毕业论文TD-SCDMA的网络规划与优化.doc

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1、毕业论文TD-SCDMA的网络规划与优化 计算机与通信学院本科生毕业设计说明书TD-SCDMA的网络规划与优化作 者：梁同学学 号：06250108专 业：通信工程班 级：06级1班指导教师：王老师辩论时间：2021年6月TD-SCDMA的网络规划与优化TD-SCDMA network planning and optimization梁同学Liang Tong Xue06250108前 言移动通信是当前开展最快、应用最广和最前沿的通信领域之一。移动通信的最终目标是实现人任何人可以在任何地点、任何时间与其他任何人进行任何方式的通信。目前，由于移动运营商之间的竞争日趋剧烈，以及用户对“无缝覆盖的

2、的期望不断提升，对大片区域进行广覆盖已经远远无法满足要求。用户希望他们的移动终端在任何地方都可以使用，包括建筑物内、机场、隧道等。因此，3G无线网络在建设初期就对覆盖目标提出了很高的要求。解决室内覆盖的主要方法是建设室内覆盖分布系统，室内分布系统的根本原理是将室外信号通过有线方式引入到室内，再通过小型天线将信号发送出去，从而提高室内覆盖水平。是3G三大主流技术之一，室内分布系统将是整个网络建设的重点之一。本文将从一些工程经验出发，分析室内分布系统设计的特点，并总结出一些方法和技巧。摘 要本次设计根据TD-SCDMA及其特点，对某一总长3630米，为双孔4车道，设计车速每小时40公里，车道净高4

3、.5米， 隧道中段2550m采用盾构法施工，盾构内径10m，外径11m的隧道，进行分布式覆盖，选用BBU+RRU+定向天线的组网方式, 共采用1个BBU、10个RRU，分为两条支路，RRU五级级联，又针对这一规划设计中的小区间切换进行了网络的优化，在隧道口天线末端安装一副定向天线方向指向隧道外来增加信号的重叠区域，使车辆在隧道外完成切换。关键字：TD-SCDMA，隧道，分布式覆盖，网络优化Abstract The design and characteristics of TD-SCDMA based on a total length of 3630 meters, the two hole

4、s 4 drives, a design speed of 40 km per hour, drive clear height of 4.5 meters, the tunnel shield construction by mid-2550m, 10m diameter shield , 11m diameter tunnel, for distributed coverage, optional BBU + RRU + directional antenna of the network formation, were used in a BBU, ten RRU, is divided

5、 into two slip roads, RRU 5 cascade, but also for the planning and design of switching between cell optimized for the network, the end of the tunnel antenna installation a directional antenna the direction point tunnels to increase the signal of the overlapping area so that vehicles in the tunnel ou

6、tside the complete switch.Key words：Area; TD-SCDMA, tunnels, distributed coverage, network optimization目 录第1章 绪论11.1 TD-SCDMA简介11.2 TD-SCDMA的特点2第2章 网络建设策略42.1 覆盖策略42.2 组网策略42.3 无线网络建设的总体原那么42.4 网络扩充方案探讨52.4.1 小区分裂52.4.2 扩容方案考虑5第3章 TD-SCDMA室内覆盖系统规划与设计73.1 信号源73.2 传输介质和分布系统93.3 元器件和天线103.4 组网原那么及建设原那么

7、103.4.1组网原那么103.4.2建设原那么103.5 技术指标要求113.6 TD-SCDMA室内覆盖系统建设流程113.7 室内覆盖方案133.7.1 室内传播模型133.7.2 室内覆盖场强预测方法143.7.3 室内覆盖典型环境单天线覆盖能力143.7.4 天线功率需求及布放原那么143.7.5 TD-SCDMA室内覆盖信号源功率参考15第4章 典型区域的覆盖方案总体分析164.1 密集市区、市区覆盖方案164.2郊区、农村覆盖方案164.3 特殊区域解决方案174.3.1地铁、隧道解决方案174.3.2 公路、铁路解决方案174.3.3 草原、海面、沙漠等超远覆盖17第5章分布式

8、覆盖方案介绍195.1分布式基站的功能195.2分布式天线的优点205.2.1分布式覆盖205.2.3选战容易205.2.4升级方便215.2.5基带资源共享215.3 分布式基站的缺点215.4 分布覆盖的解决方案与应用环境21第6章 基于TD-SCDMA的隧道覆盖方案设计236.1 概述236.2 设计方案236.2.1 信源选择236.2.3 小区划分266.2.4 安装及走线266.2.5 容量计算275.2.6 隧道内外切换276.3 理论分析286.3.1 链路计算286.3.2边缘覆盖场强306.3.3 切换区域306.3.4 信号外泄306.3.5 扩容分析306.3.6 电磁

