1、移动通信室内分布系统方案设计学 院： 电子与信息工程学院 学生姓名： 陈 专业班级：2011 级移动通信技术（1） 学 号： 指导老师： 2014 年 6 月 20毕业设计I摘 要随着经济的发展，人民生活水平的提高移动通信用户不断的增加，加上对建筑物的建设要求越来越高。这些建筑物规模大、质量好，对移动电话信号有很强的屏蔽作用。在大型建筑物的低层、地下商场、地下停车场等环境下，移动通信信号弱，手机无法正常使用，形成了移动通信的盲区和阴影区；在中间楼层，由于来自周围不同基站信号的重叠，产生乒乓效应，手机频繁切换，甚至掉话，严重影响了手机的正常使用；在建筑物的高层，由于受基站天线的高度限制，无法正常
2、覆盖，也是移动通信的盲区。另外，在有些建筑物内，虽然手机能够正常通话，但是用户密度大，基站信道拥挤，手机上线困难。特别是移动通信的网络覆盖、容量、质量是运营商获取竞争优势的关键因素。网络覆盖、网络容量、网络质量从根本上体现了移动网络的服务水平，是所有移动网络优化工作的主题。室内覆盖系统正是在这种背景之下产生的。根据相关资料统计部分地区的室内话务量在总话务量中占有较高的比例。因此加强室内覆盖对于提高移动通信质量具有重要意义。 关键词：移动通信；室内分布覆盖；系统容量毕业设计IIAbstractWith economic development, peoples living standards
3、improve mobile users continue to increase, coupled with the construction of the buildings have become increasingly demanding. These buildings are in large scale, good quality, to the mobile phone signal has the very strong shielding effect. In large buildings in the lower layer, such as underground
4、parking environment of mobile communication, mobile phone signal is weak, cannot use normally, formation of mobile communication blind area and in the shadows, in intermediate floor, because around the different base station signal overlap, from the formation of the ping-pong effect, frequent switch
5、ing of mobile phone, and even drop, seriously affecting the mobile phone shop the normal use; at the top, due to base station antenna height restriction, can not cover, but also the blind area of mobile communication. In addition, in some buildings, while the mobile phone to the normal call, but the
6、 user density, base station channels congestion, difficulty of mobile phone line, network coverage system is under this kind of background generation. A high proportion of the total traffic in accordance with the relevant statistics indoor traffic in some areas. Therefore, strengthening indoor cover
7、age of mobile communication for improving the quality of great significance.Keywords: mobile communications; indoor distribution coverage; system capacity毕业设计目 录摘 要 .IAbstract .II引 言.1第 1 章 室内分布系统的概述及发展.21.1 室内分布系统的组成.21.2 室内分布系统的类型及特点.21.3 室内分布系统的发展趋势.4第 2 章 室内分布系统信源的接入方式.52.1 直放站作信源接入.52.2 微蜂窝作信源接
8、入.52.3 宏蜂窝作信源接入.5第 3 章 移动通信室内分布系统工程设计.63.1 工程概况.63.2 覆盖要求.63.3 器件选用.73.4 室内覆盖场强验证.8第 4 章 施工规范及要求.104.1 天线的安装.104.2 馈线的布放.104.3 馈线与器件的安装.10总 结.12参考文献.13致 谢.14毕业设计1引 言室内覆盖是针对室内用户群、用于改善建筑物内移动通信环境的一种成功的方案。近几年在全国各地的移动通信运营商中得到了广泛应用。其原理是利用室内天线分布系统将移动基站的信号均匀分布在室内每个角落，从而保证室内区域拥有理想的信号覆盖。室内覆盖系统的建设，可以较为全面地改善建筑物
9、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。随着移动通信建设步伐的不断加快，移动用户的飞速增加，在大中城市的室外地区已经基本可以做到无缝覆盖。为了提高网络质量、提高用户满意度、增加话务量，室内覆盖越来越成为网络优化的重点。特别是随着移动通信的普及，移动用户在室内使用手机的机会日益增加，迫切要求提供更好的室内移动通信环境。室内覆盖，尤其是无线信号的室内覆盖，是移动通信网络的重要组成部分。建设室内分布系统对于提高移动通信网络服务质量具有重要意义。由于室内分布系统建设环境的多样化和复杂性，
