移动通信信号室内覆盖原理及工程设计

第1章 无线电技术基础 1

1.1 电磁波基础 1

1.1.1 无线电波的基本概念 1

1.1.2 移动通信电磁波的工作频段 1

1.1.3 室内电磁波传播模型 3

1.2 天线技术基础 5

1.2.1 天线的作用 5

1.2.2 半波振子天线 5

1.2.3 天线方向图 6

1.2.4 天线增益 8

1.2.5 天线阻抗匹配 9

1.2.6 极化方式 9

1.2.7 工作频带和功率容限 10

1.3 传输线基础 11

1.3.1 传输线的特性 11

1.3.2 传输线阻抗匹配 12

1.3.3 射频同轴电缆 12

1.3.4 泄漏同轴电缆 13

1.4 射频常用术语 14

1.5 接收机射频指标 18

1.6 发射机射频指标 20

1.7 电磁安全 23

1.7.1 电磁安全防护国家标准 23

1.7.2 电磁辐射的计算方法 25

思考题 26

第2章 移动通信网络基础 27

2.1 GSM网络的基本原理 27

2.1.1 GSM网络概述 27

2.1.2 DCS1800技术 29

2.1.3 GSM基站的关键射频性能指标 29

2.1.4 GPRS技术 33

2.1.5 EDGE技术 34

2.2 CDMA网络的基本原理 35

2.2.1 CDMA网络概述 35

2.2.2 CDMA基站关键射频性能指标 37

2.2.3 EVDO技术 40

2.3 WCDMA网络的基本原理 42

2.3.1 WCDMA网络概述 42

2.3.2 WCDMA基站的关键射频性能指标 43

2.3.3 HSPA技术 48

2.3.4 HSPA 技术 48

2.4 TDSCDMA网络的基本原理 50

2.4.1 TDSCDMA网络概述 50

2.4.2 TD基站关键射频性能指标 52

2.4.3 TDHSPA技术 55

2.5 LTE网络的基本原理 56

2.5.1 LTE的性能目标与网络架构 56

2.5.2 LTE物理层技术与空中接口 58

2.5.3 TDLTE基站关键射频性能指标 60

2.6 WLAN网络的基本原理 64

2.6.1 802.11协议簇 64

2.6.2 WLAN网络架构 66

2.6.3 WLAN的频率划分 67

2.6.4 AP关键射频性能指标 69

2.7 LTEA网络的基本原理 74

思考题 75

第3章 信号室内覆盖的基本原理 76

3.1 信号室内覆盖技术简介 76

3.2 室内信号分布系统的组成 77

3.3 信号源 77

3.4 信号分布方式 80

3.5 室内信号覆盖常用器件 82

3.5.1 功分器 82

3.5.2 耦合器 84

3.5.3 天线 85

3.5.4 馈线及接头 89

3.5.5 干线放大器 95

3.5.6 其他器件 95

思考题 97

第4章 室内覆盖系统工程勘察与设计 98

4.1 工程选点 98

4.2 现场勘测 98

4.2.1 勘测前准备 98

4.2.2 勘测内容 99

4.2.3 模拟测试 100

4.3 网络设计指标 103

4.4 室内覆盖系统设计 107

4.4.1 容量预测 107

4.4.2 覆盖设计 110

4.4.3 信号源和分布系统的选取 112

4.4.4 切换设计和信号外泄控制 112

4.4.5 关键设备安装位置的确定 115

4.4.6 电梯覆盖方案的确定 115

