PAGEtdscdma論文TD-SCDMA的網絡規(guī)劃與優(yōu)化專業(yè)：通信工程前言移動通信是當前發(fā)展最快、應用最廣和最前沿的通信領域之一。移動通信的最終目標是實現人任何人可以在任何地點、任何時間與其他任何人進行任何方式的通信。目前，由于移動運營商之間的競爭日趨激烈，以及用戶對“無縫覆蓋的”的期望不斷提升，對大片區(qū)域進行廣覆蓋已經遠遠無法滿足要求。用戶希望他們的移動終端在任何地方都可以使用，包括建筑物內、機場、隧道等。因此，3G無線網絡在建設初期就對覆蓋目標提出了很高的要求。解決室內覆蓋的主要方法是建設室內覆蓋分布系統(tǒng)，室內分布系統(tǒng)的基本原理是將室外信號通過有線方式引入到室內，再通過小型天線將信號發(fā)送出去，從而提高室內覆蓋水平。TD-SCDMA是3G三大主流技術之一，TD-SCDMA室內分布系統(tǒng)將是TD-SCDMA整個網絡建設的重點之一。本文將從一些工程經驗出發(fā)，分析TD-SCDMA室內分布系統(tǒng)設計的特點，并總結出一些方法和技巧。PAGE50摘要本次設計根據TD-SCDMA及其特點，對某一總長3630米，為雙孔4車道，設計車速每小時40公里，車道凈高4.5米，隧道中段2550m采用盾構法施工，盾構內徑10m，外徑11m的隧道，進行分布式覆蓋，選用BBU+RRU+定向天線的組網方式,共采用1個BBU、10個RRU，分為兩條支路，RRU五級級聯(lián)，又針對這一規(guī)劃設計中的小區(qū)間切換進行了網絡的優(yōu)化，在隧道口天線末端安裝一副定向天線（方向指向隧道外）來增加信號的重疊區(qū)域，使車輛在隧道外完成切換。關鍵字：TD-SCDMA，隧道，分布式覆蓋，網絡優(yōu)化

AbstractThedesignandcharacteristicsofTD-SCDMAbasedonatotallengthof3630meters,thetwoholes4drives,adesignspeedof40kmperhour,driveclearheightof4.5meters,thetunnelshieldconstructionbymid-2550m,10mdiametershield,11mdiametertunnel,fordistributedcoverage,optionalBBU+RRU+directionalantennaofthenetworkformation,wereusedinaBBU,tenRRU,isdividedintotwosliproads,RRU5cascade,butalsofortheplanninganddesignofswitchingbetweencelloptimizedforthenetwork,theendofthetunnelantennainstallationadirectionalantenna(thedirectionpointtunnels)toincreasethesignaloftheoverlappingareasothatvehiclesinthetunneloutsidethecompleteswitch.Keywords：Area;TD-SCDMA,tunnels,distributedcoverage,networkoptimization目錄第1章緒論 11.1TD-SCDMA簡介 11.2TD-SCDMA的特點 2第2章網絡建設策略 42.1覆蓋策略 42.2組網策略 42.3無線網絡建設的總體原則 42.4網絡擴充方案探討 52.4.1小區(qū)分裂 52.4.2擴容方案考慮 5第3章TD-SCDMA室內覆蓋系統(tǒng)規(guī)劃與設計 73.1信號源 73.2傳輸介質和分布系統(tǒng) 93.3元器件和天線 103.4組網原則及建設原則 103.4.1組網原則 103.4.2建設原則 103.5技術指標要求 113.6TD-SCDMA室內覆蓋系統(tǒng)建設流程 113.7室內覆蓋方案 133.7.1室內傳播模型 133.7.2室內覆蓋場強預測方法 143.7.3室內覆蓋典型環(huán)境單天線覆蓋能力 143.7.4天線功率需求及布放原則 143.7.5TD-SCDMA室內覆蓋信號源功率參考 15第4章典型區(qū)域的覆蓋方案總體分析 164.1密集市區(qū)、市區(qū)覆蓋方案 164.2郊區(qū)、農村覆蓋方案 164.3特殊區(qū)域解決方案 174.3.1地鐵、隧道解決方案 174.3.2公路、鐵路解決方案 174.3.3草原、海面、沙漠等超遠覆蓋 17第5章分布式覆蓋方案介紹 195.1分布式基站的功能 195.2分布式天線的優(yōu)點 205.2.1分布式覆蓋 205.2.3選戰(zhàn)容易 205.2.4升級方便 215.2.5基帶資源共享 215.3分布式基站的缺點 215.4分布覆蓋的解決方案與應用環(huán)境 21第6章基于TD-SCDMA的隧道覆蓋方案設計 236.1概述 236.2設計方案 236.2.1信源選擇 236.2.3小區(qū)劃分 266.2.4安裝及走線 266.2.5容量計算 275.2.6隧道內外切換 276.3理論分析 286.3.1鏈路計算 286.3.2邊緣覆蓋場強 306.3.3切換區(qū)域 306.3.4信號外泄 306.3.5擴容分析 306.3.6電磁輻射 306.4主要設備清單 31第7章網絡的優(yōu)化 327.1優(yōu)化流程 327.2隧道切換優(yōu)化 34總結 36參考文獻 37英文資料原文 38英文資料譯文 43致謝 49第1章緒論1.1TD-SCDMA簡介TD-SCDMA，TimeDivision-SynchronousCodeDivisionMultipleAccess，即時分同步的碼分多址技術，是ITU正式發(fā)布的第三代移動通信空間接口技術規(guī)范之一，它得到了CWTS及3GPP的全面支持。TD-SCDMA集CDMA、TDMA、FDMA技術優(yōu)勢于一體、系統(tǒng)容量大、頻譜利用率高、抗干擾能力強的移動通信技術。它采用了智能天線、聯(lián)合檢測、接力切換、同步CDMA、軟件無線電、低碼片速率、多時隙、可變擴頻系統(tǒng)、自適應功率調整等技術。TD-SCDMA為TDD模式，在應用范圍內有其自身的特點：一是終端的移動速度受現有DSP運算速度的限制只能做到240km/h；二是基站覆蓋半徑在15km以內時頻譜利用率和系統(tǒng)容量可達最佳，在用戶容量不是很大的區(qū)域，基站最大覆蓋可達30－40km。所以，TD-SCDMA適合在城市和城郊使用，在城市和城郊這兩個不足均不影響實際使用。因在城市和城郊，車速一般都小于200km/h，城市和城郊人口密度高，因容量的原因，小區(qū)半徑一般都在15km以內。而在農村及大區(qū)全覆蓋時，用WCDMAFDD方式也是合適的，因此TDD和FDD模式是互為補充的。TDD模式是基于在無線信道時域里的周期地重復TDMA幀結構實現的。這個幀結構被再分為幾個時隙。在TDD模式下，可以方便地實現上/下行鏈路間地靈活切換。這一模式的突出的優(yōu)勢是，在上/下行鏈路間的時隙分配可以被一個靈活的轉換點改變，以滿足不同的業(yè)務要求。這樣，運用TD-SCDMA這一技術，通過靈活地改變上/下行鏈路的轉換點就可以實現所有3G對稱和非對稱業(yè)務。