10、寻求性能更优、效果更佳的无线通信网络室内分布系统，还需要再实践中不断探索和总结。毕业设计2第 1 章 室内分布系统的概述及发展室内分布系统就是将宏蜂窝站、微蜂窝站或直放站作为信号源，通过耦合器、功分器等器件进行分路，经由馈线将信号尽可能地分配到每一副分散安装在建筑物各个区域的低功率天线上，从而实现室内信号的均匀分布，保证室内区域拥有理想的信号覆盖，可以较全面地解决室内覆盖中存在的各种问题。1.1 室内分布系统的组成室内覆盖系统主要由信号源和分布系统以及覆盖区域三部分组成如图 1-1；图 1-1 室内覆盖系统框图信号源：宏蜂窝、微蜂窝、直放站。分布系统：主要有射频电缆、无源器件、天线以及接头组成
11、。覆盖区域：设计要求所要达到的区域。1.2 室内分布系统的类型及特点室内分布系统可分为微蜂窝室内分布系统和直放站室内分布系统。微蜂窝系统的优点是信号稳定、可靠，通信质量好；缺点是建设周期较长，一次性投资大，还需支付传输线路的租赁费用。直放站系统的优点是投资省、安装方便快捷，可以很快解决信号弱和盲区问题；缺点是通过定向天线难以获得单一纯净的信号，系统的话音质量相对蜂窝系统较差，且易造成对其他基站的干扰。室内分布系统也可以分为无源系统和有源系统。无源系统即基站或微蜂窝信号源通过耦合器、功分器、接头等无源器件进行分路，经由馈线将信号尽可能平均地分配到每一副分散安装在建筑物各个覆盖区域的底功率天线上，
12、从而实现室内信号的均匀毕业设计3分布，解决室内信号覆盖的问题。无源天线系统主要由藕合器、合路器、功分器、馈线及天线组成，对基站或微蜂窝提供的 RF 信号直接由馈线传送到天线发射出去，是一种简单的室内覆盖方式，无源天线系统是室内分布系统的基础。设备性能稳定、安全性高、维护简单，信号经过功分器、耦合器和线路衰耗后，到达各个天线处的强度不同，覆盖效果也不尽相同，其原理如下图 1-2 所示。接分布系统接分布系统接分布系统图 1-2 无源天线系统无源天线系统主要部件及功能如下：（1）藕合器（Coupler） ，主要用于主干与支路之间功率不平衡分配。（2）合路器（Combiner） ，主要对多个载频或信号
13、源进行合路并输出。（3）功分器（Splitter） ，主要用于支路连接天线时进行功率分配，通常将一路信号能量分成两路或者多路输出，一般为能量的等值分配。（4）馈线（Coaxial ） ，主干一般用 7/8“（比 1/2“损耗小）电缆，支路一般采用1/2“（损耗比较大）电缆。（5）天线（Antenna） ，用来辐射和接收无线电波的装置。而有源系统的信号经过各级衰耗后，到达末端时可以被放大器放大，达到理想的强度，保证覆盖效果。但是它建设、维护复杂，近端和所有远端设备都需要电源，有源设备易损坏，系统的安全性和稳定性不如无源系统。室内分布系统也可分为同轴电缆系统、光纤系统和泄漏电缆系统。同轴电缆是最常
14、用的材料，性能稳定、造价便宜但线路损耗大。大型同轴电缆室内分布系统通常需要多个干线放大器作信号放大接力。光纤线路损耗小，不加干线放大器也可将信号送到多个区域，保证足够的信号强度，性能稳定可靠，但在近端和远端都要增加光电转换设备，系统造价高，适合质量要求高的大型场所。泄漏电缆系统不需要室内天线，在电缆通过的地方，信号即可泄漏出来，完成覆盖。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。功分器耦合器 信源GSM微蜂窝毕业设计41.3 室内分布系统的发展趋势经过十多年的发展，室内覆盖系统在技术上已经十分成熟。室分系统在未来几年会有如下的发展趋势。（1）有源设备数字化趋势为减少
15、干放、光端机等有源设备对 2G、3G 系统的干扰，各室分厂家纷纷推出数字化有源产品，通过对射频信号进行数字化取样来减少额外系统噪声的引入，提高设备性能。 。另外，有源设备数字化，也为有源设备网管系统的建设提供了条件，解决了一直困扰各运营商的室分有源设备网管监控的难题。（2）分布系统光纤化趋势为解决射频馈线带来的较高的能量损耗问题，响应国家关于“节能减排”的建设理念，室分系统已经逐渐开始向光纤化演进，通过更低损耗的光纤资源作为系统主干，将以往“大功率集中输出”的设计思路转变为“小功率多点输出”的思路，从而实现了节约能源、节约材料、节约空间、节约费用的目的。（3）有源设备多模化趋势有源设备的数字化
16、还为多套通信系统共用一套有源设备创造了条件。利用数字化的信号取样、集成工艺的逐步提高，以及光纤链路的宽带资源，已有多家室分厂家生产出了能够同时放大多套系统信号的多模远端设备，在简化室分系统结构的同时，也为多家运营商的共建共享提供了可能。毕业设计5第 2 章 室内分布系统信源的接入方式2.1 直放站作信源接入通过直放站的施主天线直接从附近基站提取信号；用耦合器从附近基站耦合部分信号通过光纤传送到盲区内的直放站;直放站不需要基站设备和传输设备，安装简单灵活，设备型号也丰富多样，在移动通信中正扮演越来越重要的角色。（1）通过直放站的施主天线直接从附近基站提取信号如图 2-1；图 2-1 通过直放站的
17、施主天线直接从附近基站提取信号2.2 微蜂窝作信源接入是以微蜂窝基站作为信号分布系统的信号源，适用于覆盖范围较大话务量相对较高的建筑物内，在城市使用较多，解决覆盖和容量问题。微蜂窝方式的通话质量比宏蜂窝方式要好，对宏蜂窝无线指标的影响较小，并且有增加容量的作用。2.3 宏蜂窝作信源接入是以宏蜂窝基站作为信号分布系的信号源。宏蜂窝作信源容量大、覆盖范围广、质量好，是室内分布系统最好的接入方式。但是宏蜂窝成本高，建设周期长。毕业设计6第 3 章 移动通信室内分布系统工程设计3.1 工程概况车田中学坐落于龙川县车田镇南山山脚下，是一个风景优美的校园。里面有个教师办公区由于建筑建的比较封闭加上又是在低层导致办公区里面移动信号弱。现在要以隔离实训楼内的移动微蜂窝基站作信源建一套室内分布系统覆盖一楼的办公区。微蜂窝基站能提供 30dB 的信源。由于此次覆盖范围较小，所以引入信源就直接通过耦合器接天线进行覆盖。从基站机房到覆盖区约六米的距离。3.2 覆盖要求（1）本次设计要求覆盖大楼一楼所有室内及通道；考虑到室内环境安全，室内天线 EIRP 尽量控制在 15dBm 以内；要求所有覆盖区域手机接收电平不低于 -65dBm；（2）室内分布系统设计平面图如下图 3-1；图 3-1 分布系统设计平面图（3）功率设计与传播模型图如下图 3-2；
