室内分布方式（通用8篇）
室内分布方式 篇1
摘要：采用计算流体力学软件Fluent, 数值模拟了空调房间在不同送风方式下的湿度分布, 上送上回送风方式下空气的速度矢量分布及温度分布。研究表明:下送上回的送风方式下, 湿度分层较为明显, 梯度较大, 人体活动区域的相对湿度较高。由上送上回的送风方式可见, 研究平面内相对湿度分布规律会受空气速度及温度分布的强烈影响。
关键词：数值模拟,送风方式,相对湿度分布
1 引言
随着经济的发展和人们生活水平的提高, 人们对空气品质的要求越来越高。然而人类活动尤其工业生产对大自然的影响不断增大, 其自我净化能力遭到直接或者间接的破坏, 造成环境质量大幅度下降, 环境质量的下降不仅影响到人类的生活质量, 也对人类的身体健康产生了诸多影响[1]。作为提供室内人工环境控制的空调系统, 不但维持室内的温度场和速度场, 并对室内空气的相对湿度进行控制。室内空气相对湿度同温度和空气流速一样, 对于人居建筑, 不仅关系到人体的热舒适性[2,3], 对室内空气品质也有显著的影响[4,5]。研究显示, 当室内相对湿度参数偏低, 人们的舒适感将变差, 并易引起多种疾病, 如皮肤干燥、口唇开裂、感冒等等[6], 还可能会导致静电的产生[7]。同样, 室内空气相对湿度偏高, 也会引起人体的不舒适, 而且空调房间内湿度过高还容易导致结露或发霉。
鉴于此, 国内外诸多学者曾对室内空气相对湿度进行研究。西安建筑科技大学陈英杰[8]对现常用的变流量空调系统进行了研究, 对不同的变流量空调系统对室内相对湿度的影响给予分析。湖南大学土木工程学院龚光彩[9]老师等人运用CFD方法研究证明, 在大空间座椅送风系统中, 空间的相对湿度分布与温度相似, 同样存在层状梯度分布。McIntyre[10]对不同空气相对湿度 (20%、50%、70%) 对人体热感觉的影响进行了研究。结果发现, 高空气湿度会使人体有闷的感觉。日本学者Tanabe[11]等通过实验研究发现, 80%RH下的热舒适水平与70%RH或湿度更低时不同。本文在此基础上, 采用计算流体力学软件Fluent, 数值模拟空调房间在上送下回、侧送下回、下送上回、上送上回4种送风方式下的湿度分布, 探索不同送风方式对室内空气相对湿度分布的影响, 并重点模拟分析了上送上回送风方式下空气相对湿度与速度矢量分布及温度分布的关系。
2 建模
图1为空调房间示意图, 几何尺寸为6m (长) ×4m (宽) ×3.5m (高) 。室内布置有4组热源, 包括模拟人、模拟电脑、灯、墙壁。房间内有4个人, 考虑到人的一般坐姿, 将人体设为1.2m高的方体, 单个人体发热量为75 W;室内有两组日光灯用于照明, 单组发热量为34 W;房间内配备4台电脑用于办公, 单台电脑的发热量115 W。室内所有的热源均设为面热源。墙壁散热量设为4.5m2。送回风口布置见图1。控制室内设计温度26 ℃[12], 计算送风温度为20.7 ℃, 保持720m3/h的恒定送风量, 由于4种不同送风方式的送风口合面积相等, 故送风速度均为1 m/s, 设计室内相对湿度为60%[12]。模拟工况见表1。
3 模拟结果分析与讨论
图2~图5分别为上送下回、侧送下回、下送上回、上送上回4种不同送风方式下室内不同区域的湿度分布图。取x=1.2m截面作为切面研究空调室内相对湿度分布, 从图中可以看出, 不同送风方式下房间的整个研究平面内大部分区域的相对湿度值符合设计要求。上送下回、侧送下回、上送上回3种送风方式下研究平面内的相对湿度基本均在58%~65%范围内变化。下送上回的送风方式下人体周围的相对湿度相比其它送风方式相对较高, 湿度分层也较为明显, 梯度较大。其它3种送风方式下湿度分层都较为紊乱, 梯度大小也较为一致, 而上送上回的送风方式下室内大部分区域的湿度大小要略高于另两种。
图6~图7分别给出了上送上回送风方式下室内不同区域的速度矢量分布及温度分布。取x=1.2m截面作为研究平面, 对比图5和图6发现室内相对湿度分布规律与空气流动规律比较相似, 其会受到空气流动方向的强烈影响。由图5和图7可见, 温度较高的区域空气相对湿度均较低, 因为当空气含湿量相等时, 随着温度的升高空气相对湿度将有所下降, 而湿空气的运动过程可近似为一个等含湿量过程[9]。从保证工作区舒适性的角度来看, 室内空气相对湿度、温度及送风速度的这种分布特性, 导致在系统设计时, 只要保证工作区满足人的舒适性的要求即可, 这将有助于能源的合理化利用。
4 结语
当前, 人们对自己的生活环境提出了更高的质量要求, 舒适性空调较高的湿度控制要求便被提上日程。本文鉴于此, 采用计算流体力学软件Fluent, 数值模拟空调房间在上送下回、侧送下回、下送上回、上送上回四种送风方式下的湿度分布, 并重点模拟分析了上送上回送风方式下空气相对湿度与速度矢量分布及温度分布的关系, 结论如下。