合適的TD-SCDMA時域操作模式可自行解決所有對稱和非對稱業(yè)務以及任何混合業(yè)務的上/下行鏈路資源分配的問題。TD-SCDMA的無線傳輸方案綜合了FDMA，TDMA和CDMA等基本傳輸方法。通過與聯(lián)合檢測相結合，它在傳輸容量方面表現非凡。通過引進智能天線，容量還可以進一步提高。智能天線憑借其定向性降低了小區(qū)間頻率復用所產生的干擾，并通過更高的頻率復用率來提供更高的話務量?；诟叨鹊臉I(yè)務靈活性，TD-SCDMA無線網絡可以通過無線網絡控制器（RNC）連接到交換網絡，如同三代移動通信中對電路和包交換業(yè)務所定義的那樣。在最終的版本里，計劃讓TD-SCDMA無線網絡與INTERNET直接相連。TD-SCDMA所呈現的先進的移動無線系統(tǒng)是針對所有無線環(huán)境下對稱和非對稱的3G業(yè)務所設計的，它運行在不成對的射頻頻譜上。TD-SCDMA傳輸方向的時域自適應資源分配可取得獨立于對稱業(yè)務負載關系的頻譜分配的最佳利用率。因此，TD-SCDMA通過最佳自適應資源的分配和最佳頻譜效率，可支持速率從8kbps到2Mbps的語音、互聯(lián)網等所有的3G業(yè)務。根據ITU的要求和原郵電部的準備，我國于1998年6月底向國際電聯(lián)提交了我國對IMT2000無線傳輸技術（RTT）的建議(TD-SCDMA)。2000年5月5日，國際電聯(lián)正式公布了第三代移動通信標準，我國提交的TD-SCDMA已正式成為ITU第三代移動通信標準IMT2000建議的一個組成部分。我國自主知識產權的TD-SCDMA、歐洲WCDMA和美國CDMA2000成為3G時代最主流的技術。1.2TD-SCDMA的特點1、TDD模式在TDD時分雙工方式中，接收和傳送是在同一個頻率信道即載波的不同時隙，用來保證時間來分離接受你與傳輸信道。其優(yōu)勢如下：1).頻譜靈活2).更高的頻譜利用率3).支持不對稱數據業(yè)務4).有利于采用新技術5).成本低2、低碼片速率TD-SCDMA系統(tǒng)的碼片速率為1.28Mc/s，僅為高碼片速率的1/3，接收機接收信號采樣后的數字信號處理量大大降低，從而降低了系統(tǒng)設備成本，適合用于軟件無線電技術，另外，還提高了頻譜利用率、是頻譜率使用更靈活。3、上行同步所謂上行同步就是上行鏈路各終端的信號在基站解調器完全同步。在TD-SCDMA中用軟件和幀結構設計來實現嚴格的上行同步，是一個同步的CDMA系統(tǒng)，通過上行同步，可以讓使用正交擴頻碼的各個碼道在解擴時完全正交，相互間不會產生多址干擾，克服了異步CDMA多址技術由于每個移動終端發(fā)散的碼道信號到達基站的時間不同而造成碼道非正交所帶來的干擾，從而大大提高了CDMA系統(tǒng)容量和頻譜利用率，還可以簡化硬件降低成本。4、接力切換兩個小區(qū)的基站將接收來自同一個手機的信號，兩個小區(qū)都將對此手機定位，并在可能切換區(qū)域時，將定位結果向基站控制器報告，基站控制器根據用戶的方位和距離信心判定手機用戶現在是否移動到應該切換給另一個基站的臨近區(qū)域，并告知手機其周圍同頻基站信息。5、智能天線因為TD-SCDMA系統(tǒng)的TDD模式可以利用上、下行信道的互惠性，即基站對上行信道估計的信道參數可以用于智能天線的下行波束成型，這樣這樣相對于FDD模式的系統(tǒng)，智能天線技術比較容易實現。6、軟件無線電技術1）可以克服微電子技術的不足，通過軟件方式，靈活完成硬件的功能。2）系統(tǒng)增加功能通過軟件升級來實現，具有良好的靈活性及可編程性，對環(huán)境的適應性好，不會老化。3）可代替昂貴的硬件電路，實現復雜的功能，減少用戶設備費用支出。

第2章網絡建設策略2.1覆蓋策略早期網絡覆蓋策略主要考慮一下幾個方面，一方面是初期是建“薄薄”的還是“較厚”的無線網，后期擴容是以增加新基站為主，還是增加載波為主，另一方面，在區(qū)域的選擇上，是考慮全國同時建網還是分不同區(qū)域進行不同的策略。移動網絡用戶移動性較大，具有不同地區(qū)漫游需求的特點，要求移動通信網的建設最好在全國31各省份同時進行。但是，畢竟對于大多數用戶來說，對于不同城市的漫游的需求要低于在同一個城市內部不同區(qū)域的覆蓋的要求，因此我們建議初期在在重點區(qū)域還是優(yōu)先建設一個“較厚”的無線網。由于2G頻段無線傳輸的損耗較800M大的多，在全國建設一個全網絡覆蓋的系統(tǒng)投資大，周期長，所以難以同時在全國同時建設較好的全網覆蓋網絡，因此對于現有運營商最好通過雙模手機實現主要傳統(tǒng)業(yè)務的漫游，在重點區(qū)域重點實現3G覆蓋，提供高速率的3G特色業(yè)務：而對于新運營商來說，推薦的優(yōu)選方案為通過網間合作的方式，實現全國覆蓋和漫游。2.2組網策略在CDMA技術規(guī)范和體制中，規(guī)定了包括Iu、Iub、Iur等多個接口的開放，這為在一定地區(qū)內引入多個設備廠家提供了可能性。多個設備廠家的引入對于促進設備制造商的競爭、提高廠家的服務水平、降低設備的價格具有積極意義。但是，由于無線通信的特點，在一個區(qū)域內多設備廠家的共存，將會增加無線網絡規(guī)劃和運行維護的難度，造成一些不必要的噪聲干擾和服務指標的降低，同時由于接口的開放，也不利于充分發(fā)揮一些設備的獨有功能。所以這里建設在進行網絡建設時，一個省份的設備類型不宜過多，對于一個本地網的范圍盡量織使用一個廠家的設備。由于特殊情況，一個本地網如果出現了多個廠家設備，不同廠家的基站的分一定應避開高話務地區(qū)，而應選擇切換發(fā)生少、話務量低的地區(qū)、減少負面影響。2.3無線網絡建設的總體原則以下幾點是無限網絡建設應該遵循的總體原則：（1）無線網絡的建設應該重點解決好無線網絡容量與無線覆蓋兩大問題，在網絡建設初期重點保證無線覆蓋，具體分析各地的不同情況，合理設置網絡容量。并應協(xié)調好網絡覆蓋、系統(tǒng)容量和網絡質量的關系，確保網絡建設的綜合效益。（2）應堅持規(guī)模發(fā)展的原則，統(tǒng)一規(guī)則，逐步實施。根據各地經濟發(fā)展水平、市場需求，采用不同的覆蓋策略。（3）充分利用各運營商現有的通信基站基礎設施（包括機房、鐵塔、傳輸等），減少重復建設，降低建設運營成本。（4）加強無線網絡規(guī)劃，提高綜合服務質量。（5）充分考慮遠期發(fā)展，便于擴容升級，滿足遠期業(yè)務需求。（6）盡早完成前期的規(guī)劃和準備，保證網絡的快速部署。（7）給予用戶對2G網的感受，注重無線網的規(guī)模建設，如城市的市區(qū)初期即實現連續(xù)的覆蓋，郊區(qū)和農村采用逐步完善的策略。（8）從前瞻性考慮來保證網絡長期的穩(wěn)定性和平滑的可擴展性，方案上應避免短期話務預測不準而導致的網絡動蕩，避免頻繁的網絡調整。2.4網絡擴充方案探討隨著經濟的發(fā)展，人們生活水平的不斷提高，以及觀念的變化，用戶會不斷增長，各種數據業(yè)務的使用比例也不斷變化，因此，規(guī)劃工作貫穿了無線網絡的整個生命周期，并且在初期規(guī)劃時就要考慮后期業(yè)務和用戶的發(fā)展對網絡的需求。進而導致網絡的演變。在滿足初期網絡建設目標的同時，后期擴容工作也是無線網絡規(guī)劃必須關注的。