9、辐射306.4 主要设备清单31第7章 网络的优化327.1 优化流程327.2 隧道切换优化34总 结36参考文献37英文资料原文38英文资料译文43致 谢49第1章 绪论1.1 TD-SCDMA简介TD-SCDMA，Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access，即时分同步的码分多址技术，是ITU正式发布的第三代移动通信空间接口技术标准之一，它得到了CWTS及3GPP的全面支持。TD-SCDMA集CDMA、TDMA、FDMA技术优势于一体、系统容量大、频谱利用率高、抗干扰能力强的移动通信技术。它采用了智能天线、联合检测、接力切

10、换、同步CDMA、软件无线电、低码片速率、多时隙、可变扩频系统、自适应功率调整等技术。TD-SCDMA为TDD模式，在应用范围内有其自身的特点：一是终端的移动速度受现有DSP运算速度的限制只能做到240km/h；二是基站覆盖半径在15km以内时频谱利用率和系统容量可达最正确，在用户容量不是很大的区域，基站最大覆盖可达304km。所以，TD-SCDMA适合在城市和城郊使用，在城市和城郊这两个缺乏均不影响实际使用。因在城市和城郊，车速一般都小于200km/h，城市和城郊人口密度高，因容量的原因，小区半径一般都在15km以内。而在农村及大区全覆盖时，用WCDMA FDD方式也是适宜的，因此TDD和F

11、DD模式是互为补充的。TDD模式是基于在无线信道时域里的周期地重复TDMA帧结构实现的。这个帧结构被再分为几个时隙。在TDD模式下，可以方便地实现上/下行链路间地灵活切换。这一模式的突出的优势是，在上/下行链路间的时隙分配可以被一个灵活的转换点改变，以满足不同的业务要求。这样，运用TD-SCDMA这一技术，通过灵活地改变上/下行链路的转换点就可以实现所有3G对称和非对称业务。适宜的TD-SCDMA时域操作模式可自行解决所有对称和非对称业务以及任何混合业务的上/下行链路资源分配的问题。TD-SCDMA的无线传输方案综合了FDMA，TDMA和CDMA等根本传输方法。通过与联合检测相结合，它在传输容

12、量方面表现非凡。通过引进智能天线，容量还可以进一步提高。智能天线凭借其定向性降低了小区间频率复用所产生的干扰，并通过更高的频率复用率来提供更高的话务量。基于高度的业务灵活性，TD-SCDMA无线网络可以通过无线网络控制器RNC连接到交换网络，如同三代移动通信中对电路和包交换业务所定义的那样。在最终的版本里，方案让TD-SCDMA无线网络与INTERNET直接相连。TD-SCDMA所呈现的先进的移动无线系统是针对所有无线环境下对称和非对称的3G业务所设计的，它运行在不成对的射频频谱上。TD-SCDMA传输方向的时域自适应资源分配可取得独立于对称业务负载关系的频谱分配的最正确利用率。因此，TD-S

13、CDMA通过最正确自适应资源的分配和最正确频谱效率，可支持速率从8kbps到2Mbps的语音、互联网等所有的3G业务。根据ITU的要求和原邮电部的准备，我国于1998年6月底向国际电联提交了我国对IMT2000无线传输技术RTT的建议 TD-SCDMA 。2000年5月5日，国际电联正式公布了第三代移动通信标准，我国提交的TD-SCDMA已正式成为ITU第三代移动通信标准IMT 2000建议的一个组成局部。我国自主知识产权的TD-SCDMA、欧洲WCDMA和美国CDMA2000成为3G时代最主流的技术 第2章 网络建设策略2.1 覆盖策略早期网络覆盖策略主要考虑一下几个方面，一方面是初期是建“

14、薄薄的还是“较厚的无线网，后期扩容是以增加新基站为主，还是增加载波为主，另一方面，在区域的选择上，是考虑全国同时建网还是分不同区域进行不同的策略。移动网络用户移动性较大，具有不同地区漫游需求的特点，要求移动通信网的建设最好在全国31各省份同时进行。但是，毕竟对于大多数用户来说，对于不同城市的漫游的需求要低于在同一个城市内部不同区域的覆盖的要求，因此我们建议初期在在重点区域还是优先建设一个“较厚的无线网。由于2G频段无线传输的损耗较800M大的多，在全国建设一个全网络覆盖的系统投资大，周期长，所以难以同时在全国同时建设较好的全网覆盖网络，因此对于现有运营商最好通过双模 实现主要传统业务的漫游，在

