GSM室内分布及直放站资料Word文档下载推荐.docx

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对于较大型的写字楼、商场等,一方面考虑填补盲区,改善弱信号区,另一方面要考虑话务的吸纳；

而对于重点的建筑,如会展中心、地铁、大型商务楼等,则还要考虑多系统的兼容.在完成室内覆盖的过程中,通常会遇到以下问题：

1.多系统（如GSM900、DCS1800、WLAN以及未来的3G系统）如何兼容.

2.高层建筑边缘的电磁场干扰问题.

3.话务如何合理分配.

4.频率如何合理复用.

5.如何合理的运用有源设备（放大器、光纤直放站等）.

6.高层室内覆盖信号的泄漏.

解决上述问题的关键是室内分布系统技术的合理运用,才能使网络具有高质量的同时还有最好的投资回报率.

二、室外覆盖的补充和延伸

在网络的初期建设过程中,在城市、乡、镇所在地,分布了相应的基站,这些地方投资回报率较高.在网络的不断完善中,需要填补剩余的盲区,如村落、公路等.这些地方话务量较小,但覆盖这些地方有利于提高网络指标（如切换成功率等）及树立提高运营商良好的形象,增强市场竞争力.这些区域的优化过程中要重点考虑信道利用率和投资回报率.

对于密集型的住宅小区这类特殊的室外区域,环境优美,高端用户较多,因此一方面必需加强覆盖,另一方面在工程的建设中要考虑与环境的协调,增加了施工的难度.在解决这类问题上要有合理的设计思路及与环境和谐的设备（如隐蔽天线、特殊外形天线、放大器等）.

三、现有基站覆盖的优化

随着网络规模的不断扩大,基站数量不断增加,在此过程中需要不断地对基站范围重新规划.在城市内,由于话务密度越来越高,一般采用降低基站天线高度、使用水平波瓣窄的基站天线及天线下倾等方法来调整覆盖范围；

在郊区,需要优化的方面是覆盖而不是增加话务,因此一般采用增加发射功率（必要时采用塔顶放大器）、使用高增益的基站天线等方法来延伸覆盖范围.

四、引进多媒体新业务

GPRS、WLAN等新业务的引入,为用户提供了更多款式的信息服务,也充分展现了网络信息的强大魅力,这对增加市场实力,稳定中扩大高端用户数量是很有意义的.

多年来通过与移动通信公司的密切合作,京信公司深深体会到只有移动运营商业务发展了,才有京信公司的发展空间.因此京信公司一直在努力地实践着为移动运营商建设精品网络的使命,不断提供具有强大市场竞争力的产品技术.

以下各章节将对网络优化、延伸覆盖、提高信道利用率引入新业务等进行详细阐述.主要内容包括：

室内覆盖系统、远端天线系统、室外无线直放站、特殊区域覆盖、WLAN技术、直放站技术以及京信公司开发的具有自主知识产权的有源设备和无源器件的介绍或运用.我们坚信只要运营商需要,京信公司就会及时开发出适应市场需要的产品和提供完善的服务,真正达到全方位为移动运营商服务的宗旨.

第二篇移动通信室内覆盖系统

随着城市建设的不断发展,高层及大型建筑越来越多,这些建筑规模大、结构复杂,对移动通信信号有很强的屏蔽作用,导致在建筑区域内形成通信覆盖盲区,用户难以正常通话.同时,在某些大型建筑物内,如超市、商场、会议会展中心,无线覆盖也很差.要解决以上问题必须采用室内覆盖系统.

一、室内覆盖系统需考虑的问题

1.电磁环境

首先,对一座高层建筑而言,其外围移动通信电磁环境可大致按如下模式描述：

（1）对于建筑低层：

由于周围建筑物阻挡导致信号很弱,地下车库、地下商场等区域信号衰落更大,基本上处于盲区状态,在这些区域用户很难正常通话乃至很难接入；

（2）对于建筑物中层：

由于有一定高度,可以收到来自周围多个基站的信号,导致这些区域信号重叠严重,此时虽然各信号强度较好,但由于没有占主导地位的信号,系统会产生频繁的切换,乒乓效应严重,通话依然不能正常进行；

（3）对于建筑物高层：

由于周围基站较多同频、邻频干扰严重造成该区域电磁环境恶化,导致建筑高层区域不能通话,从而产生严重的孤岛效应,形成通话盲区.

