1、室内分布系统的设计与优化毕业设计论文编号： 审定成绩： 重庆邮电大学移通学院毕业设计（论文）设计（论文）题目：室内分布系统的设计与优化单位（系别）：通信工程系学生姓名：专业：通信工程班级：学号：指导教师：答辩组负责人：填表时间： 2013 年6月重庆邮电大学移通学院教务处制重庆邮电大学移通学院毕业设计(论文)任务书主要研究内容、方法和要求主要内容：近年来，随着移动通信的快速发展，移动电话已逐渐成为人民群众日常生活广泛使用的一种现代化通信工具，同时广大移动用户对移动通信服务质量的要求也越来越高，他们已不再单单满足于良好的室外移动通信服务，而且也要求室内（特别是星级酒店、大型商场、高级写字楼等)能
2、享受优质的移动通信服务。如何解决好室内信号的覆盖问题，满足广大用户的需求，提高网络质量，已经变得越来越重要，也成为网络优化工作的一个重点。方法和要求：通过上网、图书馆查阅相关的资料了解所需资料，结合实际工作单位建设现场实践。理论知识要扎实，工作做细；方案设计要合理实用；验证和实践要真实可靠；每周至少一次汇报进展情况。 进 度 计 划第4-5周：到贵公司资料室和图书馆查阅相关资料，完成开题报告；第6-10周：到施工现场观摩学习，积累相关知识经验；第11周：做毕业设计进行总体安排；第12周：对已查阅到的相关资料进行筛选，结合到现场施工中所学到的知识，选出最佳设计方案；第13周第15周：整合之前的所
3、有资料，完成毕业设计。 主 要 参 考 文 献1赵荣黎数字蜂窝移动通信系统M电子工业出版社20042吴欣、张琼著提高GSM手机在特殊区域的通话质量和覆盖面积的手段J移动通信20013谭燕燕室内移动通信存在的问题及其解决方案J通讯世界20044.移动直放站的种类与类型M人民邮电杂志社出版20065.上海市无线电协会移动通信多系统室内综合覆盖M上海科学技术出版社2007.6.陆健贤移动通信分布系统原理与工程设计M机械工业出版社2006.指导教师签字： 年 月 日 教研室主任签字： 年 月 日摘 要随着经济的发展与城市的建设，城市中的星级宾馆、重要写字楼、大型购物商场、体育场馆等数量逐渐增多，建筑面
4、积多数在数万平方米以上，建筑材料多以钢筋混凝土为骨架，外装修封闭，室内情况复杂，极不利于无线信号的覆盖，使室内通话质量严重下降。同时，用户对移动通信服务质量的要求越来越高，不再仅满足于良好的室外移动通信服务，也要求在室内能享受优质的服务，因此解决重要场所的深度覆盖问题势在必行。矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。解决建筑物的深度覆盖最有效的方法就是建设室内分布系统，室内分布系统主要由信号源和分布系统两部分组成。室内分布系统的建设，可以较为全面地改善建筑物内的通话质量，提高移动电话接通率，开辟出高质量的室内移动通信区域；同时，使用微蜂窝系统可以分担室外宏蜂窝话务，扩大网络容量，从整体上提高移动网络的服务水平。
5、聞創沟燴鐺險爱氇谴净。本文主要研究了室内分布系统设计与优化，介绍了室内分布系统的发展趋势、分类、组成结构，了解室内覆盖的目的。对室内覆盖系统设计要求、覆盖预测、信号源选取、室内分布系统选择做了简单分析。研究了室内覆盖规则和网络优化的方法。最后通过中国移动贵州公司贵阳分公司2013年室内分布（含WLAN）工程花溪民院一号教学楼的实际情况，探讨了在实际工程中室内覆盖的设计。残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。【关键词】室内覆盖 系统设计 网络优化 微蜂窝 宏蜂窝AbstractWith the development of economy and city construction, city in the s
6、tar hotel, an office number, large shopping malls, sports stadiums, gradually increased, the construction area of the majority in the tens of thousands of square meters, building materials in the reinforced concrete frame, decoration, indoor closed, the complexity of the situation, not in favor of t
7、he wireless signal coverage, the indoor call quality serious decline. At the same time, the user ofmobilecommunication service quality have become increasingly demanding, not only meet in the outdoor mobile communication service good, also can enjoy the high quality service in the interior, so to so
8、lve the important places in the depth of coverage problems be imperative.酽锕极額閉镇桧猪訣锥。To solve the coverage the most effective way is to build indoor distribution system building depth, indoor distribution system is mainly composed of two parts: signal source and distribution system. The construction
9、of indoor distribution system, can comprehensively improve the voice quality within the building, enhance the mobile phone through rate, create indoor mobile communication area of high quality; at the same time, the use of micro cellular system can be shared outdoor macrocell traffic, to enlarge the
10、 network capacity, improve the overall mobile network service level.彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。This paper mainly researches the design and optimization of indoor distribution system, introduces the development trend, indoor distribution system of classification, structure, to understand the purpose of indoor covera
11、ge. The indoor coverage system design requirements, coverage prediction, signal source selection, indoor distribution system has made the simple analysis. Study on the method of indoor coverage rules and network optimization. Finally, through the China Mobile Guizhou branch in 2013, Guiyang indoor d
12、istribution (including WLAN) the actual situation of the project Huaxi Veterans General Hospital, a teaching building, discusses the design of indoor coverage in practical engineering.謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。【Keyword】Indoor coverage System design Network optimization Microcellular Macrocell厦礴恳蹒骈時盡继價骚。前 言近年来，随着移动