15、重点区域重点实现3G覆盖，提供高速率的3G特色业务：而对于新运营商来说，推荐的优选方案为通过网间合作的方式，实现全国覆盖和漫游。2.2 组网策略在CDMA技术标准和体制中，规定了包括Iu、Iub、Iur等多个接口的开放，这为在一定地区内引入多个设备厂家提供了可能性。多个设备厂家的引入对于促进设备制造商的竞争、提高厂家的效劳水平、降低设备的价格具有积极意义。但是，由于无线通信的特点，在一个区域内多设备厂家的共存，将会增加无线网络规划和运行维护的难度，造成一些不必要的噪声干扰和效劳指标的降低，同时由于接口的开放，也不利于充分发挥一些设备的独有功能。所以这里建设在进行网络建设时，一个省份的设备类型不

16、宜过多，对于一个本地网的范围尽量织使用一个厂家的设备。由于特殊情况，一个本地网如果出现了多个厂家设备，不同厂家的基站的分一定应避开高话务地区，而应选择切换发生少、话务量低的地区、减少负面影响。2.3 无线网络建设的总体原那么 以下几点是无限网络建设应该遵循的总体原那么：1无线网络的建设应该重点解决好无线网络容量与无线覆盖两大问题，在网络建设初期重点保证无线覆盖，具体分析各地的不同情况，合理设置网络容量。并应协调好网络覆盖、系统容量和网络质量的关系，确保网络建设的综合效益。2应坚持规模开展的原那么，统一规那么，逐步实施。根据各地经济开展水平、市场需求，采用不同的覆盖策略。3充分利用各运营商现有的

17、通信基站根底设施包括机房、铁塔、传输等，减少重复建设，降低建设运营本钱。4加强无线网络规划，提高综合效劳质量。5充分考虑远期开展，便于扩容升级，满足远期业务需求。6尽早完成前期的规划和准备，保证网络的快速部署。7给予用户对2G网的感受，注重无线网的规模建设，如城市的市区初期即实现连续的覆盖，郊区和农村采用逐步完善的策略。8从前瞻性考虑来保证网络长期的稳定性和平滑的可扩展性，方案上应防止短期话务预测不准而导致的网络动乱，防止频繁的网络调整。2.4 网络扩充方案探讨随着经济的开展，人们生活水平的不断提高，以及观念的变化，用户会不断增长，各种数据业务的使用比例也不断变化，因此，规划工作贯穿了无线网络

18、的整个生命周期，并且在初期规划时就要考虑后期业务和用户的开展对网络的需求。进而导致网络的演变。在满足初期网络建设目标的同时，后期扩容工作也是无线网络规划必须关注的。由于武宣网络建设中，站点选择和获得市影响工程建设突然网络质量的关键因素，因此在后期建设中保存初期站点，有利于降低网络建设本钱和保证工程建设进度。从建网本钱考虑，增加容量方式依次是：增加载频、增加扇区、增加站点，增加站点的方式有分为两种，一种是通过小区分裂的方式增加，另一种是增加微小区层，采用HCS组网方式。2.4.1 小区分裂无线小区还可以继续划小为微小区Microcell 和微微小区 Piccell 以不断适应用户数增长的需要。假

19、设系统中 所有小区都按原小区半径的一半分裂，那么理论上，系统容量增长接近4倍。根据效劳区内用户的密度不同，在用户密度高的区域，将小区面积划小，采用小区分裂的方法。小区制的优点：提高了频谱利用率最大的优点；基站的功率减小，使相互间的干扰减少；小区的效劳范围可根据用户的密度确定定，组网灵活。2.4.2 扩容方案考虑通过对覆盖和容量的分析，建议在密集市区建网初期就以500米到1公里作为理想蜂窝半径，分部建站，逐步提高系统的容量和覆盖概率，后期那么以增加载波和微蜂窝的方式进行扩容，这样可以有效降低总体建设本钱，对于郊区和乡村，那么开始时以覆盖为原那么，尽量使用较大的覆盖区，以后可以增加站点和小区分裂的