(1) 4种不同送风方式下房间的整个研究平面内大部分区域的相对湿度值符合设计要求。而上送下回、侧送下回、上送上回三种送风方式下人体活动区域的相对湿度均低于下送上回的送风方式下的相对湿度。下送上回的送风方式下, 湿度分层也较为明显, 梯度较大, 其它三种送风方式下湿度分层都较为紊乱。
(2) 研究平面内相对湿度分布规律与空气流动规律比较相似, 其会受到空气流动方向的强烈影响。而温度较高的区域空气相对湿度均较低, 除数值大小的变化规律外, 湿度分布与温度分布具有相似的分布特性。
室内分布方式 篇2
2009年过去了，我总结一年的工作，展望未来，规划新的一年，以更好的展开工作，与公司同事们团结合作，促进公司的发展，迎接2010年的挑战。
对过去一年的总结分为具体工作总结和个人建议。
一、具体工作总结
（一）概况
我的工作是室内分布设计、督导以及设备开通，主要负责是设计项目。
在过去的一年，大学刚毕业我就有幸进入公司，这一年里我每天勤勤恳恳的工作，尽量多的学习工作知识来充实自己，能让自己掌握的能力多一点
签订
合同。
（二）具体的工作内容及各环节的总结如下：
1、室分方案设计
（1）、协助厂家人员与客户进行交流与沟通，刚开始进入室分行业，对这方面还有欠缺，但通过在工作的过程中领导对我的指教，和不断的积累与学习，现掌握了一定的专业技能及经验，能够有系统的去思考与设计方案，做到有条理的设计，尽量达到厂家和客户双方满意的程度。
（2）、改造及新建项目的现场勘察
（3）、室分方案的全面设计
2、工程预算
室内覆盖工程项目预算
3、工程督导
主要指导施工人员室内布线 设备安装以及检查施工质量 保证完成工程
4、设备开通
工程后期进行设备的开通 主机和RRU的运行 保证覆盖场所及时通信。
二、个人建议
由于工作特点以及从公司的发展角度考虑，员工之间、员工与部门之间、部门之间的协作都是非常重要的，所以在这里我冒昧的提出一些我对公司部门的不成熟的建议，如有不当之处，还请见谅。
（一）、我部门技术力量的分析：
1、优势：
（1）技术部人员适中，尤其是在金融危机的非常时期，可以更多的节约公司的各项支出。
（2）凝聚力强，员工之间可以做到团结合作。
2、劣势：
（1）技术部人员多是半路出家，技术还有待提高。
（2）主观能动性不足，结合市场与自身特点的能力欠缺，自主创新有待提高。
（3）缺少新知识的培训。
（4）管理制度不够严格，个人管理能力有限。
（二）部门建议
（1）组织一个好的学习环境，促进技术部人员形成一套完成的知识体系，加强合作精神，共同提高。
（2）建立一个部门人员沟通的平台，以及时反馈，配合有序的完成领导或销售人员所交特工作，达到理想状态。
（3）拓展员工知识面，增强与其它团队的工作配合，合理有效地计划工作。
（4）具体工作建议：
①技术部每周发工作邮件报工作情况
②部门学习：规定时段交流心得，虚心向领导和他人学习相关知识。
③工作标准：做事要彻底,反馈要及时,善于钻研
④为了保证工程迅速完成同时加强员工各个方面的能力 每个工程的设计、督导开通都由一人负责完成。
三、工作目标
首先在本职岗位上做好本职的工作，加强本职岗位能力的学习。希望能够在室内覆盖和网络优化方面多一些锻炼，了解销售和技术支持在公司运营中的关联。尽可能多的与客户沟通，尽力去开发公司的经营范围
徐鑫
室内分布设备之节能分析 篇3
随着通信的不断发展, 各个通信运营商已经建成了比较完整的室外移动通信网络, 但广大用户对通信的服务质量也提出了越来越高的要求。室内覆盖作为移动通信网络覆盖的一个弱点, 已经成为亟待解决的问题, 为此各大运营商通过建设室内分布系统, 加强室内信号的覆盖来解决该部分用户的通话需求。然而大规模室分设备的入网, 必然导致电费成本的增加, 目前该费用已经占到了整个移动网电费成本支出的10%-20%。有效的减少室分电费开支, 将是公司降本增益的一大捷径, 对公司的节能减排具有重大意义。
二、室内分布系统作用及组成
室内分布系统是通过一定的方法将基站信号引入室内, 再利用天线分布系统将这些信号均匀分布在室内, 可以比较全面的解决室内覆盖中存在的各种问题。
2.1室内分布主要作用如下
1、完善网络覆盖。
密集市区建筑物的低层, 大型建筑物的楼体中心、电梯以及地下场所对信号的屏蔽和吸收非常严重, 造成该类地区信号变得很微弱甚至成为盲区。通过建设室内分布系统, 可以晚睡对这些地方的覆盖。
2、改善网络质量。
在大楼的中层和高层可能会同时存在周围几个基站的信号, 有时更远处的基站信号也会通过各种途径进入室内, 导致室内信号杂乱, 同频、邻频干扰严重。通过建设室内分布系统, 可以减少手机在这些地方的掉话和频繁切换, 提高通话质量。
3、提高网络容量。
在大型商场、高级宾馆和会展中心等地方, 虽然信号覆盖不错, 但由于话务量大, 信道阻塞严重。这时可以利用微蜂窝甚至宏蜂窝作为信号源, 结合室内分布系统来满足这些区域的容量要求。
2.2室内分布系统的组成
室内分布系统一般由信号源和信号分布系统两部分组成, 目前信号源主要分为:RRU和直放站设备两种, 其安装方式分别如图1、2。
三、室内分布节能措施