（4）对于建筑物特别地区：

由于周围建筑物严重屏蔽,导致大楼电梯、大楼中间部位、消防通道等处为信号盲区.

其次,在建筑物内,由于各种墙体的阻挡,信号衰落可达10~25dB,致使室内形成了弱信号区或盲区,电梯内信号衰落可达40~60dB.

此外,建筑物周围各种环境对室内信号的强度也会产生很大影响.例如植被对电磁波有一定的吸收作用,信号穿透植被时会有较大衰落,到达室内的信号就会更弱.

2.话务容量

在一些通信热点地区,如大型超市、商场、会议会展中心,移动用户量很大,通话频率高,基站所提供的载频往往不能满足忙时话务量需求,结果导致忙时无线信道拥塞,呼损率变高,用户得不到良好服务,而用户的不断呼叫又增加了系统的负荷.话务的损失不仅降低了运营商形象,也减少了话费收入.

二、室内覆盖系统的作用

1.克服建筑物屏蔽,填补通信盲区.

2.改善网络指标,扩充网络容量.

3.解决信号的干扰问题.

4.吸收话务量,增加话费收入.

5.通过深度覆盖,为客户提供优质的服务,吸引更多的新用户,同时也树立了良好的企业形象.

三、室内覆盖系统的建设

室内覆盖系统主要由信源和天馈覆盖系统二部分组成.信源为系统提供通话所需的载频,天馈覆盖系统则将信号功率传递到各覆盖区域,提供良好的覆盖.室内覆盖系统建设一般包含以下步骤：

1.正确的话务预测

话务量的合理预测对合理建设室内覆盖系统有很大影响.话务量预测太小会导致话务量吸收不充分、网络拥塞等现象,造成信源从新配置投资；

话务量预测太大则会引起昂贵的蜂窝等信源设备的浪费,因此在留有一定裕量的前提下话务量预测一定要合理.

我们在实际工作中,经过大量测试、调查,总结了一套比较科学合理的话务量预测模型,应用这些话务模型可以较准确地预测写字楼、商场、会展会议中心、各类宾馆、娱乐场所、地下车库（停车场）、居民小区等区域的话务需求.根据模型预测的同时,还需结合实际人员流量、入住率等指标对话务需求进行修正.

2.确定室内传播模型

在室内影响电磁波传播的因素很多,墙、顶、地、人和室内物体等都会引起电磁的反射、折射、散射和吸收,电磁场分布十分复杂,传播模型也多种多样.因此正确选择传播模型十分重要,而且一定要由实测数据加以修正,理论的传播模式见本文第六篇之《五、直放站覆盖采用的无线传播模型》中式

（2）.

3.选取信源

选取信源时必须充分了解覆盖区域的特点及话务需求.话务量不大的区域,可以选用现有基站较空闲的载频作为信源；

话务量大的区域,必须增加新的载频作为信源.

（1）选用现有较空闲的载频基站作为信源

话务量不大的覆盖区,可选择现有较空闲的载频基站作为信源,这样既满足了覆盖要求,又提高了原有载频的利用率,但应注意不要因室内覆盖系统的引入而导致载频的拥塞和网络质量的下降,载频的繁忙程度可向运营商了解.载频引入室内覆盖系统一般有两种方式：

1）无线耦合方式：

无线耦合方式即通过施主天线将室外基站信号引入室内直放站,这种方式也被称为无线接入方式.示意图如下：

这种方式要求所选信源必须满足主机接收最底电平要求且纯净,使用宽带机时主导小区信源BCCH必须比相邻BCCH要高出一定值（6dB）,否则会因没有主导载频而产生乒乓切换.一般施主天线要尽量布放在主导小区信源突出的地点,而且天线的水平半功率角要小（方向性好小于30度）,同时天线不易放置太高,一般3、4层左右（建筑物高层会收到来自多个基站的载频,信源杂不纯净）.

