室内分布系统论文.pdf

1、本科毕业论文（设计）论文题目： 基 于 WCDMA 室 内 分 布 系 统 的 设 计姓名：学号：班级：年级：专业： 通 信 工 程学院： 信 息 工 程 学 院指导教师：完成时间：武 昌 工 学 院 本 科 毕 业 论 文 （ 设 计 ） 专 用 稿 纸作 者 声 明本 毕 业 论 文 （ 设 计 ） 是 在 导 师 的 指 导 下 由 本 人 独 立 撰 写 完 成 的 ，没 有 剽 窃 、 抄 袭 、 造 假 等 违 反 道 德 、 学 术 规 范 和 其 他 侵 权 行 为 。 对 本论 文 （ 设 计 ） 的 研 究 做 出 重 要 贡 献 的 个 人 和 集 体 ， 均 已 在 文

2、 中 以 明 确方 式 标 明 。 因 本 毕 业 论 文 （ 设 计 ） 引 起 的 法 律 结 果 完 全 由 本 人 承 担 。毕 业 论 文 （ 设 计 ） 成 果 归 武 昌 工 学 院 所 有 。特 此 声 明 。作 者 专 业 ： 通 信 工 程作 者 学 号 ：作 者 签 名 ： 年 月 日武 昌 工 学 院 本 科 毕 业 论 文 （ 设 计 ） 专 用 稿 纸基于WCDMA室内分布系统的设计The design of indoor distribution systembased on WCDMA武 昌 工 学 院 本 科 毕 业 论 文 （ 设 计 ） 专 用 稿 纸1摘

3、 要WCDMA（ WidebandCodeDivisionMultipleAccess） 是 IMT-2000 家 族 最 主要 的 三 种 技 术 标 准 之 一 ， 它 主 要 由 欧 洲 电 信 标 准 协 会 (ETSI)和 日 本 无 线 电 产 业 协会 (ARIB)提 出 ， 国 际 上 WCDMA 目 前 有 Release99、 Release4、 Release5、 Release6 等 版 本 。 目 前 中 国 联 通 采 用 的 此 种 3G 通 讯 标 准 。文 章 首 先 分 析 了 WCDMA 技 术 及 室 内 分 布 系 统 设 计 的 流 程 和 方 法

4、； 其 次 ，在 合 理 的 利 用 现 有 网 络 资 源 的 条 件 下 ， 结 合 WCDMA 基 础 理 论 ， 根 据 宁 波 鄞 州区 第 二 医 院 综 合 楼 WCDMA 的 实 际 情 况 和 网 络 建 设 规 模 ， 运 用 无 线 传 播 预 测 模型 ， 对 宁 波 鄞 州 区 第 二 医 院 综 合 楼 WCDMA 室 内 网 络 覆 盖 进 行 了 前 期 规 划 ； 最后 ， 设 计 了 鄞 州 第 二 医 院 综 合 楼 WCDMA 室 内 分 布 系 统 的 方 案 。关 键 词 ：WCDMA； 空 中 接 口 ； 交 换 ； 3G； 室 内 分 布 系 统

5、武 昌 工 学 院 本 科 毕 业 论 文 （ 设 计 ） 专 用 稿 纸2AbstractWCDMA (Wideband Code Division Multiple Access) is one of the three mostimportant technical standards of the IMT-2000 family, it is mainly by the EuropeanTelecommunications Standards Institute (ETSI) and the radio industry association ofJapan (ARIB) is pr

6、oposed, the WCDMAis Release 99, Release 4, Release 5, Release6version.Atpresent,ChinaUnicomusesthe3Gcommunicationstandard.This paper analyzes the WCDMAtechnology and the indoor distribution processand the design method of the system; secondly, in the existing network resourceutilization and reasonab

7、le conditions, combined with the WCDMA theory, accordingtothe NingboYinzhouDistrict second hospitalbuildingWCDMAtheactual situationand the scale of network construction, transportation forecasting model by useof wireless communication, in NingboYinzhou District second hospital buildingWCDMAindoorcov

8、eragefortheplanninganddesign;finally,theYinzhouSecondHospitalComprehensiveBuildingoftheWCDMAindoordistributionsystemproject.K eywords: WCDMA;airinterface;exchange;3G;indoordistributionsystem武 昌 工 学 院 本 科 毕 业 论 文 （ 设 计 ） 专 用 稿 纸1目 录1 绪 论 11.1 本 论 文 研 究 背 景 及 意 义 11.2 本 论 文 结 构 安 排 12 WCDMA 的 概 述 22.1