20、方法实现容量的增长。第3章 TD-SCDMA室内覆盖系统规划与设计室内分布系统即针对建筑物内的移动用户，解决其通信网络覆盖的一种方案。利用室内分布系统将基站信号均匀地覆盖到室内盲区，以保证室内区域都拥有理想的信号覆盖。图3-1是通过无线同频直放站引入信号源，再由耦合器、功分器、干线放大器、室内分布式天线等组成的室内分布系统的示意图。图直放站的室内分布系统示意图 传输介质和分布系统 传输介质和分布系统作为室内覆盖系统的重要组成局部，主要有同轴电缆，光纤和泄漏电缆三种。1同轴电缆是最为常用的材料，其优点是性能稳定、造价廉价、设计方案灵活、易于维护和进行线路调整、工作频段适宜、可以兼容多种制式的系统

21、，但覆盖范围受同轴电缆的传输损耗的限制，传输保密性差。大型同轴电缆室内分布系统通常需要多个干线放大器作为信号的放大接力。2光纤的路损较小，不加干线放大器也可以将信号送到多个区域，保证足够的信号强度，性能稳定可靠，传输容量较大，易于设计和安装，可兼容多种移动通信系统。但是在建设的过程中需要增加专门的电转光，光转电设备，且依赖于远端供电。在TD-SCDMA室内分布系统中还有一个问题是光电互换时存在时延，需要在使用中引起注意。3泄漏电缆由导体、绝缘介质和开有周期性槽孔的外导体组成。电磁波在泄漏电缆中纵向传输的同时通过槽孔向外界辐射电磁波；外界的电磁场也可以通过槽孔感应到泄漏电缆内部并送到接收端。泄漏

22、电缆提供的是功率低、辐射均匀的“雾状覆盖。优点是信号强度均匀，缺点是较高的电缆传输损耗，需要较强的信号输入；安装技术要求较高，每隔1m就要求装一个挂钩，悬挂起来时电缆不能贴着墙面，而且至少要与墙面保持2cm的距离，不但影响美观，而且价格是普通电缆的2倍。它多用于一些特殊场景下，因为普通天线无法实现较好的覆盖，如竖井，隧道，地铁等。3.3 元器件和天线除了信号源，传输介质和分布系统之外，室内分布系统还需要功分器，耦合器，干线放大器和天线等器件。1功分器和耦合器 主要有无源和有源 功分器和耦合器 两种器件，工作频段适宜可以兼容多种制式的系统。采用无源器件的系统设备性能稳定，平安性高，维护简单，信号

23、经过功分器，耦合器和线路损耗后，到达天线处的强度不同，覆盖的效果也不同。而有源系统的信号到达末端时被放大器放大，到达理想的强度，保证覆盖效果。例如一些大型商场，就需要有源系统保证其覆盖。因而，有源系统建设和维护复杂，有源设备易损坏，系统的平安性和稳定性不如前者。2干线放大器 信号的传输会有一定的损耗，为了保证覆盖的效果，需要在传输过程中进行放大，这时就需要干线放大器。在TD-SCDMA系统中，上下行工作于同一频段，应该防止上下行链路的自激干扰问题；另外，对于多种制式共用室内分布系统，不同频段的信号在此前的路损可能不同，应均衡各频段信号的放大率，以到达最正确的覆盖效果。3天线 室内覆盖的天线主要

24、有全向天线和定向天线两种，根据具体场景的需求合理选择。通常以吸顶天线为主，它主要有3dBi天线和5dBi天线，在水平方向全向发射。两种天线在垂直方向信号能量集中角度上有区别，3dBi天线适合开阔空间的覆盖，如会议厅；5dBi天线的垂直发射角度对于前者要小，能量更加集中，适合于楼层间的覆盖。为了防止室内信号泄漏对室外信号产生干扰等情况，采用定向天线向室内需求方向覆盖。与2G等其他系统共用室内分布系统时，需要考虑不同制式的链路损耗的区别来调整天线的位置和数量，以满足覆盖需求。综上所述，信号源，信号的传输介质和分布系统以及功分器，耦合器，干线放大器，天线等器件共同组成了室内分布系统。根据具体的情况选

25、取适合的器件，其中一些器件可以不用，如干线放大器等。3.4 组网原那么及建设原那么对于TD-SCDMA室内分布系统，优先选择异频组网方案，在频率紧张的情况下，可考虑混频组网方案但须保证主频点和周围邻区主频点异频。1TD-SCDMA室内分布系统建设以改造现有GSM室内分布系统、2G/3G共用方式为主，应确保原有GSM网络正常运行，并为后续优化建设留有余地。2室内外覆盖一体化原那么：确保室内分布系统提供良好的室内覆盖，同时要控制好室内信号，防止对室外构成强干扰。3在频率资源足够、设备支持的情况下室内外尽量采用异频组网方式 室内外频点分配见频率配置方案 。频率资源紧张的情况下也应保证与室外有切换关系