2）光纤接入方式：

光纤接入方式,即拟用大功率耦合器进行直接耦合临近楼宇移动基站信号,采用光纤近端机实现信号的光电转换,通过光纤（可用波分复用的方式）将信号传输远端机,远端机将实现信号的光电转换和射频功率放大,作为室内分布系统信源.示意图如下：

（2）蜂窝基站作信源

话务量大的覆盖区或电磁环境复杂区域,必须增加新蜂窝信源以满足话务量及网络优化需求.

这种情况下一般采用增加蜂窝设备或在原有设备上增加载频的办法来扩充话务量.蜂窝或载频设备由运营商指定,并由相关厂家提供技术服务.需注意的问题是：

室内覆盖厂家在设计时,必须在充分调查与分析的基础上给出话务量预测值,并根据话务量预测值向运营商提出所需蜂窝载频配置数.

4.覆盖方式选取

根据所用器件,覆盖一般可分为射频分布系统和光纤分布系统.

（1）射频分布系统

主要由干线放大器、功分器、耦合器、馈线、天线组成.当信源输出功率可满足覆盖需要时,则系统是无源分布,优点在于可靠性高,易于扩容.当信源输出功率较小,不能满足覆盖需要时,则需加干线放大器等有源设备延伸覆盖范围.一般地,室内分布系统尽量采用无源分布,使系统具有较好的可靠性、可扩展性.示意图如下：

图2室内射频分布系统（带干线放大器）

特别地,对于大型室内覆盖工程（如大型写字楼、商场、会展中心等）,需要实现多系统共用一套天馈系统,此时一般前端采用POI设备将多系统集成,同时考虑到一套基站话务容量不能满足需要,必须分小区覆盖,示意图如下：

（2）光纤分布系统

光纤分布系统是采用光纤作为传输介质,由近端机（主单元、接口单元）、远端覆盖单元、天线、光分/合路器件组成.由于光纤损耗小,适合于长距离传输,该系统广泛应用于大型写字楼、酒店、地下隧道、居民小区等室内覆盖系统的建设.示意图如下：

图3室内光纤分布系统示意图

四、室内覆盖系统对网络影响分析

1.对基站呼损率的影响

室外的宏蜂窝基站不但覆盖室外,同时又作为室内射频分布系统信源,总的呼叫次数与话务量必定上升,其信道利用率必然提高.信道利用率的提高可能会引起网络的拥塞,网络拥塞又必然会引起呼损率的上升.但只要信源基站选择得当,呼损率始终控制在合理的范围内（不大于2%）,就可以认为这种拥塞是积极的.如果拥塞实在过大,可以通过增加载频的方式来解决,从而吸收更多的话务量、接纳更多的用户及增加话费收入.因此,从总体上看,呼损率的上升只要不超过国家规范,都应认为覆盖系统对基站的呼损率没有太大影响.大量建设经验表明,室内覆盖系统的建设对吸收话务量、提高信道利用率有很大的好处,同时,只要话务量预测合理且选站得当,呼损率等指标的严重恶化是不会发生的.

2.对基站掉话率的影响

掉话可分为质差掉话、切换掉话、弱信号掉话.

（1）质差掉话是因为干扰等原因造成信号信噪比下降,从而导致通话中断.理想情况下基站的质差掉话应为0,在原有室外宏蜂窝基站引入室内覆盖系统后,有以下几种情况可能导致质差掉话：

1）覆盖系统场强偏低,受外界同频、邻频及其它干扰源影响,信噪比下降；

2）覆盖系统有源设备上行质量不好,降低了上行信号的信噪比；

3）覆盖系统有源设备达不到入网要求,下行交调串入上行干扰基站.

如果电平设计合理,设备指标优良,应该能避免质差掉话.

（2）切换掉话则由以下因素造成.

1）切换参数设置不当：

切换门限HO-Margin设置太高,会导致切换困难甚至切换失败；

在某些特殊区域,切换时间过短也会因切换来不及完成而造成切换失败.

