鸿城纸业直放站搬迁方案.doc

鸿城纸业室外直放站

建设方
湖南移动通信有限责任公司
勘测

承建方
XX通信股份有限公司
设计

工程名称
无线直放站搬迁
审核

工程编号
HY-HCZY-2009-10-18
时间
2009-10-18

17 / 18
Ⅰ、站点摘要
一、 工程站点名称：
本工程为：秀风村搬迁至鸿城纸业
工程地址：鸿城纸业
信源型号及安装位置：
信源采用20W选频直放站
安装在：衡山鸿城纸业厂房楼顶
二、 覆盖范围：
本次工程为新建工程，覆盖范围为：衡山鸿城纸业厂区
站点联系人及联系电话：
联系人：黄立新
电 话：
三、 总投资金额：

Ⅱ、工程总造价
单位：人民币元

目 录
Ⅰ、站点摘要 1
Ⅱ、工程总造价 2
一、工程概述 4
二、设计依据 4
2.1、设计依据 4
2.2、设计指标要求 5
三、系统概述 6
3.1、容量预测 6
3.2、设备机房 6
3.3、系统兼容性 7
3.4、信号分配损耗 7
四、设计思路 7
4.1、总体设计思路 7
4.2、工程规模 8
五、设计分析 8
5.1、下行链路分析 8
5.1.1、下行场强分析 8
5.1.2、下行载噪比分析 9
5.2、上行链路分析 9
5.2.1、上行载噪比分析 9
5.2.2、上行噪声分析 10
5.3、上下行平衡分析 11
六、安装说明 11
6.1、基站设备的安装 11
6.2、天线的安装 11
6.3、馈线的安装 12
6.4、无源器件的安装 12
6.5、标签 12
6.6、注意事项 13
七、 设备说明 13
7.1腔体耦合器 13
7.2腔体功分器 14
7.3全向吸顶天线 15
7.4馈线 15
7.5宽带直放站（AC3020-G） 16
八、 系统原理图（参见附件） 17
九、 平面安装图（参见附件） 17
一、工程概述
因鸿城纸业厂区原直放站坏掉了，没有模块更换，造成厂区信号很差，打电话经常性掉话。
鉴于以上种种原因，为了改善该区域的移动通信效果也为了维护衡阳移动的良好形象，经过现场测试和整体设计，同时根据移动公司的总体要求,决定现采用选频直放站空间耦合信号对该区域进行信号覆盖。
二、设计依据
2.1、设计依据
1. 中国移动通信有限公司与XX通信股份有限公司签定的关于室内覆盖系统建设项目的框架协议；
2. 邮电部《900MHz TDMA数字公用陆地蜂窝移动通信网技术体制》（T2019-95）
3. 《900MHz TDMA数字移动通信工程设计暂行规定》（部内标准）
4. 信息产业部《关于加强直放站管理的通知》（信无［1999］62号）
5. SM 9 ETS 300 609-4（GSM 11.26）标准
6. 现场勘察资料及测试数据
7. 中华人民共和国国家标准《电磁辐射防护规定》,（国标GB8702-88）
8. 设备和器件的参数手册
2.2、设计指标要求
根据本方案，室内覆盖系统将达到以下指标：
（1）工作频段
国家无线电管理委员会分配给中国移动GSM900系统的频带为24MHz：
885～909MHz 基站收,移动台发
935～959MHz 基站发,移动台收
频道序号和频道标称中心频率的关系为：
fl(n)=890.200+(n-1)×0.200MHz 移动台发，基站收
fh(n)=935.200+(n-1)×0.200MHz 移动台收，基站发
其中n=1～124
国家无线电管理委员会分配给中国移动DCS1800系统的频带为10M Hz：
1710～1720MHz 基站收、移动台发
1805～1815MHz 基站发、移动台收
频道序号与频道标称中心频率的关系为：
f1(n)=1710.200MHz+(n-512)×0.200MHz 移动台发、基站收
fh(n)=f1(n)+95MHz 基站发、移动台收
其中n=512,513….，885
（2）移动用户忙时话务量为0.025Erl。
（3）无线信道的呼损率：
话音信道（TCH）呼损低于2% 控制信道（SDCCH）呼损低于0.1%
（4）干扰保护比：
同频道干扰保护比：
C/I≥9dB（开跳频）
C/I≥12dB（不开跳频）
邻频道干扰保护比：
200KHz邻频道干扰保护比 C/I≥-6 dB
400KHz 邻频道干扰保护比 C/I≥-38dB
（5）无线覆盖区内可接通率：
要求在无线覆盖区内95%的位置，99%的时间移动台可接入室内系统网络
（6）无线覆盖边缘场强：室内信号场强≥-85dBm
（7）在微（宏）蜂窝接收端位置收到的上行噪声电平小于-120dBm。
（8）根据国家环境电磁波卫生标准，室内天线的输出口功率小于15dBm。
（9）室内信号分布系统与室外周围宏蜂窝各酒店之间有良好无间断切换。
（10）室内覆盖区误码率（RxQual）等级3以下的地方占95%以上。