26、的室内小区的主载频与室外主载频保持异频。4TD-SCDMA室内分布系统信号源主要采用宏蜂窝、微蜂窝、BBURRU等设备。5室内分布系统工程的建设必须满足国家和通信行业相关标准，电磁辐射3值应满足国家标准。6室内分布系统的改造需要综合考虑GSM900、DCS1800、3G和Wlan共用的需求。3.5 技术指标要求1室内分布无线覆盖边缘场强PCCPCH RSCP -85dBm。2PCCPCH C/I -3dB。3室内信号的外泄电平，在室外10米处PCCPCH RSCP95dBm。或者距离室内分布系统楼宇10米外，室内分布系统信号PCCPCH RSCP强度应比室外基站信号强度低9db以上。4无线信道

27、呼损：无线信道呼损不高于2%。5无线覆盖区内可接通率：要求在无线覆盖区内的90的位置，99的时间移动台可接入网络。6块过失率目标值BLER Target：话音1%，CS64k0.11%，PS数据510%。3.6 TD-SCDMA室内覆盖系统建设流程图3-2给出了TD-SCDMA室内分布系统建设流程示意。 图室内分布系统建设流程示意图 3.7.1 室内传播模型 室内无线信道和传统的无线信道相比具有两个显著的特点：其一，室内覆盖的面积小的多；其次，室内传播环境变化更大。研究说明，影响室内传播的因素主要是建筑物的布局、建筑材料和建筑类型等。 室内传播模型有很多种，如对数距离路径损耗模型，Ericss

28、on多充端点模型，衰减因子模型等。目前普遍选取下述室内传播模型： 公式3.7.1其中：路径损耗dB；：距天线1米处的路径衰减dB，参考值为39dB；d：距离m；FAF：环境损耗附加值 dB ，和建筑物类型、建筑结构、所用材料等相关，取值是在表3-1的根底上，结合建筑物类型、结构以及室内分布的工程经验而来。此值需在今后的实际工程中结合实际场景进行修正。8 dB：室内环境下的衰落余量，包括空间衰落效应和时间衰落效应引起的衰落。表3-1给出了在2G频段电磁波的典型穿透损耗值材料类型损耗dB普通砖混隔墙 30cm10-15dB混凝土墙体20-30dB混凝土楼板25-30dB天花板管道1-8dB金属扶手

29、电梯5dB箱体电梯30dB人体3dB木制家具3-6dB3.7.2 室内覆盖场强预测方法在室内覆盖系统中，对于下行链路而言，吸顶天线的入口功率比拟小，一般在10-15dBm,而对上行链路来说， 最大发射功率为24dBm，远高于下行天线口功率，由此可知，在室内分布系统中，下行覆盖小于上行覆盖。所以在进行室内分布系统的天线规划时以单天线下行覆盖能力为规划依据。 室内环境下的接收信号场强可按下式计算： 公式3.7.2其中， Pt：天线入口功率； Gt：发射天线增益； ：路径损耗，按公式可以计算得出； Gr：接收天线增益 由上式可得路径损耗L为： 公式3.7.3结合室内传播模型，选取适宜的FAF值，便可

30、求得相应场景下单天线的覆盖能力。 3.7.3 室内覆盖典型环境单天线覆盖能力表3-2 室内覆盖典型环境单天线覆盖能力典型场景FAF dB Pt dBm Pr dBm Gt dBi 单天线覆盖半径米写字楼216-85320.0商场超市206-85322.4会展中心198-85331.6会议中心198-85331.6室内体育场馆1510-85363.1民航机场186-85328.2宾馆酒店266-85311.2娱乐场所226-85317.8地下停车场176-85331.6电梯3110-851022.43.7.4 天线功率需求及布放原那么 1天线口输出功率要求：PCCPCH信道功率为05dBm； 2