9、WCDMA 简 介 .22.2UMTS 通 信 系 统 结 构 42.3WCDMA 关 键 技 术 .62.4WCDMA 的 演 进 .82.5WCDMA 市 场 前 景 .93 室 内 分 布 系 统 原 理 113.1 概 述 .113.2 室 内 分 布 系 统 的 结 构 .113.3 室 内 分 布 系 统 工 程 设 计 器 件 介 绍 .123.4 室 内 分 布 系 统 目 前 发 展 概 况 .134WCDMA 室 内 信 号 无 线 传 播 分 析 144.1 传 播 的 分 类 144.2 信 号 的 传 输 衰 落 .144.3 建 筑 物 内 电 磁 环 境 的 分

10、析 .144.4 室 内 、 外 切 换 问 题 的 分 析 .155WCDMA 室 内 覆 盖 工 程 建 设 .165.1 设 计 规 范 165.2WCDMA 系 统 设 计 技 术 要 求 .165.3 设 计 方 案 内 容 要 求 176WCDMA 室 内 分 布 系 统 的 设 计 案 例 206.1 工 程 简 介 206.2 工 程 建 设 要 求 216.3 覆 盖 目 标 216.4 信 源 选 取 216.5 信 号 源 安 装 位 置 226.6 分 布 系 统 建 设 方 案 22结 论 27主 要 参 考 文 献 .28武 昌 工 学 院 本 科 毕 业 论 文

11、（ 设 计 ） 专 用 稿 纸11绪论1.1 本 论 文 研 究 背 景 及 意 义随 着 移 动 通 信 事 业 的 快 速 发 展 ， 信 息 社 会 的 发 展 导 致 大 量 人 群 集 中 于 室 内 进行 各 种 活 动 ， 通 信 无 处 不 在 的 理 念 深 入 人 心 ， 人 们 对 室 内 移 动 通 信 网 络 的 要 求 越来 越 高 。 在 一 些 大 型 商 场 、 餐 厅 、 会 议 室 等 场 所 ， 人 群 密 集 ， 移 动 电 话 用 户 相 对集 中 ， 使 得 话 务 量 激 增 ， 呼 叫 接 通 困 难 ， 形 成 话 务 “ 热 点 ” 。室

12、内 覆 盖 对 于 扩 大 覆 盖 ， 提 高 质 量 ， 提 高 接 通 率 ， 减 少 弱 信 号 断 线 ， 提 高 网络 指 标 ， 增 加 业 务 量 有 很 大 的 帮 助 。 其 次 ， 室 内 覆 盖 也 作 为 一 种 扩 容 手 段 ， 在 分担 室 外 话 务 ， 增 加 网 络 容 量 ， 使 室 内 话 务 在 室 内 吸 收 ， 减 少 同 频 干 扰 起 很 大 作 用 。这 对 于 提 高 联 通 运 营 商 的 形 象 ， 为 用 户 提 供 更 好 更 完 美 的 随 时 随 地 通 信 服 务 ， 提高 竞 争 力 ， 增 加 市 场 占 有 率 具 有

13、很 大 的 意 义 。1.2 本 论 文 结 构 安 排论 文 分 为 七 大 部 分 ， 第 1 部 分 为 绪 论 ， 简 单 介 绍 论 文 研 究 的 背 景 和 意 义 ； 第2 部 分 ， 对 WCDMA 制 式 的 原 理 进 行 了 详 细 的 论 述 ， 着 重 研 究 了 WCDMA使 用的 关 键 技 术 ， 并 对 其 后 来 技 术 上 的 演 进 和 市 场 占 有 率 进 行 了 一 系 列 的 探 讨 ； 第 3部 分 ， 首 先 详 细 介 绍 了 本 文 重 点 研 究 的 对 象 ， 然 后 对 系 统 构 架 和 工 程 上 使 用 的 器件 进 行 了

14、 介 绍 ， 最 后 分 析 了 国 内 最 前 沿 的 室 内 分 布 技 术 发 展 情 况 ； 第 4 部 分 对WCDMA 网 络 在 无 线 环 境 中 的 传 播 进 行 了 探 讨 ； 第 5 部 分 ， 介 绍 了 室 内 分 布 系统 设 计 的 一 些 规 范 和 流 程 ； 第 6 部 分 首 先 介 绍 了 系 统 原 理 和 建 设 规 范 ， 然 后 对 自己 亲 自 勘 察 设 计 的 工 程 站 点 进 行 介 绍 ； 第 7 部 分 为 总 结 。武 昌 工 学 院 本 科 毕 业 论 文 （ 设 计 ） 专 用 稿 纸22 WCDMA的概述随 着 社 会 经