4.4.7 天线布放和走线 116

4.4.8 功率分配设计 119

4.4.9 功率分配设计举例 121

4.4.10 优化修正 130

4.5 系统原理图及其标识 130

4.6 影响室内覆盖效果的因素 132

4.7 设计输出文件 134

思考题 134

第5章 多系统共存设计 135

5.1 多系统共站独立分布系统 135

5.2 多系统共分布系统 135

5.2.1 合路器方式 136

5.2.2 POI方式 137

5.2.3 混合方式 138

5.3 多系统共存干扰隔离要求 140

5.3.1 杂散干扰隔离度 141

5.3.2 互调干扰隔离度 142

5.3.3 阻塞干扰隔离度 143

5.4 系统间隔离措施 145

5.4.1 空间隔离度的计算 145

5.4.2 室内分布系统间隔离度的计算 146

思考题 147

第6章 MIMO技术及室内实现 148

6.1 MIMO技术概述 148

6.2 MIMO技术原理 148

6.3 MIMO信道容量 150

6.3.1 信道相关性 150

6.3.2 信道容量比较 150

6.3.3 MIMO的应用模式 152

6.4 多天线技术 154

6.4.1 多天线特性对MIMO性能的影响 154

6.4.2 MIMO多天线与传统天线的比较 155

6.4.3 基站MIMO多天线设置的基本方法 155

6.4.4 室内2×2 MIMO技术的实现 156

思考题 157

第7章 中继技术 158

7.1 2G引入中继技术 158

7.2 2G直放站的种类 158

7.3 直放站噪声引入分析 160

7.4 3G系统的中断技术 163

7.5 LTEA的中继技术 163

思考题 171

第8章 工程安装设计 172

8.1 主机的安装要求 172

8.2 天线的安装要求 174

8.3 器件的安装要求 175

8.4 馈线布放的要求 175

8.5 GPS天线的安装要求 177

8.6 电源与接地 178

8.7 五类线的安装要求 179

8.8 密封 180

8.9 标识 181

思考题 182

第9章 典型场景的覆盖解决方案 183

9.1 居民小区场景 183

9.2 商业办公场景 184

9.3 校园场景 188

9.3.1 校园用户及业务特点 188

9.3.2 校园建设方案 190

9.4 封闭道路场景 191

9.5 巨型场馆 197

思考题 201

附录 缩略语 202

参考文献 205

主要阐述移动通信信号室内覆盖的原理和工程设计，内容包含无线电技术基础、移动通信网络基础、 信号室内覆盖的基本原理、室内覆盖系统工程勘察与设计、多系统共存设计、MIMO技术及室内实现、中继技术、工程安装设计、典型场景的覆盖解决方案。

《移动通信多系统室内综合覆盖》从移动通信室内无线信号传输的角度出发，在介绍单个通信系统的室内覆盖的基础上，着重对多系统合路建设即综合覆盖进行了难点分析和系统设计介绍，并结合工程实例加以说明。考虑到读者的需求，在前面的章节中，对移动通信系统、射频信号的传输和无线电波的传播等有关基础知识做了铺垫性质的叙述。最后，还对多系统综合覆盖的管理进行探讨。

《移动通信多系统室内综合覆盖》理论与实践相结合，在移动通信的工程设计中具有实际指导和参考价值。可以作为移动通信工 程技术人员和管理人员的实用手册，以及大专院校通信专业师生的参考书。