2）无线接入时信源选择不合理：

覆盖系统施主天线过高,主机选用不当,接收的各小区信号强度相当,所选择的信源无明现主导小区,从而产生乒乓效应,导致切换频繁乃至失败.

3）信号外泄：

当室内覆盖以室内蜂窝基站为信源时,如小区参数设置不当或覆盖边缘电平不合理,则使室内信号外泄,信号外泄很容易造成越区覆盖.当用户移动至该区域时,由于没有相邻小区关系,必然导致切换失败.同时因重叠区域不够,城市的拐角效应也会产生切换失败.

4）信号覆盖不合理：

某些特殊覆盖区域,如果切换关系考虑不全,就会在某些情况下产生切换掉话.比较典型的是电梯,当电梯内外小区不一致时,很可能在进、出电梯时由于电梯门的关闭导致信号瞬间衰落很大,切换来不及完成,引起切换失败.此外,在进出口处室内、外信号交叠区不够,也会因切换来不及完成而掉话.

（3）弱信号掉话则由以下因素造成.

1）下行信号覆盖不完全,存在盲区或弱信号区而产生掉话.如果覆盖电平设计合理,弱信号掉话应不会发生.

2）直放站上行调测不当,造成手机上行达到基站信号弱产生掉话.

由以上分析可知,通过正确的基站参数调整、合理的设计反方案、正确调测直放站及选用性能优良的设备,掉话率是不会升高的.

总的来说,室内覆盖是移动通信网络延伸覆盖、提高信道利用率的一种经济、有效的方法.由于室内覆盖系统优化了C/I,又为运营商在各高档写字楼、商住楼、热点公共区域开展GPRS数据业务及其它相关增值业务奠定了良好的基础.因此,室内覆盖作为现有网络的一种补充和优化,必将受到进一步的关注和推广.

五、室内覆盖系统建设实例

1、上海市金茂大厦

上海市金茂大厦位于浦东金融贸易区,是一幢集餐饮、

娱乐、办公、酒店、观光为一体的多功能大厦.大厦高420米,

共92层,由主楼、裙楼和地下室组成,总建筑面积约为33万

平方米.金茂大厦是中国第一,亚洲第二的高楼,是上海的标

志性建筑.

工程特点：

1.分区覆盖：

将整个大厦分成四个小区（A~D）,每个小区根据实际情况进行话务预测采取不同的信源,载频采用S4/4/4/4配置.

２.覆盖系统：

为提高系统性能价格比,充分利用信源的能量,C小区和D小区采用纯射频分布系统；

A小区和B小区由于远离信源机房,采用光纤设备实现信号传输.本例是一个典型的各系统混合使用的案例.

３.电梯覆盖：

金茂大厦电梯数量多且处于高速、分区段运行状态,电梯覆盖是整个系统设计的亮点.对于运行于从C区到A区的电梯,电梯内高区用B小区的信号为主信号,电梯内低区用C小区的信号为主信号,为保证与C小区的切换,电梯的低部用C小区的信号往上定向覆盖,手机在电梯内完成切换；

为保证与A小区的切换,电梯在高区出口处放置一副B小区的信号的天线,让手机在楼层内完成切换以及保证手机在进出电梯时能正常通话和切换.这样,就避免了电梯在不同小区中运行及进出电梯时由于来不及完成切换而产生掉话.

经精心设计、严格施工、合理优化网络参数,本系统建成后,整个大厦内通话情况良好,改善了通信服务质量,提升了运营商的形象.

2、东莞市广东现代国际展览中心

广东现代国际展览中心位于东莞市厚街镇,占地面积约四万两千平方米,建筑面积约为七万平方米.该建筑物坐西朝东,南北长352米,东西宽165米.室内大致分两层,主要是A、B、C1、D1、C2、D2五个展区,

1、吸收展览中心的话务量,据东莞移动公司和省邮电规划设计院讨论结果,预期展览中心话务高峰期的话务量将达到260Erl,如此大的话务量是附近任何一个基站所不能负担的,必须通过室内基站吸收话务以解决该问题；

2、目前展览中心的信号覆盖通话质量欠佳,且电梯是盲区,室内覆盖系统可改善这种状况.

