孟村广播局TD-SCDMA室内分布系统设计方案

中国移动通信集团河北有限公司沧州分公司孟村广播局 TD-SCDMA室内分布系统新建方案建设单位：中国移动通信集团河北有限公司沧州分公司设计单位：武汉虹信通信技术有限责任公司集成单位：武汉虹信通信技术有限责任公司设计时间：2010年08月07日目 录1.概述11.1.自然环境11.2.TD-SCDMA覆盖区域21.3.电磁环境21.4.设计依据22.TD-SCDMA室内分布系统建设总体要求33.TD-SCDMA指标要求及功率配置方案34.TD-SCDMA室内分布建设原则44.1.分布系统建设基本要求44.2.信源选取原则54.3.RRU配置原则54.4.RRU供电原则54.5.馈线使用原则64.6.天线建设及改造原则64.7.接地要求74.8.小区规划和切换区规划的原则74.9.室内分布无源器件选用原则84.10.GPS天线位置要求94.11.GPS馈线要求105.设计方案105.1.GSM与TD-SCDMA系统信息105.2.信源设备安装位置说明115.2.1BBU与RRU安装位置说明115.3.方案可行性分析125.3.1边缘场强分析125.3.2信号外泄分析135.3.3上下行链路平衡145.4.环境保护146.施工工艺要求146.1.天线安装工艺要求146.2.馈线布放工艺要求156.3.器件安装工艺要求156.3.1有源器件156.3.2 无源器件166.4.标识167.无源器件技术指标177.1.宽频带功分器RD-52(3/4)N/NP-F2177.2.宽频带耦合器RC-5NK -06/10/15F3187.3.馈线197.4.IXD-360V03NN全向吸顶天线207.5.定向天线ODP-075V/V11-NN218.附件2222 / 25文档可自由编辑打印1. 概述1.1. 自然环境沧州市孟村广播局位于沧州市孟村县城内。单位为4层建筑，每层面积大约为600平方米，楼内有办公室，会议室，厕所等区域，主要功能是用于日常办公会议。是本次方案将解决楼内TD-SCDMA&GSM系统的信号覆盖问题，使该楼宇信号覆盖达到设计要求沧州市孟村广播局坐标：N38.06054，E117.11263沧州市孟村广播局坐标图:1.2. TD-SCDMA覆盖区域TD覆盖区域名称功能单层面积（m）覆盖人数（人/层）1F办公室办公600602F办公室办公600703F办公室办公600604F会议室会议600801.3. 电磁环境运行商系统制式覆盖方式已覆盖区域中国移动2G室内分布全楼中国电信无无中国联通无无1.4. 设计依据（1） 中国移动通信集团公司中国移动TD-SCDMA网络技术体制及相关设备规范；（2） 中国移动通信集团公司下发的3G（TD-SCDMA）网络工程室内分布系统建设指导原则、中国移动3G（TD-SCDMA）网络三期工程室外宏站RRU、天线标准化实施方案及HSDPA空分复用技术应用指导原则；（3） 中国移动通信集团公司计划部中国移动3G（TD-SCDMA）网络三期工程设计编制要求；（4） 通信行业标准电信设备安装抗震设计规范（YD5059-2005）；（5） 建筑与建筑群综合布线系统综合设计规范（GB/T50311-2000）；（6） 中华人民共和国国家标准电磁辐射防护规定（GB8702-88）；（7） 电磁辐射环境影响评估方法与标准（HT/T10.3-1996）；（8） 通信行业标准通信局（站）防雷与接地工程设计规范（YD 5098-2005）（9） 中国移动通信企业标准基站防雷与接地技术规范（QB-W-011-2007）；（10） 中国移动通信集团河北有限公司关于“室内分布系统工程施工和验收规范”；（11） 中国移动通信集团河北有限公司关于“室内分布系统设计规范”；（12） 中国移动通信集团河北有限公司关于“室内分布系统工程实施细则”；（13） 中国移动通信集团公司下发的3G（TD-SCDMA）网络三期网络室内分布系统建设指导原则；（14） 设备厂家提供的TD-SCDMA设备参数资料；（15） 现场勘察资料及测试数据；2. TD-SCDMA室内分布系统建设总体要求（1） TD-SCDMA室内分布建设应面向数据卡、上网本、家庭信息机及上网手机客户等重点目标市场，满足业务发展的需要，要求有数据业务需求的室内分布系统100建设TD-SCDMA。 （2） TD-SCDMA室内分布系统建设应考虑GSM900、DCS1800、TD-SCDMA和WLAN共用的需求。（3） 建设室内分布系统的物业点应能保证优质的室内覆盖，同时要控制好室内信号，避免对室外构成强干扰。（4） TD室内分布系统建设应保证扩容的便利性，尽量做到在不改变分布系统架构的情况下，通过空分复用、增加载波及小区分裂等方式快速扩容，满足业务需求。（5） TD室内分布系统建设应充分考虑A、F频段使用，并兼顾E频段。在频率资源足够的情况下室内外尽量采用异频组网方式，在频率资源紧张的情况下也应保证与室外有切换关系的室内小区的主载频与室外主载频保持异频。（6） 分布系统建设应考虑多系统间的干扰，尤其关注室内PHS天线和TD-SCDMA天线的隔离，保证其他系统不会对室内TD-SCDMA信号源产生干扰。（7） TD室内分布系统应按照“多天线、小功率”的原则进行建设，电磁辐射必须满足国家和通信行业相关标准。3. TD-SCDMA指标要求及功率配置方案（1） TD-SCDMA室内分布系统技术指标应满足以下要求： 无线信道呼损：无线信道呼损不高于2%。 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。 块差错率目标值（BLER Target）：话音1%，CS64k0.11%，PS数据510%。（2） TD-SCDMA边缘场强要求： 普通建筑物：PCCPCH RSCP=-80dBm C/I=0dB。 地下室、电梯等封闭场景：PCCPCH RSCP=-85dBm C/I=-3dB。 室内信号的外泄要求：在室外10米处应满足PCCPCH RSCP95dBm或室内分布外泄的PCCPCH RSCP比室外宏站最强PCCPCH RSCP低10dB。（3） TD-SCDMA功率配置方案 TD-SCDMA室内分布选用BBU+RRU作为信源，应使用PCCPCH信道功率进行分布系统功率预算，为保证公共信道和上下行各业务平衡，室内分布系统设计时按照PCCPCH信道功率（双码道）为32dBm取定，对部分覆盖面积较小的场景可降低功率设计。 天线口PCCPCH信道（双码道）功率一般建议不超过10dBm。对于体育场馆、空旷展览中心、会场等特殊场景，天线口功率还可适当酌情提高，但应满足国家对于电磁辐射防护的规定。4. TD-SCDMA室内分布建设原则4.1. 分布系统建设基本要求（1） 根据建筑物的具体情况，选择采用新建或改造的方式建设TD-SCDMA分布系统。（2） 对于新建的TD-SCDMA室内分布系统，应以TD-SCDMA为主导进行规划建设，同时解决GSM覆盖。（3） 对于改造的分布系统，采用TD-SCDMA信源和GSM信源信号合路方式共用分布系统，TD-SCDMA系统主要采用后端合路方式，该方式对GSM影响较小，且调整灵活，可以方便采用TD-SCDMA系统的多通道覆盖方式。（4） 在改造时应更换不满足TD-SCDMA要求的合路器、功分器、耦合器以及天线，并根据功率预算适当增加天线数量，合理分布天线，实现TD/2G的良好覆盖。4.2. 信源选取原则室内覆盖系统在选择信号源时，主要应根据物业点区域的话务需求、资源情况、无线环境情况和所选室内覆盖系统类型确定。