目录

第1章概论

1.1陆地移动通信的发展简史

1.2移动通信系统的基本组成和工作原理简介

1.2.1移动通信系统的基本组成

1.2.2移动通信系统的简要工作原理

1.2.3移动通信的主要特点

1.2.4移动通信系统的基带信号帧结构组成

1.2.5gsm空间接口跳频扩频的时-频图

1.2.6gsm工作频段

1.3基站无线覆盖、信道频率——空间复用及组网的隔离度要求

1.3.1基站无线覆盖特性

1.3.2移动通信组网的频率配置复用与同频干扰的隔离度要求

1.3.3移动通信系统的组网频率复用系数

1.4基站无线传播的基本特性及中继覆盖的必要性

1.4.1基站无线电波传播的基本特性

1.4.2中继覆盖的必要性

1.5中继覆盖系统带来的电磁波干扰问题及对策

1.5.1重叠覆盖

1.5.2超覆盖区覆盖影响

1.5.3施主天线与覆盖天线之间的反馈干扰与隔离度问题

1.5.4具有抵消反馈干扰信号功能的新型中继直放站设备工作原理

1.6中继覆盖设备不理想带来的信号传输损伤影响

第2章陆地蜂窝移动通信中继覆盖系统设备和工程设计必备的预备知识

2.1蜂窝移动通信中继覆盖系统设备和工程设计的一般知识

2.1.1移动通信蜂窝小区基站的无缝全覆盖系统组成

2.1.2需要进一步深入讨论的中继覆盖的传输损伤影响问题

2.1.3基本预备知识及后续各章的主要内容

2.2数字通信系统的组成及各组成部分的基本功能

2.2.1数字通信系统的一般组成

2.2.2各组成部分的基本功能和要求

2.2.3无线通信传输系统的干扰噪声简介

2.3二进制最佳接收机检测技术简介

2.3.1基本的信息知识——波特与比特

2.3.2最佳接收机结构组成及信息检测性能简介

2.4基站-移动站全覆盖空间传输链路组成及设备接口特性参数简介

2.4.1基站全覆盖空间传输链路组成及空间射频接口特性参数表示方法

2.4.2gsm基站/移动站设备特性参数及发信功率与接收机灵敏度的估算方法

2.4.3td-scdma发信机和接收机射频接口主要指标参数简介

2.4.4码分多址（cdma）通信系统空间射频接口参数的确定

2.4.5基站天线主要参数（供参考）

2.5数字通信传输信号的信号体积概念

2.5.1引言

2.5.2数字通信传输信号的体积概念

2.5.3数字移动通信多址传输信号的信号体积

2.6各种移动通信多址技术体制对传输信道的适应性比较

2.6.1设备的功率利用率及对设备的线性动态范围要求比较

2.6.2对传输信道带内特性的要求比较

2.6.3对多径传输信道的适应性比较

2.6.4各种干扰信号对多址通信收发信机设备设计的影响

2.7功率放大器的非线性失真分析

2.7.1非线性失真产生的机理

2.7.2二阶失真分析

2.7.3三阶失真分析

2.7.4多载波（多路信号）通过放大器时的非线性失真分析

2.7.5讨论与结论

2.7.6功率放大器的非线性失真测量方法

2.8功率放大器的线性化技术

2.8.1引言

2.8.2造成功率放大器失真的主要因素

2.8.3功率放大器的线性化处理方法

2.8.4高线性功率放大器实现方案建议

2.9中继直放站的工作稳定性与其反馈耦合干扰讨论

2.9.1引言

2.9.2中继直放站系统的反馈干扰途径

2.9.3反馈耦合干扰信号对中继直放站工作的影响分析

2.9.4多路径反馈干扰信号影响的分析

2.10中继直放站系统设备和工程设计常用微波器件简介

2.10.1引言

2.10.2工程设计中常用的微波器件简介

第3章陆地移动通信环境中的无线电波传播的路径损耗预测

3.1概述

3.2自由空间与近地无线电波传播的路径损耗预测

3.2.1自由空间与空气空间的关系

3.2.2自由空间中无线波传播路径损耗的预测方法

3.2.3实际的发射和接收天线之间的路径损耗预测

3.3陆地视距微波电波传播基本知识简介

3.3.1小范围（半径约5km）地球表面的平面化处理

3.3.2近地面直射波与绕射波传播信道的剖面图形的绘制与几何特性介绍