31、在局部场合为更好的满足业务需求，如会议室、总经理办公室、大客户所在地等，可适当减少单个天线的覆盖范围，天线口PCCPCH信道功率可到达7dBm以上。 3在可视环境下，如商场、超市、停车场、机场等，覆盖半径取815米。 4在多隔断的情况，如宾馆、居民楼、娱乐场所等，覆盖半径取410米。 5对于电梯，采用小板状天线进行覆盖，天线口PCCPCH信道输入功率放置到8dBm，覆盖距离控制在12米以内。 3.7.5 TD-SCDMA室内覆盖信号源功率参考 TD-SCDMA室内分布信源采用PCCPCH信道功率进行功率预算，不同功率下不同载波的RRU功率设置如下： 2W3载波RRU发射功率设置，用PCCPCH

32、信道功率进行功率预算，总输出功率按照33dBm取定，PCCPCH信道功率按照29dBm取定进行链路预算。 2W6载波RRU发射功率设置，用PCCPCH信道功率进行功率预算，总输出功率按照33dBm取定，PCCPCH信道功率按照26dBm取定进行链路预算。 12W6载波RRU发射功率设置，用PCCPCH信道功率进行功率预算，总输出功率按照40.79dBm取定，PCCPCH信道功率按照33dBm取定进行链路预算。第4章 典型区域的覆盖方案总体分析4.1 密集市区、市区覆盖方案?城市密集区一般指建筑密集、物理位置集中于城市中心的地区。其特点是建筑物错落排列，既有政府机关的办公大楼，又有普通的居民住宅

33、，建筑高度相对于CBD较矮。因此考虑到初期本钱，在2G多采用以宏蜂窝进行室内覆盖为主的方案进行建设，但3G核心频段的传播特性与800M存在较大的差异，估计最后还需要采用室内覆盖系统进行专用的室内覆盖，信源上可根据容量的需求采用不同配置的基站。根据覆盖区域特征和业务量不同，灵活配置不同的宏基站提供广覆盖。高业务量区域如商务区、密集城区适当采用微基站吸收业务量。建筑物密集区或大型建筑物内，采用微基站和室内分布系统吸收室内业务。图4-1 高业务量区域覆盖方案覆盖策略：1用具备良好扩容能力的大容量基站进行覆盖；2少站址高密集的覆盖策略；3. 适当采用微基站分流业务量，承载高速数据业务。4.2郊区、农村

34、覆盖方案此类区域包括县城、乡镇、旅游景点等。其特点是建筑物一般是分散的低矮的，电波传播条件优于市区。与密集城区和一般城区相比，话务量低一些。这些地区的无线传播环境介于城区与农村之间，有的地方可能接近城区，有些地方接近农村。接近城区的地方，在站址确定、站型选择和天线选型时必须统一考虑覆盖和干扰；接近农村的一些地方，覆盖成为主要考虑因素。对于郊区和乡镇的建筑物，绝大局部不会考虑专门的室内覆盖解决方案，因此在规划中需要考虑一定的穿透损耗余量。覆盖策略：1.根据不同地理区域的业务量和覆盖特点，灵活选择基站类型和载波配置数量，实现低本钱广域覆盖。2.灵活采用室外型宏基站和微基站，方便站址选取。3.允许降

35、低小区容量和性能以进一步增大覆盖距离。图4-2郊区、农村覆盖方案特殊区域解决方案地铁、隧道解决方案公路、铁路解决方案草原、海面、沙漠等超远覆盖草原、沙漠、近海海面等覆盖区域也是典型的低话务地区，这些区域一般地势平坦，人烟稀少，无线电波在海平面、沙漠等环境传播时，传播路径主要是通过空气传播的直达波和经过海面或地面的反射波。由于传播损耗很小，信号可以传播到很远的地方。此时，地球不能再看作平面，而应把它看作球面，即地球曲率对信号传播产生的影响。另外，处于传播路径上的岛屿、沙丘等也会对信号传播产生阴影效应。在链路预算时，可采用农村开阔地模型，并在此根底上减小约3dB进行计算。对于无线网络的建设一般也要

36、求通过少量的设备实现长距甚至超长距的覆盖，容量方面的要求相对较小第5章,通过采用类似室内覆盖中地分布式系统的分布式覆盖技术，在节省机房的前提下，改善系统覆盖性能。所谓为分布式基站，是指在一片覆盖区域内，一个射频单元称为子站通过光纤或其他数字化传输介质与处在远端的大容量基站称为母站相连并与母站共享基带处理资源地池、主控时钟单元及操作维护平台，从而实现对周围相邻地区覆盖的基站系统。分布式基站系统的关键技术包括子站射频局部、母站基带处理资源池、主控时钟及子站与母站交换数据和时钟的传输线路与协议。子站的主要功能是负责完成基带信号和射频信号的转换，实现对发射功率局部的功率控制、发射信号和接收信号功率检测