由于武宣網絡建設中，站點選擇和獲得市影響工程建設忽然網絡質量的關鍵因素，因此在后期建設中保留初期站點，有利于降低網絡建設成本和保證工程建設進度。從建網成本考慮，增加容量方式依次是：增加載頻、增加扇區(qū)、增加站點，增加站點的方式有分為兩種，一種是通過小區(qū)分裂的方式增加，另一種是增加微小區(qū)層，采用HCS組網方式。2.4.1小區(qū)分裂無線小區(qū)還可以繼續(xù)劃小為微小區(qū)（Microcell)和微微小區(qū)(Piccell)以不斷適應用戶數增長的需要。若系統(tǒng)中所有小區(qū)都按原小區(qū)半徑的一半分裂，則理論上，系統(tǒng)容量增長接近4倍。根據服務區(qū)內用戶的密度不同，在用戶密度高的區(qū)域，將小區(qū)面積劃小，采用小區(qū)分裂的方法。小區(qū)制的優(yōu)點：提高了頻譜利用率（最大的優(yōu)點）；基站的功率減小，使相互間的干擾減少；小區(qū)的服務范圍可根據用戶的密度確定定，組網靈活。2.4.2擴容方案考慮通過對覆蓋和容量的分析，建議在密集市區(qū)建網初期就以500米到1公里作為理想蜂窩半徑，分部建站，逐步提高系統(tǒng)的容量和覆蓋概率，后期則以增加載波和微蜂窩的方式進行擴容，這樣可以有效降低總體建設成本，對于郊區(qū)和鄉(xiāng)村，則開始時以覆蓋為原則，盡量使用較大的覆蓋區(qū)，以后可以增加站點和小區(qū)分裂的方法實現容量的增長。

第3章TD-SCDMA室內覆蓋系統(tǒng)規(guī)劃與設計室內分布系統(tǒng)即針對建筑物內的移動用戶，解決其通信網絡覆蓋的一種方案。利用室內分布系統(tǒng)將基站信號均勻地覆蓋到室內盲區(qū)，以保證室內區(qū)域都擁有理想的信號覆蓋。圖3-1是通過無線同頻直放站引入信號源，再由耦合器、功分器、干線放大器、室內分布式天線等組成的室內分布系統(tǒng)的示意圖。圖3-1直放站的室內分布系統(tǒng)示意圖室內分布系統(tǒng)主要由信號源,信號的傳輸和分布系統(tǒng)以及干線放大器、功分器、耦合器、室內天線等部分組成。按照信號源的不同可以分為宏蜂窩、微蜂窩、直放站、射頻拉遠等。傳輸介質有光纖、同軸電纜和泄漏電纜等。同時設備又分為有源設備和無源設備；天線分為全向天線和定向天線等。TD-SCDMA的室內分布系統(tǒng)結構與傳統(tǒng)的分布系統(tǒng)類似，主要由三部分組成：信號源，傳輸和分布系統(tǒng)，元器件和天線。TD-SCDMA的室內分布系統(tǒng)可以與其他系統(tǒng)共享相同的單元。由于室內傳播環(huán)境和工程上的考慮，智能天線并未引入到室內分布系統(tǒng)的覆蓋中。在TD-SCDMA的室內分布系統(tǒng)的設計和建設過程中，應該根據覆蓋的目標、服務的類型、工程成本等方面的要求綜合考慮，選取適當的信號源、元器件和傳輸介質等。3.1信號源通?？梢赃x作為室內覆蓋的信號源有宏蜂窩基站，微蜂窩基站，直放站和射頻拉遠單元等。（1）宏蜂窩基站直接采用室外的宏蜂窩基站作為信號源。在密集城區(qū)為了深度覆蓋而采用該方式時，需要留出15dB～20dB的穿透損耗余量，這部分的余量直接導致小區(qū)的半徑縮小，站點數量增加。但是即便如此，室內覆蓋的效果仍然較差，存在大量的覆蓋盲區(qū)，另外嚴重的導頻污染使用戶接收多個強干擾，3G業(yè)務在室內達不到預期的使用效果。最重要的是其網絡容量有限，接通率低?；镜陌l(fā)射功率很大一部分消耗在穿透損耗上，影響了系統(tǒng)的容量。它適用于建筑物的電磁密閉性較差或建筑物較為稀疏而且話務量較低的場景。（2）微蜂窩基站采用獨立的微蜂窩基站作為信號源，可以獨立承載話務量，并且可以分擔宏蜂窩小區(qū)的話務量。該方式雖然需要傳輸和供電設備，但是實施簡單，無需機房資源，更重要的是能夠提供更多的網絡資源，信號穩(wěn)定干凈，抑制導頻污染，可以靈活結合具體室內分布系統(tǒng)來實現室內覆蓋。因此，該方式通常應用于面積較大或者人流比較大、話務量比較高的室內覆蓋，如大型購物廣場、候機廳等，但是建設的成本比較高。（3）直放站采用直放站作為信號源，分為空間直放站和光纖直放站兩種。它只是通過直放站收發(fā)系統(tǒng)將室外的宏基站的信號引入到室內，共享基站的基帶處理能力，并不增加系統(tǒng)的容量，適合在話務量不高的室內環(huán)境中。穩(wěn)定、信號質量好的信號源，可以使用空間直放站作為信號源，但是易受到周圍的無線環(huán)境影響及宏基站的穩(wěn)定性限制。相比之下光纖直放站能夠解決以上的問題，但要受到光纖條件限制。直放站的優(yōu)點是投資省、安裝方便快捷，可以很快地解決信號弱和盲區(qū)問題。缺點是通過定向天線難以取得單一純凈的信號，系統(tǒng)的話音質量相對于蜂窩系統(tǒng)較差，且易造成對其他基站的干擾。直放站作為一種實現無線覆蓋的輔助技術手段可以利用較少的投資和較短的周期，迅速擴大無線覆蓋范圍和解決盲區(qū)覆蓋。對于TD-SCDMA系統(tǒng)，由于采用TDD模式上下行處于同一個頻點的不同時隙，所以對其的發(fā)射端和接收端的隔離度、上下行發(fā)射的定時、與室外基站的同步方面有較高的要求。直放站在放大轉發(fā)上行信號過程中會增加信號的傳輸時延，對于信號質量有可能產生負面影響。對于TD-SCDMA系統(tǒng)中直放站的使用有待進一步研究。（4）射頻拉遠單元(RRU)該方式可以提供接近微蜂窩基站作為信號源的覆蓋效果，即將基站中的射頻部分取出通過光纖與基站中的數字基帶部分相連，剩下的控制加基帶部分被稱為支持遠端模塊的“宿主基站”。遠端模塊共享宿主基站的基帶資源。RRU避免了直放站信號的簡單重復放大，且不像直放站僅改變原有扇區(qū)的覆蓋拓撲，而是占用一定的基帶資源提供容量服務，不會產生直放站的接收底噪抬升以至飽和自激的問題。優(yōu)點在于建設的成本較低，無需嚴格的機房和建站條件，可以靈活地結合具體的室內覆蓋系統(tǒng)，并且配置和實施十分靈活。缺點是要仔細核算基站的基帶所能承載的處理能力，同時遠端無線接入設備需要獨立的傳輸和供電設備。對于TD-SCDMA系統(tǒng)，射頻電纜在2GHz以上頻段的損耗比較大，拉遠距離短，一般在60m左右；且射頻電纜數量多，也相應帶動其他輔材數量的增加，給基站成本很大壓力；而射頻拉遠技術在降低饋線損耗和電纜數量及安裝難度控制等方面面臨著極大的困難，導致了建設成本偏高的后果。TD-SCDMA網絡中每個宏峰窩基站(一套天線)的覆蓋半徑只能有1～3km，在城市內高樓林立的地區(qū)覆蓋半徑還要小得多，為實現完好的覆蓋，就必須架設大量的基站。TD-SCDMA系統(tǒng)中，采用中頻拉遠方案就可以很好地解決上述問題，即將無線基站中的模擬射頻收發(fā)部分與無線基站的基帶數字信號處理部分在模擬中頻處分開，形成遠端射頻前端設備與室內單元。中頻拉遠技術通過基站室內單元的模擬中頻接口，將射頻的收發(fā)信機拉遠至天線附近。下行方向將中頻信號傳輸到射頻前端，經混頻后轉換為射頻信號，再由天線發(fā)射；上行方向將從天線發(fā)射過來的射頻信號在前端混頻為中頻信號，通過中頻傳輸系統(tǒng)傳回到基站室內單元。遠端射頻前端設備與室內單元間可以用有線和無線傳輸手段相連接。其介質可以是中頻電纜、光纖等。