3、整个室内信号分布系统分为四个小区,每小区都为双频信源.四小区中两个为GSM900MHz6载波+GSM1800MHz5载波,两个为GSM900MHz8载波+GSM1800MHz5载波,共48个载波.两个GSM900MHz8载波+GSM1800MHz5载波的小区（BTS1、2）覆盖A、B、C1和C2区；

两个GSM900MHz6载波+GSM1800MHz5载波的小区（BTS3、4）分别覆盖D1和D2区及其相近的附属区域.

4、系统框图

5、小区覆盖划分图

第三篇移动通信室外无线直放站覆盖系统

近几年来,移动通信在我国发展迅速,移动通信用户的数量上升迅猛,使得网络容量和频率资源日趋紧张.为了适应这种情况和提高服务质量,网络运营商也进行了大规模的网络扩容和优化工作.即使这样,移动通信网络仍存在各种急需解决的问题.

在各种问题中,最明显的是由于网络运营商在组网布局时,出于投资及地形地物等方面的考虑,会出现覆盖不到的地域,通常称为盲区或死角,如村镇、旅游风景区、公路、铁路、厂矿、隧道、小区、别墅等地方.而解决这些问题的最经济、最有效、最直接的方法,就是采用移动通信中继设备——直放站（Repeater）,扩大和延伸基站的覆盖范围,提高现有网络设备利用率.

一、无线直放站

直放站实际上就是一个同频双向放大的中继站（Repeater）,用以实现接收和转发来自基站和移动用户的信号,其中有一类为无线直放站（RFRepeater）.它的主要特点是其信号的引入采用无线（射频）空间耦合方式,即通过采用施主定向天线从基站引入信号,所以直放站的站址处必须能接收到良好的基站信号.其输出信号的频率与输入信号的频率相同,故其信道是透明的.

无线直放站主要由施主天线（也叫反向天线,对基站方向）、直放站主机、和用户天线（也叫覆盖天线或前向天线,对用户方向）三个部分组成.施主天线的作用是沟通基站和直放站间的上下链路,一般采用方向性强、增益高的定向天线.用户天线用于覆盖区的信号发射和接收,一般采用定向板状天线.直放站主机包括双工滤波器（Duplex）、低噪声放大器（LNA-lownoiseamplifier）、功率放大器（PA-poweramplifier）等.前向放大器放大基站至移动台的下行信号（前向信号）,反向放大器放大移动台至基站的上行信号（反向信号）,由于上下行信号频率相差很大即双工间隔很大（如GSM900、CDMA800的双工间隔为45MHz）,可利用双工滤波器和前端滤波器方便地将两路信号分开.

室外直放站一般可获得80dB以上的增益,覆盖距基站30km以内的地区,主要为离基站不太远的村镇、公路、厂矿、旅游区等地域.无线直放站接入信源基站的方式（空间耦合）使无线直放站无需另外架设传输线路,加快了建站速度、降低了工程投资,使之具有极高的性价比,同时还具有简单、易于安装、见效快等优点.

二、无线直放站建设应注意的问题

1.信源的选取

直放站信源的选取直接关系到无线直放站的整体覆盖效果.必须保证施主天线的接收信号强度足够强,以保证直放站的输出功率及信号质量.根据以往经验,直放站的接收信号电平不宜低于-75dBm且信号纯净.使用宽带机时,施主信源小区信号应在现场电磁环境中占主导,比相邻小区信号高6dB以上最佳,这样可以避免切换和信道间相互干扰的问题发生.另外,施主基站应该有话务容量冗余可以负担直放站覆盖区域内的话务量.

2.选频方式

无线直放站根据选频方式,可分为两种,一种是频段选频直放站,一种是载波选频直放站.电磁环境千变万化,对于电磁环境相对干净主导小区明显的区域,无线直放站可以采取宽带选频的方式,此类选频方式的设备投资相对较低,有较高的性价比,而且完全可以胜任覆盖；

在施主信源小区不能占主导的情况下,可以采用具有优良选频特性的载波选频直放站,该类型直放站可任意选择运营商工作频带内若干个带宽200KHz的载波信号,针对性的放大施主小区信号,滤除无用小区信号,实现优质覆盖.但载波选频直放站不适合射频跳频的系统.