三、系统概述
3.1、容量预测
本系统根据区域人流量来进行话务量预测，忙时话务分析如下：
对于路段人员统计大概有100人。本次容量分析取定如下参数：
手机拥有率
100％
中国移动GSM用户比例
95％
话务模型G网
0.02Erl/Sub
以上参数为参考现网的数据，由于该地区作为突发话务热点地区，话务模型与平时应有所不同，应高于网上的统计值。
设系统在呼损率B=0.02
载频数
1
2
3
4
5
6
7
8
ERL
2.28
8.2
14.9
21.9
29.2
36.2
44.0
51.53
根据以上参数计算，大楼的话务需求：
100×80%×70%×0.02Erl/Sub=1.12Erl（最高峰）
综合考虑，通过计算该路段话务量较低，设计考虑信号差的问题，可采用直放站做信号源来覆盖，结合该人防办附近地形的结构特点，拟采用20W的选频直放站来进行覆盖。
3.2、设备机房
所提供的相应的通信设备机房应为（详见平面安装图）：
机房
放置设备
数量
机房位置
无

20W选频直放站主机
1套
人防办附近山坡上
3.3、系统兼容性
所有的无源器件的频率从800～2500MHz，天线频率从800～2500MHz，馈线频段为0～2500MHz，主设备（有源设备）均满足EGSM频段，可兼容EGSM系统、GSM900 系统、DCS1800 系统、3G系统和WLAN系统，因此整套系统可以采用一套天馈系统。
3.4、信号分配损耗
按照各自覆盖区域最近的线路走线和进行功率分配。为了减少功率的线路损耗，并考虑到根据现场情况而导致的实际施工难度、节约成本，兼容3G，建议较采用1/2”普通阻燃馈线。通过三频耦合器和三频功分器将信号均匀合理的分配到所需要覆盖的区域。（详见系统原理图）
本建议书提供以下详细的分析计算，保证整个系统的合理性，优异性，达到最佳的覆盖效果：
天线口的功率为：
P＝基站功率－馈线总长度的损耗－馈线接头的损耗－器件的损耗
相应的各种器件及馈线损耗列表如下：
器件
器件型号
损耗（分配损耗+插损）
二功分器
SWSP-1202/800-2.5G
3.5dB
6dB耦合器
SWSP-5506/6dB/800/2.5G
1.5dB
1/2硬馈线
1/2英寸/50欧姆
0.7dB/10M（900MHz）
四、设计思路
4.1、总体设计思路
经过我们现场测试勘察，发现该区区域由于被山阻挡，把附近基站信号挡住信号非常差，结合该区域的实际要求，初步设计采用1.3米板状天线方式实现完全覆盖。
4.2、工程规模
主机信号源初步拟定于衡山鸿城纸业厂区楼房上，抛物面天线固定在铁杆上面，采用空间耦合信号放大后输出给1.3米板状天线进行覆盖。
五、设计分析
5.1、下行链路分析
我们在下行链路的设计中，重点考虑下行链路的场强、载噪比，以确保康娱中心内的覆盖效果。
本系统使用馈线以1/2”馈线为主，考虑到7/8”馈线的实际施工难度等情况，设计中使用1/2”馈线。并保证实际天线口功率与设计功率一致。
在实际施工中，对于较长的1/2”馈线在转弯处须用跳线连接，如有较多数量的跳线转接时，其跳线及其接头的损耗是比较大的，则实际天线口的功率比理论计算值有比较大的减低，影响系统的整体信号电平。
5.1.1、下行场强分析
A、按设计的初步分析，在天馈分布系统中，天线口输出平均功率为15dBm左右，覆盖半径为45米。该无线覆盖区域场强具体分析如下：
900M电磁波在自由空间传播损耗：
L(d)[dB]=32.4+20lg d(km) +20lg f(MHz)；
d: 离天线的空间距离
f: 890~960MHz （取为900MHz）
代入上式可得：
LS（dB）＝91.5+20lgd(km)
900MHz信号45m可视空间传播损耗：
L(d) =32.4+20lg d(km) +20lg f(MHz)
＝32.4+20lg0.045+20lg900
=69.55dB；
频率 距离
10m
20m
30m
45m
900M
51.5dB
58 dB
61dB
69.55dB
定向平板天线增益为7dBi；人体损耗15dB，多径损耗15dB，
天线口功率17dBm，距天线口最远处45m的场强为：
17dBm+7dBi－64.55dB－30dB =－77.55dBm>－85dBm
