无线通讯盲区覆盖系统技术方案

第十四章无线通讯盲区覆盖系统第1页第xx章无线通讯盲区覆盖系统一、需求分析1、楼宇基本情况xx中心总建筑面积xx平方米，总高度约xx米，其中地下2层，地上分别为x层、xx层、xx层三个单体建筑。2、无线系统的组成本系统的机房在B1F层平面，各运营商的信源设备安装在B1F层机房内，各运营商的信号经多系统接入合路平台（POI）合路后，再经过天馈分布系统将能量发射出去，完成对所有楼层的覆盖。大楼平面采用吸顶天线进行覆盖，北楼8部电梯，南楼4部电梯，东楼1部电梯采用电梯井道内加室内壁挂天线进行覆盖，楼层平面均采用吸顶天线进行覆盖。说明：由于采用多网合一的组网方式，不同运营商共用一套天馈系统，所以采用该方案之前需要得到各运营商的一致认可，对日后网络的运行、维护的具体事宜达成共识，这样该方案方可实施。二、设计依据原邮电部颁布的《900MHzTDMA数字公用陆地蜂窝移动通信网技术体制》（TZ019-95）；原邮电部颁布的《900MHzTDMA数字移动通信工程设计暂行规定》（部内标准）；中国联合通信有限公司颁布的《中国联合通信有限公司800MHzCDMA数字蜂窝移动通信网总技术体制（暂行规定）》；FCC和GSM900ETSI标准；SM9ETS300609-4（GSM11.26）标准；中华人民共和国国家标准《电磁辐射防护规定》,（国标GB8702-88）；设备和器件技术手册第十四章无线通讯盲区覆盖系统第2页现场查勘资料和有关测试数据建设单位提供的xx金融中心建筑平面图建设单位提供的xx金融中心技术咨询调查表三、设计原则系统全部采用无源器件组成，尽可能减少器件数量，充分利用原有基站设备及功率；在保证系统质量的前提下,尽可能以最低造价方式设计方案；电磁环境卫生计算按联合国世界卫生组织与中华人民共和国国家标准GB9175-88环境电磁卫生标准,微波辐射一级卫生标准为10uw/cm2；兼顾施工难易程度及工程进度；考虑信号泄漏和切换；考虑将来3G扩容，所有的耦合器、功分器和室内天线均采用宽频器件；四、系统功能1、天馈分布系统提供的功能系统设计采用POI对不同运营商、各种制式的移动通信信号合路后引入天馈分布系统对全楼进行覆盖。系统设计只是对各移动运营商提供一个合路平台，属透明传输，因此欲引入业务的运营商提供什么样的服务，本系统基本上都能支持。2、系统支持的业务根据中国移动上海分公司的要求，此次系统设计应满足现在和未来移动通信发展的业务，即：联通CDMA、GSM系统全覆盖移动GSM全覆盖3G全覆盖（包括联通CDMA2000、WCDMA和TD-SCDMA）第十四章无线通讯盲区覆盖系统第3页可扩展电信PHS全覆盖3、覆盖范围系统设计的覆盖范围为：北楼南楼东楼以及各楼层4、主要设备功能为了使满足上述系统覆盖和信号切换要求，系统设计采用了多系统接入平台POI、室内壁挂天线、全向吸顶天线。为使射频信号的场强分布均匀，完成以上各部件的射频连接还配置了合路设备，定向耦合器，功分器以及各种规格的射频馈线电缆和馈线接头。多系统接入平台POI（PointOfInterface）是民用通信无线系统的前端设备，也是整个系统的关键设备，它将不同运营商的多个通信系统的信号耦合入同一套天馈系统。在系统设计中分为下行POI和上行POI。下行POI的主要功能是将各运营商、不同频段的载波信号合成后送至共用的天馈分布系统；上行POI的主要功能是将不同制式的手机发出的信号经过天线的收集及馈线的传输至上行POI，经POI检出不同频段的信号后送往不同的运营商基站。全向吸顶天线将高频电流形式的能量变换成电磁波并向既定方向发射出去或把来自一定方向的电磁波还原为高频电流的一种设备。在下行链路（通信信号由基站下行到达移动终端接收端所经过的路径），将接收到的高频电流信号变换成电磁波并按规定的方向发射出去；第十四章无线通讯盲区覆盖系统第4页在上行链路（通信信号由移动终端上行到达基站接收端所经过的路径），把来自一定方向的电磁波还原为高频电流并送给接收机。