3.供电方式

供电方式有两种可供选择,一种为220V交流电供电,另一种为太阳能供电.对于偏远地区及电源不太稳定区域应采用交流电加电池浮充供电系统以保证直放站系统的不间断供电；

对于无电源供给地区如边远山区、公路、海岛和草原等,无线直放站可以利用太阳能供电系统供电.

4.隔离度

隔离度要求是无线直放站工程中很关键的一项指标,一旦施主天线和用户天线间隔离度不能满足直放站增益的需求（隔离度小于增益）,无线直放站则会产生自激.提高隔离度的办法通常是增大两付天线的垂直或水平距离,选择高前后比的天线或利用地形、地物增大隔离度.

1.直放站系统内部的隔离度

主要由直放机本身的下行通路和上行通路的信号外泄造成内部回路自激以及直放站接收天线和直放站的发射天线间的隔离损耗不够造成的.前者由设备自身的性能决定,后者则由工程设计、安装不当造成.

这里我们讨论后者.

隔离度计算如下：

I=F/BD+LW+F/BP+LP

收发隔离要求：

I-10≥GREP

式中F/BD：

施主天线前后比；

F/BP：

覆盖天线前后比；

LW：

障碍物损耗LW；

GREP为直放机的增益；

LP：

自由空间传播损耗；

LP=32.4+20logD+20logF；

D：

两天线间距离,单位km；

F：

频率,单位MHz.

因此,上述隔离度问题仅存在于无线直放站中,远端天线系统和移频直放站不存在隔离度问题.

5.控制上行噪声

基站引入直放站后造成基站上行噪声上升,使基站接收机的灵敏度下降,影响程度与直放站上行增益设置有关,增益越大影响越大,在直放站工程设计时应充分考虑到这点.将上行增益设置到最合理值,控制上行噪声电平,将其对网络的影响降到最低.原则上应保证上行噪声上升不高于2.4dB,这样才能保证不对施主基站造成大的影响.

由于电子器件存在热噪声,直放站在正常工作时不可避免会有噪声电平输出,其输出的噪声电平为：

PREP-Noise=10log（K、T、B）+FREP+GREP（dB值）

式中PREP-Noise——直放站上行输出噪声电平；

K——波尔兹曼常数（1.38×

10-23）；

T——噪声温度,可取295℃（绝对温度）；

B——GSM载波信号带宽,0.2MHz；

Frep——直放站噪声系数（dB）；

Grep——直放站上行增益（dB）；

直放站上行输出的噪声电平PREP-Noise经过上行路径损耗后发送到基站,在基站接收机输入端注入直放站的噪声,引入到基站的噪声电平为

Prep-inj=Prep-Noise–Ld（dB）

式中Ld：

从直放站上行输出端口到基站接收端口的路径损耗（dB）.

由于直放站噪声的引入,在基站输入端的总输入噪声将是基站噪声与引入的直放站噪声之和,如下式所示：

PBTS-Noise-Total=PBTS-Noise+Prep-Inj

式中PBTS-Noise=10log（K、T、B）+FBts为基站输入端噪声电平（dB）；

FBts：

基站的噪声系数（dB）.

由上式可知,直放站的引入,将使基站接收机输入端的噪声电平增加,这种噪声增量用dB值表示为：

=10log

将PBTS-Noise和PREP-INj代入上式,则在基站输入端由直放站引入的噪声增量为：

ΔFBTS-rise=10log[1+10

]（dB）

=10log[1+10

Nrise=（FREP-FBTS）+（GREP-Ld）（dB）

Nrise我们定义为噪声增量因子,由上式可知：

噪声增量因子Nrise=直放站与基站的噪声系数差+上行增益与路径损耗差.

噪声增量因子Nrise可以≥0或≤0,其数值越大,引起基站的噪声增量就越大,对基站的影响就越大；

其数值越小