室内分布系统的设计与优化毕业设计论文(编辑修改稿)

室内分布系统的设计与优化毕业设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

无源电分布系统 ： 无源电分布系统除信号源外 ， 主要由耦合器、功率分配器、合路器、衰减器、负载、泄漏电缆、室内天线、馈线等无源器件组成。 无源室内分布系统由于信号功率不经过放大，信号源提供的功率有限，同时考虑到上行信号的传播，有效服务范围不可能无限大，一般可以覆盖十几层楼，建筑面积在 8000～ 10000m2左右。 有源电分布系统 ： 在服务区域较大的情况下，为了弥补分布系统中信号功率的衰减，保证末端天线口的功率，在必要的位置需进行功率放大，加装干线放大器或使用有源天线、变频器等有源器件增加功率。 干线放大器造成噪音，干线放大器的多级级联形成累积噪音影响系统的 通信 质量，所以在设计中一般不使用干线放大器的级联。 干线放大器的补偿功率损耗是有限的，该系统可以实现的覆盖范围 但还是有限制 功率和上行链路的信号损失。 泄漏电缆分布系统 :泄漏电缆分布系统是电分布系统的一种特殊形式，它将所提取的信源信号通过耦合器、功分器等无源器件进行分路后，送入泄漏电缆中。 这种方式主要适用于地铁及隧道等狭长且有弯道的通道型室内区域。 泄漏电缆室内分布系统安装方便，但造价高，对电缆的性能要求高，使用较少。 （二）光纤分布系统 由于电分布系统受到上行信号和功率损耗的限制， 导致了 服务区域 的 有限，在服务区域间隔距离远、需要 大面积覆盖 的情况下， 使用光纤室内分布系统更为 为有利。 光纤室内分布系统 由 光电转换器和光纤 组成 ，信号先由电光转换器转换成光信号在光纤中传输到覆盖端，再通过光电转换器转换成电信号，经过放大后送进天线。 光纤的传输损耗小，不受电磁干扰，布线电缆方便，适合 用于长 距离的信号传输以 及大型建筑物的室内覆盖， 可是价格昂贵 ，维护 难度比较大。 在实际应用中，为节省成本， 通常情况下 以电分布系统为主，在 距离远，覆盖面积大的情况下使用 光纤系统组成混合室内分布系统 使 服务范围的扩大。 重庆邮电大学移通学院本科 毕业设计（论文） 4 二、 室内分布系统信号源的分类 室内分布系统可选用宏蜂窝基站、微蜂窝基站、直放站作为信号源，通过一个特定的接口取得信号，即需要信源接入。 信号源接入主要有 3 种方式：宏蜂窝基站直接耦合、微蜂窝基站直接接入、无线或光纤直放站提供信号源。 （一）宏蜂窝基站直接耦合 由于 耦合器或分离器以获得一定比例的信号从附近的宏蜂窝基站， 导致 室内分布系统 得以接入。 此种 方法是用于从基站到 覆盖 系统接近 的。 信号不会泄漏到外部空间 是 耦合 的 特性，以避免干扰，成本低，易于施工，占地面积小 为准则。 直接耦合系统限制的源位置，室内 话务空闲时 流量利用率低， 影响明显的是无线指标 特别是掉话率。 （ 二 ） 微蜂窝基站直接接入 直接从微蜂窝信号接入 室内 覆盖 系统。 微蜂窝基站覆盖范围小，低功耗，机架也较小。 完善的高流量区域的室内信号覆盖，微蜂窝是最好的解决方案。 微蜂窝方式的通话质量比宏蜂窝方式要高得多，在宏蜂窝无线指标 的影响 是非常小的，并具有提高网络容量的效果。 （ 三 ）无线或光纤直放站 在 有 富余容量的室外站，通过直放站将室外信号引入室内的覆盖盲区。 直放站提取信号源信号主要有 3 种方法： 耦合器 直接 从基站耦合部分信号通过光纤传送到盲区内的直放站； 耦合器 直接 从基站耦合部分信号通过电缆传送到盲区内的直放站 ； 通过直放站的施主天线直接从附近基站提取信号。 选择源的室内分布系统，应根据无线环境，交通条件和服务区确定所选的室内分布系统类型。 对较小的室内分布系统，在话务量较低时可选用直放站从周边小区耦合信号；对较大的室内分布系统，根据其可能达到的话务情况及安装条件选用微蜂窝或宏蜂窝基站作为信号源。 三、 室内分布系统的目的 ① 解决建筑物内的信号盲点； 重庆邮电大学移通学院本科 毕业设计（论文） 5 ②改善建筑物内的移动通信网络的质量； ③ 提升话务及网络容量； ④ 提高频率复用度，解决高话务密度情 况。 第三节 室内分布的发展趋势 现代建筑多钢筋混凝土骨架，加上一个完全封闭的外装饰，屏蔽的无线电信号衰减特别严重的，所以 通信 质量严重下降。 