15、 济 的 发 展 ， 第 二 代 移 动 通 信 系 统 已 经 满 足 不 了 人 们 对 通 信 的 需求 。 于 是 ， 就 诞 生 了 一 种 支 持 多 媒 体 业 务 且 具 有 足 够 容 量 ， 能 提 供 全 球 漫 游 的 第三 代 移 动 通 信 系 统 。移 动 通 讯 系 统 的 演 进 如 图 2.1 所 示 ， 本 章 将 主 要 对 WCDMA 技 术 进 行 详 细的 介 绍 。图 2.1 移 动 通 讯 系 统 的 演 进 图2.1WCDMA 简 介WCDMA（ WidebandCodeDivisionMultipleAccess） 全 称 为 宽 带 码

16、分 多 址 接入 ， 每 个 载 频 的 所 有 用 户 共 享 频 率 、 时 间 、 功 率 资 源 ， 用 户 之 间 只 依 靠 特 征 码 来区 分 。 WCDMA标 准 提 出 其 核 心 网 是 由 GSM(2G)-GPRS-EDGE-WCDMA（ 3G）的 演 进 策 略 ， GPRS和 EDGE技 术 被 称 为 2.5G代 移 动 通 信 技 术 。 目 前 ， 运 营 GSM网 络 的 运 营 商 多 大 采 用 这 一 方 案 过 度 到 3G。 为 了 尽 快 推 出 商 用 版 的 WCDMA系统 ， 3GPP根 据 WCDMA的 系 统 规 范 制 定 了 不 同

17、 的 版 本 ， 其 中 包 括 ： R3、 R4、 R5、R6等 多 种 版 本 。 核 心 网 定 义 了 多 媒 体 （ IMS） 子 系 统 ； TDM、 ATM和 IP技 术 基于 核 心 网 络 ， 并 向 全 IP的 网 络 结 构 演 进 。 核 心 网 络 逻 辑 上 分 为 电 路 域 (CS)、 分 组域 (PS)和 广 播 域 (BC)， 分 别 处 理 电 路 交 换 业 务 、 分 组 交 换 业 务 和 光 比 多 播 业 务 。武 昌 工 学 院 本 科 毕 业 论 文 （ 设 计 ） 专 用 稿 纸3EDGE图 2.2 WCDMA 系 统 的 演 进 图中 国

18、 联 通 WCDMA频 率 范 围 ： 上 行 1940M-1955M， 下 行 2130M-2145M； 带宽 15M。 上 下 行 间 隔 为 190M。信 源编 码 信 道编码 交 扩频 加扰 调制 射 频发 射射 频接 收解制加扰扩频信 道 编码 交 织信 源译 码 无 线 信 道图 2.3 WCDMA 系 统 的 通 信 模 型GSM GPRS WCDMAR99 HSDPSR5 HSUPSR6武 昌 工 学 院 本 科 毕 业 论 文 （ 设 计 ） 专 用 稿 纸4WCDMA与 TD SCDMA、 CDMA2000的 技 术 参 数 的 比 较 如 表 2.1所 示 ：表 2.1

19、三 大 制 式 技 术 参 数 对 比 表CDMA2000 WCDMA TD-SCDMA信 道宽 度 1.25/5/10/20MHz 5/10/20MHz 1.6MHzChip速 率 N1.2288Mchip/s;N=1,3,6,9,12 N 4.096Mchip/s;N=1,2,4 1.28Mchip/s多 址方 式 DS-CDMA 和 MC-CDMA DS-CDMA TD-SCDMA双 工方 式 FDD FDD/TDD TDD帧 长 20ms 10ms 10ms多 速率 概念 可 变 扩 频 因 子 和 多 码 盲 检 测 ；低 速 率 业 务 ； 或 事 先 预 定 好 ，需 要 高 层

20、 信 令 参 与 可 变 扩 频 因 子 和 多 码 RI检 测 ； 高 速 率 业 务 盲 检 测 ；低 速 率 业 务 可 变 扩 频 因 子 多 时隙 ， 多 码 RI 检 测FEC编 码 卷 积 编 码 R=1/2， 1/3， 3/4， K=9 卷 及 编 码 R=1/2， 1/3，K=9， RS 码 （ 数 据 ） 卷 及 编 码 R=1/4，K=9,RS 码 （ 数 据 )交 织 块 交 织 （ 20ms) 卷 积 码 ： 帧 内 交 织 ；RS 码 ： 帧 间 交 织 卷 积 码 ： 帧 内 交织 ； RS 码 ： 帧间 交 织扩 频 前 向 ： Walsh(信 道 化 ） +M