與傳統(tǒng)的射頻拉遠技術相比，中頻拉遠技術具有以下顯著的優(yōu)點：電纜數量少、傳輸距離遠、組網靈活、成本大幅降低等。3.2傳輸介質和分布系統(tǒng)傳輸介質和分布系統(tǒng)作為室內覆蓋系統(tǒng)的重要組成部分，主要有同軸電纜，光纖和泄漏電纜三種。（1）同軸電纜是最為常用的材料，其優(yōu)點是性能穩(wěn)定、造價便宜、設計方案靈活、易于維護和進行線路調整、工作頻段合適、可以兼容多種制式的系統(tǒng)，但覆蓋范圍受同軸電纜的傳輸損耗的限制，傳輸保密性差。大型同軸電纜室內分布系統(tǒng)通常需要多個干線放大器作為信號的放大接力。（2）光纖的路損較小，不加干線放大器也可以將信號送到多個區(qū)域，保證足夠的信號強度，性能穩(wěn)定可靠，傳輸容量較大，易于設計和安裝，可兼容多種移動通信系統(tǒng)。但是在建設的過程中需要增加專門的電轉光，光轉電設備，且依賴于遠端供電。在TD-SCDMA室內分布系統(tǒng)中還有一個問題是光電互換時存在時延，需要在使用中引起注意。（3）泄漏電纜由導體、絕緣介質和開有周期性槽孔的外導體組成。電磁波在泄漏電纜中縱向傳輸的同時通過槽孔向外界輻射電磁波；外界的電磁場也可以通過槽孔感應到泄漏電纜內部并送到接收端。泄漏電纜提供的是功率低、輻射均勻的“霧狀”覆蓋。優(yōu)點是信號強度均勻，缺點是較高的電纜傳輸損耗，需要較強的信號輸入；安裝技術要求較高，每隔1m就要求裝一個掛鉤，懸掛起來時電纜不能貼著墻面，而且至少要與墻面保持2cm的距離，不但影響美觀，而且價格是普通電纜的2倍。它多用于一些特殊場景下，因為普通天線無法實現較好的覆蓋，如豎井，隧道，地鐵等。3.3元器件和天線除了信號源，傳輸介質和分布系統(tǒng)之外，室內分布系統(tǒng)還需要功分器，耦合器，干線放大器和天線等器件。（1）功分器和耦合器主要有無源和有源(功分器和耦合器)兩種器件，工作頻段合適可以兼容多種制式的系統(tǒng)。采用無源器件的系統(tǒng)設備性能穩(wěn)定，安全性高，維護簡單，信號經過功分器，耦合器和線路損耗后，到達天線處的強度不同，覆蓋的效果也不同。而有源系統(tǒng)的信號到達末端時被放大器放大，達到理想的強度，保證覆蓋效果。例如一些大型商場，就需要有源系統(tǒng)保證其覆蓋。因而，有源系統(tǒng)建設和維護復雜，有源設備易損壞，系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性不如前者。（2）干線放大器信號的傳輸會有一定的損耗，為了保證覆蓋的效果，需要在傳輸過程中進行放大，這時就需要干線放大器。在TD-SCDMA系統(tǒng)中，上下行工作于同一頻段，應該避免上下行鏈路的自激干擾問題；另外，對于多種制式共用室內分布系統(tǒng)，不同頻段的信號在此前的路損可能不同，應均衡各頻段信號的放大率，以達到最佳的覆蓋效果。（3）天線室內覆蓋的天線主要有全向天線和定向天線兩種，根據具體場景的需求合理選擇。通常以吸頂天線為主，它主要有3dBi天線和5dBi天線，在水平方向全向發(fā)射。兩種天線在垂直方向信號能量集中角度上有區(qū)別，3dBi天線適合開闊空間的覆蓋，如會議廳；5dBi天線的垂直發(fā)射角度對于前者要小，能量更加集中，適合于樓層間的覆蓋。為了防止室內信號泄漏對室外信號產生干擾等情況，采用定向天線向室內需求方向覆蓋。與2G等其他系統(tǒng)共用室內分布系統(tǒng)時，需要考慮不同制式的鏈路損耗的區(qū)別來調整天線的位置和數量，以滿足覆蓋需求。綜上所述，信號源，信號的傳輸介質和分布系統(tǒng)以及功分器，耦合器，干線放大器，天線等器件共同組成了室內分布系統(tǒng)。根據具體的情況選取適合的器件，其中一些器件可以不用，如干線放大器等。3.4組網原則及建設原則3.4.1組網原則對于TD-SCDMA室內分布系統(tǒng)，優(yōu)先選擇異頻組網方案，在頻率緊張的情況下，可考慮混頻組網方案（但須保證主頻點和周圍鄰區(qū)主頻點異頻）。3.4.2建設原則（1）TD-SCDMA室內分布系統(tǒng)建設以改造現有GSM室內分布系統(tǒng)、2G/3G共用方式為主，應確保原有GSM網絡正常運行，并為后續(xù)優(yōu)化建設留有余地。（2）室內外覆蓋一體化原則：確保室內分布系統(tǒng)提供良好的室內覆蓋，同時要控制好室內信號，避免對室外構成強干擾。（3）在頻率資源足夠、設備支持的情況下室內外盡量采用異頻組網方式(室內外頻點分配見頻率配置方案)。頻率資源緊張的情況下也應保證與室外有切換關系的室內小區(qū)的主載頻與室外主載頻保持異頻。（4）TD-SCDMA室內分布系統(tǒng)信號源主要采用宏蜂窩、微蜂窩、BBU＋RRU等設備。（5）室內分布系統(tǒng)工程的建設必須滿足國家和通信行業(yè)相關標準，電磁輻射3值應滿足國家標準。（6）室內分布系統(tǒng)的改造需要綜合考慮GSM900、DCS1800、3G和Wlan共用的需求。3.5技術指標要求（1）室內分布無線覆蓋邊緣場強PCCPCHRSCP>=-85dBm。（2）PCCPCHC/I>=-3dB。（3）室內信號的外泄電平，在室外10米處PCCPCHRSCP≤－95dBm。或者距離室內分布系統(tǒng)樓宇10米外，室內分布系統(tǒng)信號PCCPCHRSCP強度應比室外基站信號強度低9db以上。（4）無線信道呼損：無線信道呼損不高于2%。（5）無線覆蓋區(qū)內可接通率：要求在無線覆蓋區(qū)內的90％的位置，99％的時間移動臺可接入網絡。（6）塊差錯率目標值（BLERTarget）：話音1%，CS64k0.1～1%，PS數據5～10%。3.6TD-SCDMA室內覆蓋系統(tǒng)建設流程圖3-2給出了TD-SCDMA室內分布系統(tǒng)建設流程示意。圖3-2TD-SCDMA室內分布系統(tǒng)建設流程示意圖通過專項規(guī)劃確定TD-SCDMA室內覆蓋區(qū)域和業(yè)務之后，應勘察所需覆蓋的建筑物，得到建筑物平面圖。獲得建筑物相關信息、人員分布情況，考察可能的天線布放位置、電纜布放、尋找信號源放置的最佳位置。在詳細設計前收集周圍小區(qū)的信息，按照上節(jié)的原則選擇信號源和分布系統(tǒng)。共分布系統(tǒng)還需要勘查該站點各樓層的GSM天線布置情況，包括各樓層的天線數量、天線安裝位置和每個天線口的功率設計指標；分布系統(tǒng)的詳細網絡拓撲圖，以及各段饋纜的長度、直徑和衰耗；接頭、功分器、耦合器的安裝位置和衰耗。根據這些資料進行共分布系統(tǒng)改造設計。在現場往往還需要用測試手機進行路徑損耗測試，以確定是否需要添加新的覆蓋區(qū)域和天線。測量和驗證最小耦合損耗（MCL），即考慮手機在位于離天線最近時候的路徑損耗，測試呼叫阻塞率、成功率、掉話率、切換成功率等指標，在一定的服務等級和容量要求的條件下，預測室內傳播模型。最后畫系統(tǒng)連接圖，進行參數設計，給出解決方案，采用不斷建設不斷優(yōu)化的方式來得到高質量的室內系統(tǒng)。3.7室內覆蓋方案3.7.1室內傳播模型室內無線信道和傳統(tǒng)的無線信道相比具有兩個顯著的特點：其一，室內覆蓋的面積小的多；其次，室內傳播環(huán)境變化更大。研究表明，影響室內傳播的因素主要是建筑物的布局、建筑材料和建筑類型等。