目前TD-SCDMA系统主要设备类型为基带拉远型（BBURRU）基站，基带拉远型设备（BBU+RRU）能适合各类使用场景，相对于传统的信源具有组网灵活、可分散分布功率资源、易于组成超级小区等优点，非常适合作为各场景下室内覆盖系统的信源，TD室内分布信源原则上采用基带拉远型（BBURRU）设备。4.3. RRU配置原则（1） RRU使用原则：单通道RRU具有功率大、安装灵活、便于F频段引入的优点，在室内分布系统建设中建议优选单通道RRU。对于部分通道数需求较多且多通道RRU功率能够满足覆盖要求的分布系统，也可选用多通道RRU。（2） RRU分区规划原则：对于使用多个RRU覆盖的物业点需进行RRU的覆盖分区规划，规划时应使得各个RRU分区间的隔离度尽可能高（建议隔离度应大于12dB），以利于提高空分复用性能及后期扩容，降低改造工作量。（3） RRU级联原则：考虑网络安全性和性能指标，通常情况下室内分布系统RRU级联级数建议为3级以内，最多不超过5级。（4） 多频段RRU引入原则：TD室内分布系统建设应考虑后续引入F、E频段的便利性，在分布系统设计时应考虑并预留F频段RRU及合路器安装位置， 在数据业务需求大的物业点预留E频段RRU的安装位置。4.4. RRU供电原则RRU设备尽量采用信号源处的电源为其供电。（1） 当RRU距BBU的线缆长度100m时，用标配的供电电缆从信号源处的48V直流电源为其供电。（2） 当RRU距BBU的线缆长度100m且300m时，如果标配的供电电缆不能满足电压降的要求，可通过加粗供电电缆线径从信号源处的48V直流电源为其供电。若不适合布放电源线，宜单独为RRU配置小开关电源及蓄电池组，采用-48V直流电源为其供电，安装位置受限时可采用220V交流电源为其供电。（3） 当RRU距BBU的线缆长度300m时，宜单独为RRU配置小开关电源及蓄电池组，采用-48V直流电源为其供电，安装位置受限时可采用220V交流电源为其供电。4.5. 馈线使用原则在施工条件允许的情况下，建议按照如下原则进行馈线改造：（1） 原有GSM分布系统平层馈线中长度超过5m的8D/10D馈线均需更换为1/2馈线；主干馈线中不使用8D/10D馈线。（2） 原有GSM分布系统平层馈线中长度超过50m的1/2馈线均需更换为7/8馈线；主干馈线中长度超过30m的1/2馈线均需更换为7/8馈线。4.6. 天线建设及改造原则与2G室内分布系统相比，TD-SCDMA系统频率高、空间损耗大、绕射能力差，建议采用“小功率，多天线”方式进行建设，在TD-SCDMA建设及改造过程中，需要根据实际覆盖效果进行天线规划，适当考虑增加天线密度，实现TD-SCDMA业务的良好覆盖。（1） 天线工作频率范围要求为8002500MHz。（2） 单天线覆盖半径参考建议为：在半开放环境，单天线情况下，如商场、超市、停车场、机场等，覆盖半径取1016米；在较封闭环境，单天线的情况下，如宾馆、居民楼、娱乐场所等，覆盖半径取610米。（3） 不同分布系统天线间距：为避免两个系统间的干扰，建议TD-SCDMA分布系统天线和PHS分布系统天线间距大于1.5米，在部分施工条件限制的环境中，也应要求两个系统的天线间距大于1米。（4） 在具备施工条件的物业点，可采用定向天线由临窗区域向内部覆盖的方式，有效抵抗室外宏站穿透到室内的强信号，使得室内用户稳定驻留在室内小区，获得良好的覆盖和容量服务，同时也减少室内小区信号泄漏到室外的场强。4.7. 接地要求防雷与接地要求应按照中华人民共和国YD5068-2005移动通信基站防雷与接地设计规范执行。（1） 室内接地设备的工作地、保护地应接入同一地线排，地线系统采用联合接地方式。接地电阻要求小于10欧姆。从机房所在楼房的地网单独引接一根截面积 95平方毫米的总地线进机房，接到机房的室内地线排上。室内地线排应尽量靠近地线进口，引接进机房的母地线必须直接连到室内地线排上，不能再经过任何设备(如:交流屏)再引接，必须直接接在室内地线排上。