室內(nèi)分布系統(tǒng)培訓(xùn)資料

1、室內(nèi)分布系統(tǒng)培訓(xùn)資料、室內(nèi)覆蓋分布系統(tǒng)1 .概述現(xiàn)代都市中建筑物越來越高、 越來越多、越來越密集，移動(dòng)通信的無線電信號(hào)在其間受到阻擋而衰減，另外現(xiàn)代建筑多以鋼筋混凝土為骨架， 再加上全封閉式的外裝修， 對無線電 信號(hào)的屏蔽和衰減特別厲害， 很難進(jìn)行正常的通信。 在一些高層建筑物的低層， 基站信號(hào)通 常較弱，存在部分盲區(qū)；在某些超高建筑物的高層，又沒有覆蓋。在大多數(shù)的地下建筑，如地下停車場、地下商場、地鐵、隧道等場所，通常都是盲區(qū)。在大中城市的中心區(qū)，基站密度都比較大，平均站距小于1 km,所以通常進(jìn)入室內(nèi)的信號(hào)通常比較雜亂、不穩(wěn)定。特 別是在一些沒有完全封閉的高層建筑的中、高層，進(jìn)入室內(nèi)的信號(hào)

2、非常雜亂，近處基站的信號(hào)、遠(yuǎn)處基站的信號(hào)通過直射、折射、反射、繞射等方式進(jìn)入室內(nèi)，信號(hào)忽強(qiáng)忽弱不穩(wěn)定，同頻、鄰頻干擾嚴(yán)重。手機(jī)在這種環(huán)境下使用，未通話時(shí)，小區(qū)重選頻繁，通話過程中頻繁 切換，話音質(zhì)量差，掉話現(xiàn)象嚴(yán)重。在城市的邊緣區(qū)，基站密度小，站距大，在距基站較遠(yuǎn) 的建筑物內(nèi)，因建筑材料對電磁波的損耗，移動(dòng)通信用戶在室內(nèi)的通信也受到了很大的影響和限制。特別是移動(dòng)通信的網(wǎng)絡(luò)覆蓋、容量、質(zhì)量是運(yùn)營商獲取競爭優(yōu)勢的關(guān)鍵因素。網(wǎng)絡(luò)覆蓋、網(wǎng)絡(luò)容量、網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量從根本上體現(xiàn)了移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)水平，是所有移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作的主題，室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)正是在這種背景之下產(chǎn)生的?？傊?，進(jìn)行室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)建設(shè)的直接理由是： 覆蓋方

3、面，由于建筑物自身的屏蔽和吸收作用，造成了無線電波較大的傳輸衰耗，形成了移動(dòng)信號(hào)的弱場強(qiáng)區(qū)甚至盲區(qū)； 容量方面，建筑物諸如大型購物商場、會(huì)議中心，由于移動(dòng)電話使用密度過 大，局部網(wǎng)絡(luò)容量不能滿足用戶需求，無線信道發(fā)生擁塞現(xiàn)象 質(zhì)量方面，建筑物高層空間極易存在無線頻率干擾，服務(wù)小區(qū)信號(hào)不穩(wěn)定， 出現(xiàn)乒乓切換效應(yīng)，話音質(zhì)量難以保證，并出現(xiàn)掉話現(xiàn)象。室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)為上述問題提供了較佳的解決方案。其原理是利用室內(nèi)天線分布系統(tǒng)將移動(dòng)基站的信號(hào)均勻分布在室內(nèi)每個(gè)角落，從而保證室內(nèi)區(qū)域擁有理想的信號(hào)覆蓋。2 .室內(nèi)分布系統(tǒng)原理3 . 1室內(nèi)分布系統(tǒng)的信號(hào)源的選取室內(nèi)分布系統(tǒng)的信源的選取應(yīng)綜合權(quán)衡系統(tǒng)容量、頻率

4、資源、預(yù)期收益、投入成本、預(yù) 期效果等多方面因素才能定奪。系統(tǒng)容量直接決定室內(nèi)分布系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，如容量太小將直接導(dǎo)致覆蓋區(qū)內(nèi)的信道堵塞、呼損率大幅提高、接通困難、掉話嚴(yán)重等一系列的嚴(yán)重問題。容量太大又會(huì)造成本過高和資源的巨大浪費(fèi)，因此配置合理的室內(nèi)分布系統(tǒng)的容量非常重要。以下提供工程設(shè)計(jì)中的經(jīng)驗(yàn)值：移動(dòng)通信系統(tǒng)信道配置的選擇，可通過“愛爾蘭B公式”和所需覆蓋區(qū)域的業(yè)務(wù)量中直接估算出來。一個(gè)重要的規(guī)劃參數(shù)是在峰值小時(shí)的給定時(shí)刻，所有信道均被使用的概率，這個(gè)阻塞概率用來衡量一次呼叫嘗試由于沒有空閑信道而失敗的概率，愛爾蘭B公式在假定呼叫建立時(shí)刻及通話持續(xù)時(shí)間到服從泊松（Poisson）分布情況下

