大廈無線對講覆蓋方案

1、重慶兩江企業(yè)總部大廈無線對講覆蓋方案 兩江企業(yè)總部大廈無線對講系統(tǒng)技術方案目錄1工程概述32方案設計依據(jù)33方案設計思路及方案說明33.1 設計原則33.2 覆蓋目標43.3 技術分析43.4 信號源53.5 方案說明53.6 無線信號的計算53.7 場強預測73.8 泄漏分析84系統(tǒng)功能描述85系統(tǒng)組成及安裝要求95.1 系統(tǒng)組成95.2 設備安裝說明95.2.1室內天線安裝95.2.2饋線走向95.2.3射頻連接器安裝95.2.4耦合器、功分器的安裝105.2.5標簽101 工程概述重慶兩江企業(yè)總部大廈重慶兩江新區(qū)龍興工業(yè)園，由重慶兩江新區(qū)置業(yè)發(fā)展有限公司投資建設，占地約50083平方米，

2、項目建筑面積約110000平方米。成后將成為全國最長、最寬的辦公樓。本次方案主要針對大廈及周邊園區(qū)進行覆蓋。該建筑體是封閉性較強的建筑體，包括地下層以及地面建筑，地下層形狀均為不規(guī)則空間，墻體厚實，封閉嚴重，對無線信號的傳輸影響較大。手持式無線對講機在使用過程中，有較多盲區(qū)，會較大影響工作效率，造成諸多不便。經(jīng)過實地測試及分析需要架設無線中繼系統(tǒng)，進行地面及地下信號覆蓋分布，在工程的設計和施工過程，盡量考慮元器件安裝牢固，饋線的敷設簡便、易行。天線的位置布設合理，既使信號分布均勻，又保證可靠、美觀; 在滿足設計要求的前提下，盡量使用較低的輸出功率，達到良好的覆蓋效果，參照中華人民共和國衛(wèi)生部頒

3、發(fā)“環(huán)境電磁波衛(wèi)生標準”，保護周圍人員衛(wèi)生健康。由于結構復雜，單機盲點率高，設計中盡量做到室內場強均勻，并有足夠的信號強度?？紤]今后系統(tǒng)擴容和多頻點信號覆蓋，所有的元器件設備和室內天線均采用多頻點器件和線纜接口，并設計一定的功率分配余量。2 方案設計依據(jù)Ø 中華人民共和國無線電管理條例 Ø 超短波無線電臺(站)和移動通信網(wǎng)的技術設計內容 無線電管理局Ø ITU-T及ITU-R 國際電聯(lián)相關標準Ø GB/T15844.1 移動通信調頻無線電話 通用技術條件Ø GB 6280 251000 MHz陸地移動通信網(wǎng)的容量系列及頻道配置Ø GB

4、/T155421993/7 數(shù)字程控自動交換機技術要求Ø GA267-2000 計算機信息系統(tǒng)雷電電磁脈沖安全防護規(guī)Ø 從業(yè)主了解的建設此項目的需求。3 方案設計思路及方案說明3.1 設計原則系統(tǒng)采用數(shù)字全雙工或者半雙工的通信方式，通過手持對講機滿足管理人員隨時通話的需要，系統(tǒng)對講機的最終數(shù)量將根據(jù)業(yè)主確定。對講機的覆蓋范圍包括了整個樓內（含地下層）和樓外所屬地區(qū)。Ø 在保證質量系統(tǒng)的前提下，盡可能采用低造價方式設計方案；Ø 合理設定天線的位置、數(shù)量和輸出功率，保證使用較少的天線，較小的輸出功率，來達到良好的覆蓋效果；Ø 由于高層切換頻繁，掉話

5、率高，設計中盡量作到室內場強均勻，信號強度好；Ø 建立較完美的無線覆蓋網(wǎng)絡；Ø 同時考慮施工比較容易實現(xiàn)及施工效率，特別是合理安排走線Ø 鏈路滿足在覆蓋區(qū)域載噪比 >15dB；Ø 設計信號場強為大于-90 dBM。3.2 覆蓋目標根據(jù)客戶需求，本次方案的覆蓋目標包括：Ø 覆蓋大廈及周邊園區(qū)3.3 技術分析1頻率選擇：考慮到大廈結構的特殊性，應選用403-470MHZ頻段，因為該頻段的電波傳播有一定的穿透性，并且大廈一般都建在比較繁華的地段，該頻段的抗干擾性較好。2電波輻射分析：大廈里的電波傳播與開闊地不同，我們采用的方法是：設置無線中轉臺

