中國電信北京研究院“五網(wǎng)合一”室內覆蓋改造方案

1、 中國電信北京研究院五網(wǎng)合一室內無線綜合覆蓋系統(tǒng)（設計方案）中國電信北京研究院 gsm&cdma&phs&wcdma&wlan五網(wǎng)合一 室內無線綜合覆蓋系統(tǒng)方案建設單位： 中國電信北京研究院 設計單位： 中興通訊股份有限公司 中興通訊股份有限公司二零零四年十二月中興通訊室內無線綜合覆蓋系統(tǒng)工程本資料著作權屬中興通訊股份有限公司所有。未經(jīng)著作權人書面許可，任何單位或個人不得以任何方式摘錄、復制或翻譯。侵權必究。copyright 2004 by zte corporation all rights reserved.no part of this publication may be excer

2、pted, reproduced, translated or utilized in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying and microfilm, without permission in writing from the zte corporation.設 計 李 波審 核 金康虎* * * * *中興通訊股份有限公司上海研發(fā)中心地址：上海市浦東新區(qū)碧波路889號中興通訊大廈電話：02168895171傳真：02150809422郵編：201203前 言隨著3g腳步的日益

3、臨近，中興通訊作為全球唯一一家擁有gsm、cdma、phs、3g（三種制式）、wlan網(wǎng)絡設備及終端的供應商，憑借對移動通訊的多年的研發(fā)經(jīng)驗和技術積累，通過對gsm、cdma、phs、wcdma和wlan共站址共系統(tǒng)的互干擾研究和試驗，推出了兼容gsm、cdma，phs、wcdma和wlan的“五網(wǎng)合一”室內無線綜合覆蓋系統(tǒng)一站式解決方案。“五網(wǎng)合一”，就是根據(jù)gsm、cdma、phs、wcdma和wlan系統(tǒng)的特點，在滿足用戶業(yè)務需求的前提下，把gsm、cdma、phs、wcdma和 wlan五種信號通過頻率合路器在物理上合為一路，解決各個系統(tǒng)之間的干擾，共用一套室內分布式天饋系統(tǒng)，利用同一

4、套天線把五路合一的信號同時發(fā)射，不同的終端選擇各自的信號接入到各自的系統(tǒng),滿足各自的業(yè)務需求。簡略圖如下：gsm、cdma、phs、wcdma和wlan共用室內覆蓋系統(tǒng)的優(yōu)點在于：1wlan系統(tǒng)通過利用天饋系統(tǒng)，克服了ap功率小，穿透能力差的問題， wlan通過共用室內覆蓋系統(tǒng)完成信號覆蓋，避免了wlan系統(tǒng)單獨建網(wǎng)的風險。2gsm、cdma、phs、wcdma和wlan系統(tǒng)共用天饋系統(tǒng)，充分利用資源，很大程度減少了重復投資和工程施工、協(xié)調等復雜問題，加快了“五網(wǎng)合一”網(wǎng)絡建設的速度，適用于大型場館等復雜網(wǎng)絡的通訊要求。目 錄前 言3第1章 概述5第2章 設計原則和設計依據(jù)62.1 共用部分6

5、2.2 phs部分62.3 wcdma 部分62.4 wlan部分62.5 cdma 部分72.6 gsm 部分72.7 phs信號空中同步72.8 網(wǎng)絡總體技術指標（依據(jù)北京研究院建議書）72.9 設計依據(jù)9第3章 系統(tǒng)方案103.1室內無線綜合覆蓋方案簡述103.2方案系統(tǒng)原理圖113.3 樓層天線位置分布圖123.4 改造配料清單（根據(jù)研究院的需求以下清單備兩套）13第4章 網(wǎng)絡預測和網(wǎng)絡優(yōu)化154.1網(wǎng)絡預測154.2泄漏預測174.3 網(wǎng)絡優(yōu)化18附錄一 原先phs&wcdma&wlan“三網(wǎng)合一”系統(tǒng)原理圖19第1章 概述中國電信北京研究院89層每個樓層平面面積約為2400平方米，

6、樓層內部是框架結構，各個樓梯內部信號屏蔽嚴重。本次室內覆蓋工程設計模擬現(xiàn)場實際環(huán)境，解決該大樓89層的gsm 、cdma、phs、wcdma、wlan的信號覆蓋，作為室內覆蓋綜合系統(tǒng)的測試系統(tǒng)。 第2章 設計原則和設計依據(jù)本次系統(tǒng)設計具有良好的兼容性和靈活的擴展性，本方案組網(wǎng)設計采用gsm、cdma、phs、wcdma和wlan五網(wǎng)合一架構，下面具體介紹“五網(wǎng)合一”系統(tǒng)的設計原則和設計依據(jù)：2.1 共用部分1共用部分所有無源器件（吸頂天線、功分器、耦合器）全部采用支持0.82.5ghz頻段的器件，兼容gsm、cdma、phs、wcdma和wlan系統(tǒng)。2采用專門定制的高性能頻率合路器，有效抑制