3.1室内分布设备节能的必要性
通过对室内分布系统组成进行分析, 对于RRU+信号分布系统模式的室分系统, 其信号源多采用主设备厂家自带的节能软件, 比较大众的为智能关断技术, 即在网络业务量降低时, 将不处理业务的板卡、功能单元进行断电或休眠, 从而降低设备的功率, 达到节能的目的。通过采用软件控制的闲时载频关断技术、时隙关断技术以及业务量分配优化等措施能够降低耗能。比如时隙关断技术, 在话务量比较少时, 通过资源调整把分担在不同时隙上的用户调整到一个时隙上, 在闲时基站自动关闭无信号时隙, 待业务量提高时再开启时隙。但由于部分分布系统覆盖范围较大, 大量室分天线及接头对信号的衰减造成分布系统达到一定覆盖范围后存在信号功率不足, 覆盖不达标的问题, 必须加装干放等设备进行信号的放大。而对于直放站作为信源的分布系统目前各厂家均未有节能措施。所以说室分设备除去RRU具有节能措施外, 其余干放、直放站设备均未采用节能措施, 对公司的资源造成了一定的浪费。
3.2室内分布设备节能的可行性
通过对室内分布系统使用区域进行分析, 发现室内分布覆盖场景话务量时段性较强, 如:办公楼、车站等, 话务量主要集中在白天工作日期间, 夜间基本无通话;大型超市、商杨、购物区在晚22点至凌晨6点基本无话务量。这表明, 在零话务量时间段内, 室内分布设备是在空耗能, 浪费了大量电力资源, 企业也付出了不必要的成本。根据这一特点, 室分设备完全可以在无话务量期间关闭, 为此我们计划对干放、直放站设备加装“时控开关”装置, 按照话务分布时段对设备供电, 便可达到节能降耗的目的。
3.3“时控开关”功能和用途
“时控开关”是一款能根据用户设定的时间, 自动打开和关闭各种用电设备的电源的定时开关。广泛用于路灯、霓虹灯、广告灯、增氧机、预热预冷装置等领域用电设备的编程定时自动控制。
四、加装“时控器”实际效果
我们根据计划在新汽车站2区室分站点和阳光大厦室分点安装“时控开关”各1台。并认真统计安装后数据。通过测算, 在汽车站加装“时控开关”后, 根据该区域话务量分布趋势, 将供电时间设定为每天5:30至21:00, 该区域目前共有RRU、干放、近端机共9台, 原来每天耗电约20度左右, 加装“时控器”后每天用电降至13度左右, 可节省原来费电量的1/3。该点电费单价现为0.99元/度, 单点全年可为企业节省电费成本2529元;“阳光大厦”室分站点目前有2套设备, 未安装“时控器”前每天平均耗电在3.7度, 经了解大厦通信需求后, 将“时控器”设定为每天7:00至22:00共9个小时, 安装“时控器”后每天平均耗电为2.4度, 该点每年可节电474.5度。
为保证降本不降效, 不影响网络通话质量及客户感知, 实时并定期调取安装后相关区域网络平台指标及客户投诉情况进行分析, 未发现由于室分分时段供电造成客户投诉及指标下降等情况, 网络指标统计全部正常。另外“时控开关”供、断电时产生的瞬时电流值在现网干放、直放站设备的要求范围之内, 对设备的损坏较少, 且“时控开关”市场上购买方便, 自身仅需安装1节5号电池即可工作1年左右时间, 安装简便, 材料费及施工费单点在100元左右。
五、结论
通过试验, 证明“时控开关”安装后可有效减少室分设备耗电, 同时保护、延长室分设备的使用寿命, 建议室分设备生产厂家后期设备生产时直接将定时功能集成到设备中。相信通过“时控器”的安装使用和合理设置, 必将为企业节约大量资金成本的同时, 切实起到节能降耗、降本增效的目的。
摘要：室内分布大量建设, 势必增加网络的成本支出, 就该类系统的节能措施和实际应用效果进行了探讨, 对于节能具有重大的意义。
室内分布系统的共建共享策略 篇4
室内覆盖系统作为解决深度覆盖、提升用户感受和分流业务量的有效手段, 近年在国内开展了大规模建设。由于目前各运营商的移动通信业务重点领域相似, 室内覆盖系统的建设目标大多重复, 如果由各运营商独立建设, 不但建设协调工作量大, 而且重复建设带来资源浪费也非常严重。在满足运营商网络性能指标的前提下, 通过对室内分布系统进行共建共享, 可有效节约建设资源和时间, 降低对环境的影响, 有助于解决站址资源稀缺场所进入难等问题。
技术可行性
1.工作频率
室内分布系统综合接入多系统频率涵盖CDMA、GSM9 0 0、GSM180 0、WCDMA、T D-S C D M A、W L A N等工作频段, 通常范围800～2500MHz。目前市场上大部分厂家都能提供满足工作频带为800MHz～2500MHz要求的无源器件。
2.系统间干扰
多系统共享天馈系统后, 各系统间存在边带杂散噪声、交调噪声等因素, 引起系统间干扰。
3.系统间功率匹配
多网合一系统由于系统制式、设备以及不同频率无线信号传播损耗上的差异, 会产生多系统功率匹配问题。小型室内覆盖系统往往只有一两个信源接入点, 一般采用1:1的信源配置方式, 低频段系统容易存在功率冗余的情况。中大型室内覆盖系统往往有多个信源接入点, 可以采用低频段系统信源分路后再与高频段信源合路等方式, 充分利用各系统信源功率, 但会增加系统的设计和工程实施难度。