3.3.3近地空间无线电波传播路径损耗预测方法

3.4陆地移动通信无线波传播的工作环境与特点讨论

3.4.1概述

3.4.2陆地移动通信无线电波转播信道的类型

3.4.3移动通信无线信道的电波传播特点

3.5移动通信无线传播信道的多径时延特性与测试实例简介

3.6移动通信多径传播信道的衰落特性测试结果与讨论

3.6.1“小尺度范围”接收信号的衰落特性实测结果

3.6.2包含有直射波传播的多径信道接收场强的衰落特性讨论

3.6.3没有直射波分量的阴影区多径信道传播特性讨论

3.6.4移动环境中的无线信道慢衰落测试与路径损耗截距方程

3.7宏基站和微基站距离-损耗斜率及截距模型经验公式简介

3.7.1宏基站距离-损耗斜率及截距模型（okumura-hata）方程

3.7.2微基站的路径损耗与距离的依赖关系测试统计分析结果

3.8室内无线电波传播路径损耗预测模型经验公式简介

3.8.1室内无线电波传播路径损耗特性测量统计结果简介

3.8.2室内对数距离路径损耗模型经验公式介绍

3.8.3预测路径损耗的其他经验公式简介

第4章移动通信中继直放站设备设计讨论

4.1中继直放站设备的基本组成及主要技术指标要求

4.1.1中继直放站系统的设备组成

4.1.2中继直放站的基本功能与要求

4.1.3中继直放站系统的主要技术指标要求

4.2常规频分双工中继直放站的种类

4.2.1中继直放站的种类划分方式

4.2.2频分双工移动通信中继直放站设备的种类

4.2.3频分双工类移动通信中继直放站设备组成

4.3td-scdma时分双工移动通信中继直放站设备设计

4.3.1td-scdma时分双工中继直放站设备组成

4.3.2td-scdma移动通信系统的空间接口信号结构组成

4.3.3帧同步信号提取与上、下行信道发、收转换开关控制信号形成方案

4.4具有消除累积噪声干扰功能的再生中继直放站设备实现方案

4.4.1为什么要设计再生中继直放站设备

4.4.2宽带光纤接入传输网络wfds系统简介

4.4.3移动通信中继覆盖传输链路的基本结构组成及各设备的参数名称

4.4.4再生中继与一般非再生中继覆盖的信号传输质量性能讨论

4.4.5再生中继系统的基本组成和工作原理

4.4.6需要进一步讨论的问题

4.5具有抵消反馈干扰信号功能的高隔离度中继直放站设备实现方案

4.5.1引言

4.5.2典型的中继直放站系统的反馈干扰信号传输途径及系统输出环路方程

4.5.3反馈干扰信号的抵消工作原理

4.5.4具有反馈干扰信号抵消功能的gsm移动通信中继直放站的实现方案

4.5.5码分多址移动通信中继直放站反馈干扰信号抵消的实现方案

4.5.6多反馈干扰路径的干扰信号的抵消实现方案

4.5.7讨论

4.5.8使用建议

4.6中继直放站系统的非线性失真测量方法

4.6.1引言

4.6.2gsm移动通信系统中继直放站设备的非线性失真测量

4.6.3wcdma移动通信中继覆盖设备的非线性失真测量

第5章移动通信中继直放站产品的利用率与质量可靠性讨论

5.1一般考虑

5.2电子产品的故障分布的一般特性

5.3电子产品或系统的质量可靠性定义简介

5.3.1引言

5.3.2产品的正确工作概率

5.3.3产品质量可靠性的其他表述方法

5.4中继直放站产品的可靠性及其对移动通信系统有效性的影响

5.4.1中继直放站产品可靠性对移动通信系统有效性的影响

5.4.2中继直放站产品的质量可靠性讨论与指标要求

5.5产品故障的维修服务工作流程

5.5.1引言

5.5.2产品故障的维修保障服务工作流程

5.5.3产品的利用率与故障维修服务的关系

5.5.4全面质量管理是提高产品利用率的保证

5.6中继直放站产品的可靠性设计和提高质量高可靠性的方法

5.6.1产品的质量可靠性和使用与制造成本费用的关系

5.6.2提高产品可靠性的方法

5.6.3可靠性的备份设计方法

5.7基于mtbf的产品质量可靠性检验验收方法简介

5.7.1引言

5.7.2mtbf指标检验验收的置信区间与故障次数的关系