室內傳播模型有很多種，如對數距離路徑損耗模型，Ericsson多充端點模型，衰減因子模型等。目前普遍選取下述室內傳播模型：（公式3.7.1）其中：：路徑損耗（dB）；：距天線1米處的路徑衰減（dB），參考值為39dB；d：距離（m）；FAF：環(huán)境損耗附加值(dB)，和建筑物類型、建筑結構、所用材料等相關，取值是在表3-1的基礎上，結合建筑物類型、結構以及室內分布的工程經驗而來。此值需在今后的實際工程中結合實際場景進行修正。8dB：室內環(huán)境下的衰落余量，包括空間衰落效應和時間衰落效應引起的衰落。表3-1給出了在2G頻段電磁波的典型穿透損耗值材料類型損耗dB普通磚混隔墻（<30cm）10-15dB混凝土墻體20-30dB混凝土樓板25-30dB天花板管道1-8dB金屬扶手電梯5dB箱體電梯30dB人體3dB木制家具3-6dB3.7.2室內覆蓋場強預測方法在室內覆蓋系統(tǒng)中，對于下行鏈路而言，吸頂天線的入口功率比較小，一般在10-15dBm,而對上行鏈路來說，手機最大發(fā)射功率為24dBm，遠高于下行天線口功率，由此可知，在室內分布系統(tǒng)中，下行覆蓋小于上行覆蓋。所以在進行室內分布系統(tǒng)的天線規(guī)劃時以單天線下行覆蓋能力為規(guī)劃依據。室內環(huán)境下的接收信號場強可按下式計算：（公式3.7.2）其中，Pt：天線入口功率；Gt：發(fā)射天線增益；：路徑損耗，按公式可以計算得出；Gr：接收天線增益由上式可得路徑損耗L為：（公式3.7.3）結合室內傳播模型，選取合適的FAF值，便可求得相應場景下單天線的覆蓋能力。3.7.3室內覆蓋典型環(huán)境單天線覆蓋能力表3-2室內覆蓋典型環(huán)境單天線覆蓋能力典型場景FAF(dB)Pt(dBm)Pr(dBm)Gt(dBi)單天線覆蓋半徑（米）寫字樓216-85320.0商場超市206-85322.4會展中心198-85331.6會議中心198-85331.6室內體育場館1510-85363.1民航機場186-85328.2賓館酒店266-85311.2娛樂場所226-85317.8地下停車場176-85331.6電梯3110-8510天線功率需求及布放原則（1）天線口輸出功率要求：PCCPCH信道功率為0～5dBm；（2）在部分場合為更好的滿足業(yè)務需求，如會議室、總經理辦公室、大客戶所在地等，可適當減少單個天線的覆蓋范圍，天線口PCCPCH信道功率可達到7dBm以上。（3）在可視環(huán)境下，如商場、超市、停車場、機場等，覆蓋半徑取8～15米。（4）在多隔斷的情況，如賓館、居民樓、娛樂場所等，覆蓋半徑取4～10米。（5）對于電梯，采用小板狀天線進行覆蓋，天線口PCCPCH信道輸入功率放置到8dBm，覆蓋距離控制在12米以內。3.7.5TD-SCDMA室內覆蓋信號源功率參考TD-SCDMA室內分布信源采用PCCPCH信道功率進行功率預算，不同功率下不同載波的RRU功率設置如下：2W@3載波RRU發(fā)射功率設置，用PCCPCH信道功率進行功率預算，總輸出功率按照33dBm取定，PCCPCH信道功率按照29dBm取定進行鏈路預算。2W@6載波RRU發(fā)射功率設置，用PCCPCH信道功率進行功率預算，總輸出功率按照33dBm取定，PCCPCH信道功率按照26dBm取定進行鏈路預算。12W@6載波RRU發(fā)射功率設置，用PCCPCH信道功率進行功率預算，總輸出功率按照40.79dBm取定，PCCPCH信道功率按照33dBm取定進行鏈路預算。

第4章典型區(qū)域的覆蓋方案總體分析4.1密集市區(qū)、市區(qū)覆蓋方案

城市密集區(qū)一般指建筑密集、物理位置集中于城市中心的地區(qū)。其特點是建筑物錯落排列，既有政府機關的辦公大樓，又有普通的居民住宅，建筑高度相對于CBD較矮。因此考慮到初期成本，在2G多采用以宏蜂窩進行室內覆蓋為主的方案進行建設，但3G核心頻段的傳播特性與800M存在較大的差異，估計最后還需要采用室內覆蓋系統(tǒng)進行專用的室內覆蓋，信源上可根據容量的需求采用不同配置的基站。根據覆蓋區(qū)域特征和業(yè)務量不同，靈活配置不同的宏基站提供廣覆蓋。高業(yè)務量區(qū)域（如商務區(qū)、密集城區(qū)）適當采用微基站吸收業(yè)務量。建筑物密集區(qū)或大型建筑物內，采用微基站和室內分布系統(tǒng)吸收室內業(yè)務。圖4-1高業(yè)務量區(qū)域覆蓋方案覆蓋策略：1．用具備良好擴容能力的大容量基站進行覆蓋；2．少站址高密集的覆蓋策略；3.適當采用微基站分流業(yè)務量，承載高速數據業(yè)務。4.2郊區(qū)、農村覆蓋方案此類區(qū)域包括縣城、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、旅游景點等。其特點是建筑物一般是分散的低矮的，電波傳播條件優(yōu)于市區(qū)。與密集城區(qū)和一般城區(qū)相比，話務量低一些。這些地區(qū)的無線傳播環(huán)境介于城區(qū)與農村之間，有的地方可能接近城區(qū)，有些地方接近農村。接近城區(qū)的地方，在站址確定、站型選擇和天線選型時必須統(tǒng)一考慮覆蓋和干擾；接近農村的一些地方，覆蓋成為主要考慮因素。對于郊區(qū)和鄉(xiāng)鎮(zhèn)的建筑物，絕大部分不會考慮專門的室內覆蓋解決方案，因此在規(guī)劃中需要考慮一定的穿透損耗余量。覆蓋策略：1.根據不同地理區(qū)域的業(yè)務量和覆蓋特點，靈活選擇基站類型和載波配置數量，實現低成本廣域覆蓋。2.靈活采用室外型宏基站和微基站，方便站址選取。3.允許降低小區(qū)容量和性能以進一步增大覆蓋距離。圖4-2郊區(qū)、農村覆蓋方案4.3特殊區(qū)域解決方案4.3.1地鐵、隧道解決方案地鐵傳播環(huán)境的特點是：狹長，信號入射角度小，隧道信號不均勻，局部信號產生快衰落，地鐵中信號基本以直線傳播，容易被遮擋形成陰影效果，隧道內的反射信號很快被吸收。覆蓋策略：1.采用泄露電纜彌補隧道無線信號傳播不足。電纜覆蓋信號均勻，波束橫向傳播，特別適合于隧道內使用。2．采用微基站作為信號源，沿著軌道方向建立分布系統(tǒng)以保證信號的覆蓋。3.對于短隧道而言，直放站是比較好的低成本解決方案。4.3.2公路、鐵路解決方案高速公路和交通干線屬于典型的低話務量地區(qū)，一般將這種無線信號覆蓋區(qū)域呈線狀、帶狀或啞鈴狀的狹長覆蓋場景統(tǒng)稱為線狀覆蓋場景。它們具有鮮明的網絡特征：網絡覆蓋范圍和容量需求不大、覆蓋區(qū)成連續(xù)帶狀、用戶移動速度快、地形復雜多變、機房和配套設施解決困難，因此該場景首要解決的是連續(xù)覆蓋問題。4.3.3草原、海面、沙漠等超遠覆蓋草原、沙漠、近海海面等覆蓋區(qū)域也是典型的低話務地區(qū)，這些區(qū)域一般地勢平坦，人煙稀少，無線電波在海平面、沙漠等環(huán)境傳播時，傳播路徑主要是通過空氣傳播的直達波和經過海面或地面的反射波。由于傳播損耗很小，信號可以傳播到很遠的地方。此時，地球不能再看作平面，而應把它看作球面，即地球曲率對信號傳播產生的影響。另外，處于傳播路徑上的島嶼、沙丘等也會對信號傳播產生陰影效應。在鏈路預算時，可采用農村開闊地模型，并在此基礎上減小約3dB進行計算。