室內(nèi)分布系統(tǒng)原理.docx

1、室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)隨著移動通信建設步伐的不斷加快、移動用戶的飛速增加，在大中城市的室 外地區(qū)已經(jīng)基本可以做到無縫覆蓋。為了提高網(wǎng)絡質(zhì)量、提高用戶滿意度、增加 話務量，室內(nèi)覆蓋越來越成為網(wǎng)絡優(yōu)化的重點。特別是隨著移動通信的普及，移 動用戶在室內(nèi)使用手機的機會日益增加，迫切要求提供更好的室內(nèi)移動通信環(huán) 境，正是在這種背景之下室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)產(chǎn)生了。一、為什么要建設室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)?二、什么地區(qū)需要室內(nèi)覆蓋？三、什么是室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)？四、實現(xiàn)室內(nèi)覆蓋的方法五、室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的組成六、信號源提取的方法1. 直放站做信號源2. 增加微蜂窩（基站）七、信號分布的基本方式1. 無源天饋分布方式3. 光纖分布方式4. 泄漏電纜

2、分布方式八、室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的工程建設1. 設計考慮因素2. 場強分布3. 上行信噪比4. 室內(nèi)覆蓋所需設備、器件5. 工程勘測設計6. 覆蓋舉例如何評價一個好的室內(nèi)覆蓋九、系統(tǒng)2. 有源分布方式八、室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的工程建設室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的建設可分為準備、市場、協(xié)商、設計、安裝、驗收、運行維 護等七個階段。準備工作是指由技術人員對建筑物內(nèi)的無線信號進行測試，確定工程選 點。準備工作是整個工程的發(fā)起階段，下述選點原則可供參考：第一，盡量尋找室內(nèi)信號不好、義有人流量的建筑物作為室內(nèi)覆蓋選點 的對象。第二，選擇城區(qū)內(nèi)知名的高層建筑進行覆蓋，如熱賣出租的寫字樓。就 目前的網(wǎng)絡優(yōu)化手段而言，對于高層空間的無線干

3、擾及乒乓切換效應，沒有其它 更為有效的解決方案。第三，分析宏蜂窩話務情況、劃定高話務區(qū)域，然后在高話務區(qū)域尋找 話務熱點建筑，利用室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)吸收建筑物內(nèi)的話務，從而緩解宏蜂窩容量方 面的壓力。一般可選擇城區(qū)中心人流量大的商場、酒肆等，不論信號覆蓋情況如 何，均考慮進行覆蓋。市場工作指說服業(yè)主，達成合作意向。在當前市場經(jīng)濟和商業(yè)化日益發(fā)展的 時代，市場工作在整個工程建設中舉足輕重，業(yè)主對工程的接納和配合直接關系 到系統(tǒng)的最終建設。因此對市場工作應該給予充分重視，其中談判技巧是考慮的 要素之一。協(xié)商工作指與業(yè)主就相關事項進行協(xié)商，達成有關協(xié)議，并簽署協(xié)議書， 內(nèi)容包括物業(yè)管理、出入、雙方責權利等

4、。設計工作指進行室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的工程設計，包括微蜂窩系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)、 室內(nèi)分布系統(tǒng)、電源系統(tǒng)共四部分內(nèi)容。安裝工作指根據(jù)設計文件進行工程施工和安裝，在所有準備工作就緒后， 一般在3周之內(nèi)可開通系統(tǒng)。1. 設計考慮因素 信號源 場強分布b 上行信噪比 互調(diào)干擾 上下行平衡 傳輸和分配損耗> 施工難度> 造價場強分布的一般設計標準掉話率：< 1%阻塞率：> 99%接通率：> 95%（95%以上的地方可接通）邊緣場強：> 85dBmC/I> 12dB上行噪聲電平：< -120dBm天線口功率：515dBm室外溢出信號：< -85dBm切換成功率：&

5、gt; 95%場強分布（室內(nèi)空間傳輸損耗模型）L = PL + 10*N*Lgd(米)+ FAF其中：PL為距天線1米處的路徑衰減：典型值為30dBN為同層衰減指數(shù)：辦公樓N = 3. 25一般建筑N = 2. 76商場N = 2. 18FAF路徑損耗附加值：玻璃8dB隔墻10 - 15dB預制板20 -一 30dB室內(nèi)覆蓋所需設備與器件1 微蜂窩，基站2 直放站(寬帶、信道選擇)：增益70-90db,20-33dBm輸出3 干線放大器：增益30-50db,20-30dBm輸出耦合器：40dB (-0. 3), 30dB (-0. 3), 20dB (-0. 5), 10dB (-0. 8),

6、 7dB (-1. 1),5dB (-1.3)5 功分器：4功分器(-6. 4) ； 3功分器(-5),二功分器(-3. 3)6 室內(nèi)天線:定向(60-120度，5-10dBi),全向吸頂(2-5dBi)7饋線接頭：波紋管電纜:7/8(-4dB/100m) ；1/2 (-7dB/100m) ；1/4 (-11 dB/100m);屏蔽網(wǎng)電纜：7D-FB (-15dB/100m) ；9D-FB (-12dB/100m) ； 12D-FB (-9dB/100m)8 泄漏電纜：7/8 (-6dB/100m) ; 1 -1 /8(-4dB/100m)9 施主基站：水平波束角<35度；增益：15-1