21、 序 列 ；反 向 ： Walsh(信 道 化 ） +M 序 列 前 向 ： Walsh(信 道 化 ）+Gold 序 列 ； 反 向 ：Walsh(信 道 化 ） +Gold 序列 前 向 ： Walsh(信 道化 ） +PN 序 列 ； 反向 ： Walsh(信 道 化 ）+PN 序 列调 制 数 据 调 解 ： QPSK/BPSK; 扩 频调 制 ： QPSK/OQRSK 数 据 调 解 ： QPSK/BPSK;扩 频 调 制 ： QPSK 数 据 调 解 ： DQPSK;扩 频 调 制 ：QPSK/16QAM相 干解 调 前 向 ： 共 用 导 频 信 道 ； 反 向 ：专 用 导 频

22、 信 道 前 向 ： 专 用 导 频 信 道 ； 反向 ： 专 用 导 频 信 道 前 向 ： 专 用 导 频 信道 ； 反 向 ： 专 用 导频 信 道功 率控 制 开 环 +快 速 闭 环 （ 800MHz) FDD； 开 环 +快 速 闭 环 ；TDD:开 环 +慢 速 闭 环 开 环 + 快 速 闭 环（ 200Hz基 站间 同步 同 步 （ GPS) 异 步 ， 同 步 （ 可 选 ） 同 步 （ GPS 或 其 他同 步 ）2.2 UMTS通 信 系 统 结 构UMTS（ UniversalMobileTelecommunicationsSystem ） 通 用 移 动 通 信 系

23、 统是 采 用 WCDMA 空 中 接 口 技 术 的 第 三 代 移 动 通 信 系 统 ， 通 常 也 把 UMTS系 统 称为 WCDMA通 信 系 统 。 。 其 系 统 和 网 络 结 构 如 图 2.4和 图 2.5所 示 。武 昌 工 学 院 本 科 毕 业 论 文 （ 设 计 ） 专 用 稿 纸5终 端 接 入 网 3G核 心 网 外 部 网 络接 入 网3GPSSGSN,GGSN业 务 应 用 域HLR/SCP终 端 3GCSMSC/CLR,GMSC PSTNInternet图 2.4 UMTS的 系 统 图UE UTRAN CNUE NodeBNodeBNodeBNodeB

24、 RNCRNC MSCVLRSGSN GMSCGGSN PSTNInternet图 2.5 UMTS网 络 单 元 构 成 的 示 意 图武 昌 工 学 院 本 科 毕 业 论 文 （ 设 计 ） 专 用 稿 纸62.3WCDMA关 键 技 术2.3.1 多 径 分 集 技 术无 线 信 道 是 随 机 时 变 信 道 ， 其 中 的 衰 落 特 性 会 降 低 系 统 的 性 能 ， 而 分 集 接 收技 术 则 能 有 效 地 对 抗 衰 落 。 分 集 的 字 面 含 义 就 是 分 散 得 到 几 个 合 成 信 号 并 集 中 合并 这 些 信 号 。2.3.2 空 间 分 集 （

25、空 间 发 射 分 集 &空 间 接 收 分 集 ）以 空 间 接 收 分 集 为 例 ， 在 接 收 或 者 发 射 端 架 设 几 副 天 线 ， 各 天 线 的 位 置 间 要求 有 足 够 的 间 距 （ 一 般 在 10个 信 号 波 长 以 上 ） 以 保 证 各 天 线 上 发 射 或 者 接 收 的 信号 基 本 相 互 独 立 。 双 天 线 发 射 分 集 是 通 过 双 天 线 发 射 分 集 增 加 了 接 收 机 获 得 的 独立 接 收 路 径 ， 取 得 了 合 并 增 益 。发 射 分集 处 理数 据 流 数 据 流 2 天 线 1天 线 2 终 端数 据 流

26、1图 2.6 正 交 发 射 分 集 原 理 图2.3.3 RAK E 接 收 机RAKE接 收 机 是 通 过 把 接 收 到 的 波 形 与 信 号 的 延 迟 信 号 相 关 得 到 多 径 成 份的 相 对 幅 度 和 相 位 ， 把 多 径 成 份 （ 延 迟 补 偿 后 ） 按 强 度 比 例 合 并 就 可 有 效 恢 复 多径 成 份 的 能 量 。2.3.4 多 用 户 检 测 技 术联 合 检 测 用 于 解 决 多 用 户 之 间 的 多 址 干 扰 问 题 ， 而 RAKE 接 收 用 于 解 决 多径 干 扰 问 题 。多 用 户 检 测 接 收 机 正 是 充 分

