大廈無(wú)線對(duì)講覆蓋方案

1、重慶兩江企業(yè)總部大廈無(wú)線對(duì)講覆蓋方案 兩江企業(yè)總部大廈無(wú)線對(duì)講系統(tǒng)技術(shù)方案目錄1工程概述32方案設(shè)計(jì)依據(jù)33方案設(shè)計(jì)思路及方案說(shuō)明33.1 設(shè)計(jì)原則33.2 覆蓋目標(biāo)43.3 技術(shù)分析43.4 信號(hào)源53.5 方案說(shuō)明53.6 無(wú)線信號(hào)的計(jì)算53.7 場(chǎng)強(qiáng)預(yù)測(cè)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(shè)備安裝說(shuō)明95.2.1室內(nèi)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(biāo)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(shè)，占地約50083平方米，

2、項(xiàng)目建筑面積約110000平方米。成后將成為全國(guó)最長(zhǎng)、最寬的辦公樓。本次方案主要針對(duì)大廈及周邊園區(qū)進(jìn)行覆蓋。該建筑體是封閉性較強(qiáng)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(shí)，封閉嚴(yán)重，對(duì)無(wú)線信號(hào)的傳輸影響較大。手持式無(wú)線對(duì)講機(jī)在使用過(guò)程中，有較多盲區(qū)，會(huì)較大影響工作效率，造成諸多不便。經(jīng)過(guò)實(shí)地測(cè)試及分析需要架設(shè)無(wú)線中繼系統(tǒng)，進(jìn)行地面及地下信號(hào)覆蓋分布，在工程的設(shè)計(jì)和施工過(guò)程，盡量考慮元器件安裝牢固，饋線的敷設(shè)簡(jiǎn)便、易行。天線的位置布設(shè)合理，既使信號(hào)分布均勻，又保證可靠、美觀; 在滿足設(shè)計(jì)要求的前提下，盡量使用較低的輸出功率，達(dá)到良好的覆蓋效果，參照中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部頒

3、發(fā)“環(huán)境電磁波衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)”，保護(hù)周圍人員衛(wèi)生健康。由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，單機(jī)盲點(diǎn)率高，設(shè)計(jì)中盡量做到室內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)均勻，并有足夠的信號(hào)強(qiáng)度?？紤]今后系統(tǒng)擴(kuò)容和多頻點(diǎn)信號(hào)覆蓋，所有的元器件設(shè)備和室內(nèi)天線均采用多頻點(diǎn)器件和線纜接口，并設(shè)計(jì)一定的功率分配余量。2 方案設(shè)計(jì)依據(jù)Ø 中華人民共和國(guó)無(wú)線電管理?xiàng)l例 Ø 超短波無(wú)線電臺(tái)(站)和移動(dòng)通信網(wǎng)的技術(shù)設(shè)計(jì)內(nèi)容 無(wú)線電管理局Ø ITU-T及ITU-R 國(guó)際電聯(lián)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)Ø GB/T15844.1 移動(dòng)通信調(diào)頻無(wú)線電話 通用技術(shù)條件Ø GB 6280 251000 MHz陸地移動(dòng)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(dòng)交換機(jī)技術(shù)要求Ø GA267-2000 計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)雷電電磁脈沖安全防護(hù)規(guī)Ø 從業(yè)主了解的建設(shè)此項(xiàng)目的需求。3 方案設(shè)計(jì)思路及方案說(shuō)明3.1 設(shè)計(jì)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(guò)手持對(duì)講機(jī)滿足管理人員隨時(shí)通話的需要，系統(tǒng)對(duì)講機(jī)的最終數(shù)量將根據(jù)業(yè)主確定。對(duì)講機(jī)的覆蓋范圍包括了整個(gè)樓內(nèi)（含地下層）和樓外所屬地區(qū)。Ø 在保證質(zhì)量系統(tǒng)的前提下，盡可能采用低造價(jià)方式設(shè)計(jì)方案；Ø 合理設(shè)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(lái)達(dá)到良好的覆蓋效果；Ø 由于高層切換頻繁，掉話

5、率高，設(shè)計(jì)中盡量作到室內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)均勻，信號(hào)強(qiáng)度好；Ø 建立較完美的無(wú)線覆蓋網(wǎng)絡(luò)；Ø 同時(shí)考慮施工比較容易實(shí)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(shè)計(jì)信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)為大于-90 dBM。3.2 覆蓋目標(biāo)根據(jù)客戶需求，本次方案的覆蓋目標(biāo)包括：Ø 覆蓋大廈及周邊園區(qū)3.3 技術(shù)分析1頻率選擇：考慮到大廈結(jié)構(gòu)的特殊性，應(yīng)選用403-470MHZ頻段，因?yàn)樵擃l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(shè)置無(wú)線中轉(zhuǎn)臺(tái)