4.有源器件使用
不同系统的工作频率和带宽不同, 并且存在相互干扰可能, 通常有源器件独立使用。
5.合路器插损
多系统合路时需在天馈系统中插入双频或多频合路器, 将造成一定信号功率损耗, 可以通过加大信源功率或增加干放等来弥补。
多系统综合接入解决方案
工程中对合路系统较少的中小规模场景, 可采取宽频合路器进行综合接入, 对于规模较大的复杂多系统合路场景, 一般采用POI进行综合接入, 以更好地抑制多系统间干扰, 同时可提供监控功能, 但采用POI成本较高, 需要使用一定机房资源。
1.集中合路方式
对于合路的系统数量较少的中小规模场景, 可以采取宽带合路器的集中合路方式, 各系统间干扰抑制主要依靠合路器滤波器完成, 可扩展性相对较差, 干扰控制难度较大。
2.POI合路方式
当需要合路的系统数量较多且规模较大时, 可以采用POI合路方式, 具有干扰抑制能力强和可扩展性强的优点。对于特别复杂的多系统合路, 可采用收发分缆方式, 充分削弱杂散、交调等干扰, 控制多系统交调干扰对系统的影响。
应用案例
某省通信大厦地面楼高13层, 地下2层为停车场, 1F为大厅及配电房等, 2F-13F为办公室、通信机房及会议室等, 需实现室内覆盖工程总面积15000m2。要求实现三个运营商多个系统 (中国电信CDMA 1x和EV-DO、WL AN, 中国移动GSM 900MHz、TD-SCDMA、WLAN, 中国联通GSM1800MHz、WCDMA、WLAN) 的综合接入。
综合考虑各运营商各个系统的网络性能要求, 选择POI系统进行综合接入。GSM、CDMA、TD-SCDMA等系统的BBU信源安装于底层电信机房, RRU或微蜂窝信源安装于大楼7/8层弱电间。WLAN部分采用共享AP、共用频点、平均分享空口带宽的方案, 有效克服多运营商WLAN共存时频率干扰问题。如图2所示。
通过干扰分析和杂散分析, 得出, 采用高隔离度POI系统可以将各系统干扰电平降至其他系统干扰门限以下, 确保实现安全共建共享。
工程完工后经过测试, 各系统各项网络性能指标均达到相关运营商建设验收要求。
结论
室内分布系统的设计与研究 篇5
关键词：室内覆盖,信号源,信号分布方式
1 引言
随着城市里移动用户的飞速增加以及高层建筑越来越多, 话务密度和覆盖要求也不断上升。这些建筑物规模大、质量好, 对移动电话信号有很强的屏蔽作用。在大型建筑物的低层、地下商场等环境下, 移动通信信号弱, 手机无法正常使用, 形成了移动通信的盲区和阴影区;在中间楼层, 由于来自周围不同基站信号的重叠, 产生乒乓效应, 手机频繁切换, 甚至掉话, 严重影响了手机的正常使用;在建筑物的高层, 由于受基站天线的高度限制, 无法正常覆盖, 也是移动通信的盲区。另外, 在有些建筑物内, 虽然手机能够正常通话, 但是用户密度大, 基站信道拥挤, 手机上线困难。特别的是移动通信的网络覆盖、容量、质量是运营商获取竞争优势的关键因素。网络覆盖、网络容量、网络质量从根本上体现了移动网络的服务水平, 是所有移动网络优化工作的主题。室内覆盖系统正是在这种背景之下产生的。
2 实现室内覆盖的方法
室内覆盖是针对室内用户群、用于改善建筑物内移动通信环境的一种成功的方案。近几年在全国各地的移动通信运营商中得到了广泛应用。其原理是利用室内天线分布系统将移动基站的信号均匀分布在室内每个角落, 从而保证室内区域拥有理想的信号覆盖[2]。实现室内覆盖的技术方案可分为3种:宏蜂窝无线接入方式、微蜂窝有线接入方式和直放站 (Repeater) 。
2.1 宏蜂窝无线接入方式
随着运营商对成本和网络资源利用率的注重, 宏蜂窝方式在最近一年出现升温的势头。宏蜂窝无线接入方式是以室外宏蜂窝作为室内覆盖系统的信号源, 即无线接入方式。适用于低话务量和较小面积的室内覆盖盲区, 在市郊等偏远地区使用较多。
宏蜂窝方式的主要优势在于成本低、工程施工方便, 并且占地面积小;其弱点在于对宏蜂窝无线指标尤其是掉话率的影响比较明显。目前, 采用选频直放站并增加宏蜂窝的小区切换功能可以缓解这一矛盾, 当对应的宏蜂窝频率发生变化时, 直放站选频模块需要作相应调整。
2.2 微蜂窝有线接入方式
微蜂窝有线接入方式是以室内微蜂窝系统作为室内覆盖系统的信号源, 即有线接入方式。适用于覆盖范围较大且话务量相对较高的建筑物内, 在市区中心使用较多。
改善高话务量地区的室内信号覆盖, 微蜂窝是最佳解决方案。与宏蜂窝方式相比, 微蜂窝方式是更好的室内系统解决方案。微蜂窝方式的通话质量比宏蜂窝方式要高出许多, 对宏蜂窝无线指标的影响甚小, 并且具有增加网络容量的效果。但微蜂窝在室内使用时, 受建筑物结构的影响, 使其覆盖受到很大限制。对于大型写字楼等, 如何将信号最大限度、最均匀地分布到室内每一个地方, 是网络优化所要考虑的关键。且微蜂窝方式的弱点在于成本较为昂贵, 需要进行频率规划, 需要增建传输系统, 网络优化工作量大。因此, 对宏蜂窝方式亦或微蜂窝方式的选取, 需要综合权衡移动网络和运营商的多方面因素才能定夺。