定向耦合器从主干线路中按照设计要求提取部分信号完成功率分配。在设计方案中采用6dB和10dB耦合器进行功率能量的分配。功分器将一路输入信号能量分成两路或多路输出相等能量的器件，也可以反过来将多路信号能量合成一路输出。五、系统指标本设计采用多系统合路，分布系统设计应满足各接入系统的覆盖要求，接入系统间干扰也应满足规范要求。1、系统指标1)总体要求：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；室内天线的发射功率须小于15dBm；2)CDMA800系统指标：无线信道的呼损率取定为2%；Ec/Io≥－12dBm的激活导频数不超过3个；前向/反向业务信道误帧率：FER=1%（Eo/No=6～7dB）无线覆盖边缘场强：室内≥-85dBm，室外10米以外≤－90dBm；对于电梯、地下停车场等边缘地区覆盖场强要求：-90dBm；在基站接收端位置收到的上行噪声电平小于-120dBm；覆盖区与周围各区之间有良好的无间断切换；第十四章无线通讯盲区覆盖系统第5页3)GSM900系统指标无线信道的呼损率取定为2%；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无线覆盖边缘场强：室内≥-85dBm，室外10米以外≤－90dBm；对于电梯、地下停车场等边缘地区覆盖场强要求：-90dBm；在基站接收端位置收到的上行噪声电平小于-120dBm；覆盖区与周围各区之间有良好的无间断切换。4)3G系统指标频率（本方案预估）：1920～1980MHz（上行）2110～2170MHz（下行）场强覆盖：在无线覆盖区内95%的位置，99%的时间用户可成功接入网络。边缘覆盖电平：无线覆盖边缘场强≥-90dBm。5)PHS系统指标话务量吸收：覆盖区域内95%室内话务量原则上能够接入到室内PHS基站。边缘覆盖电平：无线覆盖边缘场强≥-72dBm。2、移动通信切换指标切换是指为保证移动用户通话时，移动终端通话信道从一个区域切换到另一个区域的过程。系统设计应能确保各移动运营商系统能够满足以下要求：1）大楼内部高低区的切换设在电梯厅内正常切换；2）行人进出大楼时在大楼门外5-15米处正常切换。第十四章无线通讯盲区覆盖系统第6页3、系统平均无故障时间（MTBF）平均无故障时间是指系统运行过程中不发生故障平均时间所提供的无源设备平均无故障时间280000小时；4、对运营商接入系统的指标1)要求满足国家无委相关文件要求。2)信源在系统POI输入端的信号功率：GSM900不低于38dBm/载波；CDMA800不低于36dBm/载波；（开销功率）3G不低于33dBm六、系统设计1、系统组成及原理1)分布系统的构成系统是由上、下行POI，天线阵，传输电缆，功分器，耦合器等构成。系统原理示意见图138dBm36dBmcell2下行POI中国联通CDMAGPS天线安装在屋顶平台150m中国联通GSMcell1中国移动GSM34dBm38dBm预留3G接口1预留3G接口2预留3G接口3cell1cell1cell2cell2CDMA26.7dBm/GSM28dBm输出CDMA26.7dBm/GSM28dBm输出CDMA26.7dBm/GSM32dBm输出CDMA26.7dBm/GSM22dBm输出接入B2-15F天馈系统接入16-26F天馈系统注:本图以下行分布系统为例,上行分布系统与下行分布系统完全相同.34dBm第十四章无线通讯盲区覆盖系统第7页本系统为保证运行稳定、可靠及多系统、多频段信号集中传输的需要，采用由各运营商放置信源设备建立通信基站的方式，将各运营商的信源信号（不同制式、不同频段的信号）经多系统接入合路平台（POI）合路后，再经过天馈分布系统将能量传播出去，完成对大楼的整体覆盖。