6、，根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)測(cè)試的結(jié)果，通過(guò)功分器和射頻同軸電纜將中轉(zhuǎn)臺(tái)的射頻電平合理分配到需要覆蓋的各個(gè)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(diào)度對(duì)講通迅系統(tǒng)，如遇停電等意外情況發(fā)生，應(yīng)保證通訊暢通，所以在中轉(zhuǎn)臺(tái)中加裝了交直流浮充接口，外接12V電瓶，停電時(shí)無(wú)觸點(diǎn)自動(dòng)切換至電瓶供電，來(lái)電時(shí)自動(dòng)恢復(fù)充電。4、避雷：覆蓋地面的全向天線應(yīng)加裝避雷器，防止雷電損壞中轉(zhuǎn)臺(tái)。3.4 信號(hào)源根據(jù)對(duì)講機(jī)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，為了減少噪聲源，達(dá)到優(yōu)良建筑內(nèi)信號(hào)覆蓋的效果，同時(shí)考慮系統(tǒng)擴(kuò)容的方便。中繼臺(tái)可工作在模擬模式和數(shù)字模式。工作在數(shù)字模式時(shí)可提供2個(gè)信道同時(shí)使用，可同時(shí)為兩個(gè)部門

7、提供通話信道。工作在數(shù)字模式時(shí)，需配合數(shù)字對(duì)講機(jī)進(jìn)行使用。3.5 方案說(shuō)明根據(jù)客戶要求，最終確定安裝4套數(shù)字中轉(zhuǎn)設(shè)備，提供8個(gè)通話信道。系統(tǒng)中轉(zhuǎn)設(shè)備安裝在負(fù)一樓弱電機(jī)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(nèi)全向天線。方案系統(tǒng)圖如下所示：3.6 無(wú)線信號(hào)的計(jì)算 自由空間是指相對(duì)介電常數(shù)和相對(duì)導(dǎo)磁率均恒為1（既介電常數(shù)和導(dǎo)磁率分別等于真空介電常數(shù)。及真空磁導(dǎo)率。）的均勻介質(zhì)所存在的空間。它是一種理想的無(wú)限大的空間，也是現(xiàn)實(shí)生活中的某些實(shí)際空間為簡(jiǎn)化問(wèn)題的研究而提出的一種科學(xué)的抽象。例如，當(dāng)研究某個(gè)具體環(huán)境中的無(wú)線電波傳播時(shí)，如果實(shí)際介質(zhì)與障礙物對(duì)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(rèn)為（或抽象為）是自由空間的傳播。無(wú)線電波在自由空間的傳播與真空中的傳播一樣，具有三個(gè)基本特點(diǎn)：其一，不存在反射，折射，色散，吸收，磁離子分裂等現(xiàn)象及產(chǎn)生的相應(yīng)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(kuò)散引起的損耗。其損耗大?。ɑ螂x開電波放射距離為d 處場(chǎng)強(qiáng)的大?。┛梢老率龇椒ㄟM(jìn)行計(jì)算。根據(jù)赫茲偶極子（電流元）的輻射場(chǎng)理論可知，當(dāng)它向球面外輻射出去的功率為Pt時(shí)。則距離波源為d處的功率密度為：S=Pt/4d² 而根據(jù)電磁場(chǎng)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(chǎng)、磁場(chǎng)強(qiáng)度的振幅值，E、H為有效值。根據(jù)（11-1）式和（11-2）式關(guān)系不難求得距離波源為d處的場(chǎng)強(qiáng)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(chǎn)生均勻輻射的結(jié)果。當(dāng)作為波源的發(fā)信天線是一個(gè)具有方向系數(shù)為Gt 的輻射器時(shí)，在忽略天線自身?yè)p耗的情況下，則可將（11-3）式改為E= 式中，E為場(chǎng)強(qiáng)（V/m）；Pt為輻射功率（W），Gt為發(fā)信天線增益。應(yīng)當(dāng)指出，上述某處的場(chǎng)強(qiáng)是指波源在自由空間的該點(diǎn)處產(chǎn)生的能量密度，與波源的工作頻率和置于該點(diǎn)處的接收天線形式（無(wú)論存在天線與否）無(wú)關(guān)。然而，如果在該點(diǎn)裝有一有效面積為A=²/4的理想全向天線時(shí)，則不難求得當(dāng)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(chǎn)生得最大有用功率Pr為Pr=SA= E²/120ײ/4= E²²/480² 顯然，當(dāng)收發(fā)信均采用方向性天線，且增益系數(shù)分別Gr、Gt 時(shí)，則該接收天線上所能產(chǎn)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(guān)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(shí)電波在自由空間僅因擴(kuò)散傳播產(chǎn)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(wú)關(guān)，僅與傳輸路徑有關(guān)。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(shí)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(chǎn)生的傳輸損耗的影響?？偨Y(jié)模擬測(cè)試效果說(shuō)明：經(jīng)各種不同覆蓋區(qū)域的現(xiàn)場(chǎng)模擬測(cè)試，所設(shè)計(jì)的天線布放位置可以達(dá)到覆蓋效果。設(shè)計(jì)的信源設(shè)備功率、干線放大器、中繼臺(tái)都能滿足覆蓋要求。對(duì)于系統(tǒng)，上行噪聲分析計(jì)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(shè)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(nèi)覆蓋可以上下行增益不平衡，上行增益可以調(diào)為55dB。3.7 場(chǎng)強(qiáng)預(yù)測(cè)無(wú)線基地臺(tái)覆蓋范圍的預(yù)估是無(wú)線通信網(wǎng)總體設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容?；嘏_(tái)的地點(diǎn)、天線架設(shè)高度、天線有效輻射范圍、收信機(jī)的可用靈敏度以及移動(dòng)設(shè)備有關(guān)的技術(shù)參數(shù)等，直接影響無(wú)線通信網(wǎng)的覆蓋范圍與用戶服務(wù)區(qū)的大小。但是由于電臺(tái)使用的環(huán)境復(fù)雜多變，加之信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)分布的不確定性，使無(wú)線覆蓋區(qū)很難精確預(yù)估，目前用來(lái)做覆蓋的數(shù)學(xué)模型又有多種，計(jì)算結(jié)果也不盡相同。通常先根據(jù)無(wú)線基地臺(tái)與移