6、，根據(jù)場強測試的結果，通過功分器和射頻同軸電纜將中轉臺的射頻電平合理分配到需要覆蓋的各個區(qū)域，用全向天線覆蓋地面以上各層，用吸盤天線覆蓋地下各區(qū)域。3、后備電源：做為大廈的調度對講通迅系統(tǒng)，如遇停電等意外情況發(fā)生，應保證通訊暢通，所以在中轉臺中加裝了交直流浮充接口，外接12V電瓶，停電時無觸點自動切換至電瓶供電，來電時自動恢復充電。4、避雷：覆蓋地面的全向天線應加裝避雷器，防止雷電損壞中轉臺。3.4 信號源根據(jù)對講機無線通信網(wǎng)絡的特點，為了減少噪聲源，達到優(yōu)良建筑內信號覆蓋的效果，同時考慮系統(tǒng)擴容的方便。中繼臺可工作在模擬模式和數(shù)字模式。工作在數(shù)字模式時可提供2個信道同時使用，可同時為兩個部門

7、提供通話信道。工作在數(shù)字模式時，需配合數(shù)字對講機進行使用。3.5 方案說明根據(jù)客戶要求，最終確定安裝4套數(shù)字中轉設備，提供8個通話信道。系統(tǒng)中轉設備安裝在負一樓弱電機房，安裝1套室外高增益全向天線，室外全向高增益天線安裝在大廈樓頂。安裝20套室內全向天線。方案系統(tǒng)圖如下所示：3.6 無線信號的計算 自由空間是指相對介電常數(shù)和相對導磁率均恒為1（既介電常數(shù)和導磁率分別等于真空介電常數(shù)。及真空磁導率。）的均勻介質所存在的空間。它是一種理想的無限大的空間，也是現(xiàn)實生活中的某些實際空間為簡化問題的研究而提出的一種科學的抽象。例如，當研究某個具體環(huán)境中的無線電波傳播時，如果實際介質與障礙物對電波傳播的影

8、響可以忽略，則這種情況下的電波傳播就可以認為（或抽象為）是自由空間的傳播。無線電波在自由空間的傳播與真空中的傳播一樣，具有三個基本特點：其一，不存在反射，折射，色散，吸收，磁離子分裂等現(xiàn)象及產生的相應損耗；其二，電波傳播速度等于真空中的光速c；其三，電波沿直線傳播，僅存在因能量擴散引起的損耗。其損耗大?。ɑ螂x開電波放射距離為d 處場強的大?。┛梢老率龇椒ㄟM行計算。根據(jù)赫茲偶極子（電流元）的輻射場理論可知，當它向球面外輻射出去的功率為Pt時。則距離波源為d處的功率密度為：S=Pt/4d² 而根據(jù)電磁場理論可知，其功率密度又可為：S=1/2EmHm=EH= E²/120 上式中

9、，Em、Hm分別為電場、磁場強度的振幅值，E、H為有效值。根據(jù)（11-1）式和（11-2）式關系不難求得距離波源為d處的場強為E= 這是赫茲偶極子作為理想的全向天線在所有方向上產生均勻輻射的結果。當作為波源的發(fā)信天線是一個具有方向系數(shù)為Gt 的輻射器時，在忽略天線自身損耗的情況下，則可將（11-3）式改為E= 式中，E為場強（V/m）；Pt為輻射功率（W），Gt為發(fā)信天線增益。應當指出，上述某處的場強是指波源在自由空間的該點處產生的能量密度，與波源的工作頻率和置于該點處的接收天線形式（無論存在天線與否）無關。然而，如果在該點裝有一有效面積為A=²/4的理想全向天線時，則不難求得當波源

10、發(fā)信天線也為理想全向天線情況下，在該接收天線上產生得最大有用功率Pr為Pr=SA= E²/120ײ/4= E²²/480² 顯然，當收發(fā)信均采用方向性天線，且增益系數(shù)分別Gr、Gt 時，則該接收天線上所能產生得最大有用功率Pr 可改寫為Pr=SA= E²/120ײ/4= E²²GrGt/480² 式中，E的單位為V/m，Pr的單位為mW。根據(jù)波源的發(fā)信功率Pt與距波源d處接收功率Pr之間的關系,可求得 Pt/ Pr=( 4d/)²/ GrGt=Ls 上式中的Ls

11、、稱為收發(fā)信天線增益分別為Gr、Gt時電波在自由空間僅因擴散傳播產生的損耗。如果d的單位為Km，f的單位為MHz，Ls的單位為dB，則可將（11-7）式改為 Ls =32.45+20lgf(MHz)+20lgd(km)- 10lgGrGt =Lbs-Gr-Gt顯然，如果上式中，收發(fā)均為理想全向天線，則Gr=Gt=0,則有Lbs =32.45+20lgf(MHz)+20lgd(km) 式中，Lbs稱為自由空間的路徑傳播損耗。它與收發(fā)天線增益Gr、Gt無關，僅與傳輸路徑有關。如果將其它參數(shù)保持不變，僅使工作頻率f（或傳輸距離d）提高一倍，則其自由空間的路徑損耗就增加6dB。然而，實際上，電波還要受