5.7.3有替换定数和定时截尾试验方法

5.7.4试验性生产的agree——mtbf指标检验标准和方法简介

5.8中继直放站产品的质量可靠性的试验结果与建议

5.8.1中继直放站产品及组成模块的故障统计和可靠性试验评估结果

5.8.2产品开发总结摘录

第6章移动通信基站全覆盖的中继覆盖系统工程设计技术与方法

6.1概述

6.1.1通信工程设计的基本任务

6.1.2本章内容提要

6.2移动通信基站全覆盖系统的化简和典型结构组成特点

6.3基站全覆盖空间传输链路的基本方程组

6.3.1基站全覆盖空间传输链路的组成及相关参数简介

6.3.2基站全覆盖传输链路的基本方程组介绍

6.3.3简要说明

6.4中继覆盖系统引入基站的干扰噪声讨论

6.4.1同一基站覆盖小区内有多个中继覆盖系统并联的引入干扰噪声累积讨论

6.4.2中继直放站串联系统的干扰噪声累积讨论

6.5中继覆盖引入基站接收机的干扰噪声控制规范指标要求

6.5.1中继覆盖引入干扰噪声对移动通信信号传输性能的恶化影响讨论

6.5.2对中继覆盖引入基站接收机干扰噪声控制规范的指标要求

6.6基站-移动站系统的中继覆盖性能空间——系统容量、覆盖面积、噪声容限讨论

6.6.1引言

6.6.2各种通信系统传输信道的特点回顾与比较

6.6.3基站-移动站系统的中继覆盖性能空间——系统容量、覆盖面积和噪声容限讨论

6.7移动通信中继覆盖系统工程设计流程规范

6.7.1中继覆盖系统设备组成及有关设备参数名称

6.7.2中继直放站覆盖系统的工程设计中方法与流程介绍

第7章wfds——td-scdma移动通信室内中继覆盖系统设计举例

7.1引言

7.2宽带光纤分布接入网络系统（wfds）的设备组成和性能简介

7.2.1通信线路工程设计的一般方法简介

7.2.2wfds宽带光纤分布网络接入系统的适用范围和设备特性简介

7.2.3宽带光纤分布网络接入系统设备组成与各部分功能简介

7.2.4wfds系统组成及系统主要技术指标简介

7.3td-scdma移动通信系统的空中接口信号特性简介

7.3.1td-scdma移动通信系统的主要特性指标简介

7.3.2td-scdma移动通信系统空间接口信号帧结构

7.4wfds——td-scdma移动通信室内覆盖系统的设计计算步骤及系统组成方案

7.4.1概述

7.4.2移动通信室内覆盖工程设计步骤

7.5wfds厦门九龙城td-scdma试验点二次测试总结摘录

7.6专用基站室内覆盖设计方案的讨论与提示

7.6.1设计方案的基站功率利用问题

7.6.2wfds——td-scdma中继覆盖系统设计方案的覆盖效率讨论

7.6.3引入再生单元后的覆盖效率

7.6.4再生单元的使用限制

第8章移动通信中继覆盖系统的性能比较

8.1概述

8.2基站功率利用和覆盖效果比较

8.3各种中继覆盖系统的设备性能比较

参考文献

2100433B

第一章 概述

1．1 移动通信的概念和发展历史

1．1．1 移动通信的概念

1．1．2 移动通信演进的几个阶段

1．1．3 我国移动通信的发展历程

1．2 移动通信网络的建设

1．2．1 蜂窝移动通信系统的介绍

1．2．2 移动通信基站建设模式的转变

1．3 移动通信室内分布系统合路建设的发展趋势

1．3．1 室内分布系统建设的现状和问题

1．3．2 室内分布系统合路建设的必要性

1．3．3 室内分布系统合路建设的技术条件

第二章 移动通信系统

2．1 多址技术

2．1．1 频分多址

2．1．2 时分多址

2．1．3 码分多址

2．2 移动通信系统简介

2．2．1 GSM系统

2．2．2 CDMA系统

2．2．3 PHS系统

2．2．4 WCDMA系统

2．2．5 TD—SCDMA系统

2．2．6 CD=MA2000系统

2．2．7 数字集群系统

第三章 射频信号的传输

3．1 射频与微波传输线

3．1．1 射频的概念

3．1．2 长线和分布参数的概念

3．2 传输线理论基本知识