對于無線網絡的建設一般也要求通過少量的設備實現長距甚至超長距的覆蓋，容量方面的要求相對較小 第5章分布式覆蓋方案介紹在2G系統(tǒng)的室內覆蓋中，比較多的采用分布式系統(tǒng)進行覆蓋，在3G中，由于2G頻段傳輸的惡化，要達到2G相同的覆蓋效果，需要建設的基站數目顯著增多，而新建機房一方面需要大量的投資，另一方面想要找到合適的機房和站點已經越來越困難了。由于機房的限制已經嚴重阻礙網絡建設進度。在這種背景下，各個廠商不約而同的考慮到采用一種具有自適應能力建設方案的新型基站——超級基站活分布式基站（DBS：distributedBaseStation）,通過采用類似室內覆蓋中地分布式系統(tǒng)的分布式覆蓋技術，在節(jié)省機房的前提下，改善系統(tǒng)覆蓋性能。所謂為分布式基站，是指在一片覆蓋區(qū)域內，一個射頻單元（稱為子站）通過光纖或其他數字化傳輸介質與處在遠端的大容量基站（稱為母站）相連并與母站共享基帶處理資源地池、主控時鐘單元及操作維護平臺，從而實現對周圍相鄰地區(qū)覆蓋的基站系統(tǒng)。5.1分布式基站的功能分布式基站系統(tǒng)的關鍵技術包括子站射頻部分、母站基帶處理資源池、主控時鐘及子站與母站交換數據和時鐘的傳輸線路與協(xié)議。子站的主要功能是負責完成基帶信號和射頻信號的轉換，實現對發(fā)射功率部分的功率控制、發(fā)射信號和接收信號功率檢測和上報等功能。系統(tǒng)子站主要由接收、發(fā)射、控制和光纖接口以及檢測四個部分組成。接收電路主要功能是對接收天線收到的UE發(fā)射的上行RF信號進行放大、下變頻、濾波并解調成基帶信號，然后送到基帶處理單元去完成解擾、解擴，以及對接收的場強進行檢測；發(fā)射電路的主要功能是對下行基帶處理單元送來的已加擾、加擴的基帶信號進行成功濾波后，調制到射頻信號，通過LPA激勵放大后，有天線發(fā)射到相應的扇區(qū)。檢測電路的主要功能是實現天線端口每個載頻的發(fā)射功率以及端口的駐波比的檢測。控制和光纖接口板實現對子站的控制與母站的數據交換和時鐘。在設計時為了考慮可擴展性，子站一般都設置三到六載頻，并預留組合接口，通過積木式累加來適應各種情況要求，單個此系統(tǒng)加上基帶處理版等基站設備即可構成小型紅蜂窩。微蜂窩或微微蜂窩，選用不同的電源模塊和適應不同的供電環(huán)境。分布式基站系統(tǒng)的母站主要功能是完成物理層功能（包括：FEC編/解碼測量控制、更軟切換時宏分集的分裂與合并，、傳輸信道BER、傳輸信道與CCtrCH的復用/解復用、速率匹配、傳輸信道與物理信道的映射、物理信道的擴頻/解擴、Uu口同步，內環(huán)控制和信道功率分配）。Lub接口功能、系統(tǒng)時鐘生效、整個基站系統(tǒng)的控制和分布式小區(qū)模式下子站信號的分列與合并等功能。5.2分布式天線的優(yōu)點5.2.1分布式覆蓋 由于分布式基站的母站通過數字光纖等數字化傳輸設備與子站相連，子站與母站之間可以相距較大距離，在建網初期通過在母站周圍拉出的子站，可以形成大片區(qū)域的連續(xù)覆蓋，尤可解決市區(qū)與城郊的連續(xù)覆蓋問題，與相同容量的傳統(tǒng)基站相比其覆蓋面積可以增加幾倍甚至幾十倍。由于分布式基站的子站織包含射頻部分，因而體積可以小型化，這使得分布式基站可以靈活適應地鐵、地下室以及高層建筑內等復雜地形和惡劣環(huán)境條件下的覆蓋。通過光纖形成基站的串聯(lián)還可應用于高速公路、鐵路等的覆蓋。子展示外設計的特性可適應惡劣室外環(huán)境，可在-40~60oC的環(huán)境下正常工作。5.2.2規(guī)劃方便子站即可視為母站的遠端扇區(qū)，也可視為與母站不同的邏輯基站，與其相鄰基站統(tǒng)一進行碼規(guī)劃和載頻規(guī)劃，網絡規(guī)劃簡單容易。TD-SCDMA系統(tǒng)智能天線的使用，使得NodeB所需發(fā)射功率降低，使用普通功率放大器，就可以支持更多載波地進行工作，并且頻率資源豐富，因此在網絡規(guī)劃初期可以按照覆蓋要求進行統(tǒng)一規(guī)劃，容量增長時通過在機房增加基帶處理單元即可以很方便的進行容量擴充。5.2.3選戰(zhàn)容易子站所覆蓋的地區(qū)只需要射頻單元，RRL有如下一些特點：體積小，由于僅有射頻部分，建站無需機房；重量輕，可方便的安裝在水泥預制桿、拉線塔以及建筑的墻體上，無需專用鐵塔；因此不需要專用機房，可以十分方便的再規(guī)劃地合適位置進行布站，從而可以保證網絡的蜂窩結構更加合理，網絡優(yōu)化與調整更加方便。同時，由于基帶處理部分集中放置，射頻部分置于天面（即樓頂天線下方），從而節(jié)省了常規(guī)解決方案所需要的大量機房。如果因為話務量增加，數據業(yè)務的增長或調整優(yōu)化等原因需要建設大容量基站，只需在合適的位置上增加基帶處理板即可成為另一個基站，靈活適應網絡建設需要，原有網絡的蜂窩結構可以保持不變。5.2.4升級方便子站只是母站的射頻遠端，系統(tǒng)的升級只需對母站進行即可，可以適應系統(tǒng)的網絡升級和業(yè)務的升級，使網絡升級和業(yè)務升級變得非常簡單。5.2.5基帶資源共享分布式基站的母站側的基帶處理采用資源池設計，分布式基站系統(tǒng)的子站之間以及子站與母站之間動態(tài)共享基帶資源池。這樣由于信道資源的統(tǒng)計復用使資源利用率大為提高，這就意味著用比常規(guī)基站少的多的資源就能達到常規(guī)站的容量效果。對每個子站來說，母站會根據其需求動態(tài)給其分配硬件資源。因此每個子站多的硬件資源都是隨著時間動態(tài)發(fā)生變化，同處一地的基帶資源共享，實現了話務量不均勻的各地區(qū)資源的充分利用。5.3分布式基站的缺點由于分布式覆蓋方案中許多子站共享集中進行基帶處理和主控時鐘，當母站發(fā)生故障時將導致大片區(qū)域運行異常；同時由于傳輸射頻信號，對傳輸資源的要求大，在沒有光纖和大傳輸資源的地方，不能使用RRU拉遠放置。5.4分布覆蓋的解決方案與應用環(huán)境由于分布式覆蓋方案有以上幾個特點，并且一般采用市電供電，適應室外環(huán)境，因此分布式覆蓋的解決方案的應用環(huán)境十分廣泛，在一定范圍內有大容量需求的地方可以采用分布式基站實現較好的覆蓋。該方案的具體實施方案如下：機房設置：可以將宏基站集中放置在有限的中心機房中，周圍區(qū)域通過拉RRU進行覆蓋。該覆蓋方案可以保證各站點位置與網絡規(guī)劃的結果一致，同時周圍區(qū)域的覆蓋不必另覓機房。室外覆蓋：通過光纖把RRU拉遠放置在建筑物的頂層，實現建筑物周圍環(huán)境的覆蓋，采用宏基站的基帶處理能力，不需要額外的機房租賃。室內覆蓋：RRU分別放置在需要的樓層，采用“RRU+室內分布系統(tǒng)”實現室內覆蓋。根據容量和無線傳播環(huán)境的情況，用一個RRU實現一個或多個樓層的覆蓋。陰影覆蓋：把RRU拉到窗戶邊采用定向天線實現對建筑物陰影區(qū)的覆蓋，選擇室外覆蓋同一個頻點。第6章基于TD-SCDMA的隧道覆蓋方案設計6.1概述 移動通信網絡建設的目標是無縫覆蓋，以保證隨時隨地通信，這就對無線網絡規(guī)劃提出了更高的要求，在實際的網絡規(guī)劃中通常的難點是對一些典型區(qū)域的覆蓋，比如地下隧道等。地下隧道作為一種特殊場景，是城區(qū)覆蓋方案的重要組成部分，其主要特點如下：1.