27、考 虑 到 多 址 干 扰 实 质 上 是 一 种 有 着 强 烈 结 构 性的 伪 随 机 序 列 信 号 、 对 多 个 用 户 同 时 进 行 解 调 并 通 过 联 合 检 测 算 法 同 时 对 多 个 用户 输 出 判 决 结 果 的 一 种 高 性 能 接 收 机 。 多 用 户 检 测 接 收 机 的 原 理 图 如 图 2.7所 示 。武 昌 工 学 院 本 科 毕 业 论 文 （ 设 计 ） 专 用 稿 纸7输 入 /接 收 信 号 解 扩 匹 配滤 波 器 1（ 用 户 1）解 扩 匹 配滤 波 k(用 户 k) 多用户检测算法 输 出 判 决 结 果 （ 用户 1）输

28、出 判 决 结 果 （ 用户 2）图 2.7 多 用 户 检 测 接 收 机 的 原 理 图2.3.5 智 能 天 线智 能 天 线 引 入 了 空 分 多 址 （ SDMA） 方 式 ， 在 相 同 时 隙 、 相 同 频 率 或 相 同 地址 码 情 况 下 ， 用 户 仍 可 以 根 据 信 号 不 同 的 空 间 传 播 路 径 而 区 分 。 智 能 天 线 相 当 于空 时 滤 波 器 ， 在 多 个 指 向 不 同 用 户 的 并 行 天 线 波 束 控 制 下 ， 可 显 著 降 低 用 户 信 号彼 此 间 的 干 扰 。A:全 向 小 区 B:三 扇 区 小 区 C:智 能

29、 天 线 小 区图 2.8 智 能 天 线 的 原 理 示 意 图智 能 天 线 系 统 通 常 设 置 在 基 站 ， 是 一 种 有 多 个 天 线 单 元 组 成 的 阵 列 天 线 ， 通过 调 节 各 单 元 信 号 的 加 权 幅 度 和 相 位 ， 改 变 阵 列 的 方 向 图 ， 从 而 抑 制 干 扰 提 高 信噪 比 。 它 可 以 自 动 测 出 用 户 方 向 ， 将 波 束 指 向 用 户 ， 实 现 波 束 跟 用 户 走 ， 使 信 号在 有 限 的 方 向 区 域 发 送 和 接 收 ， 充 分 利 用 了 信 号 的 发 射 功 率 ， 降 低 了 传 统

30、天 线 带来 的 相 互 干 扰 ， 极 大 的 改 善 无 线 系 统 的 性 能 。武 昌 工 学 院 本 科 毕 业 论 文 （ 设 计 ） 专 用 稿 纸8图 2.9 智 能 天 线 波 束 的 原 理 示 意 图2.3.6 功 率 控 制 技 术功 率 控 制 的 目 的 是 为 了 克 服 远 近 效 应 。 远 近 效 应 是 指 在 上 行 链 路 中 ， 如 果 小区 中 的 所 有 用 户 均 以 相 同 的 功 率 发 射 ， 则 靠 近 基 站 的 移 动 台 到 达 基 站 的 信 号 强 ，远 离 基 站 的 移 动 台 到 达 基 站 的 信 号 弱 ， 导 致

31、强 信 号 掩 盖 弱 信 号 。功 控 前 功 控 后图 2.10 功 控 比 较 示 意 图在 WCDMA 系 统 中 ， 功 率 控 制 方 式 分 为 两 大 类 ： 内 环 功 控 和 外 环 功 控 。2.4WCDMA的 演 进HSDPA和 HSUPA 目 前 被 看 作 WCDMA 的 演 进 方 向 。HSDPA使 用 的 关 键 技 术 如 图 2.11 所 示 ：武 昌 工 学 院 本 科 毕 业 论 文 （ 设 计 ） 专 用 稿 纸9AMC HARQ快 速 调 度 信 道 资 源 被 HSDPA用 户 共 享高 阶 调 制 方 式 16QAM 新 增 三 种 物 理 信

32、 道图 2.11 HSDPA使 用 的 关 键 技 术2.5WCDMA市 场 前 景最 新 的 研 究 报 告 显 示 ， 2006 年 至 2014 年 WCDMA 手 机 市 场 将 呈 现 出 动 态 增长 ， 预 计 在 今 后 几 年 内 将 有 超 过 10 亿 台 WCDMA 手 机 进 入 市 场 。 报 告 指 出 ， 在今 后 5 年 ， WCDMA 手 机 市 场 占 有 率 将 会 持 续 上 升 。 WCDMA 技 术 的 细 微 区 别使 它 在 众 多 网 络 标 准 中 脱 颖 而 出 ， 并 且 得 到 了 运 营 商 、 制 造 商 和 服 务 提 供 商