7、gsm、cdma、phs、wcdma和wlan之間的干擾。3各系統(tǒng)信號接入設備均置于弱電井中，方便以后系統(tǒng)維護和擴展。4合理設計分布系統(tǒng)，減少合路節(jié)點，降低投資。5. 各系統(tǒng)只需在合路器口匹配相當?shù)膱鰪姡纯赏瓿傻刃Ц采w。2.2 phs部分1根據(jù)大樓平面圖和人員的移動規(guī)律，同一樓層人員頻繁移動區(qū)域采用相同基站覆蓋，減少切換。2所有主干線路的耦合器、功分器均放在各層的弱電井內，方便擴展。2.3 wcdma 部分1 wcdma信號源可以采用宏基站。2 主干設備均置于弱電機房，wcdma系統(tǒng)在弱電井內通過pw雙頻合路器接入。3假設整棟大樓wcdma用戶為100，要實現(xiàn)cs64kbps業(yè)務、ps64k

8、bps業(yè)務，只需要一個wcdma小區(qū)即可。 2.4 wlan部分1主干設備均置于弱電機房，wlan系統(tǒng)在弱電井內通過寬頻合路器接入。2根據(jù)wlan系統(tǒng)的頻譜模板和用戶特點，“五網(wǎng)合一”采用合路器級連方式組網(wǎng)，以便靈活擴展ap，同時可以降低投資風險。3ap的使用數(shù)目由承載模型“ap數(shù)用戶數(shù)20/20”取定。4采用直序擴頻技術和bts蜂窩覆蓋原理，提高業(yè)務承載容量，降低ap間干擾，優(yōu)化網(wǎng)絡性能。2.5 cdma 部分1cdma信號源可以采用宏蜂窩、微蜂窩或直放站。2主干設備均置于弱電機房， cdma系統(tǒng)在弱電井內通過gc雙頻合路器接入。2.6 gsm 部分1gsm信號源可以采用宏蜂窩、微蜂窩或直放

9、站。2主干設備均置于弱電機房， gsm系統(tǒng)在弱電井內通過gc雙頻合路器接入。2.7 phs信號空中同步根據(jù)各樓層天線的位置分析，各基站至少有一個天線能接受到室外信號，完成phs信號空中同步,同步完好率100。本系統(tǒng)由于是單基站，不要求與外界同步。2.8 網(wǎng)絡總體技術指標（依據(jù)北京研究院建議書）2.8.1 phs網(wǎng)絡滿足以下技術指標1無線信道的呼損率為52無線覆蓋區(qū)內可接通率：要求在無線覆蓋區(qū)內的90的位置，99的時間移動臺可接入無線網(wǎng)絡3無線覆蓋區(qū)內場強：98的區(qū)域室內信號40dbv，室外和室內基站信號重疊區(qū)，能保證無乒乓效應等現(xiàn)象的發(fā)生4對于電梯、停車場等地區(qū)覆蓋場強要求36dbv5覆蓋區(qū)與

10、周圍各小區(qū)之間有良好的切換，且無乒乓效應6駐波比要求平面層在1.4以下，總系統(tǒng)在1.3以下7室內基站應與室外基站保持同步，大樓內部基站保持同步，同步完好率100%8天線口的發(fā)射功率滿足國家微波輻射一級衛(wèi)生要求2.8.2 wcdma網(wǎng)絡滿足以下技術指標1邊緣覆蓋電平：導頻覆蓋邊緣場強ec85dbm，ec/io10db2無線覆蓋區(qū)內可接通率：要求在無線覆蓋區(qū)內的95的位置，99的時間移動臺可接入無線網(wǎng)絡3天線口的發(fā)射功率滿足國家微波輻射一級衛(wèi)生要求4呼叫建立成功率：語音95，視頻905語音業(yè)務擁塞率2、cs數(shù)據(jù)業(yè)務擁塞率5、ps數(shù)據(jù)業(yè)務interactive業(yè)務：90的概率條件下，數(shù)據(jù)傳輸時延5s

