td-scdma室內(nèi)分布系統(tǒng)的設(shè)計畢業(yè)論文(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡介】 半開放環(huán)境，單天線情況下，如商場、超市、停車場、機場等，覆蓋半徑取10．16米；在較封閉環(huán)境，單天線的情況下，如賓館、居民樓、娛樂場所等，覆蓋半徑取6～10米。3) 不同分布系統(tǒng)天線間距：為避免兩個系統(tǒng)間的干擾，建議TDSCDMA分布系統(tǒng)天線和PHS分布系統(tǒng)天線間距大于1．5米，在部分施工條件限制的環(huán)境中，也應(yīng)要求兩個系統(tǒng)的天線間距大于l米。在具備施工條件的物業(yè)點，可采用定向天線由臨窗區(qū)域向內(nèi)部覆蓋的方式，有效抵抗室外宏站穿透到室內(nèi)的強信號，使得室內(nèi)用戶穩(wěn)定駐留在室內(nèi)小區(qū)，獲得良好的覆蓋和容量服務(wù)，同時也減少室內(nèi)小區(qū)信號泄漏到室外的場強。(6) 頻率配置要求智能天線不能應(yīng)用于TDSCDMA室內(nèi)覆蓋，影響了上行的解調(diào)靈敏度和下行的容量。為了減少室內(nèi)外相互之間的干擾，室內(nèi)覆蓋頻率配置方案如下：中國移動TDSCDMA可使用18801900MHz(F頻段，原A頻段)、20102025MHz(A頻段，原B頻段)和2320～2370MHz(E頻段，原C頻段)，總計85MHz。室內(nèi)分布頻率配置原則為：1) 室內(nèi)覆蓋與室外覆蓋盡量采用異頻組網(wǎng)方式。在頻率緊張的情況下，應(yīng)保證與室外有切換關(guān)系的室內(nèi)小區(qū)的主載頻與室外小區(qū)主載頻保持異頻。2) 23202370 MHz(E頻段50MHz)目前只允許用于室內(nèi)覆蓋，建議將該頻段主要用于熱點區(qū)域TDSCDMA系統(tǒng)室內(nèi)覆蓋的擴展頻段。第三章 TDSCDMA室內(nèi)分布系統(tǒng) TDSCDMA室內(nèi)分布系統(tǒng)概述TDSCDMA是由中國第一個具有自主產(chǎn)權(quán)的國際通信標準，作為國際電信聯(lián)盟接受的3G三大標準之一，TDSCDMA需要提供話音、數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù)(車載通信速率為144kb／s、步行通信速率為384kb／s、室內(nèi)通信速率為2Mb／s)。因此TDSCDMA必須提供良好的室內(nèi)外通信業(yè)務(wù)與信號覆蓋。根據(jù)標準要求，TDSCDMA必須提供良好的室外和室內(nèi)通信服務(wù)。為解決以上問題，運營商有必要通過引入室內(nèi)分布系統(tǒng)來掃除盲區(qū)，吸收室內(nèi)話務(wù)量，改善室內(nèi)通話質(zhì)量。室內(nèi)分布系統(tǒng)建設(shè)可以為TDSCDMA開辟高質(zhì)量的室內(nèi)移動通信區(qū)域，分擔(dān)室外小區(qū)話務(wù)量，減小擁塞，擴大網(wǎng)絡(luò)容量，從整體上提高TDSCDMA網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)水平。與2G類似，TDSCDMA室內(nèi)分布系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要包括：信號源、傳輸介質(zhì)和中繼設(shè)備／器件、天線等三大部分。信號源即提供小區(qū)信號的設(shè)備，包括宏蜂窩、微蜂窩，也可以是射頻拉遠或直放站；傳輸介質(zhì)包括同軸電纜、光纖、泄漏電纜等，信號在傳輸介質(zhì)中傳輸，有時根據(jù)覆蓋的需要還要通過放大設(shè)備對信號進行放大；中繼器件還包括功分器、耦合器等，信號功率通過功分器和耦合器進行合理分配；天線是室內(nèi)分布系統(tǒng)發(fā)射和接收信號的部分。室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)通過分布系統(tǒng)將信號源信號直接引入室內(nèi)的小型天線，從而消除室內(nèi)盲區(qū)的目的，為室內(nèi)用戶提供純凈、無縫的高質(zhì)量語音及數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)由兩部分組成：(1) 信號源(微蜂窩、宏蜂窩、直放站、BBU+RRU等)；(2) 分布系統(tǒng)(同軸電纜、光纜、泄漏電纜、電端機、干線放大器、功分器、耦合器、天線等)。