5、，建立了平均信道數(shù)目、信道數(shù)目和阻塞概率之間的關(guān)系。下表給出了在不同信道數(shù)目和兩種呼損率（2% 5%）時(shí)，用愛爾蘭表示的容量。呼損率：2%載頻數(shù)1234567信道數(shù)7142230374553容量（愛爾蘭）2.98.215222835.543比率0.410.570.680.730.760.790.81呼損率：5%載頻數(shù)1234567信道數(shù)17142230374553容量（愛爾蘭）3.79.7172531.64047.5比率0.530.690.770.830.850.890.9每個(gè)用戶的業(yè)務(wù)量定義為峰值小時(shí)期間的某一給定時(shí)刻，每一給定用戶進(jìn)行通話的平均功率，其單位是愛爾蘭。GSM網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中所采用的

6、值為 0.025愛爾蘭/用戶，中國信息產(chǎn)業(yè)部規(guī)定的是0.01 0.03之間，現(xiàn)取0.02,系統(tǒng)在某一時(shí)刻所能支持的用戶數(shù)量估算結(jié)果如下:呼損率：2%載頻數(shù)1234567信道數(shù)7142230374553容量（愛爾蘭）2.98.215222835.543支持用戶數(shù)（微 蜂窩容量/每用 戶愛爾蘭值）145410750110014001775021500支持用戶群體 （按10 %的撥打算）145041007501100014000177500215000支持的客流量 （按10 %手機(jī)擁后舉）1450041000750011000014000017750002150000呼損率：5%載頻數(shù)1234567

7、信道數(shù)7142230374553容量（愛爾蘭）3.79.7172531.64047.5支持用戶數(shù)（微 蜂窩容量/每用 戶愛爾蘭值）1854858501250158020002375支持用戶群體 （按10 %的撥 打算）18504850850012500158002000023750支持的客流量 （按10 %手機(jī)擁后舉）185004850085000125000158000200000237500平均每用戶忙時(shí)話務(wù)量：0.02Erl用戶呼損率：2%直放站覆蓋區(qū)域的話務(wù)量不超過其施主基站話務(wù)量的40%當(dāng)直放站覆蓋區(qū)域的話務(wù)量超過其施主基站話務(wù)量的40%時(shí)，應(yīng)改換宏蜂窩或微蜂窩基站作信源。舉例話務(wù)量

8、計(jì)算室內(nèi)分布系統(tǒng)信源選擇的比較使用基站使用直放站1.是否增加容量根據(jù)需要增加容量不能增加容量2.信號(hào)質(zhì)量好3.對網(wǎng)絡(luò)的影響小控制不好影響很大4.是否需要傳輸設(shè)備聿亞不需要5.是否常要重新頻率規(guī)劃聿亞不需要6.是否需要調(diào)整參數(shù)聿亞支持7.是否支持容量動(dòng)態(tài)分配小支持（容量預(yù)分配）支持8.是否支持多運(yùn)營商不支持支持9.安裝時(shí)間較長較短10.投資較多較少2. 2室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)組網(wǎng)如圖中所示，室內(nèi)分布系統(tǒng)主要由信號(hào)源設(shè)備（宏蜂窩基站、微蜂窩、光端機(jī)、光 纜）；室內(nèi)有源放大設(shè)備（直放站、干線放大器）及其相關(guān)器件（同軸電纜、泄漏電纜、 功分器、耦合器、合路單元、室內(nèi)重發(fā)天線）等組成。室內(nèi)分布的組網(wǎng)分類室內(nèi)分布