详述如下，在大规模建设的低层，地下停车场的环境，地下商场，基站接收信号非常微弱，导致手机无法正常工作，信号覆盖的盲区 就此形成。 高层 建筑的 中间 楼层，手机可以接收围绕不同基站信号， 由于 基站信号 过多重叠而出现 乒乓效应，严重影响了正常使用手机 ；在大多数 大型建筑的顶端部分，进入室内的无线信号是非常凌乱，周围 近 的几个基站信号， 远处的基站信号，通过直接，折射，反射，衍射，等进入室内，在室内接收信号忽强忽弱极不稳定，同样的频率，相邻信道干扰是非常严重的。 在这样的环境中，移动电话，在空闲状态下的小区重选频繁经常在通话过程中进行切换，语音质量的很大的影响，容易产生掉话。 此外，在一些建筑物，虽然手机正常通话，但是用户密度过大时，该通道是非常拥挤， 电话难以上线工作 ]2[。 因此， 为了 满足客户的需求，解决室内信号覆盖问题，也已 然 成为一个重点的网络优化，提高网络质量已变得越来越 重要。 为了解决上述提到的问题，最有效的解决方案是安装在建筑物内的室内覆盖分布系统。 信号 从 基站 发出 通过有线直接引入到每一个区域的内部，然后通过基站 发出 的信号被天线发送，从而达到的目的，以消除室内覆盖盲干扰抑制，建设一个移动通信用户提供稳定，可靠的室内信号， 不但 使用户可以在房间里享受高品质的移动通信服务 ，而且优质的网络服务不但提升企业品牌形象，也促进经济的发展，这样对用户对企业都双赢的，所以室内覆盖已是一种必然的趋势。 重庆邮电大学移通学院本科 毕业设计（论文） 6 第二章 室内分布 系统 施工设计 第一节 工程设计步骤 室外移动 通信网络建设的关键是频率规划和覆盖范围的设计，而对于室内覆盖系统更主要的是如何选择合适的分布系统及天线安装位置，以求达到覆盖效果的同时，不会对周边网络造成影响。 如何设计一个完整的室内覆盖系统呢。 图 给出了进行室内覆盖设计的流程框图。 详细步骤如下： 图 室内 覆盖设计流程框图 初始规划 现场查勘 系统方案设计 频率规划 安装布线 参数规划 工程验收 确定建设目标 重庆邮电大学移通学院本科 毕业设计（论文） 7 一、 确定建设目标 首先应确定建筑物 ，在 进行室内信号覆盖（如机场、购物中心、办公写字楼、展览中心、宾馆酒店等），同时根据建筑物内的人员职业分布情况估算其中潜在的移动用户数量，从而进一步估算出该场所潜在的话务量。 二、 初始规划 详细了解建筑物周边基站的情况和分布位置地点，向用户、业主方获取建筑的平面图、结构资料，如无法提供，勘测人员必须绘制详细平面图和用相机实拍建筑物楼层结构。 在勘测之前认真研究图纸，以便于在现场查勘。 三、 现场查勘 首先是对建筑物地理位置、环境、高度、层数、建筑面积、电梯数量和运行区间结合图纸进行勘测。 然后对建筑物内部环境进行勘测，初步确定天线安装位置和覆盖半径；对天花板进行勘测，是否能布线，以便确定路由；对弱电井、电梯间、的位置和数量，电梯共井情况、停靠区间等进行勘测。 最后基本确定机房位置和覆盖系统的用电情况 ]3[。 四、 系统方案设计 设计方案 是 根据现场 勘测基础上确定的 ， 设计 方案中 具体体现 系统框架图、 信号源和分布系统的选择、 天线位置分布图 和型号 、所使用的耦合器和 功分 器等器件的 型号 、所使用的馈线、选择基站主控和分布单元的 型号 等。 五、 频率 和 参数规划 频率 设置是 参考现场查勘时的扫频结果。 如果开通前周围网络频率规划变化过大，建议重新进行扫频测试工作。 从长远考虑来说，室内分布系统将会越来越多，配置也会越来越大。 建立 专门的频点分配 是 非常重要，专门指定的频点不但有利于频率规划，而且对节约室内设计的投资也很有帮助。 参数设置的目的是使手机 用户 进入建筑物内部以后，保证其在大部分时间内占用室内分布系统的信号， 提高其通话质量，手机上线容易， 因此参数设置必须结合周围的无线环境和周边基站的性能进行。 避免设置参数对周边的网络造成相互干扰。 重庆邮电大学移通学院本科 毕业设计（论文） 8 六、 室内分布系统的安装布线 分布端的主馈线应由基站引出，通过线井分别铺设至各层，各层分布馈线走吊顶上方线槽。 竖井和平面所使用的馈线应用扎带扎紧，防止电缆自重拖动接头。 馈线弯曲应严格符合最小弯曲半径要求，馈线布放应 严格按照弱电桥架走线。 所有器件均要良好固定，做到美观整洁，不影响大楼整体美观。 