此点信号为在最恶劣情况下的电平，其余地方场强均大于此值，故在最恶劣情况下，能满足所有区域的覆盖场强大于－80dBm的要求，可以满足覆盖区域的通话要求。
5.1.2、下行载噪比分析
对于GSM系统：
手机底部噪声LN=10lg(KTB)+NF
=－121dBm+6dB
=－115dBm
式中NF：噪声系数
K：波尔曼兹常数
T：热力学温度
B：带宽
由设计分析可知，全部覆盖区域最弱场强不小于－77.55dBm，则移动台接收机天线端口的载噪比C/I+N为：
－77.55dBm－（－115dBm）＝37.45dB
从上面分析计算可以看出，移动台接收机天线端口的载噪比均大于37.45dB。
5.2、上行链路分析
5.2.1、上行载噪比分析
当上行载噪比不能满足要求时，移动用户通话时话音质量会很差，甚至无法通话。
由上面分析可知，本系统上行最大链路损耗为113.95dB，对GSM基站接收到的信号功率为33dBm－113.95Bm＝－80.95dBm，而基站的底部噪声为：
LN=10lg(KTB)+NF
=－121dBm+3dB
＝－118dBm
式中NF：噪声系数
K：波尔曼兹常数 T：热力学温度 B：带宽
基站接收信号的载干比（C/I）为－80.95dBm－（－118dBm）＝37.05dB，优于规范指标要求。
5.2.2、上行噪声分析
空间的噪声通过系统的上行链路将输出到BTS端，如果UNF（Uplink Noise Floor）过大将会影响或干扰基站。导致室内蜂窝与室内其他基站数据交换故障，MS无法在室内、外基站之间顺利切换。
基站噪声功率：
N0＝10lg(kT0BN)=10lg(1.38×10-23×290×1.23×106)=-143dBW=-113dBm
k为波尔兹曼常数（1.38×10-23J/K），T0为参考绝对温度（290K），BN为接收机有效噪声带宽（1.23MHz）。
故一般地，基站接收上行手机信号的最小接收绝对场强为-110dBm；为了保证其载噪比克服同频干扰（C/IC），要求上行噪声底部电平比最小接收绝对场强小9dB；另外在实际工程中为保证基站正常接收手机信号，一般还要预留1dB余量；因此基站接收到的上行噪声电平应小于－110dBm－9dB－1dB= -120dBm。
在实际应用中通常通过判断上行空闲信道干扰电平指标（IOI - Interference On Idle TS）是否大于－120dBm来判定是否产生上行干扰。
l 到达信号源基站CDU端的上行噪声电平：
PNb ≈系统上行噪声电平PNs –信号源基站CDU端到系统输入端累计信号损耗Lp（Lp＝基站输出信号－载波池入口电平）
对覆盖系统而言，系统为有源系统，不会引入较大噪声，对接收基站（CID：16363 BCCH：81）无干扰。
5.3、上下行平衡分析
如果系统上、下行不平衡，特别是上行链路损耗强于下行链路损耗，则手机会显示较强的信号，但由于上行链路损耗过大不能保证双向通信。
下面以GSM900为例进行链路平衡分析：
基站的发射功率为40dBm，接收灵敏度为－110dBm；手机的发射功率为33dBm，接收灵敏度为－102dBm，则：
下行链路最大允许损耗为：40dBm －（－102dBm）＝142dB
上行链路最大允许损耗为：33dBm（2W）－（－110dBm）＝143dB
说明本工程覆盖范围下行小于上行3dB，覆盖范围将由上行链路决定，而本系统中最弱点场强为－77.55dBm，上行链路可调节功率余量计算如下：
☆基站发射功率36dBm
☆下行链路系统损耗36dBm－（－77.55dBm）＝113.55dB
由于上、下行频率相差仅45MHz，上、下行链路损耗基本相同，即上行损耗也是113.55dB。而系统最大允许上行链路损耗为143dB，故上行系统可调节余量为：
143dB－113.55dB＝29.45dB
计算结果表明GSM900上行链路满足覆盖要求，同时还有29.45dB调节量。
六、安装说明
6.1、基站设备的安装
该区域信号源差，故采用无线直放站空间耦合信号的方式做为信号源，主机安装位置已确认。
6.2、天线的安装
天线安装图见附件。
天线必须安装固定在楼板或天花板下（本次覆盖室内吸顶天线全部走钢角线路），保证天线水平美观，不破坏室内整体的环境，不能任意摆放，可根据实际情况在小范围（如2米左右）内作调整。天线必须固定，保证其方向性。