9、系統(tǒng)的組網(wǎng)按照信號(hào)源有以下幾種接入方式：（1）宏蜂窩作信源接入信號(hào)分布系統(tǒng)；（2）微蜂窩作信源接入信號(hào)分布系統(tǒng)；（3）直放站作信源接入信號(hào)分布系統(tǒng)。分別論述如下：（1）宏蜂窩作信源接入信號(hào)分布系統(tǒng)是以宏蜂窩基站作為信號(hào)分布系統(tǒng)的信號(hào)源。宏蜂窩作信號(hào)源容量大、覆蓋范圍廣、信號(hào)質(zhì)量好、容易實(shí)現(xiàn)無源分布、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化簡單，是室內(nèi)分布系統(tǒng)最好的接入方式。但宏蜂窩成本較為昂貴，且需有傳輸通路，建設(shè)周期長。（2）微蜂窩作信源接入信號(hào)分布系統(tǒng)是以微蜂窩基站作為信號(hào)分布系統(tǒng)的信號(hào)源。由于微蜂窩本身功率較小，只適用于較小面積的室內(nèi)覆蓋，若要實(shí)現(xiàn)較大區(qū)域的覆蓋，就必須增加微蜂窩功放。 與宏蜂窩相比微蜂窩成本較低、對環(huán)

10、境要求不高、施工方便等，所以微蜂窩作信號(hào)源使用也較為廣泛。微蜂窩+功放接入信號(hào)分布系統(tǒng)（3）直放站作信源接入信號(hào)分布系統(tǒng)是利用施主天線空間耦合（無線直放站）或利用耦合器件直接耦合存在富余容量的基站信號(hào)（光纖 移頻），再利用直放站設(shè)備對接收到的信號(hào)進(jìn)行放大為信號(hào)分布系統(tǒng)提供信號(hào)源。直放站以其靈活簡易的特點(diǎn)成為解決小容量室內(nèi)分布系統(tǒng)的重要方式。安裝簡便靈活，設(shè)備型號(hào)也豐富多樣，在移動(dòng)通信直放站中也扮演著重要的角色。直放站作信源接入信號(hào)分布系統(tǒng)有以下應(yīng)用方式：1）無線直放站（通過直放站的施主天線直接從附近基站接收信號(hào)）2）光纖直放站（用耦合器從附近基站耦合部分信號(hào)通過光纖傳送到欲覆蓋區(qū)的直放站放站3

11、）移頻直放站室內(nèi)分布系統(tǒng)根據(jù)傳輸媒介分為：（1）射頻無源分布系統(tǒng)；（2）射頻有源分布系統(tǒng)；3）光纖分布方式4）泄露電纜分布方式1）射頻無源分布系統(tǒng)源系統(tǒng)主要由分/合路器、功分器、耦合器、饋線、天線組成。無源系統(tǒng)沒有有源設(shè)備故所以障率低、可靠性高、幾乎不需要維護(hù)、且容易擴(kuò)展。但信號(hào)在饋線及各器件中傳遞時(shí)產(chǎn)生的損耗無法得到補(bǔ)償，因此覆蓋范圍受信源輸出功率影響較大。信源輸出功率大時(shí)， 無源系統(tǒng)可應(yīng)用于大型室內(nèi)覆蓋工程，如大型寫字樓、商場、會(huì)展中心等；信源功率較小時(shí)，無源系統(tǒng)僅應(yīng)于小范圍區(qū)域覆蓋，如小的地下室、超市等。如下圖：2）射頻有源分布系統(tǒng)有源系統(tǒng)主要由干線放大器、功分器、耦合器、饋線、天線組成

12、。有源系統(tǒng)中的有源設(shè)備可以有效補(bǔ)償信號(hào)在傳輸中的損耗，從而延伸覆蓋范圍， 受信號(hào)源輸出功率影響較小。 有源系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于各種大中型室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)工程。如下圖：壁掛天線3）光纖分布方式光纖分布系統(tǒng)是采用光纖作為傳輸介質(zhì)，由覆蓋端機(jī)（主單元、接口單元）、遠(yuǎn)端覆蓋單元、天線、光分/合路器件組成。由于光纖損耗小，適合于長距離傳輸，該系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于大型寫字樓、酒店、地下隧道、居民樓等室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的建設(shè)。如下圖：主機(jī)信號(hào)源通過泄漏電纜傳輸信號(hào)，并通過電纜外導(dǎo)體的一系列開口，在外導(dǎo)體上產(chǎn)生表面電流，從而在電纜開口處橫截面上形成電磁場，這些開口就相當(dāng)于一系列的天線起到信號(hào)的發(fā)射和接收作用。它適用于隧道、地鐵、長