七、验收工程 提交竣工文件 ,向 建设单位 申请验收 ,待 建设单位 通知后准备车辆、验收工具 ,依据《国家现行的施工及验收技术规范》、《原邮电部、原信息产业部以及工业和信息化部的有关文件》、《中国移动网络建设工程技术规范书》进行验收。 第二节 室内覆盖设计要求 一、室内覆盖规划原则 第一 是统一的原则。 包括室内和室外场地规划，统一设计，建设室内覆盖要考虑室外信号的影响，同时也考虑到室内覆盖 信号 增强 导致 室外 信号 干扰 程度。 第二是差异性的原则。 网络建设 是有 投资限制的，是不可能盲目地加大室内覆盖 达到客户满意度 作为衡量， 根据不同要求及投资额度 制定不同的质量目标。 在一些地方能够接受的情况下 存在一定的 覆盖盲点， 是 可以调整建设战略和建设阶段的。 第三是经济性原则。 相对于 特定的建筑物，室内覆盖解决方案可能有多种选择，而不是简单地盲目扩张投资 去 追求技术 的 完美 ，同时不能 为了节省投资， 而选择 不适合的室内覆盖解决方案。 综上所述，要完全达到室内覆盖原则是相当困难的，在实际的施工过程会遇到各种预料之外的困难，不能及时有效的解决，只能综合各类问题进行 一定取舍以求达到最好的效果 ]4[。 二、天线、馈线的选址及安装位置 （一）天线的选择 ： 重庆邮电大学移通学院本科 毕业设计（论文） 9 天线、馈线的选择和安装时室内覆盖的重点之一，型号不但直接影响室内覆盖的效果，还影响到室内整体的环境，不能因为天线、馈线的安装而导致室内的美观。 所以天线的选择应该以小巧、美观、易安装，与周围环境相衬为好。 馈线选择时应以易施工为原则，对于主干部分，由于可以在管井中布放或沿直线布放，采用较粗馈线，对于转弯较多的支线部分采用较细馈线，并且馈线布放时应尽量葬在天花中或藏在看不见的地方。 光纤应使用抗拉抗折光纤，因为布放过程中会有穿墙穿天花的情况。 根据 ICE标准，室内覆盖电缆须采用防火电缆，处于成本考虑，一般采用阻燃电缆。 天线、馈线的安装，具体的情况详见第四章第三节室内分布系统施工技术规范。 三 、 信号源的选择 室内分布系统的信号源来源于基站（宏蜂窝、微蜂窝）或直放站。 设计时信号源的选取主要从以下几方面考虑：话务量、要求覆盖面积、所处位置及对网络的影响、成本等。 （一）直放站 自身没有增加信道资源，只是信号的延伸的直放站，一般用于低话务量的地方，覆盖面积也较小，作为补盲点使用。 如小型会所、酒店、停车场等。 直放站是采用无线接收方式，对存在频率复用的市区中，上行信号有可能被多个远近不同基站影响的而自动调节发射功率，但直放站没有该功能，此时直放站造成同频干扰， C/I比下降，掉话率增加，影响系统质量。 同时，直放站的上行增加及噪声电平过高会影响基站正常工作；在话务量繁忙的市区，直放站的引入，加剧了基站的负荷，恶化了网络指标。 在年内的网络优化提升的规划中，我们不采用直放站作为信号源，并且尽可 能取缔原有的非法直放站，改为新建微蜂窝基站。 （二）基站 宏蜂窝作为信号源容量大、覆盖范围广、信号质量好、容易实现无缘分布、网络优化简单，是室内分布最好的接入方式。 但宏蜂窝成本较为昂贵，且需有光纤传输通路，建设周期长。 微蜂窝作为信号源，微蜂窝本身功率较小，只适用于较小面积的室内覆盖，若要实现较大区域的覆盖，就必须增加微蜂窝功放。 与宏蜂窝相比微蜂窝的成本较低、对环境要求不高、施工方便等，所以微蜂窝作信源使用较为广泛。 （三）直放站与基站的对比 不同类型的室内覆盖系统对通信网络的影响程度不同： 重庆邮电大学移通学院本科 毕业设计（论文） 10 对于是否使用干线放大器的无源信号分布系统，前者噪声干扰小，所以几乎不会对信号 表 直放站与基站的 对比 直放站 基站 低功率 高功率 价格便宜 比较昂贵 信号质量一般 信号质量好 没有增加网络容量 增加网络容量 不需要频率规划，但对于选频直放站，每次基站扩容或改频时，应做相应的改动。 需要频率规划 设计、安装、测试不好时会对系统造成影响，特别是噪声及信噪比下降的问题 需要优化参数，使室内话务与室外话务分开，必须考虑越区切换，优化网络结构 不需要交换机接口 需要交换机接口及传输通道配合 源基站和室外通信网络造成影响。 后者必然产生必将产生噪声对信号进行干扰，但基于室内墙面的衰减作用可以确定不会对室外造成影响。 对于光纤信号分布系统，因为使用了光端机，和使用干线放大器一样噪声都比较大，所以对信号源基站发出的信号。