6.3、馈线的安装
为了减少功率的线路损耗，并考虑到根据现场情况而导致的实际施工难度、节约成本，本建议书采用大量的1/2”普通阻燃馈线.并尽量顺走线架桥架走线，施工较方便，施工难度较小。
在实际施工中，对于较长的1/2”馈线在转弯处须用跳线连接，而跳线及其接头的损耗是比较大的，如有较多数量的跳线转接时，则实际天线口的功率比理论计算值有比较大的减低，影响系统的整体信号电平。
馈线在线井和天花板中布放时，应用固定材料（扎带等）进行固定，与设备相连的馈线或跳线应用线码或馈线夹进行固定。
馈线必须按照设计方案的要求布放，要求走线合理，安装牢固，不得有交叉、扭曲、裂损的情况。
馈线弯曲布放时，要求弯曲角保持圆滑，其弯曲曲率半径应大于馈线允许的曲率半径。
馈线必须为阻燃线材，馈线进出口的墙孔应用防水、阻燃的材料进行封堵。
馈线应避免与强电、高压管道和消防管道一起布放走线，确保无强电、强磁干扰。
主馈线必须良好固定，在明线部分应套PVC管（或桥架）并加以固定。
本工程中馈线的走向必须按照室外线路单独走线，所有馈线套25的PVC管，必要时要走钢角线路固定馈线线路。
6.4、无源器件的安装
所有的无源器件包括功分器、耦合器等均安装在室外，天线与连接头的接
口处应作防水处理；无源器件都要根据方案的器件编号贴上标签，便于维护。
6.5、标签
对每个设备器件和每根电缆的两端都要贴上标签，根据设计文件的标识注
明设备的名称、编号和电缆的走向及收发信标签。各种设备标签的编号格式如下：
1、 无源分布系统：
天线 ANT/ n-m
功分器 PS/nm
耦合器 T/ n-m
合路器 CB/ n-m
负载 LD/ n-m
衰减器 AT/n-m
2、 馈线
起始端 TO—设备编号
终止端 FROM—设备编号
注：以上n表示设备的编号，m表示设备安装的楼层。
6.6、注意事项
1、所有的无源器件等都应做好放水处理。
2、在安装施工时要注意尽量减少对原有建筑美观的影响。
3、施工过程中要严格按照相关的施工规范进行施工。
4、施工过程中要执行完善的质量管理，确保工程质量和工程进度。
5、施工过程中要建立和执行细致的安全管理，设定专人负责安全。确保无事故等。
七、 设备说明
7.1腔体耦合器
频率范围
824MHz～2500MHz
耦合度
6dB
10dB
15dB
20dB
25dB
30dB
分配损耗(dB)
1.26
0.46
0.14
0.04
0.04
0.004
波动范围
824～960MHz
6.0±0.8
10.0±0.8
15.0±1.0
20.0±1.0
25±1.0
30.0±1.5
1710～2200 MHz
6.0±0.8
10.0±0.8
15.0±1.0
20.0±1.0
25±1.0
30.0±1.5
2200～2500MHz
6.0±0.8
10.0±0.8
15.0±1.0
200±1.0
25±1.0
31.0±1.5
插
损
824～960MHz
0.1dBmax
1710～2200 MHz
2200～2500MHz
0.15dBmax
主干
损耗
824～960MHz
1.50
0.66
0.28
0.16
0.11
1710～2200 MHz
2200～2500MHz
1.71
0.71
0.33
0.21
0.16
回波损耗(dB)
20dB
方向性(dB)
20dBmin
功率容量
200W
阻抗
50Ω
互调
-140dBc(+43dBm×2)
阻抗(Ω)
50
连接方式
标准N型接头
温度
-35℃～＋125℃