13、廊等地形。如下圖：FJL射頻分臺(tái)路器微蜂寓基站信號(hào)源一直站幾種信號(hào)分布方式的比較:信號(hào)分布方式優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)1.無源天饋分布方式成本低、無源器件，故障率低、無需供電，安裝方便、無噪聲累積、寬頻帶系統(tǒng)設(shè)計(jì)較為復(fù)雜、信號(hào)損耗較大時(shí)需加干放2.有源分布方式設(shè)計(jì)簡單，布線靈活，場強(qiáng)均勻頻段窄，多系統(tǒng)兼容困難； 需要供電，故障率高、有噪聲 積累，造價(jià)高3.光纖分布方式傳輸距離遠(yuǎn)，布線方便，性和 傳輸質(zhì)里好。造價(jià)高4.泄漏電纜分布方式場強(qiáng)分布均勻，可靠性高；頻 段寬，多系統(tǒng)兼容性好。造價(jià)高，覆蓋半徑小。確定了室內(nèi)分布系統(tǒng)的信源的接入方式和信號(hào)的分布方式即完成室內(nèi)分布系統(tǒng)的組網(wǎng)方2. 3多系統(tǒng)共用信號(hào)分布系統(tǒng)組網(wǎng)

14、隨著地鐵、大型展館、大型建筑群的出現(xiàn)室內(nèi)分布系統(tǒng)也出現(xiàn)新的特點(diǎn)。多運(yùn)營商、多 種通信制式共用信號(hào)分布系統(tǒng)成為被廣泛應(yīng)用的解決方法。2.3.1多系統(tǒng)共建的可行性分析（增加分析部分見機(jī)場資料）多個(gè)運(yùn)營商的投資，大量的基礎(chǔ)設(shè)施對網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)速度大大的提高和降低建設(shè)成本。POI是信號(hào)公共的輸入輸出平臺(tái)其實(shí)現(xiàn)功能如下：（POI 公共輸入輸出平臺(tái)）POI參數(shù)工作頻段CDMA800825 835MHz/870 880MHzGSM900909915MHz/954 960MHzDCS180017451755MHz/1840 1850MHz3G19201980MHz/2110 2170MHz帶內(nèi)插損w 5dB (3

15、G)& 1.5dB (其它)最大輸入功率（dBm）CDMA80043/« 1 tWGSM90040/tW, 2 tW ( 954 960MHz )DCS180043/« 2tW輸出端口兩組TX、RX互調(diào)抑制>110dBc帶外抑制>80dBc駐波比VSWR<1.3輸入輸出阻抗50 a系統(tǒng)發(fā)射/發(fā)射隔離度>30dB系統(tǒng)發(fā)射/接收隔離度>80dB監(jiān)測功能具備基站端中國聯(lián)通CDMA（1載波輸入）中國聯(lián)通GSM900（2載波輸入）中國聯(lián)通GSM1800（1載波輸入）3G系統(tǒng)預(yù)留三個(gè)運(yùn)營商接口實(shí)現(xiàn)多頻段、多系統(tǒng)的信號(hào)共路雙向或單向傳輸如下圖:POI

16、室內(nèi)分布系統(tǒng)GSM CDMADCSBTS1BTS2 BTS3 BTS4多系統(tǒng)共用信號(hào)分布POI實(shí)現(xiàn)同頻段、同系統(tǒng)的多運(yùn)營商信號(hào)共路雙向或單向傳輸如下圖:室內(nèi)分布系統(tǒng)系統(tǒng)組網(wǎng)就是把多頻段、多系統(tǒng)、多運(yùn)營商的信號(hào)通過POI設(shè)備（公共輸入輸出平臺(tái)）共用信號(hào)分布系統(tǒng)的組網(wǎng)方式。共用信號(hào)分布系統(tǒng)組網(wǎng)時(shí)系統(tǒng)間的干擾協(xié)調(diào)例如：CDMA800M對900MHz:由于800MHz頻段CDM徽字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)基站發(fā)射頻段為870880MHz 900MHz頻段GSM字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)基站接收頻段885-915MHz,兩系統(tǒng)之間只有5MHz保護(hù)帶。因此在多系統(tǒng)共用信號(hào)分布系統(tǒng)組網(wǎng)時(shí)CDMA800下行雜散發(fā)射對GSM900勺上行輸出干擾應(yīng)給予合理白協(xié)調(diào)。依據(jù)信部無200265號(hào)文精神協(xié)調(diào)如下：1） 800MHzCDMA統(tǒng)基站和直放機(jī)在帶外各頻段雜散發(fā)射的核準(zhǔn)限值頻率范圍測試帶寬極限值檢波方式9kHz 150 kHz1 kHz-36dBm峰值150 kHz 30MHz10 kHz-36dBm峰值30MHz- 1GHz100 kHz-36dBm峰值1GHz-