12、到諸如平地面的吸收，反射和曲率地面的繞射以及地面上覆蓋物等產生的傳輸損耗的影響。總結模擬測試效果說明：經(jīng)各種不同覆蓋區(qū)域的現(xiàn)場模擬測試，所設計的天線布放位置可以達到覆蓋效果。設計的信源設備功率、干線放大器、中繼臺都能滿足覆蓋要求。對于系統(tǒng)，上行噪聲分析計算如下：基站上行噪聲電平=干線放大器上行噪聲-路徑損耗（基站發(fā)射功率-干線放大器接收功率）工程要求基站口上行噪聲電平-120dBm干線放大器上行噪聲電平基站口上行噪聲電平+（基站口發(fā)射功率-干線放大器接收功率）=-120dBm+（37dBm-（-5dBm）設基站輸出37dBm,經(jīng)耦合干放的輸入為-5dBm,=-58dBm（上行底噪聲電平值）干線

13、放大器上行噪聲電平= -121dBm+干線放大器噪聲系數(shù)+干線放大器上行增益干線放大器上行增益-58dBm+121dBm-5dB=58dB（上行增益）在限定區(qū)域的大樓室內覆蓋可以上下行增益不平衡，上行增益可以調為55dB。3.7 場強預測無線基地臺覆蓋范圍的預估是無線通信網(wǎng)總體設計的重要內容?；嘏_的地點、天線架設高度、天線有效輻射范圍、收信機的可用靈敏度以及移動設備有關的技術參數(shù)等，直接影響無線通信網(wǎng)的覆蓋范圍與用戶服務區(qū)的大小。但是由于電臺使用的環(huán)境復雜多變，加之信號場強分布的不確定性，使無線覆蓋區(qū)很難精確預估，目前用來做覆蓋的數(shù)學模型又有多種，計算結果也不盡相同。通常先根據(jù)無線基地臺與移

14、動臺的有關參數(shù)選用某種數(shù)學模型作初步估算，然后作實際基地臺移動臺通信測試，系統(tǒng)建成后，再做實地通信效果測試，以決定用戶服務區(qū)的大小。由于預測結果是在數(shù)學模型上計算出來的，而實際的地形地貌和電磁環(huán)境和預測模型本身存在一定的差異。為了了解在大樓地形條件下450MHz電波傳播的實際情況和擬建基地臺的實際通信范圍及場強環(huán)境。將在工程開始的初期進行實地場強測試。經(jīng)計算在中轉臺輸出功率為45W時，可以滿足本工程對系統(tǒng)指標的要求。但最后實際輸出功率大小宜在工程施工時經(jīng)實地測試后，根據(jù)無線場強覆蓋情況再確定。3.8 泄漏分析盡量避免泄漏，特別是樓宇附近有較大車流的街道、高架等交通時，應保證在這些區(qū)域內樓宇泄漏

15、出的信號低于原有信號10dB以上。本系統(tǒng)通過選擇合理的天線安裝位置和天線口功率來避免信號直接輻射到樓宇外主干道上去，以此來降低樓宇內信號的泄漏。4 系統(tǒng)功能描述本方案采用數(shù)字中轉臺作為基站主設備，此中轉臺可提供兩個數(shù)字通話信道，同時滿足兩個部門的人員進行通信（對講機需為數(shù)字對講機）。數(shù)字對講機通過后臺寫頻軟件進行分組。通過對講機上的信道旋鈕可選擇所需的通話信道。5 系統(tǒng)組成及安裝要求5.1 系統(tǒng)組成系統(tǒng)包括中轉臺、耦合器、雙工器、干線放大器、功分器、天線和低損耗饋線組成的天饋系統(tǒng)，以及對講機等。5.2 設備安裝說明5.2.1室內天線安裝 具體天線分布位置參見上面系統(tǒng)圖。 安裝天線時，應該注意以

16、下事項；（1） 天線位置與吊頂內的射頻饋線連接良好，并使用扎帶固定。（2） 位置符合設計方案的位置。（3） 保持天線外表的潔凈。（4） 天線暗裝。5.2.2饋線走向 原則上，饋線走向應嚴格按照設計方案走向，安裝時應注意：（1）饋線走線嚴禁與高壓、強電，消防管道一起走線。（2）在天花板的情況下，保證室內整潔美觀。（3）走線應根據(jù)實地情況，合理布線，無任意彎曲，固定間隔合理，（一般每隔1.5 2米用扎帶固定），確保安裝牢固。（4）當饋線需要彎曲布放時，要求彎曲角保持圓滑，其彎曲半徑（1/2饋線）不宜小于如下彎曲半徑：210mm（多次彎曲）、125mm（單次彎曲）。5.2.3射頻連接器安裝 射頻連接器安裝上分布系統(tǒng)工程中最為關鍵的一步，為系統(tǒng)指標測試的重要內容，安裝時應注意以下事項：（1）嚴格按照射頻連接器的安裝操作規(guī)范安裝。（2）連接良好，保證連接器的