外观图：

7.2腔体功分器
名称
二功分
三功分
四功分
频率范围
824MHz～2500MHz
分配损耗
3.01dB
4.77dB
6.02dB
插损
824～960MHz
0.25dB
0.25dB
0.30dB
1710～2200 MHz
0.30dB
0.45dB
0.60dB
2200~2500MHz
0.50dB
0.60dB
0.80dB
隔离度
20dB
回波损耗
20dB（所有端口）
功率容量
100W
阻抗
50Ω
互调
-140dBc(43dBm×2)
幅度平衡度
0.30dB
连接方式
N型母头

外观图:

7.3全向吸顶天线
型号
TQJ-SA800/2500-2
频率范围
824MHz~2500MHz
增益
≥2dBi或5dBi
驻波比
≤1.3
极化
垂直
最大功率
100 W
标称阻抗
50Ω
接头
N型阴头
雷电保护
直流接地
防水防雨
ABS天线罩密封
外观图：

7.4馈线
规 格
损耗（dB/100m）
最小弯曲半径（MM）
最小回波损耗
900MHz
2200MHz
静态
动态
900MHz
1800MHz
1/2"
7.22
10.7
70
125
26
23
7/8"
4.04
6.1
120
500
26
23

外观图：

7.5宽带直放站（AC3020-G）

· 完善的功率等级，适应于各种场所的覆盖需要
· 全动态范围极低噪声系数，影响基站最小
· 温度范围频率/增益补偿
· 卓越的噪声控制技术，保障优异的运行性能
· 功能强大的操作维护软件及网络管理系统
· 频段带宽可调，后备电源可选

功率
0.5W
1W
2W
10W
频率范围
UL:885-915MHz;DL:930-960MHz
下行输出功率
27dBm
30dBm
33dBm
40dBm
上行输出功率
27dBm
27dBm
27dBm
30dBm
最大增益
80dB
80dB
80dB
88dB
噪声系数
≤5dB
供电电压
160-285VAC or 20-60VDC
本地/远程控制
本地:DB-9 RS-232;远程:数据方式与短信方式

八、 系统原理图（参见附件）

九、 平面安装图（参见附件）