移动通信室内分布系统的研究.doc

移动通信室内覆盖技术研究信息工程大学工程硕士学位论文中文摘要室内分布系统属于移动通信基站系统的一个扩展子系统，用来在大型建筑室内实现移动通信无线信号的无缝覆盖因此，具有和室外宏蜂窝系统不同的特性随着2G网络对深度覆盖要求的提高以及快速发展的3G网络专项规划的需求，室内分布系统的建设也变得越来越重要本文以室内分布系统的规划和优化为重点，初步研究了室内分布系统的设计方法和在工程实际中的应用首先，简要介绍了室内覆盖的基本概念和室内分布系统的定义及分类，并针对当前存在的技术难题和相应的热点问题进行了细致深入的分析在以上讨论的基础上，建立了室内覆盖的技术模型，同时，以室内外干扰协调为出发点，在对这些技术难题和热点问题的分析基础上，对之提出了可靠的解决方案最后，以郑州国际展览中心建设的室内分布系统为实例，介绍了本论文提出的问题及其在实际中的应用，同时也验证了本文的观点在实际运用中的可行性关键词：室内覆盖；直放站；GSM； WCDMA；干扰协调ABSTRACTIndoor Coverage System (ICS) is a kind of extended subsystem of basestation used for seamless coverage of mobile communication in large buildings, thus possessing many different features versus outdoor macro cell system. With further enhancement of 2G networks and rapid development of 3G system specialized planning and construction of ICS become more and more important.This paper makes a preliminary study on the design and implementation technologies of ICS while laying emphasis on coverage system planning and optimization.Firstly, the basic concept and system classification of indoor coverage technologies are introduced briefly, and then the currently existing technical difficulties and the corresponding hot topics are outlined and discussed in detail. Based on above discussion technical models of indoor coverage are set up and solutions to above problem based on interference coordination are proposed which could solve the problems satisfactorily. Finally, a concrete application example, the indoor coverage system used in Zhengzhou International Exhibition Center, is provided which proves the feasibility of the solutions provided in this paper.Key Words: Indoor Coverage, Repeater, GSM, WCDMA, Interference coordination.目 录中文摘要 IIABSTRACT III目 录 IV表目录 VII图目录 VIII第一章 绪论 11.1. 移动通信室内覆盖概念 11.2. 移动通信室内覆盖研究意义 11.3. 移动通信室内覆盖系统分类 21.4. 实现室内覆盖的技术方案 31.4.1. 微蜂窝有线接入方式 31.4.2. 宏蜂窝无线接入方式 31.4.3. 直放站 41.4.4. 使用微蜂窝和直放站的比较 41.4.5. 多网共用室内分布系统的建设 51.5. 室内覆盖技术现状 61.5.1. 室内覆盖系统设计 71.5.2. 室内覆盖系统优化 71.6. 研究内容 91.7. 论文的组织和主要内容 10第二章 室内覆盖系统设计 102.1. 室内覆盖与室外覆盖协调规划 102.1.1. 室外站点规划 102.1.2. 建网初期室内外干扰协调设计 112.2. 信号源和覆盖方式的选择 122.2.1. 蜂窝信源室内覆盖设计 122.2.2. 直放站信源室内覆盖设计 142.2.3. 覆盖系统的选择 192.2.4. 覆盖系统设计方法 192.3. 覆盖链路预算及上下行链路的平衡 202.3.1. 覆盖区域边缘场强 202.3.2. 覆盖区及边缘的位置可通率 202.3.3. 覆盖链路预算 202.3.4. 上下行链路平衡计算 212.4. 功率分配系统设计 222.4.1. 室内覆盖规划设计器件选择原则 222.4.2. 