由于系统需将多个频段的信号进行集中传输，包括多个频段（GSM：900MHz、CDMA：800MHz、WLAN、PHS及未来3G频率），为保证避免多频段系统之间频率干扰、增加相互间的隔离，本系统设计采用收、发天馈分开的方式。2)监控网管系统的构成监控系统由监控控制中心工作站、GSM/CDMA无线网络、各POI监控单元和无线Modem组成。如下图所示。系统通过监控单元实现对POI的监测，对各移动通信运营商各系统(移动第十四章无线通讯盲区覆盖系统第8页GSM900、联通GSM900、CDMA800和将来扩展的3G系统)在POI输入、输出端的功率值进行监测，监控控制中心实现对各站点数据的实时轮询。输入功率经过功率检测二功分的检测，将检测的功率值传到POI监控单元，通过无线Modem实时传回各移动运营商的监控中心。输出功率经过一个分系统功率检测模块进行各系统的功率检测，检测到的功率值经过POI监控单元处理，再通过MODEM实时传回监控中心。各移动运营商通过自己的监控中心对POI数据的实时轮询、故障告警分析和告警处理。本系统提供两种网管终端：C/S结构的业务网终端；B/S结构的管理网终端；在两种终端上各个自己的操作和权限。业务网终端功能安全管理、告警管理、拓朴管理、性能管理、轮询管理、地图工具、设备管理（可选）、系统管理、日志管理、代维管理、工单管理、工程管理、在线帮助系统。互联网终端功能综合信息、设备管理、告警管理、性能管理、轮询管理、定时轮询、日志管理、代维管理、工单管理、工程管理。(各运营商须提供一个公网IP)综合网管监控系统告警管理安全管理日志管理系统管理系统帮助拓朴管理性能管理轮询管理地图工具设备管理工单管理代维管理工程管理直放站资产管理模块第十四章无线通讯盲区覆盖系统第9页2、设计方案分析本系统设计为无源器件系统，具有维护成本抵，系统稳定性高的特点，具体设计思想如下：在B1F的通信设备用房内运营商使用宏蜂窝基站设备作为信源，信源大楼由移动运营商确定，设计采用两小区分区进行对大楼的覆盖。工程设计实施方案如下：联通GSM900：提供2个扇区，每个扇区2载频，收、发分路。CELL1输出34dBm/2CH，覆盖B2F—15F。CELL2输出38dBm/2CH，覆盖16F—26F及电梯。联通CDMA800：提供1个扇区3载频。基站输出36dBm。信号引出后分成两路和G网两个扇区进行合路。1)发射天馈与接收天馈相互独立本系统设计为为多个通信系统使用同一天馈分布系统，由于各运营商频段间存在谐波及互调干扰，主要是CDMA800系统的带外杂散辐射会对GSM900系统造成影响。为了尽量减少上、下行各频段间的相互影响，并保证足够的收发隔离度，覆盖系统的发射和接收将采用各自独立的天馈系统。2)使用POI为满足多频段、多系统接入要求，设计中采用多系统接入合路平台（POI）。多系统接入合路平台（POI）是分布系统的前端设备，它运用频率合路器与电桥合路器对多个运营商、多种制式的移动通信信号合路后引入同一天馈分布系统，达到充分利用资源、节省投资的目的，并有监控输入输出口信号功率大小、输出综合网管监控系统告警管理综合信息日志管理系统管理设备管理性能管理轮询管理工单管理代维管理工程管理第十四章无线通讯盲区覆盖系统第10页口驻波检测等功能。在系统的设计时充分考虑POI能提供足够多的输入端口，以便今后系统扩容以增加新的通信系统。低损耗、高隔离：利用各运营商频率间隔设计的频率合路器有低损耗高隔离的特点。低互调、低反射：系统内部各部件、电缆、转接头都采用镀银工艺，互调抑制很小。系统经过整机调试，各输入口低反射。输入信号功率检测：各信号输入口都留有功率检测口，既可用作设备维修，也可直接给监控中心作功率检测；输出口驻波检测：驻波检测口有很高的隔离，如配合驻波检测电路可检测下级设备的输入驻波。具备监控功能监控量描述：可实现对POI输入功率进行采样；可设置POI输出端驻波门