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钻井平台GSM&WCDMA室内信号分布系统
一、方案概述
1、工程站点基本情况
钻井平台位于***，共有*层甲板需要覆盖，经与船东的工作人员共同勘测确定：由于钻井平台所处地理位置及自身结构的特点，大量金属架构，对无线信号的屏蔽较为厉害，为弱信号或盲区状态，严重影响了移动用户正常使用手机进行通话。
考虑到钻井平台的话务量以及为其内部移动用户着想，应业主的要求，结合所测数据，特做此方案，以解决钻井平台手机信号覆盖问题，并结合现在后期发展要求，在设计中天馈系统符合3G和WLAN系统的要求。
2、客户、业主联系方式
3、电磁环境基本情况
钻井平台GSM900信号现状测试表
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特征 |
移动 |
联通 |
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楼层 |
面积 |
功能 |
信号强度 |
小区号 |
通话质量 |
备注 |
信号强度 |
小区号 |
通话质量 |
备注 |
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1F |
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-9X |
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无法通话 |
G网 |
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钻井平台属于作业平台，因为距离沿岸基站较远，移动手机信号为弱信号区，严重影响了用户正常通话；因此非常有必要对其进行GSM900移动网络信号覆盖。
4、覆盖范围、目的
根据对现场认真详细的勘测和对勘测数据的分析，以及业主的要求，拟对钻井平台甲板域进行GSM900，CDMA，WCDMA移动网络信号覆盖，以解决该建筑信号弱无法通话的问题。
二、设计依据
1、设计依据
1、中华人民共和国卫生部颁发《环境电磁波卫生标准》 ；
2、邮电部《900MHz TDMA数字公用陆地蜂窝移动通信网络技术体制》（T2019-95）及《900MHz TDMA数字移动通信工程暂行规定》（内标准）；
3、CCITT和GSM900ETSI标准；
4、移动通信工程设计•人民邮电出版社；
5、张农•移动通信设计技术讲义•邮电部设计院；
6、威廉C•Y•李•移动通信设计原理；
7、Willian G.Duff.Handbook on Mobile Communications；
8、钻井平台业主对此次工程的要求。
2、设计原则
1、保证此系统能达到优良的覆盖效果，同时尽可能的降低工程成本，使系统性价比达到最高；
2、充分利用宏蜂窝基站信号，尽量减少噪声的积累；
3、考虑到环保问题，适当增加天线，降低天线口输出功率，达到良好覆盖；
4、综合考虑天线的数量、位置和输出功率，以及所覆盖的范围，保证信号的均匀分布；
5、结合楼层的结构情况、功用、装潢，合理布置天馈线系统；
三、设计思路
1、信源及设备型号的取定
该室内信号分布系统为GSM，CDMA，WCDMA覆盖，GSM包括移动及联通2G信号，WCDMA为联通3G信号。
A、信源取定：
根据现场勘测，在钻井平台顶层，由运营商宏蜂窝作为信号源，经我公司直放站放大后，进行信号覆盖。信源具体参数如下：
GSM900信源如下：
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施主基站名
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BCCH，使用频率
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施主基站LAC
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施主基站CID
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施主楼工程点距离(km)
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接收信号场强（dBm）
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跳频方式
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B、设备取定：
本设计方案拟定采用无线接入射频转发室内信号分布系统，采用直放站做为施主信源对钻井平台进行移动网络信号覆盖。
C、边缘场强的设定
GSM系统:
由于需要覆盖区域的信号为通话弱信号或盲区,因此本方案主要为钻井平台甲板域信号强度，以提高通话质量，充分吸收内部话务量，故边缘场强设定：≥-80dBm。
WCDMA系统:
根据业主要求，加上钻井平台的实际情况，我们将钻井平台甲板区域为满足语音业务要求的一般区域，边缘场强设定：Ec≥－90dBm，Ec/Io≥－12dB（保证 PS64K、CS64K、CS12.2K）。
2、覆盖方式
根据对现场勘测的实际情况，将整个覆盖区域归纳为一套天馈分布系统。
现场的模拟测试，均是以GSM900模拟信号输出功率的传播模型为参考（因为频率越高，传播损耗越大），并据此推出天线分布位置。
钻井平台甲板域信号很弱，为了保证整体的覆盖效果充分考虑将来平稳过度到3G，拟在钻井平台甲板区域共安装吸顶天线*副，玻璃钢全向天线*副，具体见天线安装示意图。
1、覆盖区域场强预测分析
根据我公司在其他地区所做的大量同类型覆盖的经验数据，在楼层内各种建筑物对各频段信号的损耗数据如下：
据此进行的覆盖效果预测计算如下：
最低信号场强估算如下：
RSSI=天线口功率+天线增益-空间损耗-遮挡损耗-多路径损耗
=11.8+2.1 dBi-57dB-15dB-10dB
= -68.1dBm
2、覆盖效果分析
根据计算结果，预测方案实施以后，各系统场强均能满足边缘场强要求。通过信源频率的合理设置和对信号干扰的控制，可确保系统受外界网络或对外界网络的影响达到最小，通话质量达到良好。依据上述分析，场强最弱点在天线与天线交叠区域。
3、系统信噪比分析
由于直放站的引入，将增加基站和直放站的噪声系数。
4、系统上、下行平衡分析
如果系统上、下行不平衡，特别是上行链路损耗强于下行链路损耗，则手机会显示较强的信号，但由于上行链路损耗过大不能保证双向通信。
本室内信号分布系统是无源与有源系统相结合的天馈分布系统，根据天馈系统的互易性，上、下行链路的损耗是相同的。
5、话务量预测分析
钻井平台甲板域内话务量预测（ERL）：
= 建筑面积×75%×1/20×20%×0.01(75%为实用面积的比率；1/20为人员与办公面积的比率；20%为手机的拥有率，0.01为人均话务量)
=2000×75%×1/20×20%×0.015=0.2ERL
查巴尔博表得,本室内信号分布系统GSM900目前载波数完全能够满足此话务容量。
6、兼容性分析
本室内信号分布系统采用的天线适用频段为：800～2500MHz；
功分器适用频段为：800～2500MHz；
耦合器适用频段为：800～2500MHz；
7、方案特点分析
A、本方案充分利用信源输出功率，考虑到室内是移动信号覆盖。为提高性能，方便施工，合理采用耦合器和功率分配器分配功率，达到天线口功率输出均匀。
B、本设计方案经过现场仔细勘测、现场模拟测试、详细了解建筑结构特点以及我公司以往同类室内信号分布系统信号覆盖的经验，合理的布放天线，主要参考GSM900信号分配，经过严密的推算，天线分布能有效覆盖。
8、工程规模
该室内信号分布系统工程对钻井平台甲板域进行移动网络信号的覆盖。共计采用吸顶天线*副，玻璃钢全向天线*副。
五、设备选型及性能指标
1、主要设备材料表
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序号
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器材名称
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型号/规格
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厂家
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1
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GSM900室内直放站
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信达易通
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2
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CDMA800室内直放站
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信达易通
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3
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WCDMA室内直放站
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信达易通
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4
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GSM900室内直放站
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信达易通
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5