13、通信的飞速发展，手机已经逐渐成为一种现代通讯工具广泛应用于人民群众的日常生活，大多数的手机用户对移动通信服务质量的要求也越来越高，他们已经不是仅仅满足于良好的户外移动通信服务，还需要享受高品质的移动通信服务在室内（尤其是星级酒店，商场，写字楼等）。则鯤愜韋瘓賈晖园栋泷。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
14、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。胀鏝彈奥秘孫戶孪钇賻。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
15、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，使用户可以在房间里享受高品质的移动通信服务。鳃躋峽祷紉诵帮废掃減。第一章 室内分布系统概述第一节 概念室内分布系统，也被称为室内覆盖系统（IDS）。此方案用于改善建筑物内用户组的移动通信环境，已被广泛应用，近年来在移动通信运营商。室内覆盖系统是利用移动基站信号通过室内分布系统均匀地分布在房间的每一个角落，从而确保室内面积有一个理想的信号覆盖范围，提高网络覆盖率，达到良好通话质量的目的的。稟虛嬪赈维
16、哜妝扩踴粜。室内分布系统主要由以下部分组成:信号源、分布系统两部分组成，如图1.1所示。陽簍埡鲑罷規呜旧岿錟。图1.1 室内分布系统的组成第二节 室内分布系统简介一、 室内分布系统的分类根据传输介质的不同，分布系统可分为电分布系统和光纤分布系统。根据使用器件的不同，电分布系统又可分为无源分布系统、有源分布系统和泄漏电缆分布系统。沩氣嘮戇苌鑿鑿槠谔應。（一）电分布系统通过馈线和功率分配器的信号源发送到天线，该信号通过天线又被发送到室内每个地方，根据信号衰减的程度时，可以增加干线放大器。室内分布系统主要由信号、干线放大器和无源器件，没有功率放大为无源分布系统，有功率放大的为有源分布。钡嵐縣緱虜荣产
17、涛團蔺。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。懨俠劑鈍触乐鹇烬觶騮。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800010000m2左右。謾饱兗争詣繚鮐癞别瀘。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。呙铉們欤谦鸪饺竞荡赚。干线放大器造成噪音，干线放大器的多级级联形
18、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。莹谐龌蕲賞组靄绉嚴减。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。麸肃鹏镟轿騍镣缚縟糶。（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
19、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。納畴鳗吶鄖禎銣腻鰲锬。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
20、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。風撵鲔貓铁频钙蓟纠庙。（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。灭嗳骇諗鋅猎輛觏馊藹。（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
21、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。铹鸝饷飾镡閌赀诨癱骝。（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
22、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。攙閿频嵘陣澇諗谴隴泸。三、 室内分布系统的目的解决建筑物内的信号盲点；改善建筑物内的移动通信网络的质量；提升话务及网络容量；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
23、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。趕輾雏纨颗锊讨跃满賺。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。
24、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。夹覡闾辁駁档驀迁锬減。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
25、系统呢？图2.1给出了进行室内覆盖设计的流程框图。详细步骤如下：视絀镘鸸鲚鐘脑钧欖粝。图2.1 室内覆盖设计流程框图一、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。偽澀锟攢鴛擋緬铹鈞錠。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。緦徑铫膾龋轿级镗挢廟。三、现场查勘首先是对建筑物地
26、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。騅憑钶銘侥张礫阵轸蔼。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。疠骐錾农剎貯狱颢幗騮。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
27、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。镞锊过润启婭澗骆讕瀘。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。榿贰轲誊壟该槛鲻垲赛。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
28、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。邁茑赚陉宾呗擷鹪讼凑。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。嵝硖贪塒廩袞悯倉華糲。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。该栎谖
29、碼戆沖巋鳧薩锭。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。劇妆诨貰攖苹埘呂仑庙。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。臠龍讹驄桠业變墊罗蘄。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。鰻順
30、褛悦漚縫冁屜鸭骞。二、天线、馈线的选址及安装位置（一）天线的选择：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。穑釓虚绺滟鳗絲懷紓泺
31、。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。隶誆荧鉴獫纲鴣攣駘賽。（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。浹繢腻叢着駕骠構砀湊。（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。鈀燭罚櫝箋礱颼畢韫粝。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