33、的 支持 。 使 用 WCDMA 作 为 中 间 的 重 要 基 石 ， 可 以 从 GSM/GPRS/EDGE 网 络 平 稳 升级 至 HSPA 网 络 。 中 国 目 前 的 3G 移 动 通 信 网 络 的 建 设 中 ， WCDMA 网 占 用 较 大武 昌 工 学 院 本 科 毕 业 论 文 （ 设 计 ） 专 用 稿 纸10的 建 设 投 资 份 额 。 在 2005年 中 国 拥 有 200亿 美 元 的 WCDMA移 动 通 信 设 备 市 场 ，而 到 2013 年 ， 中 国 将 有 2000 亿 美 元 的 WCDMA 移 动 通 信 设 备 市 场 （ WCDMA用

34、户 的 预 测 见 图 2.12） 。 根 据 国 际 通 信 有 关 组 织 的 预 测 ， 中 东 、 北 美 洲 和 非 洲 地区 将 成 为 WCDMA 主 要 的 发 展 地 区 。图 2.12 WCDMA用 户 的 预 测 图武 昌 工 学 院 本 科 毕 业 论 文 （ 设 计 ） 专 用 稿 纸113室内分布系统原理3.1 概 述室 内 分 布 系 统 主 要 面 向 建 筑 物 室 内 ， 通 过 构 建 一 套 完 整 的 室 内 无 线 分 布 系 统来 改 善 建 筑 物 内 无 线 通 信 环 境 的 一 种 成 功 举 措 。图 3.1 室 内 分 布 系 统 结

35、构 示 意 图3.2 室 内 分 布 系 统 的 结 构目 前 ， 在 室 内 覆 盖 系 统 中 使 用 最 广 泛 的 覆 盖 方 式 是 将 RRU（ 射 频 拉 远 模 块 ）+BBU（ 基 带 处 理 单 元 ） 作 为 信 源 设 备 ， 通 过 不 同 的 合 路 器 将 运 营 商 的 WLAN，2/3/4G信 号 进 行 合 路 ， 通 过 功 分 器 和 耦 合 器 在 馈 线 上 进 行 信 号 的 传 输 ， 最 终 通 过特 殊 的 天 线 将 信 号 发 射 出 去 ， 以 达 到 信 号 覆 盖 效 果 。RRU 将 基 带 信 号 下 行 经 变 频 、 滤 波

36、 ， 经 过 射 频 滤 波 、 经 线 性 功 率 放 大 器 后通 过 发 送 滤 波 传 至 天 馈 系 统 。RRU 分 为 4 个 大 模 块 ： 中 频 模 块 、 收 发 信 机 模 块 、 功 放 和 滤 波 模 块 。 数 字中 频 模 块 用 于 光 传 输 的 调 制 解 调 、 数 字 上 下 变 频 、 A/D 转 换 等 ； 收 发 信 机 模 块完 成 中 频 信 号 到 射 频 信 号 的 变 换 ； 再 经 过 功 放 和 滤 波 模 块 ， 将 射 频 信 号 通 过 天 线口 发 射 出 去 。武 昌 工 学 院 本 科 毕 业 论 文 （ 设 计 ） 专

37、 用 稿 纸12图 3.2 系 统 示 意 图3.3 室 内 分 布 系 统 工 程 设 计 器 件 介 绍工 程 建 设 过 程 中 需 要 以 下 器 件 ： RRU(射 频 拉 远 模 块 )， BBU(基 带 处 理 单 元 )，功 分 器 ， 耦 合 器 ， 合 路 器 ， 1/2馈 线 ， 7/8馈 线 ， 跳 纤 ， 定 向 吸 顶 天 线 ， 板 状 天 线 ，定 向 吸 顶 天 线 等 相 关 无 源 器 件 。 下 面 将 展 示 部 分 器 件 ， 如 图 3.3 所 示 ：武 昌 工 学 院 本 科 毕 业 论 文 （ 设 计 ） 专 用 稿 纸13图 3.3 部 分

38、器 件 实 物 图3.4 室 内 分 布 系 统 目 前 发 展 概 况2014 年 7 月 15 日 ， 铁 塔 公 司 正 式 成 立 。 为 了 节 约 室 内 分 布 系 统 建 设 的 成 本 ，三 家 运 营 商 （ 中 国 移 动 ， 中 国 联 通 ， 中 国 电 信 ） 共 用 一 套 分 布 系 统 ， 中 国 移 动（ GSM900， TD-SWDMA， TD-LTE） ， 中 国 联 通 （ DCS1800， WCDMA， FDD-LTE） 、中 国 电 信 （ CDMA1X， CDMA2000， FDD-LTE） 采 用 大 型 合 路 器 POI 进 行 8 网（