2.3 直放站 (Repeater)
直放站 (Repeater) 就是在室外站存在富余容量的情况下, 通过直放站 (Repeater) 将室外信号引入室内覆盖盲区。直放站不需要基站设备和传输设备, 安装简便灵活, 设备型号也丰富多样, 在移动通信中正扮演越来越重要的角色。直放站的应用场合主要有以下几种:扩大服务范围, 消除覆盖盲区;在郊区增强场强, 扩大郊区站的覆盖;沿高速公路架设, 增强覆盖效率;解决室内覆盖;将空闲基站的信号引到繁忙基站的覆盖区内, 实现疏忙。使用微蜂窝和直放站的比较表1所示。
3 室内覆盖系统的组成
室内覆盖系统主要由信号源和信号分布系统两部分组成。信号源的产生主要是通过直放站、增加微蜂窝 (基站) 和增加微蜂窝 (基站) 加直放站3种方式产生的, 如图1所示。直放站做信号源时, 信号源的提去主要通过直放站的施主天线直接从附近基站提取信号;用耦合器从附近基站耦合部分信号通过光纤传送到盲区内的直放站。用耦合器从附近基站耦合部分信号通过电缆传送到盲区内的直放站[3]。
信号分布的基本方式主要是无源天馈分布方式、有源分布方式、光纤分布方式和泄漏电缆分布方式。无源天馈分布方式通过无源器件和天线、馈线, 将信号传送和分配到室内所需环境, 以得到良好的信号覆盖。有源分布方式通过有源器件和天馈线进行信号放大和分配。光纤分布方式主要利用光纤来进行信号分布。适合于大型和分散型室内环境的主路信号的传输。泄漏电缆分布方式信号源通过泄漏电缆传输信号, 并通过电缆外导体的一系列开口, 在外导体上产生表面电流, 从而在电缆开口处横截面上形成电磁场, 这些开口就相当于一系列的天线起到信号的发射和接收作用。它适用于隧道、地铁、长廊等地形。
总的来说, 信号分布系统根据覆盖区域的具体情况, 组合无源、有源、光纤、泄漏等方式, 进行综合性的分析。在实际使用中, 室内分布系统可使每个微蜂窝覆盖范围增至几十层楼左右;如果加装干线放大器, 覆盖范围还可大幅度增加。一个完备的室内分布系统应能够通过一个特定的接口, 取得基站的下行信号, 均匀地分布到指定场所的每一处。同时, 又将这场所的每一处的基站上行信号收集到后, 均匀地送达特定的接口。
4 室内覆盖系统的设计
构成室内分布系统的主要设备是:馈线、天线、干线放大器、延长放大器以及耦合、功分等无源器件。在系统设计上主要考虑的是能量分配的问题。室内覆盖系统的设计, 包括微蜂窝系统、传输系统、室内分布系统、电源系统共4部分内容。设计考虑的主要因素:信号源、场强分布、上行信噪比、互调干扰、上下行平衡、传输和分配损耗、施工难度、造价[4]。场强分布的一般设计标准如表2所示。
场强分布 (室内空间传输损耗模型) :L=PL+10*N*Lgd (米) +FAF
式中, P L为距天线1米处的路径衰渐典型值为30dB。N为同层衰减指数:办公楼中, N=3.25;一般建筑中, N=2.76;商场中, N=2.18。FAF为路径损耗附加值:玻璃的FAF为8dB;隔墙的FAF为10-15dB;预制板的FAF为20-30dB。
在上行信噪比的设计中, 如果基站的白噪声为-120dBm, 为了保证接收机的灵敏度, 需要设置上行增益, 使上行链路的总输入噪声小于-120dBm。如基站输出P=43dBm, 输入到直放站为-40dBm, 即有效路径损耗为83dB, 那么直放站的上行增益设置一定要小于83dB;如只有直放站是有源器件, 噪声系数为5dB, 增益应设为小于78dB。如增益设为80 dB, 直放站总的噪声-115dBm (白噪声+噪声系数) , 在输出口变为-35dBm, 经过83dB的有效路径损耗输入到基站为-118dBm, 大于源噪声-120dBm, 使基站接收机灵敏度降低2dB。室内覆盖所需设备及其参数如表3所示。
通过理论分析, 完成室内覆盖系统的设计, 如图2所示。
一个好的室内覆盖系统应该以最少的设备满足设计要求;不会因增加室内覆盖系统而影响整个网络的性能;应该兼容所有移动通信体制;使用寿命长, 具有远程监控能力, 管理维护方便。
5 结论
目前, 从移动通信运营商的战略眼光来看, 室内覆盖系统对于运营商提高服务水平、增强竞争实力、树立企业形象, 具有不可低估的作用。随着移动通信网络优化工作的深入展开, 室内覆盖系统已经成为一种重要的优化手段运用于网络优化工作中。
参考文献
[1]陈永欣, 谭立强.浅谈室内覆盖系统的测试.无线电技术与信息.2007年10期
[2]梁鹏.室内分布系统设计.电信工程技术与标准化, 2006年27卷1期
[3]张毅.室内无线覆盖系统浅析.山西通信科技.2006年27卷1期
LTE室内分布系统设计流程 篇6
室内分布系统设计流程如下图1所示。
1 收集站点信息
网络规划工程师通过与运营商及相关客户沟通, 获取要求覆盖的位置信息、容量需求, 以及要求达到的服务等级等资料。通过这些资料, 可以大致确定哪些地点可能需要安装室内分布系统。
