个 2 80 39 PVC管 Ф20mm～白色 40 102302-000002-00 20 米 6 120 102302-000102-00 10 波纹管 Ф20mm～白色 米 5 50 41 102302-000302-00 20 PVC管码 Ф20mm～白色 个 1 20 42 102302-000202-00 15 直通头 Ф20mm～白色 个 2 30 47 10A 102304-000502-00 20 空气开关 个 35 700 48 102304-000301-00 18 电源插座 二三插,金星牌, 个 11 198 49 2 2.5mmx3 100603-000034-00 200 电源线 米 6 1200 50 2 16mm 100603-000033-00 50 地线 米 7 3500 51 100×40 102302-000012-00 15 线槽 米 6 90 52 300×30×5 102304-000025-00 9 接地排 个 75 675 53 102301-000104-00 6 电工胶布 窄白 卷 6 36 54 102301-000102-00 6 电工胶布 宽黑 卷 6 36 31 附 录 续表6-1 序单单价合计金号 名称 型号 物料编码 数量 位 ,元, 额,元, 55 0.5kg 102310-000084-00 3 黄油 袋 20 60 56 1kg 102301-000108-00 5 防火胶泥 袋 40 200 57 7.6×370 102301-000206-00 3500 黑扎带 条 4 14000 58 3.6×250 102301-000205-00 300 白扎带 条 5 1500 59 200A 102304-000205-00 30 接地端子 个 75 2250 60 总金额 627574(元) 6.2 工程预算 工程安装费=设备材料费*10%,627574×10,,62757.4元 6.3 预算金额合计 合计预算总金额(包括主机、含馈线)=材料费+工程安装费 ,62757.4，627574,690331.4元 32 附 录 鸣谢 33 附 录 参考文献 [1]原邮电部颁布的《900MHZ TDMA数字公用陆地蜂窝移动通信网路设计体制》(TZ019-95); [2]原邮电部颁布的《1800MHZ TDMA数字移动通信工程设计暂行规定》(部内标准); [3]国家无线电管理委员会，国无管[1994]19号文《关于公众数字蜂窝移动通信系统使用 频段的通知》; [4]中国联合通信有限公司1994年8月颁布的《数字蜂窝GSM移动通信网络技术体制》(暂 行); [5] 苏华鸿 蜂窝移动通信射频工程 人民邮电出版社2005-1-1 | [6] 戴美泰 GSM移动通信网络优化 人民邮电出版社 2003-4-1 [7] 原邮电部邮部[1996]54号，邮电通信建设工程竣工验收办法[S]( [8] YD 5068-98，移动通信基站防雷与接地设计规范[S]( [J](2004，(1):18—20 [9] 车驾雄(PAS系统规划中的若干问题探讨(广东通信技术 [10]中国联通公司《CDMA网基本建设工程管理办法》; [11]国标GB8702,88《电磁辐射防护规范》; [12]国家通信行业标准，YD5039,97《通信工程建设环境保护技术规定》 [13]《移动通信》(第三版) 郭梯云、邬国杨、李建东编著西安电子科技大学出版社 [14]《蜂窝移动通信射频工程》苏华鸿、孙孺石、杨孜勤、王秉钧编著 人民邮电出版社 [15] Stalling W. Wireless Communication and Networking. Prentice Hall Inc. , 2002 [16] Cai I and Goodman D J. General Packet Radio Service in GSM. IEEE Communications Magazine, October 1997;122-131 34 附 录 附图 系统原理图 图号:B1——B2F原理图 B2 ——B1F原理图 B3(1)——电梯N13及1F,3F原理图 B3(2)——电梯N1,N12、N14,N15原理图 B4——4F,9F原理图 B5——10F,15F原理图 B6——16F,20F原理图 B7——21F,26F原理图 B8——27F,32F原理图 B9——总的系统原理图 B10——系统配电图 天线分布图 图号: A1——B2F天线分布图 A2 ——B1F天线分布图 A3——北区1F天线分布图 A4——北区2F,17F天线分布图 A5——北区18F,32F天线分布图 A6——北区8.3米夹层天线分布图 A7——北区7.9米夹层天线分布图 A8——北区9.2米夹层天线分布图 A9——北区5.2米夹层天线分布图 A10——电梯井道 设备安装图 图号: C1——B2FGSM微蜂窝北面墙机房C1 C2 ——B2FGSM微蜂窝机房东面墙C2 35 附 录 C3——B2F弱电槽安装图C3 C4——B1F弱电槽北面墙安装图C4 C5——B1F弱电槽东面墙安装图C5 C6——6F弱电槽安装图C6 C7——12F弱电槽安装图C7 C8——8.3JF弱电槽安装图C8 C9——23F弱电槽安装图C9 C10——29F弱电槽安装图C10 36