39、目 前 中 国 联 通 DCS1800 网 络 几 乎 停 建 ） 合 路 ， 为 了 区 分 信 号 上 下 行 的 传 输 ，因 此 采 用 双 天 馈 系 统 进 行 室 内 信 号 的 覆 盖 。 示 意 图 如 图 3.4 所 示 。图 3.4 POI 合 路 示 意 图武 昌 工 学 院 本 科 毕 业 论 文 （ 设 计 ） 专 用 稿 纸144 WCDMA室内信号无线传播分析4.1传 播 的 分 类传 播 的 分 类 包 括 ： 直 射 波 ， 多 径 反 射 波 ， 绕 射 波 ， 散 射 波 ， 穿 透 波 。4.2 信 号 的 传 输 衰 落无 线 信 号 有 三 种 基

40、 本 衰 落 类 型 吸 收 、 自 由 空 间 损 耗 和 多 路 径 衰 落 。4.3 建 筑 物 内 电 磁 环 境 的 分 析对 一 座 高 层 建 筑 而 言 ， 其 外 围 移 动 通 信 电 磁 环 境 可 大 致 按 建 筑 低 、 中 、 高 层模 式 描 述 。1、 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、 建 筑 物 中 层由 于 有 一 定

41、 高 度 ， 特 别 是 靠 近 窗 户 和 靠 近 室 外 的 地 方 ， 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 ， 并 且 其 信 号 强 度 相 差 不 大 ， 没 有 占主 导 地 位 的 信 号 ， 系 统 会 产 生 频 繁 的 切 换 ， “ 乒 乓 效 应 ” 十 分 严 重 ， 通 话 不 能 正常 进 行 。3、 建 筑 物 高 层由 于 城 市 内 建 筑 物 和 宏 蜂 窝 密 度 的 逐 渐 增 多 ， 由 于 多 个 基 站 的 存 在 ， 在 高 层的 覆 盖 盲 区 和 导 频 污 染 等

42、问 题 同 时 显 现 出 来 ， 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 “ 孤 岛 效 应 ” 的 主 要 原因 是 个 别 基 站 覆 盖 太 远 ， 同 时 由 于 附 近 基 站 无 相 邻 小 区 的 参 数 设 置 ， 使 得 该 小 区用 户 无 法 正 常 切 换 而 形 成 。武 昌 工 学 院 本 科 毕 业 论 文 （ 设 计 ） 专 用 稿 纸15表 4.1 各 部 分 电 磁 环 境 特 点 及 相 应 策 略覆 盖 区 域 电 磁 环 境 特 征 覆

43、 盖 解 决 重 点 天 线 分 布 方 式高 层 室 外 基 站 信 号 强 度 相近 ， 切 换 频 繁 。 分 布 系 统 信 号 形 成 主控 ， 解 决 边 缘 切 换 和多 基 站 干 扰 。 多 天 线 点 、 高 功 率中 间 层 室 外 基 站 信 号 质 量 相对 高 层 较 好 ， 能 基 本满 足 通 话 需 求 。 满 足 一 定 的 天 线 功率 ， 充 分 吸 收 话 务 量 。 多 天 线 点 、 降 低 功 率低 层 室 外 基 站 信 号 普 遍 较弱 ， 部 分 区 域 为 信 号盲 区 。 分 布 系 统 较 易 实 现 覆盖 ， 应 注 意 信 号 泄

44、 露影 响 网 络 指 标 。 多 天 线 点 、 低 功 率地 下 及 电 梯 基 本 为 信 号 盲 区 。 分 布 系 统 较 易 实 现 覆盖 ， 应 充 分 考 虑 信 号利 用 率 。 少 天 线 点 、 低 功 率4.4 室 内 、 外 切 换 问 题 的 分 析在 室 内 覆 盖 时 ， 移 动 用 户 在 由 室 外 进 入 室 内 和 室 内 进 入 室 外 时 ， 均 产 生 室 内外 信 号 之 间 的 切 换 问 题 ， 严 重 的 会 导 致 手 机 掉 话 ， 如 何 控 制 该 问 题 ， 也 是 在 方 案中 要 注 意 把 握 的 。武 昌 工 学 院 本