要根据投诉, OMC分析结果, 寻找网络覆盖的盲区、弱区;对小区覆盖, 在高建筑和话务量忙区等要确定覆盖站点。应确定对哪种建筑物 (如地下停车场、大型超市、写字楼、住宅楼、娱乐场所等) 进行室内信号覆盖, 同时根据建筑物内的人员职业分布情况估算其中潜在的移动用户数量, 从而进一步估算出该场所潜在的话务量。可采用站点估测表进行初步统计, 站点估测表如下表1所示。
对于某个准备建设室内分布系统的具体位置, 正式设计前, 需要收集周围小区的信息, 包括位置、扇区朝向、相对于该位置的方向、设计的容量、当前的实际容量等信息, 以便该位置选用合适的设备和接入方式。比如采用射频直放站作为信号源, 则需要有良好的信号源, 施主基站需要有足够的富余话务量;如果微蜂窝或光纤直放站作为信号源, 则需要确保传输到位。
2 站点勘察
确定了哪些位置需要建设室内分布系统后, 需要对这些位置进行实地勘察, 收集建筑物的楼层分布情况和现有网络的信号分布等信息, 最好能得到大楼的设计平面图。收集的信息主要包括以下内容。
(1) 楼层信息, 包括层数, 是否包括地下室、地下停车场等难以覆盖的区域, 楼内的人员分布情况 (包括工作人员和流动人口) 。
(2) 收集楼内的信号分布情况的信息, 主要包括各楼层接收到的信号来自哪个小区, 信号的强度等, 可直接利用手机或通过测试获得, 对地下室、地下停车场、电梯等场所需要重点关注。
(3) 考察可能的天线安装位置、电缆安装位置, 为选用合适的室内信号分配方式提供参考。
(4) 如果采用射频直放站作为信号源, 还需要勘察施主天线的安装位置。
(5) 为各种可能的天线安装位置进行拍照。
3 设备、接入方式选择
TD-LTE系统主要设备类型为基带拉远型 (BBU?+?RRU) 基站。根据中国移动集团“十二五”规划, TD-LTE主要承载高速数据业务 (>500kbit/s) , 并具备承载语音业务的能力。TD-LTE数据速率覆盖要求如下:在室内单小区20MHz组网情况下, 要求单小区平均吞吐量满足DL40Mbit/s/UL10Mbit/s;若实际隔离条件不允许, 可以按照单小区10MHz、双频点异频组网规划, 要求单小区平均吞吐量满足DL20Mbit/s/UL5Mbit/s/10Mbit/s。
4 容量分析
LTE容量估算的方法不同于传统的容量估算方法, 影响LTE容量估算的因素较多, 包括环境、多天线技术、干扰消除、调度算法、设备性能等因素, 因此不能简单地利用公式来进行计算。目前, 业界主要通过系统仿真和实测统计数据的方法获得各种无线场景下、网络和UE各种配置下的小区吞吐量和小区边缘吞吐量;在实际规划时, 根据规划地的具体情况, 查表确定LTE的容量。
5 传播路径损耗分析
对于室内分布系统覆盖的各个区域, 需要分析一下前期初步估计的天线的覆盖情况, 此时需要利用室内信号的传播模型, 对传播路径损耗进行估算。
在TD-LTE中, 不存在电路域业务, 只有PS域业务。不同PS数据速率的覆盖能力不同, 在覆盖规划时, 须首先确定边缘用户的数据速率目标。不同的目标数据速率的解调门限不同, 导致覆盖半径也不同。TD-LTE在进行覆盖规划时, 可以灵活地选择用户带宽和调制编码方式组合, 以应对不同的覆盖环境和规划需求。由于TD-LTE系统采用了OFDM多址接入方式, 不同用户间频率正交, 使得同一小区内的不同用户间的干扰几乎可以忽略, 但小区间的同频干扰依然存在, 不同的干扰消除技术对小区间业务信道的干扰抑制效果不同, 从而影响TD-LTE链路预算。此外, 不同的多天线传输方式会带来不同的多天线增益, 而较高的频段也会带来相应的传播损耗。这都使得TD-LTE的链路预算相比较于2G/TD-SCDMA有较大的差别。表2为TD-LTE室内覆盖系统 (E频段) 的链路预算表。
在当前指标要求下, 根据理论计算出的TD-LTE室内分布系统最大允许路径损耗与TD-SCDMA基本相同, 且实际工程设计中, TD-SCDMA室内分布系统规划中已经考虑了为E频段引入预留的覆盖余量需求, 因此可基本参照现有TD-SCDMA系统进行天线点间距设置。
(1) 无遮挡环境, 如地下停车场、候机厅、购物商场、大型超市等, MIMO天线情况下, 覆盖半径按10~16m取值。
(2) 有多隔断遮挡环境, 如写字楼、住宅楼、娱乐场所等, MIMO天线情况下, 覆盖半径按6~10m取值。
6 功率分配预算
根据前期测试得到的现有网络对室内区域的覆盖情况, 以及传播路径损耗分析得到的信号衰减情况, 可以估算出室内分布系统满足室内区域覆盖所需要的发射功率。
TD-LTE室内分布选用BBU+RRU作为信源, TD-LTE单通道20M带宽的发射功率按37dBm (20W设备, 4载频) 计算。
7 切换规划
室内分布系统小区切换区域的规划建议遵循以下原则。
(1) 切换区域应综合考虑切换时间要求及小区间干扰水平等因素设定。