14、動(dòng)臺(tái)的有關(guān)參數(shù)選用某種數(shù)學(xué)模型作初步估算，然后作實(shí)際基地臺(tái)移動(dòng)臺(tái)通信測(cè)試，系統(tǒng)建成后，再做實(shí)地通信效果測(cè)試，以決定用戶服務(wù)區(qū)的大小。由于預(yù)測(cè)結(jié)果是在數(shù)學(xué)模型上計(jì)算出來(lái)的，而實(shí)際的地形地貌和電磁環(huán)境和預(yù)測(cè)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(shí)際情況和擬建基地臺(tái)的實(shí)際通信范圍及場(chǎng)強(qiáng)環(huán)境。將在工程開始的初期進(jìn)行實(shí)地場(chǎng)強(qiáng)測(cè)試。經(jīng)計(jì)算在中轉(zhuǎn)臺(tái)輸出功率為45W時(shí)，可以滿足本工程對(duì)系統(tǒng)指標(biāo)的要求。但最后實(shí)際輸出功率大小宜在工程施工時(shí)經(jīng)實(shí)地測(cè)試后，根據(jù)無(wú)線場(chǎng)強(qiáng)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(shí)，應(yīng)保證在這些區(qū)域內(nèi)樓宇泄漏

15、出的信號(hào)低于原有信號(hào)10dB以上。本系統(tǒng)通過(guò)選擇合理的天線安裝位置和天線口功率來(lái)避免信號(hào)直接輻射到樓宇外主干道上去，以此來(lái)降低樓宇內(nèi)信號(hào)的泄漏。4 系統(tǒng)功能描述本方案采用數(shù)字中轉(zhuǎn)臺(tái)作為基站主設(shè)備，此中轉(zhuǎn)臺(tái)可提供兩個(gè)數(shù)字通話信道，同時(shí)滿足兩個(gè)部門的人員進(jìn)行通信（對(duì)講機(jī)需為數(shù)字對(duì)講機(jī)）。數(shù)字對(duì)講機(jī)通過(guò)后臺(tái)寫頻軟件進(jìn)行分組。通過(guò)對(duì)講機(jī)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(zhuǎn)臺(tái)、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(duì)講機(jī)等。5.2 設(shè)備安裝說(shuō)明5.2.1室內(nèi)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(shí)，應(yīng)該注意以

16、下事項(xiàng)；（1） 天線位置與吊頂內(nèi)的射頻饋線連接良好，并使用扎帶固定。（2） 位置符合設(shè)計(jì)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(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案走向，安裝時(shí)應(yīng)注意：（1）饋線走線嚴(yán)禁與高壓、強(qiáng)電，消防管道一起走線。（2）在天花板的情況下，保證室內(nèi)整潔美觀。（3）走線應(yīng)根據(jù)實(shí)地情況，合理布線，無(wú)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(dāng)饋線需要彎曲布放時(shí)，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(guān)鍵的一步，為系統(tǒng)指標(biāo)測(cè)試的重要內(nèi)容，安裝時(shí)應(yīng)注意以下事項(xiàng)：（1）嚴(yán)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