室內(nèi)分布系統(tǒng)按布線材料的不同，可分為同軸電纜系統(tǒng)和光纖系統(tǒng)；根據(jù)使用器件的不同，又可分為無源分布系統(tǒng)和有源分布系統(tǒng)TDSCDMA室內(nèi)分布系統(tǒng)與其他通信體制的室內(nèi)分布系統(tǒng)相比，具有以下特點。(1) 室內(nèi)不使用智能天線，系統(tǒng)覆蓋、容量和質(zhì)量均受到影響。(2) 公共信道和業(yè)務(wù)信道的覆蓋分開考慮。(3) 不同的時隙配置支持不對稱數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。(4) 工作頻段高，損耗大，信號室內(nèi)傳播能力差，深層覆蓋難度加大。(5) 在室內(nèi)區(qū)域向室外移動時，不能采用接力切換，而只能選擇硬切換。(6) 對于有源設(shè)備系統(tǒng)的時延控制，一般要求小區(qū)路徑的最大允許時延為75us。(7) 采用了上行同步技術(shù)，對直放站和干放的技術(shù)要求提高。（8) 大部分信源需要引入單獨的GPS天線，并選擇合適的安裝位置和走線路由。 室內(nèi)分布系統(tǒng)組成圖31室內(nèi)分布系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖室內(nèi)分布系統(tǒng)主要由信號源和信號分布系統(tǒng)兩部分組成，如圖22：圖32室內(nèi)分布系統(tǒng)組成構(gòu)成室內(nèi)分布系統(tǒng)的主要設(shè)備是：饋線、天線、干線放大器，延長放大器以及耦合和功分等無源器件。在系統(tǒng)設(shè)計上主要考慮的是能量分配的問題。因此，室內(nèi)分布系統(tǒng)主要由以下部件組成：(1)信號源：基站、微蜂窩和直放站；(2)功率分配系統(tǒng)：無源，光纖和各種有緣室內(nèi)分布系統(tǒng)；(3)干線放大器：低噪聲功率放大器、不產(chǎn)信號傳輸損耗；(4)室內(nèi)天線：吸頂或墻掛式小型低增益室內(nèi)天線、八木天線；(5)饋線和接頭：適配7/8和1/2等阻燃饋線的N型、7/16型接頭。 室內(nèi)信號分布的基本方式(1) 無源天饋分布方式通過無源器件和天線、饋線，將信號傳送和分配到室內(nèi)所需環(huán)境，以得到良好的信號覆蓋。用于中小型地區(qū)。(2) 有源分布方式通過有源器件(有源集線器、有源放大器、有源功分器、有源天線等)和天饋線進行信號放大和分配。(3) 光纖分布方式主要利用光纖來進行信號分布。適合于型和分散型室內(nèi)環(huán)境的主路信號的傳輸。(4) 泄漏電纜分布方式信號源通過泄漏電纜傳輸信號，并通過電纜外導(dǎo)體的一系列開口，在外導(dǎo)體上產(chǎn)生表面電流，從而在電纜開口處橫截面上形成電磁場，這些開口就相當于一系列的天線起到信號的發(fā)射和接收作用。它適用于隧道、地鐵、長廊等地形。信號分布方式優(yōu)點缺點成本低、無源器件，故障率低、無需供電，安裝方便、無噪聲累積、寬頻帶系統(tǒng)設(shè)計較為簡單、對于復(fù)雜系統(tǒng)無法保證信號功率對于復(fù)雜系統(tǒng)能保證信號覆蓋功率頻段窄，多系統(tǒng)兼容難度大，需要供電傳輸距離遠，傳輸質(zhì)量好造價高場強分布均勻，可控性高；頻段寬，多系統(tǒng)兼容性好。造價高 無源電分布系統(tǒng) 無源電分布系統(tǒng)的主要構(gòu)成系統(tǒng)除信號源外主要由耦合器、功率分配器、合路器、室內(nèi)天線、饋線等無源器件和電纜、天線組成。(1) 耦合器：是一種非等功率分配的功率分配器件，常見的有5dB、6dB、7 dB、lOdB、15dB、20dB、30dB和40dB等多種耦合比的耦合器供選擇；(2) 功率分配器：是等功率分配器件，常見的有2功分、3功分、4功分等；(3) 合路器：合路器有同頻帶合路器和雙頻帶合路器兩種；同頻帶合路器能將兩個或以上的同頻段信號合成一路信號輸出；多頻帶合路器則能將多個頻段的多個發(fā)射和接收信號合路于同一根饋線、雙頻天線或?qū)掝l泄露同軸電纜；(4) 衰減器：用于衰減多余的信號強度，一般用于對輸入信號強度有限制的室內(nèi)型直放站、有源信號分布系統(tǒng)和室內(nèi)光纖信號分布系統(tǒng)；(5) 負載：用于吸收無源器件上未使用端口的信號功率；(6) 普通電纜：用于連接系統(tǒng)中的不同功能構(gòu)件，通常選用同軸電纜；(7) 泄露電纜：由同軸電纜上分裝多路天線演變出來的連續(xù)天線，兼有普通電纜和天線的作用；(8) 天線：室內(nèi)分布系統(tǒng)中采用的天線常見的有全向和定向天線兩種，與室外基站使用的天線相比，一般具有增益低、體積小、易安裝的特點。 