功率分配系统设计举例 222.5. WCDMA网络室内覆盖规划 262.5.1. WCDMA室内覆盖的建设需求 262.5.2. WCDMA室内覆盖规划问题考虑和策略 262.5.3. WCDMA室内覆盖干扰协调 272.5.4. WCDMA室内覆盖相关技术问题分析 29第三章 室内覆盖系统优化 303.1. 修改相邻小区参数 303.2. 分层覆盖 323.2.1. 分层覆盖效果 333.3. 参数优化 343.3.1. 小区重选参数优化 353.3.2. 位置更新参数优化 373.3.3. 切换参数优化 373.3.4. 跳频参数优化 393.4. 存在问题 39第四章 室内覆盖应用举例 404.1. 郑州国际会展中心项目概述 404.1.1. 郑州国际会展中心项目简介 404.1.2. 郑州国际会展中心结构简介 404.1.3. 郑州国际会展中心GSM、WCDMA覆盖区域简介 404.2. 设计思路 414.2.1. 采用全无源天馈系统 414.2.2. 容量预算 414.2.3. 小区规划 414.2.4. 覆盖分区规划 424.2.5. 机房规划 444.2.6. 低功率、多天线，场强均匀分布 454.2.7. GSM与WCDMA合路系统 454.2.8. GSM系统频率规划 454.2.9. 投资与成本控制 454.3. 系统扩展性分析 454.3.1. GSM容量扩展 454.3.2. 提高设备利用率 454.4. 结论 46结束语 46致 谢 48参考文献 49表目录表 1. 使用微蜂窝和直放站的比较 5表 2. G网话务量与信道数对应表（GOS=2%） 13表 3. 全网频率规划方案 13表 4. 阴影衰落余量与通信位置概率的关系 20表 5. 上下行链路平衡 21表 6. 相邻小区的修改记录 31表 7. 频率修改记录 31表 8. 小区重选参数修改记录 36表 9. 切换参数 38表 10. 切换参数修改记录 39表 11. 郑州国际会展中心容量预算 41表 12. 郑州国际会展中心小区数量规划 41图目录图 1. 室内覆盖系统 1图 2. 室内覆盖弱覆盖投诉比例 8图 3. 郑州覆盖投诉情况 8图 4. 不同衰落余量时基站覆盖半径 11图 5. 室内外基站覆盖情况 11图 6. 郑州工商局室内覆盖开通后覆盖图 15图 7. 郑州工商局室内覆盖开通前覆盖图 15图 8. 高质量和低质量直放站信源信号对比 17图 9. 天线安装位置平面图 23图 10. 覆盖系统图 23图 11. 写字楼室内覆盖系统的功率分配系统图 24图 12. 泄漏电缆覆盖系统图 25图 13. 指标修改前后对比 32图 14. 指标修改前后对比－掉话率 32图 15. 分层覆盖原理 33图 16. 裕达国贸分层前后掉话对比 34图 17. 裕达国贸分层后上层小区掉话情况 34图 18. C2随时间变化值 36图 19. 小区参数 36图 20. 邻区参数 38图 21. 跳频的优点 39图 22. 郑州国际会展中心覆盖系统分区- F1 42图 23. 郑州国际会展中心覆盖系统分区- F2 42图 24. 郑州国际会展中心覆盖系统分区- F3 43图 25. 郑州国际会展中心覆盖系统分区- F4 43图 26. 郑州国际会展中心覆盖系统分区- F5 F6 43图 27. WCDMA室外分区规划 44图 28. 郑州国际会展中心覆盖系统机房规划-1 44图 29. 郑州国际会展中心覆盖系统载波池系统 4645第 页第一章 绪论1.1. 移动通信室内覆盖概念为解决室内信号覆盖不理想的问题，目前最有效的解决方法是在建筑物内安装室内覆盖分布系统。

就是将基站的信号通过有线方式直接引入到室内的每一个区域，再通过小型天线将基站信号发送出去，从而达到消除室内覆盖盲区、抑制干扰的目的，为楼内的移动通信用户提供稳定、可靠的室内信号，使用户在室内也能享受高质量的移动通信服务图 1. 室内覆盖系统和室外的宏基站覆盖不同，单独建设的室内覆盖系统具有如下特点：1. 使室内各个区域的信号得到增强，消除盲区等网络覆盖“死角”2. 使室内各个区域信号均匀，提升网络服务质量3. 使提高网络接通率，降低终端发射功率，降低上行干扰4. 可以采用微蜂窝基站作为室内覆盖系统信源，从而以“微小区”方式提升网络容量，充分吸收室内区域的业务，分担室外宏基站负荷一般的室内覆盖系统由信号源部分和信号覆盖系统两部分组成系统主要组成器件如下图中所示，包括信源（蜂窝基站设备或直放站）、系统合路器件（合路单元或POI）、功率分配器件（功分器和耦合器）、信号辐射单元（天线或泄漏电缆）、馈线、功率补偿器件（干线放大器）等[1]1.2. 移动通信室内覆盖研究意义随着城市里移动用户的飞速增加以及高层建筑越来越多，话务密度和覆盖要求也不断上升这些建筑物规模大、质量好，对移动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，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，频繁切换，甚至掉话，严重影响了的正常使用；在建筑物的高层，由于受基站天线的高度限制，无法正常覆盖，也是移动通信的盲区另外，在有些建筑物内，虽然能够正常通话，但是用户密度大，基站信道拥挤，上线困难 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从根本上解决以上问题的关键所在，所以移动通信室内分布系统在短短的几年时间里得。