室内设备要求用截面积不小于16平方毫米接地线与地排连接，每个接地点只能接一个设备，不能两个或多个设备同接在同一接地点上。（2） 室外接地基站铁塔、天线支撑杆、走线梯等室外设施都应与防雷地网良好接触，并做好防氧化处理，要求接地电阻小于5欧姆。基站室外天线不论安装在铁塔上还是在天面支撑杆上都应设避雷针，避雷针要求电气性能良好，接地良好，避雷针要有足够的高度，能保护铁塔上或杆上的所有天线。即所有室外设施都应在避雷针的45度保护角之内。4.8. 小区规划和切换区规划的原则TD-SCDMA室内分布系统小区规划应该遵循以下原则：（1） TD-SCDMA室内分布系统小区规划要充分考虑室内具体环境。规划时重点考虑小区之间的隔离。可以借助建筑物的楼板、墙体等自然屏障产生的穿透损耗形成小区间的隔离。（2） 一般情况下规划不同小区覆盖不同楼层，借助楼板穿损耗形成自然隔离，切换区域设在楼梯。（3） 空旷或封闭性较差的室内环境，例如：同一楼层由多个小区覆盖的商场、超市，上下分区的楼宇中电梯及电梯厅，或挑空大堂、体育场馆等开放性室内环境），必须严格控制不同小区之间的覆盖区域，并通过不同小区之间采用码隔离度较高的码组或采用异频组网等手段，保证分布系统达到性能指标要求。（4） 对于小区间隔离度较低的场景，应采用异频组网。小区数量应均衡覆盖和容量，并结合不同厂家的产品性能及RRU数量综合确定，从而避免后期容量增加对现网室内分布系统做大的调整。室内分布系统小区切换区域的规划建议遵循以下原则：（1） 切换区域适中原则。即切换区域不宜过大或过小，过大容易引起小区间的干扰；过小不容易保证切换时间的要求。（2） 室内分布系统小区与室外宏基站的切换区域规划在建筑物的入口处。其他区域，尽量控制室内、外信号的相互泄漏，避免相互干扰。在室内的用户尽量用室内分布系统覆盖。（3） 室分小区以楼层为小区边界的，切换带规划在楼梯处。（4） 电梯的小区划分可把电梯覆盖信号与低楼层划分为一个小区或把电梯覆盖信号单独划分为一个小区，与平层之间的切换尽量设置在电梯厅处。根据以上原则，要求：（1） 在进行目标区域覆盖时，在连续区域(可视的连续区域或隔离度较低的区域)禁止使用2个不同的RRU实现覆盖。（2） 连续的覆盖区域之间应该由同一条支链上的RRU实现覆盖，禁止不同支链上的RRU覆盖区域有交叉。4.9. 室内分布无源器件选用原则（1） 合路器选择：根据工作频段、隔离度、插损、驻波比选取合适的合路器，要求合路器的TD端口能支持F（18801920MHz）、A（20102025MHz）频段，在器件支持的情况下，兼顾E（23202370MHz）频段，端口间隔离度大于80dB，合路器插损小于0.6dB，在全频段内驻波比小于1.3。具体详见系统图。（2） 功分器、耦合器选择：根据工作频率范围、驻波比、损耗需求选取合适的功分器、耦合器，要求工作频率范围为8002500MHz，在全频段内驻波比小于1.3。具体详见系统图。（3） 馈线的选择：考虑到TD-SCDMA与WLAN的频段较高，信号在传输过程中损耗较大，在考虑施工难度的前提下，此站点设计中，主干为7/8馈线，分支为1/2馈线。（4） 天线的选用：考虑到TD-SCDMA与WLAN的建设需要，在天线选择上，决定选用工作频段为8002500MHz的吸顶天线、小板状天线等。具体详见系统图。（5） 系统可调整性：考虑到TD-SCDMA与WLAN的频段较高，信号在传输过程中损耗较大，在考虑施工难度的前提下，此站点设计中，各天线的TD-SCDMA输出功率在规定范围内均属于较高水平，若个别地区在TD-SCDMA网络开通后，经现场测试，该地区TD-SCDMA信号较弱，可根据实际情况增加一定数量的天线，且不会对其他覆盖区域造成较大影响。