3．2．1 传输线方程及其解

3．2．2 传输线的阻抗与反射

3．2．3 无耗传输线工作状态分析

3．2．4 史密斯圆图

3．3 几种常用的射频与微波传输线

3．3．1 平行双线

3．3．2 同轴线

3．3．3 带状线

3．3．4 微带线

3．4 光纤

3．4．1 光通信的发展

3．4．2 光纤的传输特性

第四章 无线电波的传播

4．1 无线通信环境和传播信道

4．1．1 电波在自由空间的传播

4．1．2 移动通信传播机制和主要特征

4．1．3 电波传播中的损耗和效应

4．2 链路传播模型

4．2．1 电波传播环境的研究方法

4．2．2 链路传播模型的分类

4。2．3 建立传播模型的技术

4．2．4 链路传播模型简介

4．2．5 室内传播模型

4．2．6 室内覆盖接收电平计算和修正

第五章 分布式室内覆盖系统

5．1 信号的室内覆盖

5．1．1 室内覆盖系统的基本概念

5．1．2 室内覆盖系统的应用环境

5．2 室内分布系统

5．2．1 室内分布系统的组成

5．2．2 室内分布系．统的信号源

5．2．3 室内信号的分布与传输

5．2．4 室内分布系统的分类

5．3 射频传输型室内分布系统

5．3．1 射频传输型室内分布系统的组成

5．3．2 射频传输型室内分布系统常用的分布方式

5．4 中频传输型室内分布系统

5．4．1 中频传输型室内分布系统的组成

5．4．2 中频传输型室内分布系统的方案

5．4．3 中频传输型室内分布系统应用特点

5．5 室内分布系统设计

5．5．1 室内分布系统的设计目标

5．5．2 室内分布系统的建设和设计流程

5．5．3 室内分布系统设计解决的主要问题

5．5．4 射频传输型室内分布系统设计

5．5．5 中频传输型室内分布系统设计

第六章 多系统综合覆盖技术分析

6．1 多系统合路问题分析

6．1．1 噪声和杂散辐射

6．1．2 阻塞干扰

6．1．3 互调干扰

6．1．4 其他问题

6．2 多系统共存的干扰分析

6．2．1 移动通信系统频谱特性

6．2．2 TDD/TDD干扰分析

6．2．3 TDD/FDD干扰分析

6．2．4 FDD/FUD干扰分析

6．3 多系统综合覆盖解决方案

6．3．1 方案分类

6．3．2 方案分析

6．3．3 收发分缆系统

6．3．4 收发合缆系统

6．4 多系统合路平台

6．4．1 合路平台原理

6．4．2 收发分缆系统的合路平台

6．4．3 收发合缆系统的合路平台

6．5 室内分布系统常用器件

6．5．1 无源器件

6．5．2 干线放大器

6．5．3 天线

第七章 多系统合路综合覆盖设计举例

7．1 上海南站

7．1．1 项目基本情况

7．1．2 方案设计

7．1．3 分布系统设计

7．2 上海世纪广场

7．2．1 项目基本情况

7．2．2 方案设计

7．2．3 分布系统设计

7．3 上海长江隧道工程

7．3．1 项目基本情况

7．3．2 方案设计

7．3．3 分布系统设计

第八章 基站建设和室内综合覆盖系统的综合管理

8．1 公用移动通信基站建设的管理

8．2 室内分布系统的建设和管理

8．3 多系统室内综合覆盖需要研究解决的问题

8．3．1 多系统室内综合覆盖基站的投资问题

8．3．2 多系统室内综合覆盖基站的覆盖技术原则

8．3．3 多系统室内综合覆盖基站的技术能力标准问题

8．4 室内分布系统合路建设的进展

8．4．1 上海市推进基站集约化建设的情况

8．4．2 室内分布系统合路建设的重要意义

8．4．3 上海市室内分布系统合路建设已取得的成果

8．5 相关政策法规选编

8．5．1 《移动通信室内信号覆盖分布系统设计与验收规范》

8．5．2 上海市公用移动通信集约化无线室内覆盖分布系统租赁费政策意见

附录

附录一我国移动通信系统的运营制式及频段划分

附录二几个量之间的转换

附录三阻抗圆图

附录四同轴线缆的参数

附录五五类线衰减常数

附录六常用缩略语

参考文献 2100433B