(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。
(3) 电梯的小区划分:建议将电梯与低层划分为同一小区, 电梯尽量使用与电梯同层小区信号覆盖, 确保电梯与平层之间的切换在电梯内发生。
8 系统方案设计
根据前期选定的信号源和接入方式、传播路径损耗分析和功率分配、天线的安装位置和走线位置、功率分配方案等信息, 形成最终的设计施工方案。施工方案中应包括:系统框架图、天线位置分布图、所使用的分路器和耦合器等器件的种类、所使用的馈线种类、天线型号、选择基站主控单元和分布单元的类型等。经过运营商和业主确认后, 进入工程施工。
接下来进行参数规划。参数设置的目的是使手机进入建筑物内部以后, 保证其在大部分时间内占用室内分布系统的信号, 因此它的参数设置必须结合周围的无线环境和周边基站的性能进行。还要设计室内分布系统的安装布线。分布端的主馈线应由信源引出, 通过线井分别铺设至各层, 各层分布的馈线走吊顶上方线路。竖井和平面所使用的馈线应用扎带扎紧, 防止电缆自重拖动接头。馈线弯曲应严格符合最小弯曲半径要求, 馈线布放应严格按照弱电桥架走线。所有器件均要良好固定, 做到美观整洁, 不影响大楼整体形象。
参考文献
[1]张传福等.TD-SCDMA通信网络规划与设计[M].北京:人民邮电出版社, 2009
CMMB室内分布系统解决方案 篇7
1 室内分布系统介绍
由于建筑物对CMMB无线信号有很强的屏蔽作用, 在建筑物深室内、低层、地下层、电梯、地铁和隧道等各种场所可能存在C M M B信号盲区, 针对C M M B无线网络信号的现状, 建设室内分布系统可以有效地解决这些问题。
C M M B室内分布系统是通过接收天线耦合室外的CMMB无线信号, 经补点器进行信号的放大和优化处理, 再通过室内架设的天馈系统发射出来, 从而达到室内覆盖要求的系统。
使用室内分布系统来实现室内盲区覆盖和网络优化, 其特点:在不增加基站数量的前提下保证网络覆盖质量;其造价远低于有同样效果的无线发射系统;与基站相比, 结构简单、投资较少;工程简单、安装方便快捷。
2 CMMB室内分布补点器介绍
由于CMMB覆盖网络是广播网, 只存在下行链路, 无上行链路, C M M B的补点器只需要单向地将信号放大;CMMB补点器通过天线收取的CMMB射频信号, 通过滤波器对带外的信号进行隔离, 将滤波后的信号通过低噪放, 再经过功率放大器放大后, 通过重发天线发射到待覆盖区域, 从而达到发射机与终端的信号中继传递。CMMB补点系统原理见图1。
3 设备网络监控介绍
该系统设备具有本地/远程监控功能, 可根据具体的工程需要选择本地和远程监控的功能;在本地调试时, 可通过串口/USB直接监控系统参数, 也可以通过无线的方式, 修改系统参数;维护人员在控制中心内就可登录各个目标站, 根据整个系统的需要, 随时修改系统参数, 监测有源模块的工作情况。系统监控模式见图2。
4 成功案例——北京理想国际大厦
北京理想国际大厦, 位于北京海淀中关村高科技广场, 是一栋综合办公大厦, 其人性化设计风格和精良的施工、完善超前的配套服务设施, 备受业内外关注。该大厦外立面装饰为金属铝板及镀膜LOW-E玻璃半隐框中空玻璃幕墙, 配不锈钢点接式钢化玻璃幕墙。隔音隔热, 环保节能, 但造成无线信号衰落, 室内CMMB移动多媒体信号很不稳定。经现场测试, 室外接受CMMB信号为-65dBm, 室内公共区域接收CMMB信号在-85dBm左右, CMMB终端无法正常收视, 影响收视效果。该大厦占地面积7800m2, 总使用面积70000m2, 分A, B两个区域。
系统覆盖区域:覆盖该大厦。采用10W CMMB室内补点器, 在综合考虑隔离度、主机增益、天线安装位置、覆盖区场强等因素下进行工程实施, 并可通过远程操作更改功率大小, 开关机, 查询告警等。
室内分布系统防干扰方法研究 篇8
1 室内分布系统干扰分析
1.1 室内分布系统干扰机理
信号干扰分为干扰源与干扰对象, 干扰源是向空间辐射信号的发射装置, 干扰对象是接受辐射信号的接收装置, 对于一个系统来说接受本系统发出的信号是有用的信号, 其他系统是干扰信号。一个系统发射装置发出的信号对另一个系统接收装置接收后, 会对其性能产生影响, 导致信号质量下降, 丢失以及通信被阻断等一些问题的出现, 对接收系统产生干扰。
1.2 干扰类型
按照干扰信号产生机理的不同可以将干扰源划分为以下四类:1) 带内发射信号;2) 带外辐射;3) 杂散;4) 互调四种。
1.3 原因与危害
移动信号产生的原因可以分为网内干扰与网外干扰两方面:
1.3.1 网内干扰
对移动信号产生干扰的网内干扰的主要内容有:1) 设备性能下降, 如天馈线系统驻波比过大会产生网络干扰, 影响通信质量;2) 参数设置不合理, 使得不同系统通信区域产生交叉问题, 从而产生干扰;3) 自身产生的频率是主要干扰的原因, 分为同频干扰与邻频干扰两方面, 其会导致通知质量下降, 服务能力差, 严重影响网络运行。
