GSM900小区智能覆盖系统解决方案.docx
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GSM900小区智能覆盖系统解决方案
GSM900分布式小区覆盖系统解决方案
GSM900分布式小区覆盖系统解决方案
1概况
GSM900分布式小区覆盖系统LCell900是分布式、多区域覆盖系统,可同时对多个相邻或独立群簇区域实现高质量的信号覆盖。
系统采用一个主机BS配多个从机CS的结构,即主机采用电缆或无线连接现有的GSM基站,并通过集群方式配置多个覆盖单元(从机),每一个覆盖单元通过移频无线信号与主机通信。
这种结构具有覆盖范围灵活,避免信号干扰,以及无需铺设昂贵、耗工时的线路等优点。
系统安装施工通常无需基础建设,因此系统利用公用建筑或设施布网快捷、方便以及低成本。
LCell900
图1LCell-900系统在居民生活小区中的应用
图1分布覆盖系统应用于生活小区
系统用于建筑密集的小区时,可同时实现建筑地层室内覆盖和室外覆盖,如下图1所示。
分布式小区覆盖系统能与原有基站的兼容性好,不仅能作为原有基站覆盖的补充覆盖,而且能吸收指定点、面区域的话务,使网优中的话务密集区域的扩容简化为原基站的机架扩容,无须重建基站。
因此系统应用达到以下目的:
∙填补覆盖盲区;
∙提高特定区域的覆盖质量;
∙扩展网络的覆盖范围;
∙改善室内覆盖。
2系统组成、功能和性能
每套分布式覆盖系统包括所需的设备及其支持软件如下:
(1)一台主机BS(全内置,含接入天线和连接天线);
(2)多台从机CS(全内置,含覆盖天线和连接天线);
(3)无线操作维护系统;
2.1LCell-900的BS、CS性能
主机BS的性能见表1,从机CS的性能见表2。
表1主机BS技术特性
链路接接口类型
技术指标
BTS
CS
上行
下行
上行
下行
工作频段(MHz)
890-915
935-960
1710-1755MHz
1805-1850MHz
选择性(KHz)
-1dB中频带宽
200
-35dB中频带宽
<1000
最大输出功率(dBm)(有线/无线)
-10/25
30
最大增益(dB)(有线/无线)
60/95
60/95
ALC控制范围(dB)
≥40
载频数(ch)
标配2,最多6可选
增益调整范围(dB)(1dB步进)
≥40
≥40
增益调整精度(dB)
≤1
频率误差(ppm)
≤0.05
调制相位误差(°)
≤1.1rms4.5p-p
信道增益不平衡(dB)
≤2.0
三阶互调(dBm)(有线/无线)
≤-75/-36
≤-36
带外增益(dB)
±400kHz
≤50
±600kHz
≤40
±1MHz
≤35
±5MHz
≤25
杂散发射(dBm)
(有线/无线)
9KHz-1GHz
≤-75/-36
≤-36
1GHz-12.7GHz
≤-69/-30
≤-30
驻波比
≤1.4
端口阻抗(Ω)
50
接口类型
N-F
噪声系数(dB)
≤4.0
传输时延(μS)
≤5.0
工作环境温度(oC)
-30-+60
储藏环境温度(oC)
-40-+70
环境湿度
≤95%
电源
AC220V±30%50Hz±10%或DC-48V
体积(mm×mm×mm)
200W×220L×900H
安装方式
地脚、单杆或墙面
可靠性
符合GB6993-86标准
电磁兼容性
符合ETS300694-4标准
表2从站CS技术特性
链路接接口类型
技术指标
MS
BS
上行
下行
上行
下行
工作频段(MHz)
890-915
935-960
1710-1755MHz
1805-1850MHz
选择性(KHz)
-1dB中频带宽
200
-35dB中频带宽
<1000
最大输出功率(dBm)
33/载波
30
最大增益(dB)
105
ALC控制范围(dB)
≥50
载频数(ch)
标配2,最多6可选
增益调整范围(dB)(1dB步进)
≥50
增益调整精度(dB)
≤1
频率误差(ppm)
≤0.05