45、科 毕 业 论 文 （ 设 计 ） 专 用 稿 纸165WCDMA室内覆盖工程建设WCDMA 系 统 与 GSM 在 使 用 频 段 、 编 码 技 术 等 方 面 有 所 不 同 ， 故 WCDMA室 内 覆 盖 有 一 些 新 特 点 。 WCDMA 室 内 覆 盖 需 对 覆 盖 、 容 量 、 质 量 进 行 统 一 规划 ， 而 GSM 系 统 只 需 考 虑 室 内 场 强 信 号 水 平 满 足 用 户 接 入 电 平 要 求 ， 网 络 质 量可 通 过 后 期 频 率 规 划 进 行 调 整 。 由 于 各 种 业 务 链 路 损 耗 不 同 ， WCDMA 系 统 还要 考

46、 虑 用 户 的 业 务 需 求 ， 根 据 业 务 发 展 预 测 进 行 室 内 覆 盖 规 划 。 在 进 行 室 内 分 布时 ， 站 点 规 划 与 室 外 规 划 要 协 调 统 一 。 另 外 ， WCDMA 室 内 覆 盖 还 要 重 点 考 虑和 GSM 系 统 、 PHS 系 统 及 集 群 系 统 之 间 的 相 互 干 扰 问 题 。5.1设 计 规 范5.1.1 设 计 原 则（ 1） 设 计 要 遵 循 全 楼 等 均 要 覆 盖 的 原 则 。（ 2） 设 计 要 遵 循 模 块 化 设 计 原 则 ， 便 于 以 后 对 网 络 的 调 整 和 有 利 于 以

47、后 的 维 护工 作 。（ 3） 考 虑 Wlan， LTE 和 WCDMA 合 路 的 系 统 ， 要 充 分 考 虑 到 后 期 改 造 的 措 施方 案 。（ 4） 考 虑 WCDMA 的 设 计 要 求 ， 方 案 设 计 尽 量 降 低 天 线 输 出 口 功 率 ， 多 加 天线 的 建 设 设 计 原 则 。（ 5） 根 据 国 家 有 关 安 全 辐 射 标 准 要 求 ， 所 有 的 天 线 口 输 出 功 率 都 必 须 小 于15dBm/载 波 。（ 6） 天 线 口 的 输 出 功 率 以 能 完 全 覆 盖 要 求 区 域 为 准 ， 根 据 实 际 情 况 ， 确

48、保 系 统开 通 后 ， 天 线 口 输 出 功 率 GSM1800介 于 8-10dBm， WCDMA 室 内 吸 顶 天线 口 导 频 功 率 0-5dBm， 电 梯 内 定 向 板 状 天 线 2-6dBm。 特 殊 场 所 可 以 根 据实 际 情 况 定 义 天 线 口 功 率 。（ 7） 计 算 天 线 口 功 率 时 不 含 天 线 增 益 。（ 8） 电 梯 内 采 用 7dBi 增 益 定 向 板 状 天 线 。 布 放 统 一 标 准 ： 1） 主 瓣 朝 下 覆 盖 3层 ， 后 瓣 覆 盖 1 层 ， 共 4 层 ， 天 线 安 装 在 从 上 向 下 数 的 第 2

49、层 顶 部 ； 2）主 瓣 朝 电 梯 厅 覆 盖 3 层 ， 天 线 安 装 在 中 间 层 中 部 ， 尽 量 对 准 开 门 的 区 域 ，不 要 对 着 厚 墙 壁 。（ 9） 设 计 中 主 干 馈 线 中 长 度 超 过 30m 的 均 需 使 用 7/8 馈 线 。 支 路 中 长 度 超 过40m 的 均 需 使 用 7/8 馈 线 。5.2 WCDMA 系 统 设 计 技 术 要 求（ 1） Ec/Io 10dB（ 50 负 载 ） ； 在 特 殊 场 合 可 视 现 场 情 况 调 整 该 指 标 。武 昌 工 学 院 本 科 毕 业 论 文 （ 设 计 ） 专 用 稿 纸17（ 2） 无 线 覆 盖 区 内 可 接 通 率 ： 要 求 在 无 线 覆 盖 区 内 的 95 位 置 ， 99 的 时 间移 动 台 可 接 入 网 络 ；（ 3） RRU接 分 布 的 导 频 功 率 按 33dBm 计 算 ；（ 4） 无 线 覆 盖 边 缘 导 频 （ CPICH） 功 率 场 强 （ 50 负 载 ） ： 一 类 区 域 （ 高 速 数 据 密 集 区 域 ） 导 频 功 率 80dBm， 导 频 Ec/Io 8dB； 二 类 区 域 （ 低 速 数 据 、 可 视 电 话 、 语 音 电 话 等 区 域 ） 导