A点的信号强度为:-70 dBm 在WCDMA中覆盖标准为:-90dBm
WCDMA天线口输出功率:16.5-[-70-(-90)]=-3.5
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结论四:考虑结论一的频率误差,WCDMA标准层天线口输出功率建议为-3.5dBm左右
重点覆盖区:
我们可以看到验收报告最后一页测试的数据和对应的原始系统图输出功率中的数据 第3层ANT6的输出功率为:13.8 dBm 选取的主力覆盖区B点的信号强度为:-67 dBm 在WCDMA中覆盖标准为:-85dBm
WCDMA天线口输出功率:13.8-[-67-(-85)]=-4.2
结论五:考虑结论一的频率误差,WCDMA重点覆盖区域天线口输出功率建议为-4.2dBm左右
三、 方案设计
3.1 设计思路
在3G建网初期,需要考虑对一些室内的热点地区引入专门的3G室内分布系统,因此如果已有2G室内分布系统,应优先考虑2G/3G之间共用室内分布系统。对3G室内分布系统来讲,与GSM共用是简单、有效而且经济、快速的建设方案。3G与GSM 共室内分布系统,对原有系统的改动是很小的,最主要的工作是需要保证在基站设备接入端采用能够满足系统间隔离度的双工器。因为能够提供满足隔离度要求的器件,所以对于WCDMA系统,建议合路方式的说明(例如平层和主干线合路),在功率分配不够的区域才加设干线放大器以保证有足够的信号强度;考虑到新的系统在初期阶段用户不会很多,短期内估计不存在业务繁忙的问题,所以什么样的基站配置就能够满足业务测试及初期使用的要求。
3.2 覆盖方式
简要说明覆盖方式,例如W网为无源+干放覆盖方式,G网为无源覆盖方式。GSM/WCDMA基站信号通过宽频器件和馈线将信号均匀合理的分配到所需要覆盖的区域。
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3.2.1 室内分布器件
无源器件主要使用: 6dB、10dB、15dB、20dB、30dB耦合器;宽频二功分器、三功分器;室内全向吸顶天线;GSM&WCDMA双频合路器、GSM&WLAN&WCDMA三频合路器。
3.2.2 大厅覆盖 3.2.3 平层覆盖 3.2.4 电梯覆盖
3.3 系统原理图
3.3.1 系统拓扑图 3.3.2 总体系统 3.3.3 天线点位图
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四、 方案分析
4.1 电磁辐射防护分析
根据中华人民共和国国家标准《环境电磁波卫生标准》,即国标GB9172—88,环境电磁波容许辐射强度分为两个级别,见下表所示:
容许场强 波长 一级(安全区) 300MHz—300GHz A、一级标准
为安全区,指在该电子波强度下长期居住、工作、生活的一切人群,均在会受到任何有害影响的区域; B、二级标准
为中间区,指在该电子波强度下长期居住、工作、生活的一切人群可能引起潜在性不良反应的区域。
例:一室内覆盖系统最强信号电平为15dBm(0.032W),载波配置为12个,天线的增
益为2.1dBi,计算最强功率密度并判断是否符合国家环境电磁波卫生标准: 1) 天线口总输入电平为:0.032×12 = 0.38W(25.79dBm) 2) 天线EIRP为:25.79 + 2.1 = 27.89(0.615W) 3) 设人员活动范围距天线一米以外,则最强功率密度为:
0.615 / 4π(1)= 0.049W/m(4.9μ W / cm)
可证明电磁辐射满足一级标准的要求。
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二级(中间区) < 40 μ W / cm2 < 10 4.2 覆盖场强分析
室内覆盖系统覆盖范围主要由天线口功率\\天线到手机的传播损耗和系统最大允许的损耗决定。另外,话务负荷50%时对场强的影响、隔墙穿透损耗余量、衰落损耗余量等也要考虑进来。
首先计算传播损耗,对于WCDMA系统无线传播分析我们仍采用Okumura_Hata模型。
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PL(dB)=69.55+26.16lg(F)-13.82lg(H)+(44.9-6.55lg(H))*lg(D)-C(F) PL:路径损耗,单位dB
F: 频率,单位MHz,计算取值为2000MHz D: 距离,单位km
H:天线有效高度,单位m,计算取值为2m C(F): 环境校正因子 ,计算取值为0
=0 (城市) C(F) =2(lgF/28)2+5.4=12.27(dB) (郊区) =4.87(lgF)-18.33lgF+40.49=32.52(dB) (乡村) 代入相关数值得:PL(dB)=69.55+ 86.35-4.16+42.93 *lg(D) = 151.74+42.93 * log(D) 隔墙损耗:水泥墙按10 dB,钢精混凝土墙按20 dB算; 多径衰落损耗余量:室内按7 dB预留; 系统负荷50%时覆盖场强下降:约3dB;
为了方便分析,我们用Okumura_Hata模型分别计算了室内各种状况下的路径衰耗值,预测了在各种距离和阻挡情况下的覆盖强度,见下表:
2000MHz频段的室内衰耗及覆盖强度预测表
(天线安装高度:2米;天线软天花明装;天线总发射功率:5 dBm) 距离 空间衰耗 多径衰落 负荷衰落(50%负荷) 1 2 3 22.95 dB 35.88 dB 43.43 dB 7 dB 7 dB 7 dB 3 dB 3dB 3dB -- -- -- 33dB 46 dB 53 dB -28 dBm -41 dBm -48 dBm 隔墙损耗 总路径衰落量 覆盖强度 2第11页,共68页 GSM&WLAN&WCDMA合路方案
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5 6 7 8 9 10 15 20 25 30 注:
52.96 dB 56.36 dB 59.23 dB 61.72 dB 63.92 dB 65.88 dB 73.44 dB 78.8 dB 82.96 dB 86.36 dB 7 dB 7 dB 7 dB 7 dB 7 dB 7 dB 7 dB 7 dB 7 dB 7 dB 3dB 3dB 3 dB 3dB 3 dB 3dB 3 dB 3dB 3 dB 3dB 20 dB 20 dB 20 dB 20 dB 20 dB 30 dB 30 dB 30 dB 30 dB 30 dB 83dB 86 dB 89dB 92dB 94dB 106dB 113dB 119dB 123dB 126dB -78dBm -81dBm -84dBm -87dBm -89dBm -101 dBm -108 dBm -114 dBm -118dBm -121dBm 1. 室内环境下,1米之内不考虑隔墙;5-10米距离考虑1堵钢精混凝土墙;10米以上
考虑水泥墙和钢精混凝土墙各一堵;总路径衰落量为分析方便进行了取整处理。 2. 室内环境下计算的标准差10-12 dB误差主要由多径衰落和隔墙损耗不同造成。 Okumura_Hata模型的计算结果表明:室内30米处的衰耗即达到86.36 dB,再综合考虑其他衰减因素, 总路径衰落量达到了126dB,若要保证手机接收电平为-85 dBm以上,天线发射功率将需要达到41 dBm,这在室内环境下是不可能满足的。按照常规的做法,天线口功率给定5dBm,在室内只有1堵墙的情况下,覆盖半径为10-15米。若覆盖距离每增减一倍,按照无线空间衰耗计算,理想状态下覆盖强度增减约13dB。因此,若覆盖半径定为7米时,隔一堵墙后的边缘覆盖强度可以保证达到-79dBm甚至更强。因此从下行覆盖强度方面考虑,天线在楼层(楼道)中的覆盖半径定为7-12米(面积约80m2)较合适,有钢精混凝土墙时定为5-8米(面积约40m)比较合适。
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