调制相位误差(°)
≤1.1rms4.5p-p
信道增益不平衡(dB)
≤2.0
三阶互调(dBm)(有线/无线)
≤-36
带外增益(dB)
±400kHz
≤50
±600kHz
≤40
±1MHz
≤35
±5MHz
≤25
杂散发射(dBm)
9KHz-1GHz
≤-36
≤-36
1GHz-12.7GHz
≤-30
≤-30
驻波比
≤1.4
天线端口阻抗(Ω)
50
MS集成天线
3dBi/全向/垂直极化
BS集成天线
10dBi/60°平面/垂直极化
噪声系数(dB)
≤4.0
传输时延(μS)
≤5.0
工作环境温度(oC)
-30-+60
储藏环境温度(oC)
-40-+70
环境湿度
≤95%
电源
AC220V±30%50Hz±10%或DC-48V
体积(mm×mm×mm)
200W×220L×900H
安装方式
地脚、单杆或墙面
可靠性
符合GB6993-86标准
电磁兼容性
符合ETS300694-4标准
2.2无线操作维护系统(O&M)的功能
具备以下操作维护功能:
●设置功能:
定期/随机设置/修改主站BS、从站CS的工作参数
●查询功能:
查询下属主站BS、从站CS的工作状态
●自动告警功能:
当主站BS、从站CS发生告警时OMC能自动发出声光告警
●管理功能:
管理下属主站BS、从站CS的位置,号码等信息
●历史记录:
操作、维护历史记录
●显示功能:
结合数字地图,直观显示各小区覆盖系统的位置分布,工作状态
无线操作维护系统的体系结构如图所示。
图3无线操作维护中心软件的体系结构
3BS、CS外形
4应用范例
(1)替代分布式微蜂窝基站,用于提升生活小区和校园的深度覆盖质量。
目前,生活小区室外一般可以覆盖或勉强覆盖,但室内尤其是1、2层室内环境的覆盖效果较差。
生活小区的覆盖的解决方案之一是新建分布式微蜂窝基站,它不仅可以解决室内环境的深度覆盖问题,另一方面还可充分吸收该类区域的话务,缓解现有网络的容量压力。
但其建设周期与成本较大,并且必须针对微蜂窝站址分布、站址选择、天线选型等环节,结合生活小区特点进行设计,同时满足建筑物底层覆盖和高层覆盖的需求。
此外,还要规划合适的频点,避免与已有的网络产生干扰。
随着居民生活质量的提高,人们对电磁辐射也越来越关注,原本在住宅区找到合适的站址就很困难,加上居民对小区内的天线十分敏感等因素,使天线的选址更难。
生活小区覆盖的另一种低成本、快捷解决方案是GSM900分布式小区覆盖系统,它不仅可以解决室内环境的深度覆盖问题,另一方面还可充分吸收该类区域的话务到原基站的扩容机架上,无须另建基站。
系统应用在网优覆盖扩容工程中具有无线多点传输、小体积、低功耗、基站式全向覆盖的优点。
图5 安装在生活小区的分布式覆盖系统
小区内建筑物的密度、高度、墙壁厚度和材料等因素对覆盖电平的影响很大。
受多径因素的影响,小区内覆盖通常都存在着某些盲点或盲区,尤其是室内的1、2层,而3、4层以上的室内覆盖通常可以满足通话要求。
实际上,对于高层室内环境而言,往往来自周围多个小区的信号都很强,反而引发了干扰问题。
因此分布覆盖系统能灵活应用解决上述覆盖中室内和室外盲点或盲区。
如图2所示,系统设备能安装在建筑物外墙壁、楼顶、路灯柱处,并可引入至高档生活小区的地下车库等室内分布系统。
(2)填补网络缩小造成的盲点
运营商在升级到GPRS和EDGE时,网络的覆盖会出现越来越多的盲点。
分布式覆盖系统除了可以填补这些盲点以外,还可以填补其它因地形、阴影效应及环境变化或网络设计的忽略所产生的盲点。
如图3所示。
图6分布式覆盖系统填补网络盲点
(3)覆盖的延伸
例如,若现有公路边的基站无法为两旁的社区提供服务,分布式覆盖系统可以把覆盖延伸出去。
当安装基站不经济的时候,分布式覆盖系统是理想的选择。
如图4所示。
图7分布式覆盖系统用于覆盖延伸
(4)建设新网络或迅速扩充网络
在建设新网络或迅速扩充网络的时候,分布式覆盖系统可以把基站集中起来,以最少的站址达到最大的基站容量。