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室内全向吸顶天线
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信达易通
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6
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八木天线
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信达易通
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7
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平板天线
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信达易通
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8
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耦合器
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信达易通
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9
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耦合器
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信达易通
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10
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耦合器
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信达易通
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11
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耦合器
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信达易通
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12
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耦合器
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信达易通
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13
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二功分器
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信达易通
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14
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三功分器
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信达易通
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15
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四功分器
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信达易通
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16
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馈线
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N-7/8
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珠海汉胜
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17
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馈线
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N-1/2
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珠海汉胜
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18
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接头
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N-J-7/8
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信达易通
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19
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接头
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N-J-1/2
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信达易通
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2、主要设备性能指标
GSM室内功率直放机
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工作频段
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上行： 885~909MHz
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下行： 930~954MHz
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增 益
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增益可调范围
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最大输入功率电平
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杂散与交调
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上行噪声系数
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带内波动
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驻波比
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延迟时间
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射频接头
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输出功率
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射频端口阻抗
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工作电源
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电源功耗
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环境温度
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体积（长×宽×高）
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本机监控告警
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远程报警功能
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电气性能指标
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阻抗
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频率
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增益
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前后比
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驻波比
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极化方向
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水平波瓣宽度
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垂直波瓣宽度
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功率
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接头类型
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机械性能
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单元数
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长度
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天线重量
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抗风强度
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支撑杆
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用途
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多系统室内信号分布系统功率分配
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工作频带
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插损
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阻抗
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驻波比
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功率容量
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接头类型
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体积
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重量
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环境温度
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相对湿度
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用途
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多系统室内信号分布系统功率分配
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工作频带
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插损
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阻抗
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驻波比
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功率容量
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接头类型
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体积
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重量
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环境温度
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相对湿度
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用途
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1/2″馈线
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型号
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用于分路布线，但较少使用
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用于分路布线，布线长度不超过100m
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尺寸(mm）
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内导体外径
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4.83
|
2.5
|
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外导体外径
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13.8
|
8.7
|
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绝缘套外径
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16
|
10.4
|
||
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特性阻抗（欧姆）
|
50±1
|
50±2
|
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工作频率上限（GHz）
|
>2
|
>2
|
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|
一次最小弯曲半径（mm）
|
<70
|
<27
|
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损耗 (dB/100m)
|
900MHz
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<7.2
|
<14
|
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1800MHz
|
<10.6
|
<20
|
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工作温度
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-40℃+85℃
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是否具有阻燃功能
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是
|
是
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1、总体技术指标
（1）话务量吸收：楼内话务由基站承担；
（2）覆盖区域:钻井平台甲板域由分布系统覆盖（特殊要求除外）；
场强强度：全部位置都覆盖，95%以上的区域场强应大于-**dBm。
（3）无线信道呼损率小于等于2%。上下行功率平衡在*dB内。
（4）根据国家环境电磁波卫生标准，室内天线的发射功率为*dBm/每载波以下。
（5）掉话率小于1%，呼叫建立成功率大于95%，切换成功率大于95%。
2、技术指标
GSM移动 上行：875-909MHz，下行：930-954MHz
GSM 联通 上行：909-915MHz，下行：954-960MHz
WCDMA 联通3G 上行：1940MHz-1955MHz，下行：2130MHz-2145MHz
CDMA800 电信 上行：825MHz-840MHz，下行870MHz－885MHz
七、安装说明
1、主设备的安装
3台直放站信号源主机安装在****，覆盖****。
2、天线的安装
吸顶天线固定在****，不影响室内装修美观。
3、无源器件的安装
主干馈线上的功分器安装固定在****。所有穿墙打孔处，须与业主协商穿墙打洞进入。
所有外露馈线均需加套PVC管，要求美观；在施工过程中，不得破坏机房和大楼内原有建筑结构及美观。
4、电源设备的安装
直放站信号源主机电源从配电箱取得，并安装配电箱、插座, 需接保护地。
5、其他事项的说明
系统所有馈线的两端必须标注起始点以及终止点。
严格按照钻井平台业主要求贴好主机、天线、无源器件标签，确保日后工程检验的方便。
八、电磁辐射防护
根据中华人民共和国国家标准《电磁辐射防护规定》,即国标GB8702-87,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<0. 4 W (频率为30～3000MHz)。
职业照射：在一天8小时工作时间内,电磁辐射功率密度的平均值(连续6分钟)应<2W//m2(频率为30～3000MHz)。
对电磁辐射源豁免的要求为：
１、输出功率等于或小于15W的移动无线通信设备。
２、频率为3-300000MHz时，电磁辐射体的等效辐射功率小于100N。
３、本工程天线口最强信号电平为**dBm，设人员活动范围为距天线1米以外，根据球面体公式，计算出最强功率密度为：0.0787W/m2，电磁辐射满足公众照射防护要求。
九、工程费用预算
十、附图
1、系统原理图
2、天线分布图
系统原理图：
天线点位图：