無源電分布系統(tǒng)的工作方式無源電分布系統(tǒng)主要是以最合適的方式提取信號源，通過耦合器、功分器等無源器件進行分路，經(jīng)由饋線將信號盡可能均勻地分配到每一付分散安裝在建筑物各個區(qū)域的低功率天線上，從而實現(xiàn)室內(nèi)信號的均勻分布，解決室內(nèi)信號覆蓋的問題。也可以提取信源，通過耦合器、功分器等無源器件進行分路后，送入泄露電纜中，在信號傳輸過程中，將信號均勻的分布在所經(jīng)過的區(qū)域。這種方式主要適用于地鐵及隧道等狹長且有彎道的通道型室內(nèi)區(qū)域。 無源電分布系統(tǒng)的特點(1)故障率低：由于系統(tǒng)主要由一系列無源器件組成，幾乎不存在器件的故障；(2)系統(tǒng)容量大：由于所有的無源器件均具有較高的功率容限，很容易組成大容量的室內(nèi)分布系統(tǒng)，擴容也十分方便；(3)信號分配十分靈活；(4)投資少:由于系統(tǒng)中信號功率不經(jīng)過放大，信號源提供的功率有限，同時考慮到上行信號的傳播，無源室內(nèi)分布系統(tǒng)的有效服務(wù)范圍不可能無限大，有一定的限制。 有源分布系統(tǒng) 有源電分布系統(tǒng)的主要構(gòu)成由于電分布系統(tǒng)中使用了功率分配器、耦合器、合路器和饋線進行射頻信號的分配與傳輸，對信號功率衰減較大，在服務(wù)區(qū)域較大的情況下，為保證末端天線口的功率，在必要的位置需進行功率的放大，加裝干線放大器，或其他有源器件增加功率。有源電分布系統(tǒng)中增加的常見器件是干線放大器，將輸入的低功率信號放大后進行輸出，主要用于補償由于信號傳輸和分配而引起的功率衰耗。 有源電分布系統(tǒng)的工作方式有源電分布系統(tǒng)的工作方式與無源電分布方式基本一致，但在系統(tǒng)中的不同位置增加了有源器件，增加和補償了射頻信號的功率，可連接更多的天線，傳送更遠的距離，進一步擴大了服務(wù)區(qū)域。由于干線放大器的加入會引起噪聲，多級干線放大器級聯(lián)會形成噪聲的累積，影響系統(tǒng)質(zhì)量，在設(shè)計中一般不采用串聯(lián)干線放大器的方式。所以，采用干線放大器補償功率的損耗是有限的，系統(tǒng)可達到的覆蓋范圍仍然受到功率和上行信號損耗的限制。 有源電分布系統(tǒng)的特點相比于無源電分布系統(tǒng)，有源電分布系統(tǒng)的服務(wù)范圍大，但由于有源器件工作沒有無源器件穩(wěn)定，要維護的點多，系統(tǒng)維護工作量大，穩(wěn)定性差，系統(tǒng)成本較高。同時，由于干線放大器一般都是帶選放大的，在引入其他頻段的信號源時須在干線放大器等節(jié)點增加支路分別放大，系統(tǒng)兼容性差。 TDSCDMA室內(nèi)分布系統(tǒng)中相關(guān)器件介紹(1) 天線天線的主要指標：包括增益、波束帶寬、頻段范圍、前后比、極化方式和駐波波比等。1) 增益：特定天線和理想點源天線在覆蓋區(qū)內(nèi)電場強度的差值(dBi)；一般全向天線為2dBi左右，板狀定向則有：4～18dBi等不等。2) 波束寬度：是指定向天線在輻射方向上左右各比典型值下降3dB(一般為3dB)的這個范圍和天線之間形成的夾角，也稱為半功率角。比如有65度、45度、120度、360度等。3) 前后比：指的是定向天線輻射方向前瓣最大值和輻射的反方向177。30。內(nèi)后瓣最大值(背面)電場強度的比值。4) 極化方向：一般陸地移動通信只有垂直、水平和445。雙極化3種。5) 駐波比：指的是天線輸入口的匹配能力，是衡量天線工藝、質(zhì)量水平的重要標志。一般小于1．5。無論足發(fā)射天線還是接收天線，它們總是在一定的頻率范圍(頻帶寬度)內(nèi)工作的，天線的頻帶寬度有兩種不同的定義，一種是指在駐波比≤1．5條件下，天線的工作頻帶寬度；另外一種是指天線增益下降3dB范圍內(nèi)的頻帶寬度。在移動通信系統(tǒng)中，通常是按前一種定義的，具體的說，天線的頻帶寬度就是天線的駐波比SWR不超過1．5時，天線的工作頻率范圍。一般說來