37、和上报等功能。系统子站主要由接收、发射、控制和光纤接口以及检测四个局部组成。接收电路主要功能是对接收天线收到的UE发射的上行RF信号进行放大、下变频、滤波并解调成基带信号，然后送到基带处理单元去完成解扰、解扩，以及对接收的场强进行检测；发射电路的主要功能是对下行基带处理单元送来的已加扰、加扩的基带信号进行成功滤波后，调制到射频信号，通过LPA鼓励放大后，有天线发射到相应的扇区。检测电路的主要功能是实现天线端口每个载频的发射功率以及端口的驻波比的检测。控制和光纤接口板实现对子站的控制与母站的数据交换和时钟。在设计时为了考虑可扩展性，子站一般都设置三到六载频，并预留组合接口，通过积木式累加来适应各

38、种情况要求，单个此系统加上基带处理版等基站设备即可构成小型红蜂窝。微蜂窝或微微蜂窝，选用不同的电源模块和适应不同的供电环境。分布式基站系统的母站主要功能是完成物理层功能包括：FEC编/解码测量控制、更软切换时宏分集的分裂与合并，、传输信道BER、传输信道与CCtrCH的复用/解复用、速率匹配、传输信道与物理信道的映射、物理信道的扩频/解扩、Uu口同步，内环控制和信道功率分配。Lub接口功能、系统时钟生效、整个基站系统的控制和分布式小区模式下子站信号的分列与合并等功能。 5.2.1分布式覆盖由于分布式基站的母站通过数字光纤等数字化传输设备与子站相连，子站与母站之间可以相距较大距离，在建网初期通过

39、在母站周围拉出的子站，可以形成大片区域的连续覆盖，尤可解决市区与城郊的连续覆盖问题，与相同容量的传统基站相比其覆盖面积可以增加几倍甚至几十倍。 由于分布式基站的子站织包含射频局部，因而体积可以小型化，这使得分布式基站可以灵活适应地铁、地下室以及高层建筑内等复杂地形和恶劣环境条件下的覆盖。通过光纤形成基站的串联还可应用于高速公路、铁路等的覆盖。子展示外设计的特性可适应恶劣室外环境，可在-4060oC的环境下正常工作。子站即可视为母站的远端扇区，也可视为与母站不同的逻辑基站，与其相邻基站统一进行码规划和载频规划，网络规划简单容易。TD-SCDMA系统智能天线的使用，使得Node B所需发射功率降低

40、，使用普通功率放大器，就可以支持更多载波地进行工作，并且频率资源丰富，因此在网络规划初期可以按照覆盖要求进行统一规划，容量增长时通过在机房增加基带处理单元即可以很方便的进行容量扩充。子站所覆盖的地区只需要射频单元，RRL有如下一些特点：体积小，由于仅有射频局部，建站无需机房；重量轻，可方便的安装在水泥预制杆、拉线塔以及建筑的墙体上，无需专用铁塔；因此不需要专用机房，可以十分方便的再规划地适宜位置进行布站，从而可以保证网络的蜂窝结构更加合理，网络优化与调整更加方便。同时，由于基带处理局部集中放置，射频局部置于天面即楼顶天线下方，从而节省了常规解决方案所需要的大量机房。如果因为话务量增加，数据业务

41、的增长或调整优化等原因需要建设大容量基站，只需在适宜的位置上增加基带处理板即可成为另一个基站，灵活适应网络建设需要，原有网络的蜂窝结构可以保持不变。子站只是母站的射频远端，系统的升级只需对母站进行即可，可以适应系统的网络升级和业务的升级，使网络升级和业务升级变得非常简单。分布式基站的母站侧的基带处理采用资源池设计，分布式基站系统的子站之间以及子站与母站之间动态共享基带资源池。这样由于信道资源的统计复用使资源利用率大为提高，这就意味着用比常规基站少的多的资源就能到达常规站的容量效果。对每个子站来说，母站会根据其需求动态给其分配硬件资源。因此每个子站多的硬件资源都是随着时间动态发生变化，同处一地的