4.10. GPS天线位置要求（1） 安装GPS天线的位置天空视野要开阔，周围没有高大建筑物阻挡，距离楼顶小型附属建筑应尽量远，上方90 度范围内（或至少南向45度）应无建筑物遮挡；（2） 注意不要受移动通信天线正面主瓣近距离辐射，不要位于微波天线的微波信号下方，高压电缆下方以及电视发射塔的强辐射下；（3） 从防雷的角度考虑，安装位置应尽量选择楼顶的中央，尽量不要安装在楼顶四周的矮墙上，一定不要安装在楼顶的角上，楼顶的角最易遭到雷击；（4） 天线安装位置附近应有专门的避雷针或类似的设施，如电信铁塔。天线应处在避雷针的有效保护范围内。即天线接收头与避雷针或铁塔顶端的连线与竖直方向的夹角小于3045。若无铁塔或避雷针，应安装专门的避雷针，以满足建筑防雷设计要求。4.11. GPS馈线要求（1） GPS馈线应尽量小于100米，如大于100米需加装GPS中继干放；（2） 天馈线应做好防雷接地，天馈线防雷接地需符合规范。所有天线应在避雷针45度保护范围内。GPS馈线应在下支撑杆、下天面、进馈线窗前接地。GPS馈线接地要求顺着线缆下行方向进行接地，为了减少线缆接地线的电感，要求接地线的弯曲角度大于90度，曲率半径大于130毫米。由建设单位负责核实本楼的防雷接地电阻，如本楼的防雷接地电阻达不到工程要求，应重新作防雷地网。5. 设计方案（1） 信源的确定：鉴于目标区域的建筑特点及用途，数据业务和语音业务较大。本次TD-SCDMA采用BBU+RRU作为TD-SCDMA信号源，RRU的载波配置为3个（或根据实际话务需求灵活进行配置）。（2） 覆盖方式：对XX站点全覆盖。（3） 平面层的覆盖： 鉴于目标区域目前GSM覆盖情况以及器件和天线频段可基本满足TD-SCDMA各业务的覆盖要求。部分办公室的角落信号较差，因此在部分楼层需增加天线。（4） 电梯的覆盖：原有电梯覆盖采用4层一副天线覆盖，考虑到TD-SCDMA的信号衰落，电梯覆盖满足一副对数周期天线覆盖3-4层的方式。（5） 根据站点的实际情况，合理的利用干放延伸RRU的信号覆盖。（6） 系统兼容性：所选天线、无源器件和馈线均适用于3G频段。本方案中的无源器件工作频段均为8002500MHz。天线选用：工作频段为8002500MHz的天线。5.1. GSM与TD-SCDMA系统信息2G系统3G系统系统标准GSM900MHz TD-SCDMA覆盖范围全楼覆盖方式BBU+RRU机房位置楼层覆盖采用全向吸顶天线覆盖平层电梯覆盖采用平板天线覆盖电梯5.2. 信源设备安装位置说明5.2.1 BBU安装位置说明BBU安装位置XX基站5.2.2 RRU安装位置说明RRU安装位置及连接关系BBU光口RRU编号RRU安装位置连接光纤/缆类型连接光纤/缆长度(m)RRU覆盖区域光口1RRU14楼楼顶主干光缆F1-F4注：考虑系统的可扩展性，要求每个BBU光口最多级联4个单通道RRU；在RRU数量不超过8个的情况下，使用光口数量一般不超过2个。5.3. 方案可行性分析5.3.1 边缘场强分析室内传播模型有多种，如对数距离路径损耗模型、Ericsson多充端点模型、衰减因子模型等。目前，普遍选取下述室内自由空间的路径损耗传播模型：PL(dB)32.4520lgf(MHz)20lgd(km)其中：PL：路径损耗，单位dBf：计算频率取值为2000MHzd： 距离，单位km自由空间的损耗表：PL(dB)32.4520lgf(MHz)20lgd(KM)距离（m）1510152025损耗(dB)38.4552.4357.4561.9764.4766.41室内传播时阻挡物信号损耗参考取值表：材料类型砖混隔墙混凝土墙体混凝土楼板天花板管道玻璃损耗（dB）1520253530355121015材料类型箱体1F普通木门铁皮防盗门金属扶手1F人体损耗(dB)3510131512158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较小，一般在05 dBm。