11、2.8.3 wlan網(wǎng)絡滿足以下技術指標1邊緣覆蓋電平：無線覆蓋邊緣場強80dbm2無線覆蓋區(qū)內可接通率：要求在無線覆蓋區(qū)內的95的位置，99的時間移動臺可接入無線網(wǎng)絡3天線口的發(fā)射功率滿足國家微波輻射一級衛(wèi)生要求4無線覆蓋區(qū)內多用戶接入時數(shù)據(jù)傳輸速率不低于100kbit/s2.8.4 gsm網(wǎng)絡滿足以下技術指標1.無線覆蓋邊緣場強：室內-85dbm ，室外10米以外-90dbm2.對于電梯、樓梯間等邊緣地區(qū)覆蓋場強要求：-90dbm3.覆蓋區(qū)周圍各小區(qū)之間有良好的無間斷切換4.天線口的發(fā)射功率滿足國家微波輻射一級衛(wèi)生要求2.8.5 cdma網(wǎng)絡滿足以下技術指標1.無線覆蓋邊緣場強：ec/io

12、-12db 激活導頻不超過3個，室內rx-85dbm2.室外10米以外rx-90dbm3.對于電梯、樓梯間等邊緣地區(qū)覆蓋場強要求：rx-90dbm4.覆蓋區(qū)與周圍個小區(qū)之間有良好的無間斷切換5天線口的發(fā)射功率滿足國家微波輻射一級衛(wèi)生標準2.9 設計依據(jù)1信息產(chǎn)業(yè)部(1999)649號關于phs和dect無線接入系統(tǒng)共用1.9ghz頻段頻率臺站管理規(guī)定的通知2中華人民共和國通信行業(yè)標準yd5039-97通信工程建設環(huán)境保護技術規(guī)定3中華人民共和國通信行業(yè)標準yd5059-98通信設備安裝抗震設計規(guī)范4中華人民共和國通信行業(yè)標準yd5068-98移動通信基站防雷與接地設計規(guī)范5世界衛(wèi)生組織(wto

13、)與中華人民共和國gb9175-88環(huán)境電磁衛(wèi)生標準,國標gb8702-88電磁輻射防護規(guī)范6國際布線標準iso/iec 118017中興通訊室內覆蓋設計規(guī)范和工程8中興通訊gsm技術手冊9中興通訊gsm網(wǎng)絡規(guī)劃與優(yōu)化手冊10中興通訊cdma技術手冊11中興通訊cdma網(wǎng)絡規(guī)劃與優(yōu)化手冊12中興通訊pcs技術手冊13中興通訊pcs網(wǎng)絡規(guī)劃與優(yōu)化手冊14中興通訊wcdma技術手冊15中興通訊wcdma網(wǎng)絡規(guī)劃手冊16中興通訊wlan技術手冊17中興通訊wlan工程規(guī)劃設計手冊第3章 系統(tǒng)方案3.1室內無線綜合覆蓋方案簡述根據(jù)大樓覆蓋區(qū)的建筑分布，我們在9樓弱電井安裝一套1c7t的500mw基站，

14、phs和wcdma在phs基站信號輸出節(jié)點通過pw雙頻合路器進行信號合路，gsm和cdma先用gc雙頻合路器合路，最后wlan通過三口寬頻合路器引入，組成“五網(wǎng)合一”系統(tǒng)。我們針對各自的系統(tǒng)，在頻率合路器匹配相當?shù)妮斎牍β剩龅降刃Ц采w。詳細原理圖如下所示:3.2方案系統(tǒng)原理圖 3.3 樓層天線位置分布圖8、9層平面圖3.4 改造配料清單（根據(jù)研究院的需求以下清單備兩套）1、系統(tǒng)全材料清單（第一套）序號物料名稱規(guī)格型號單位數(shù)量備注11c7t基站1c7t臺1研究院提供2noeb基站研究院提供3gsm信號源研究院提供4cdma信號源研究院提供5ap個1研究院提供6wlan干放（1w）zxib10w

15、a10個1中興公司提供7phs&wcdma雙頻合路器zxib10-pw個1中興公司提供8gsm&cdma雙頻合路器zxib10-cg個1中興公司提供9三口寬頻合路器zxib10-mw-3個1中興公司提供103db電橋zxib-pb個1中興公司提供11二功分器(腔體)zxib-bo2-a-2個3中興公司提供125db耦合器(腔體)zxib-co-5-a-2個6中興公司提供137db耦合器(腔體)zxib-co-7-a-2個4中興公司提供14全向吸頂天線zxib10-ant-001副14中興公司提供151/2”饋線1/2、50 ohm米250中興公司提供161/2”轉接電纜條15中興公司提供171