地下隧道能做到很好的電磁波隔離，不用擔心與地面宏基站之間的相互干擾；2.用戶以車內用戶為主,業(yè)務量不高；3.地下隧道具有中等的移動速度，平均設計時速在40～60km左右；4.地下隧道可用空間有限，設備安裝及走線均需在規(guī)劃時加以考慮；針對隧道覆蓋的上述特點，本次設計采用BBU+RRU的組網方案，同時考慮到定向天線安裝簡便、造價低、覆蓋距離遠的特點，采用高增益的對數周期天線（11dBi）進行隧道覆蓋。本計方案所針對的地下隧道工程總長3630米，為雙孔4車道，設計車速每小時40公里，車道凈高4.5米，隧道中段2550m采用盾構法施工，其余采用明挖法施工，局部下穿城市主干道處采用淺埋暗挖法施工；盾構內徑10m，外徑11m，為便于緊急情況下人員的逃生與救援，在盾構段利用頂部和車道下部富?？臻g，分別設置了專用排煙道和人員緊急疏散通道，并在每條隧道的右側每隔80m左右設置一處滑行道，可以直接進入路面下的安全通道；疏散口部（滑行道）設有電控自動蓋，平時關閉，災害時由設備監(jiān)控系統(tǒng)控制自動打開，也可手動開啟。6.2設計方案6.2.1信源選擇傳統(tǒng)的TD-SCDMA信源包括宏蜂窩、微蜂窩、直放站、BBU+RRU，其各自的特點及應用場景如下表7-1所示：特點應用場景宏蜂窩信源話務容量大，擴容方便；輸出端口多；需要傳輸資源；對機房及電源環(huán)境要求較高；建設周期長，建設成本高主要應用在話務量高、覆蓋區(qū)域大、具備機房條件的高檔寫字樓、大型商場、星級酒店、奧運體育場館等重要建筑物微蜂窩信源能提供話務容量，但容量相對較小；一般只能提供單個端口；需要傳輸資源；對機房及電源要求不高應用在中等話務量、中小型建筑物。如分布系統(tǒng)功率不夠，可增加少量干放進行覆蓋無線直放站信源不能新增話務容量；不需要光纖資源；對安裝環(huán)境和電源要求低，建設周期短主要應用在傳輸不易到達的小區(qū)，補盲覆蓋的電梯、地下室等場所光纖直放站信源不能新增話務容量；需要光纖資源；對安裝環(huán)境和電源要求低，建設周期短主要應用在覆蓋區(qū)域分散的小區(qū)，補盲覆蓋的電梯、地下室等場所BBU+RRU信源話務容量大，組網靈活；能將富裕話務容量進行拉遠，有效利用資源；需要傳輸光纖資源；對機房及電源要求不高應用在話務量較高的寫字樓、商場、酒店等重要建筑物，尤其適合建筑群的覆蓋由于不同型號的BBU和RRU已經兼顧了宏蜂窩大容量和微蜂窩安裝簡便的優(yōu)勢，同時考慮到直放站不增加話務容量的特點，目前TD室內分布系統(tǒng)一般選擇BBU+RRU作為信源。表6-1TD信源特點及應用場景特點應用場景宏蜂窩信源話務量大，擴容方便；輸出端口多；需要傳輸資源；對機房及電源環(huán)境要求較高；建設周期長，建設成本高主要應用在話務量高，覆蓋區(qū)域大、具備機房條件的高檔寫字樓內、大型商場、星級酒店、奧運體育館等重要建筑物微蜂窩信源能提供話務容量，但容量相對較小；一般只能提供單個端口；需要傳輸資源，對機房及電源要求不高應用在中等話務量、中小型建筑物。如分布系統(tǒng)功率不夠，可增加少量干放進行覆蓋無線直放站信源不能新增話務容量；不需要光纖資源；對安裝環(huán)境和電源要求低，建設周期短主要應用在傳輸不易到達的小區(qū)，補盲覆蓋的電梯、地下室等場所光纖直放站信源不能新增話務容量；需要光纖資源；對安裝環(huán)境和電源要求低，建設周期短主要應用在覆蓋區(qū)域分散的小區(qū)，補盲覆蓋的電梯、地下室等場所BBU+RRU信源話務量大，組網靈活；能將富裕話務量進行拉遠，有效利用資源；需要傳輸光纖資源；對機房及電源要求不高應用在話務量較高的寫字樓、商場、酒店等重要建筑物，尤其適合建筑群的覆蓋針對該隧道的TD網絡覆蓋，組網方案選擇BBU1324A+RRU1301Ci作為信源，兩種設備的主要參數如表6-2所示：表6-2BBU及RRU主要參數參數BBU1324ARRU1301Ci滿配重量（Kg）17-尺寸（mm）442×380×175-功耗（最大/平方）280/230-供電方式直流-48V-基站最大配置54載扇-基帶板最大支持載波量9載波-重量（Kg）-8尺寸（mm）-288×218×156機頂發(fā)射功率（W/dBm）-20W功耗（最大/平方）-84W/74W最大支持載波量-9級聯(lián)情況-6級參數BBU1324A滿配重量（kg）17，尺寸（mm）442×380×175，功耗（最大/平均）280/230，供電方式直流-48V，基站最大配置54載扇，基帶板最大支持載波數量9載波；RRU1301Ci重量（kg）8，尺寸（mm）288×218×156，機頂發(fā)射功率(W/dbm)20W，功耗（最大/平均）84W/74W，最大支持載波數量9，級聯(lián)情況(級聯(lián)級數/單級距離/總距離)6級2.2天線選擇。結合該隧道自身的特點，并考慮到定向天安裝簡便、造價低、覆蓋距離遠等諸多特點，設計方案選擇高增益的對數周期天線（11dBi）進行隧道覆蓋。6.2.2組網方案經過鏈路預算和邊緣覆蓋場強要求的分析后，結合隧道長度計算，我們得出每個RRU負責覆蓋的距離及所需RRU個數，整個隧道的組網方式如圖6-1所示：整個方案采用BBU+RRU+定向天線的組網方式，共采用1個BBU、10個RRU，分為兩條支路，RRU五級級聯(lián)，其中RRU1-5負責一孔雙車道的覆蓋，RRU6-10負責另一個孔的雙車道覆蓋。隧道內每個RRU通過功分器、耦合器及饋線連接4個定向天線，每副天線負責覆蓋200-210米的距離，隧道出口處四個RRU（RRU1、5、6、10）各有一段支路饋線距離設計為135米，是為了滿足隧道口多副天線所需功率余量。圖6-1組網方案6.2.3小區(qū)劃分邏輯小區(qū)的劃分規(guī)則如下：首先，一個資源池的三個光口引出的RRU可以隨意劃分為一個邏輯小區(qū)，同時最多只能有8個通道設置為一個邏輯小區(qū)，也就是BBU串并聯(lián)所帶的RRU1301Ci（單通道）最多允許8個設為一個邏輯小區(qū)。其次，還應綜合考慮邏輯小區(qū)設置后所產生的切換問題，盡量簡化切換關系，避免可能隨之而來的乒乓切換、干擾、掉話等問題。針對該項目，將RRU1、2、3、6、7設置為一個小區(qū)，RRU4、5、8、9、10設置為一個小區(qū)，這樣的設置隧道小區(qū)間切換帶只有兩個，分別位于隧道兩孔中部，而在兩個隧道出入口處，各作為一個隧道小區(qū)與隧道外小區(qū)進行切換。6.2.4安裝及走線如選擇新增BBU，可以考慮安裝在江南或江北隧道口附近的疏散通道中；RRU均安裝在隧道的疏散通道中（雙孔均安裝）。走線路由方面，如選擇新增BBU，則電源引入點、接地點、電表箱安裝點均選擇在疏散通道內，GPS饋線沿墻布放到隧道洞口平臺GPS天線；BBU至RRU、RRU間級聯(lián)線纜均在疏散通道內。6.2.5容量計算采用以下業(yè)務模型，估算TD-SCDMA系統(tǒng)可承載容量。假設業(yè)務模型按照話音業(yè)務滲透率60％，忙時單機話務量為0.02ERL，可視電話滲透率60％，忙時單機話務量為0.001ERL；PS數據業(yè)務滲透率40％，忙時每用戶數據流量為1000bps，上下行數據量比例1：4，承載業(yè)務比例PS64:PS128:PS384＝6:3:1。