42、基带资源共享，实现了话务量不均匀的各地区资源的充分利用。5.3 分布式基站的缺点由于分布式覆盖方案中许多子站共享集中进行基带处理和主控时钟，当母站发生故障时将导致大片区域运行异常；同时由于传输射频信号，对传输资源的要求大，在没有光纤和大传输资源的地方，不能使用RRU拉远放置。5.4 分布覆盖的解决方案与应用环境由于分布式覆盖方案有以上几个特点，并且一般采用市电供电，适应室外环境，因此分布式覆盖的解决方案的应用环境十分广泛，在一定范围内有大容量需求的地方可以采用分布式基站实现较好的覆盖。该方案的具体实施方案如下：机房设置：可以将宏基站集中放置在有限的中心机房中，周围区域通过拉RRU进行覆盖。该覆

43、盖方案可以保证各站点位置与网络规划的结果一致，同时周围区域的覆盖不必另觅机房。室外覆盖：通过光纤把RRU拉远放置在建筑物的顶层，实现建筑物周围环境的覆盖，采用宏基站的基带处理能力，不需要额外的机房租赁。室内覆盖：RRU分别放置在需要的楼层，采用“RRU+室内分布系统实现室内覆盖。根据容量和无线传播环境的情况，用一个RRU实现一个或多个楼层的覆盖。阴影覆盖：把RRU拉到窗户边采用定向天线实现对建筑物阴影区的覆盖，选择室外覆盖同一个频点。第6章 基于TD-SCDMA的隧道覆盖方案设计6.1 概述移动通信网络建设的目标是无缝覆盖，以保证随时随地通信，这就对无线网络规划提出了更高的要求，在实际的网络规

44、划中通常的难点是对一些典型区域的覆盖，比方地下隧道等。地下隧道作为一种特殊场景，是城区覆盖方案的重要组成局部，其主要特点如下：1. 地下隧道能做到很好的电磁波隔离，不用担忧与地面宏基站之间的相互干扰；2. 用户以车内用户为主,业务量不高；3. 地下隧道具有中等的移动速度，平均设计时速在4060km左右；4. 地下隧道可用空间有限，设备安装及走线均需在规划时加以考虑；针对隧道覆盖的上述特点，本次设计采用BBU+RRU的组网方案，同时考虑到定向天线安装简便、造价低、覆盖距离远的特点，采用高增益的对数周期天线11dBi进行隧道覆盖。本计方案所针对的地下隧道工程总长3630米，为双孔4车道，设计车速每

45、小时40公里，车道净高4.5米， 隧道中段2550m采用盾构法施工，其余采用明挖法施工，局部下穿城市主干道处采用浅埋暗挖法施工；盾构内径10m，外径11m，为便于紧急情况下人员的逃生与救援，在盾构段利用顶部和车道下部富裕空间，分别设置了专用排烟道和人员紧急疏散通道，并在每条隧道的右侧每隔80m左右设置一处滑行道，可以直接进入路面下的平安通道；疏散口部滑行道设有电控自动盖，平时关闭，灾害时由设备监控系统控制自动翻开，也可手动开启。6.2 设计方案6.2.1 信源选择传统的TD-SCDMA信源包括宏蜂窝、微蜂窝、直放站、BBU+RRU，其各自的特点及应用场景如下表7-1所示：特点应用场景宏蜂窝信源

46、话务容量大，扩容方便；输出端口多；需要传输资源；对机房及电源环境要求较高；建设周期长，建设本钱高主要应用在话务量高、覆盖区域大、具备机房条件的高档写字楼、大型商场、星级酒店、奥运体育场馆等重要建筑物微蜂窝信源能提供话务容量，但容量相对较小；一般只能提供单个端口；需要传输资源；对机房及电源要求不高应用在中等话务量、中小型建筑物。如分布系统功率不够，可增加少量干放进行覆盖无线直放站信源不能新增话务容量；不需要光纤资源；对安装环境和电源要求低，建设周期短主要应用在传输不易到达的小区，补盲覆盖的电梯、地下室等场所光纤直放站信源不能新增话务容量；需要光纤资源；对安装环境和电源要求低，建设周期短主要应用在覆盖区域分散的小区，补盲覆盖的电梯、地下室等场所BBU+RRU信源话务容量大，组网灵活；能将富裕话务容量进行拉远，有效利用资源；需要传输光纤资源；对机房及电源要求不高应用在话务量较高的写字楼、商场、酒店等重要建筑物，尤其适合建筑群的覆盖由于不同型号的BBU和RRU已经兼顾了宏蜂窝大容量和微蜂窝安装简便的优势，同时考虑到直放站不增加话务容量的特点，目前TD室内分布系统一般选择BBU+RRU作为信源。表6-1 TD信源特点及应用场景特点应用场景宏蜂窝信