16、/2”接頭（陽頭）1/2”n-j個100中興公司提供18雙陽頭1/2”n-jj個20中興公司提供19雙陰頭1/2”n-kk個5中興公司提供20phs匹配負載zxib10-tf5個7中興公司提供2、改造所需器材清單（第二套）序號物料名稱規(guī)格型號單位數(shù)量備注1wlan干放（1w）zxib10wa10個1中興公司提供2phs&wcdma雙頻合路器zxib10-pw個1中興公司提供3gsm&cdma雙頻合路器zxib10-cg臺1中興公司提供4三口寬頻合路器zxib10-mw-3臺1中興公司提供53db電橋zxib-pb個1中興公司提供6二功分器(腔體)zxib-bo2-a-2個3中興公司提供75db

17、耦合器(腔體)zxib-co-5-a-2個6中興公司提供87db耦合器(腔體)zxib-co-7-a-2個4中興公司提供91/2”饋線1/2、50 ohm米50中興公司提供101/2”轉接電纜條15中興公司提供111/2”接頭（陽頭）1/2”n-j個30中興公司提供12雙陽頭1/2”n-jj個5中興公司提供13雙陰頭1/2”n-kk個5中興公司提供14phs匹配負載zxib10-tf5個7中興公司提供第4章 網(wǎng)絡預測和網(wǎng)絡優(yōu)化4.1網(wǎng)絡預測4.1.1 phs覆蓋預測根據(jù)建筑結構，我們選邊緣場強較弱的點，以8層覆蓋樓道的ant7（9dbm）為例計算，自由空間損耗根據(jù)公式：loss=32.44+2

18、0log(f)+20log(d),其中f-ghz,d-m(米)l phs以最高頻率1920mhz計算，15米的空中損耗為：62dbl 吸頂天線增益為： 3 dbil 薄墻損耗約為： 12dbl 多徑衰落余量為：5dbl 天線口輸入功率為：9dbml 距離天線最遠點15米處的場強為：107+ 3+ 951262 = 40dbuv滿足邊緣覆蓋要求。4.1.2 wcdma覆蓋預測和泄漏預測wcdma系統(tǒng)的下行頻率為21102170mhz，上行頻率為19201980mhz，下行的有線和無線鏈路損耗均比上行大，wcdma鏈路損耗以下行計算。根據(jù)原理圖分布，wcdma的天線端口輸入功率比phs端口輸入功率

19、均小3db。根據(jù)建筑結構，我們選邊緣場強較弱的點，以8層天線ant7（5dbm）計算，自由空間損耗根據(jù)公式：loss=32.44+20log(f)+20log(d),其中f-ghz,d-m(米)l wcdma信號頻率以2170mhz計算，15米的空中損耗約為：62.7 dbl 吸頂天線增益為： 3dbil 薄墻損耗約為： 15dbl 多徑衰落余量為：6dbl 天線口輸入功率為：5dbml 距離天線最遠點15米處的場強為：3 + 515662.7 = -75.7dbm滿足要求，wcdma的信號功率可根據(jù)業(yè)務需求和覆蓋容量進行調整。4.1.3 wlan覆蓋預測wlan系統(tǒng)的上下行頻率為240024

20、83.5mhz。根據(jù)建筑結構，我們選邊緣場強較弱的點，以8層天線ant7（10dbm）計算，自由空間損耗根據(jù)公式：loss=32.44+20log(f)+20log(d),其中f-ghz,d-m(米)l wlan信號頻率以2483.5mhz計算，15米的空中損耗約為：63.9 dbl 吸頂天線增益為： 3dbil 薄墻損耗約為： 16dbl 多徑衰落余量為：6dbl 天線口輸入功率為：10dbml 距離天線最遠點15米處的場強為：3 + 1016663.9 = -72.9dbm滿足要求。4.1.4 gsm覆蓋預測gsm系統(tǒng)的上下行頻率890960mhz。根據(jù)原理圖分布和建筑結構，我們選邊緣場強

21、較弱的點，以8層天線ant7（4dbm）計算，自由空間損耗根據(jù)公式：loss=32.44+20log(f)+20log(d),其中f-ghz,d-m(米)l gsm信號頻率以960mhz計算，15米的空中損耗約為：55.6 dbl 吸頂天線增益為：3dbil 薄墻損耗約為：10dbl 多徑衰落余量為：6dbl 天線口輸入功率為：4dbml 距離天線最遠點15米處的場強為：3 + 410655.6 = -64.6dbm滿足要求。4.1.5 cdma覆蓋預測cdma系統(tǒng)的上下行頻率為825880mhz。根據(jù)原理圖和建筑結構，我們選邊緣場強較弱的點，以8層天線ant7（4dbm）計算，自由空間損耗根據(jù)公式：loss=32.44+20log(f)+20log(d),其中f-ghz,d-m(米)l cdma信號頻率以880mhz計算，15米的空中損耗約為：54.8 dbl 吸頂天線增益為： 3dbil 薄墻損耗