而对于上行链路来说，手机最大发射功率为24 dBm，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：PrPtGtPLGr其中Pr：为边缘接收功率Pt：为天线人口功率Gt：为发射天线增益PL：路径损耗，单位dBGr：为接收天线增益下面以平层天线实际安装的位置以及覆盖的要求，来预测覆盖区域边缘场强。详细参数如下： 最远覆盖区边缘距离天线d为10米 天线口注入功率Pt为0dBm 该天线增益Gt为3dBi 接收天线增益Gr为0dBi 墙体的穿透损耗约为20dB 多路径衰落余量约10dB距离天线10米覆盖区边缘场强预测为：PrPtGtGrPL20dB10dB PtGtGr(32.4520lg200020lg0.01)20dB10dB0dBm3dBi57.45dBm20dB10dB84.45dBm根据预测分析其它地方的信号场强均高于此值，依照要求，室内信号强度90%以上不得低于-75dBm，99%以上不得低于-85dBm，因此可以满足覆盖要求。5.3.2 信号外泄分析系统设计时为了减少信号泄漏的问题，对于室内全向吸顶天线安放时不直接安放于窗边，尽量采用隔墙外泄的方式。因此根据据所计算的室内覆盖区边缘场强，在考虑减去20dB的隔墙损耗，可得室外信号泄露场强为：信号泄漏场强为：泄漏场强Pr20dB84.45dBm20dB104.45dBm即室内区域泄露到室外10米处的信号强度-100dBm，满足系统要求。由于边缘区域最大天线口功率仅比计算取高5-10dB，因此其他天线口功率泄露到室外十米处的信号强度必然-94.45dBm，满足系统要求。5.3.3 上下行链路平衡大功率RRU在使用时，需注意上下行链路的平衡，特别是下行链路增益不能过大，以免造成下行过覆盖情况出现。通常认为上下行链路路损相同，上下行链路严重失衡时，如UE的到达信号小于基站灵敏度电平，则UE无法接入，不能建立业务。5.4. 环境保护根据国家有关电磁辐射防护标准，卫生部发布的国标电磁辐射防护规定，即GB 8702-88，人们可以长期居住的安全区电磁辐射的限值为：公众照射，在一天24小时内，环境电磁辐射的场量参数在任意连续6分钟内的平均值应满足功率密度20dB接口阻抗50驻波比1.4功率容量50W接口形式N-K环境温度-30+60C相对湿度595% 7.2. 宽频带耦合器技术参数指 标规 格-7dB耦合器-10dB耦合器-15dB耦合器-20dB耦合器型 号SGR-OHQ-7SGR- OHQ -10SGR- OHQ -15SGR- OHQ -20插入损耗1.4dB1.0dB0.5dB0.4dB隔离度20dB20dB22dB30dB耦合度71dB101dB151dB201dB工作频段800-2500M接口阻抗50驻波比1.4功率容量50W接口形式N-K环境温度-30+60C相对湿度595%7.3. 馈线用途1/2馈线7/8馈线用于分路布线用于长距离的主干布线尺寸(mm)内导体外径4.69.0外导体外径13.824.9绝缘套外径1628特性阻抗（欧姆）501501工作频率上限（GHz）25.3一次最小弯曲半径（mm）70120损耗 (dB/100m)900MHz7.241800MHz10.615接头类型N-K机械性能指标振子材料黄铜反射体材料/天线罩材料玻璃钢天线罩颜色灰白环境温度()-40+60净重(kg)约1.5kg体积(mm)48028254 mm湿度95%雷电保护直接接地接头位置底部图 水平方向图 垂直方向图8. 附件（设计图纸及材料清单）图纸（1） 孟村广播局站点 TD-SCDMA室内分布设计平面图（2） 孟村广播局站点 TD-SCDMA室内分布设计系统图材料清单（3） 孟村广播局站点 TD-SCDMA室内分布系统材料清单（4） 孟村广播局站点 TD-SCDMA室内分布信源设备清单（5） 孟村广播局站点 TD-SCDMA室内分布系统拆除设备清单