1.3.2 网外干扰
对移动信号产生干扰的网外干扰的主要内容有:1) 外界频率因为通信地区规划不合理以及设备的性能下降引起的对设备的工作频点干扰;2) 网络功率控制不规范性, 由于之间存在差异性, 导致在室内分布系统使用中出现功率损害问题。
2 杂散干扰分析
杂散干扰指的是一个系统内发射频段杂散发射进入另一个系统接收频段内, 从而产生干扰, 杂散干扰直接影响系统的灵敏度接收的好坏。本文以CDMA, GSM, TD-SCDMA, W-CDMA为研究对象, 进行杂散干扰的分析与研究。
计算各个系统的信道带宽内的热噪声公式如2-1所示, 其中K表示波尔兹曼常数, 数值为1.381×10-23W/Hz/K;T表示绝对温度, 数值为290K;B表示射频载波带宽 (Hz) , 扩频系统使用码片速率。
衡量系统接收灵敏度的指标计算公式为2-2所示, 其中NF表示系统噪声系数, 一般以灵敏度恶化或者下降0.8dB为基准, 则干扰比系统接收灵敏度低的数值为6.94dB。
根据计算与各个系统发射的相关指标, 如表2-1所示, 关于CD-MA, GSM, TD-SCDMA, W-CDMA的热噪声, 频率范围、极限值等技术指标。
对于杂散干扰, 可以通过隔离度的方法来避免接收装置信号恶化, 计算公式如2-3所示, Pspu表示杂散信号的发射功率;MUL表示系统的隔离度。
适当的恶化量这里以被干扰系统接收机灵敏度恶化0.8dB计算, 即干扰系统的杂散发射功率到达被干扰系统接收机的灵敏度低7dB, 得到各个系统的被干扰下所需要的杂散隔离度如表2-2所示, 是避免某一系统对另一系统的杂散干扰所需隔离度。
3 互调干扰分析
互调干扰指的是不同的频率作用于非线性电器元件时候, 频率的相互作用产生新的频率对接收装置的频段产生的影响。互调干扰落入到系统的带宽内时候, 会严重的影响系统的性能。三阶互调干扰对互调干扰影响最大, 干扰的频率段主要有一型互调与二型互调两种组合方式。因此当出现互调干扰时, 保证互调物电平不超过杂散干扰的要求, 可以增加天线隔离的方式来防止互调干扰, 基本情形与杂散干扰相同。
互调干扰的抑制方法也可以采用2-3式子的隔离度地计算方法, 此处的Pspu为互调信号的功率, 由于其值大小计算复杂, 一般采用最大输入信号功率。
4 干扰抑制措施分析
对于通信的干扰, 首先应该进行干扰来源的分析是来自于网络内部还是网络外部, 内部可以通过调整参数与优化频率的方式来避免, 而外部采用关闭干扰源, 频率更换等措施来避免。具体一直措施如下:1) 干扰源的功率降低。降低干扰源的功率可以有效的使得多个系统的覆盖范围降低, 干扰能力得到了降低。2) 接收装置安置隔离装置。主要采用的是滤波器, 可以有效对接收装置的信号的杂散以及互调干扰进行抑制, 抑制强信号的功率, 有效的降低了接收装置的灵敏度, 提高了噪声系数。3) 修改网络参数。通过修改网络运行中的参数信息与启用个别系统的抗干扰的能力可以有效的提高网络的抗干扰的能力。例如MSTXPWR其参数为小区的网络中处于活动中的手机提供最大的发射功率, 通过减低其数值, 可以有效的对上行干扰得到改善。可以通过对发射信号的功率进行调整与参数的优化控制, 可防止信号泄漏问题。4) 控制信号泄漏。在室内需要对天线进行优化设计, 通过利用楼层之间的阻挡, 使得不至于受到外部信号的干扰。需要进行信号在建筑物的穿透能力损耗的计算, 进行室内天线与发射装置, 切换区域进行合理的规划。5) 空间隔离手段。主要通过在发射装置与接收装置之间的距离大小满足所需要最小MCL值, 达到降低干扰信号对接收装置的影响。根据天线的远近信号损失原理, 通过公式4-1进行整个基站中天线的混合隔离度 (包括水平Ih、垂直Iv以及两种混合Ie) :
其中G1与G2分别表示是发射与接收增益, d与λ分布表示天线的水平与垂直间距, θ表示天线之间的夹角大小。6) LTE技术采用通过LTE技术中的频率复用技术, 使得相邻的信号源的干扰能力尽量的远离该接收装置, 可以有效的对小区内的通信信号的干扰进行协调, 对改善用户通信质量具有重要的作用。
5 结语
随着3G网络的不断发展, 人们对通信网络的通信质量要求越来越高, 通信网络干扰影响着网络通信质量, 为此进行室内分布系统下的防干扰的方法研究具有重要的理论意义与实际意义。本文对室内分布系统干扰的机理、分类以及产生的原因进行介绍, 然后进行杂散干扰、互调干扰的分析方法的研究, 通过采用一定的隔离度计算方法, 并提出干扰的防治措施, 从而实现了对干扰有效的抑制, 优化了网络, 提高通信网络质量。
参考文献
[1]罗军.GSM系统中直放站引入码间干扰问题研究[J].移动通信, 2011.
[2]刘德全.TD_LTE室内分布系统干扰研究[J].广东通信技术, 2011.
[3]罗瑞, 刘德全等.TD_LTE与其他室内分布系统的干扰研究[J].移动通信, 2011.
[4]叶凯旋.TD_SCDMA室内分布系统的干扰及解决方案[J].广东通信技术, 2009.