假設支持的用戶數為x，話音為0.6x,可視電話為0.6x，PS64K用戶數為0.4*0.6x，PS128K用戶數為0.4*0.3x，PS384K用戶數為0.4*0.1x。（1）計算均值mean=0.02*x*0.6*1+0.001*x*0.6*4+(0.8/64)*x*0.24*4+(0.8/128)*x*0.12*8+(0.8/384)*x*0.04*24=0.0344x（2）計算方差variance=0.02*x*0.6*1+0.001*x*0.6*16+(0.8/64)*x*0.24*16+(0.8/128)*x*0.12*64+(0.8/384)*x*0.04*576=0.1656x（3）計算中間變量CC=(varicance/mean)=4.81395（4）計算提供的等效業(yè)務量traffic=mean/C=0.0071x如果采用單小區(qū)3載波，TD-SCDMA系統(tǒng)可提供的等效語音用戶數為71。根據坎貝爾公式由此計算能夠提供的中繼鏈路數Y為：71=C*Y+1,Y=70/4.81395=14.54通過查ERLANG-B表，可以知道，14.54條中繼鏈路可以提供的（等效）業(yè)務量為8.2003ERL(2%阻塞)。計算支持的用戶數為：x=8.2003/0.0071=1154用同樣的方法可計算出單小區(qū)6載波支持用戶數為2963。5.2.6隧道內外切換為了達成隧道內外小區(qū)的順利切換，需在兩個隧道口增加定向天線，以形成延伸覆蓋區(qū)域，起到過渡的作用，隧道口定向天線大致分布如圖5-2所示：圖6-2隧道口天線分布如上圖所示，左側為北隧道口，根據路線方向放置了6副定向天線；右側為南隧道口，根據路線方向放置了4副定向天線。6.3理論分析6.3.1鏈路計算公共信道（PCCPCH）鏈路預算如下表所示：表6-3公共信道（PCCPCH）鏈路預算分項數值APCCPCH單碼道發(fā)射功率（dBm）29B天線增益（dB）11C饋線及接頭損耗（dB）20D接收機靈敏度（dBm）-108.93E人體損耗（dB）3F快衰落余量（dB）1G干擾余量（dB）2H陰影衰落余量（dB）2I車內穿透損耗（dB）8覆蓋半徑（m）523.70分項數值APCCPCH單碼道發(fā)射功率（dBm）29B天線增益（dBi）11C饋線及接頭損耗（dB）20D接收機靈敏度（dBm）-108.93E人體損耗（dB）3F快衰落余量（dB）1G干擾余量（dB）2H陰影衰落余量（dB）2I車內穿透損耗（dB）8覆蓋半徑（m）523.70業(yè)務信道下行鏈路預算（按CS64K視頻電話業(yè)務計算）如下表所示：表6-4業(yè)務信道下行鏈路預算分項數值A單碼道發(fā)射功率（dBm）21B天線增益（dB）11C饋線及接頭損耗（dB）20D接收機靈敏度（dBm）-105.57E人體損耗（dB）0F快衰落余量（dB）1G干擾余量（dB）2H陰影衰落余量（dB）2I車內穿透損耗（dB）8覆蓋半徑（m）323.65分項數值A單碼道發(fā)射功率（dBm）21B天線增益（dBi）11C饋線及接頭損耗（dB）20D接收機靈敏度（dBm）-105.57E人體損耗（dB）0F快衰落余量（dB）1G干擾余量（dB）2H陰影衰落余量（dB）2I車內穿透損耗（dB）8覆蓋半徑（m）323.65業(yè)務信道上行鏈路預算（按CS64K視頻電話業(yè)務計算）如下表所示：表6-5業(yè)務信道上行鏈路預算分項數值A終端最大發(fā)射功率（dBm）24B天線增益（dB）11C饋線及接頭損耗（dB）20D接收機靈敏度（dBm）-100.53E人體損耗（dB）0F快衰落余量（dB）1G干擾余量（dB）2H陰影衰落余量（dB）2I車內穿透損耗（dB）8覆蓋半徑（m）265.48分項數值A終端最大發(fā)射功率（dBm）24B天線增益（dBi）11C饋線及接頭損耗（dB）20D接收機靈敏度（dBm）-100.53E人體損耗（dB）0F快衰落余量（dB）1G干擾余量（dB）2H陰影衰落余量（dB）2I車內穿透損耗（dB）8覆蓋半徑（m）265.48上述三表中饋線及接頭損耗一項均設為20dB，該項是以RRU所連最遠的定向天線為準得出。由上下行鏈路預算可以得出一個最大覆蓋半徑265.48米，可見210米的設計覆蓋距離滿足鏈路預算要求。6.3.2邊緣覆蓋場強中移動室內分布系統(tǒng)邊緣場強要求為：PCCPCHRSCP值≥-85dBm。饋線及接頭損耗為20dB，則天線饋入功率可設置在0-5dBm之間，這里以5dBm為例，對數周期天線增益為11dBi，車體穿透損耗為8dB，干擾余量2dB，快衰落余量1dB，陰影衰落余量2dB，設設計覆蓋距離為x，則有下式：5＋11－(32.45＋20lg2010＋20lgx)－8dB－2dB－1dB－2dB≥-85可以得出：x≤300.26米可見，210米的設計覆蓋距離同樣滿足邊緣覆蓋場強要求，實際上，210米設計覆蓋距離的邊緣覆蓋場強為：5＋11－(32.45＋20lg2010＋20lg0.21)－8－2－1－2=-81.90dB滿足相關要求。6.3.3切換區(qū)域設邏輯小區(qū)間切換時間為3秒，隧道設計時速為40千米/小時，即14米/秒，因此可考慮設置50米的切換區(qū)域。由之前的鏈路預算可以得出，實際覆蓋半徑可以達到265.48米，結合210米的設計覆蓋距離可以計算出，隧道中段邏輯小區(qū)交疊區(qū)域約有110米，完全滿足50米切換區(qū)域的設置需求。而隧道出入口的切換區(qū)域設置則可綜合考慮室外站點合理規(guī)劃。6.3.4信號外泄隧道位于為盾構封閉性建筑，信號外泄不會對室外站點產生影響。隧道口處的延伸覆蓋區(qū)域是出于對切換成功率的考慮，可通過調整PCCPCH功率及定向天線的下傾角，合理規(guī)劃切換區(qū)域，以避免對室外站點造成不良影響。6.3.5擴容分析隨著網絡建設的不斷深入，以及TD網絡技術的不斷發(fā)展，尤其考慮到HSPA+以及LTE的不斷成熟，后期需要對該隧道覆蓋進行有針對性的擴容。6.3.6電磁輻射根據中華人民共和國國家標準《電磁輻射防護規(guī)定》,即國標GB8702-88,電磁輻射的限值為：公眾照射，在一天24小時內,環(huán)境電磁輻射的場量參數在任意連續(xù)6分鐘內的平均值應滿足功率密度＜0.4W/m2(頻率為30～3000MHz)。職業(yè)照射，在一天8小時工作時間內，電磁輻射功率密度的平均值(連續(xù)6分鐘)應＜2W/m2(頻率為30～3000MHz)。對電磁輻射源豁免的要求為：輸出功率等于或小于15W的移動無線通信設備,頻率為3-300000MHz時，電磁輻射體的等效輻射功率小于100W。6.4主要設備清單表6-6設備清單序號名稱型號單位數量1BBUBBU1324A個12RRURRU1301Ci個103雙頻合路器個104對數周期天線11dBi增益副465GPS天線副1序號名稱型號單位數量1BBUBBU1324A個12RRURRU1301Ci個103雙頻合路器個104對數周期天線11dBi增益副465GPS天線副1注：上表只列出了主要設備型號及數量，不包括其他材料（饋線、接頭等）的具體信息。

第7章網絡的優(yōu)化7.1優(yōu)化流程網絡優(yōu)化流程包括網絡評估測試、問題初步定位、網絡問題分析、優(yōu)化方案制定、優(yōu)化方案實施、驗證性測試及優(yōu)化總結七個步驟