这样做既可以减低设备成本和运营成本,还可以加快建网的速度。
如图5所示,覆盖一个同样的地方,传统网需要9个基站站址,而结合使用分布式覆盖系统时只需要2个基站站址。
图8分布式覆盖系统用于网络新建或扩容
(5)重点区域覆盖
分布式覆盖系统还可以改善校园、商业中心、购物商场、宾馆里外的无缝覆盖。
分布式覆盖系统的灵活覆盖能力可以帮助运营商迅速有效地提高话务量。
如图6所示。
图9分布式覆盖系统用于重点区域覆盖
5小区地层覆盖的解决案例
5.1生活小区概况
某生活小区覆盖面积近二十七万平方米,有120栋楼,5000户居民,18000人左右,具体楼宇分布如图10所示。
小区里面到处都是大树(4-6m)和花(如图11所示),楼宇密集,移动信号在此非常不好。
联通和小灵通在小区都有基站,所以为了提高移动的网络竞争力,树立移动公司的良好形象,移动公司决定试用由本公司提供的LCell-900产品系统来解决该小区移动GSM网络信号的覆盖问题。
图10某生活小区楼宇图
图11某生活小区街道图
5.2小区测试分析
某生活小区的部分室内的信号测试结果如图4,可以看出除了东北边和西南边的信号稍好以外,其它地方较差,尤其是淡蓝色线内的房子信号更差。
对某生活小区的路测结果(图12)分析,绝大部分地区包括小区内部信号较弱-79dBm~-99dBm左右。
主要原因一是楼宇密集,二是小区内部的大树对信号的折射和反射作用。
图11某生活小区室内测试记录
图12某生活小区路测示意图
5.3、现场勘测
某生活小区的面积比较大,楼宇结构较为复杂,而且楼宇与楼宇之间有的间距比较小,又有大树阻挡(如图13所示),使得楼内的信号与楼外的信号相差25dB左右。
又没有可以利用的路灯和公用设施,给方案设计带来一定的困难。
5.4、方案设计
综合现场勘测情况和路测结果考虑,结合常州移动的覆盖要求——加强某生活小区的信号盲区的覆盖,并考虑到GSM网络的容量和优化工作的需要,建议在某生活小区放置2个BS、10个CS。
由于小区内的路灯较矮且被大树围绕,不具备安装的条件,所以只能放在楼顶或重新树抱杆。
CS的具体位置如图6所示,蓝色的符号标志的CS接同一个BS,粉红色的符号标志的CS接同一个BS。
电源可以通过2种方法解决,一是取物业的公用电,二是从居民家中引出。
图13某生活小区CS位置及预计覆盖范围图
C1-1、C1-2、C1-3、C1-4、C1-5、C1-6引入同一个BS1信号;C2-1、C2-2、C2-3、C2-4引入另外一个BS2的信号。
CS安装位置:
1、C1-1位于82栋东南角楼顶上,树1根1.2M的抱杆固定,电源可以从居民家中引出。
2、C1-2位于76栋西边楼顶上,树1根1.2M的抱杆固定,电源可以从居民家中引出。
3、C1-3位于102栋西北边的第三社区服务中心一楼顶上(红色标志处),树1根5M的抱杆,用三脚架固定,电源可以从社区公用电中引出。
4、C1-4位于106栋东南角楼顶上,树1根1.2M的抱杆固定,电源可以从居民家中引出。
5、C1-5位于61栋楼顶上,树1根1.2M的抱杆固定,电源可以从居民家中引出。
6、C1-6位于114栋西北角自行车库一楼顶上(红色标志处),树1根5M的抱杆,用三脚架固定,电源可以从社区公用电中引出。
7、C2-1位于54栋西南角、10栋西北方向,树1根8M的抱杆固定,电源可以从社区公用电中引出。
8、C2-2位于48栋西边自行车库一楼顶上,树1根5M的抱杆固定,用三脚架固定,电源可以从社区公用电中引出。
9、C2-3位于44栋楼顶上(偏西方向),树1根1.2M的抱杆固定,电源可以从居民家中引出。
10、C2-4位于29栋楼顶上,树1根1.2M的抱杆固定,电源可以从居民家中引出。
由于移动基站增加载频板作为信号源比较复杂。
通过讨论可以由移动提供2个2载频的900M的微蜂窝作为信号源。
微蜂窝和BS都安装在移动的宏蜂窝机房内,电源可以直接从机房的电源柜上引出。
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