7、8dBi10光端機：點對點、點對多點11光纖：雙纖、單纖> 工程勘測設計1、確定覆蓋區(qū)域室內(nèi)覆蓋的目的是在建筑物內(nèi)部需要場強覆蓋，而基站信號又無法輻射 的區(qū)域提供理想的信號覆蓋。因此，工程設計的首要工作是勘測確定哪些區(qū)域已 被基站所覆蓋，哪些區(qū)域還需室內(nèi)分布系統(tǒng)增強信號。在勘測時，應特別注意話 務繁忙地帶，即用戶最經(jīng)常使用移動電話的地方，往往這一區(qū)域要設計一個分布 天線。2、預測覆蓋效果并確定工程方案經(jīng)過實地勘測，可基本確定各分布天線的位置，并根據(jù)各分布天線.管轄范圍 來確定其每個信道的輸出功率Ptd。為了使方案規(guī)劃更加準確，往往可對這些區(qū) 域進行場強覆蓋預測。具體地可以采取以下方法：用

8、信號發(fā)生器和室內(nèi)天線組成發(fā)射單元，在分布大線位置發(fā)出所設計的 相應輸出功率Ptd,而將測試手機作為接收單元，在相應覆蓋區(qū)域各點測試場強 的大小，觀察是否能良好地接收到信號。為使工程具有良好的性能價格比，工程設計還需選取放大量合適的勻點分布 系統(tǒng)。其中所需參數(shù)：Prd可用測試手機在安裝室外天線,位置上測得；用一部手機在覆蓋區(qū)各處發(fā)出上行信號，而用一部測試手機在安裝相應室內(nèi) 分布天線位置接收信號，所測得的最小信號即可視為此分布天線上行路線的最低 輸入電平Pru;而系統(tǒng)對基站的最低輸出電平Pru可由式 Pru=Sr+Ls確定。式中Sr為基站接收靈敏度，一般取-104dBm,Ls為系統(tǒng)室外天線至基站的

9、自由空間損耗，可由Ls=32. 5+20logF+20logd 計算獲得。式中：d為系統(tǒng)至基站間的距離(km),F為信號頻率(MHz) o至此，確定系統(tǒng)參數(shù)均已獲得，這樣就可選取合適的室內(nèi)勿點分布系統(tǒng) 進行施工。b 覆蓋舉例九、如何評價一個好的室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)1 以最少的設備滿足設計要求；2 不會因增加室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)而影響整個網(wǎng)絡的性能；兼容所有移動通信體制:CDMA800, GSM900, DCS1800, 3G (2GHz頻段，增3加新的系統(tǒng)簡單方便；)3 使用壽命長，具有遠程監(jiān)控能力，管理維護方便；4 綜合考慮性價比。以上對室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)進行了簡要介紹，從移動通信運營商的戰(zhàn)略眼光來看， 室內(nèi)覆蓋

10、系統(tǒng)對于運營商提高服務水平、增強競爭實力、樹立企業(yè)形象，具有不 可低估的作用。隨著移動通信網(wǎng)絡優(yōu)化工作的深入展開，室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)必將成為一種重要的 優(yōu)化手段運用于網(wǎng)絡優(yōu)化工作中。室內(nèi)分布系統(tǒng)簡介室內(nèi)分布系統(tǒng)簡介一、室內(nèi)分布系統(tǒng)解決方案：TD/PHS/WLAN共享一個室內(nèi)分布系統(tǒng)，比如青島網(wǎng)通大廈；TD/PHS共享一個室內(nèi)分布系統(tǒng)；TD/PHS/GSM共享室內(nèi)分布系統(tǒng)，大唐移動辦公樓采用這種方式；TDB30基站加室內(nèi)分布系統(tǒng)，二樞紐。二、室內(nèi)分布系統(tǒng)的結構室內(nèi)分布系統(tǒng)結構主要由三部分組成:信源、傳輸介質(zhì)（中繼設備/器件）、室內(nèi)分布小天線。信源：宏基站、微基站、射頻拉遠基站、直放站等。傳輸介質(zhì)：同軸

11、電纜、光纖、泄漏電纜等。有時根據(jù)室內(nèi)覆蓋的需要，還需要通過設備對信號進行放大（如干線放大器）。天線：有室內(nèi)吸頂天線和板狀定向天線微蜂窩基站用于面積較大或者話務量比較集中的地方使用，如大型購物廣場，機場侯機大廳 等，提供容量大，信號穩(wěn)定。比如山東路家樂福，麒麟皇冠大酒店等都是微基站W(wǎng)03。這 種信源需要專用的傳輸線路和電源設備，還需要提供機房。射頻拉遠基站，這種基站在室內(nèi)分布系統(tǒng)中還沒有碰到過，其提供的容量和信號穩(wěn)定度基本 可以和微基站一致，無需機房資源，整體建設成本要低于微基站。但是它與室外宏站之間接 口受到廠家設備標準的限制。直放站，這種方式適合于對覆蓋要求較高，同時容量要求較低的覆蓋場景，

12、或者是不方便安裝基站的場景。直放站的信號耦合自室外基站，與室外基站共享小區(qū)資源。但是由于TD-SCDMA采用TDD方式，上下行采用同一頻點，所以對直放站的發(fā)射端和接收端之間的隔離度、上下行發(fā)射的定時，與室外基站的同步方面有較高的要求。三、元器件.功分器和耦合器：有源（電功分器或電耦合器）和無源。功分有二功分，三功分，四功分： 耦合器有 5db, 6db, 7db, 10db, 15db, 20db, 25db, 3Odb 的耦合器。.干線放大器：信號在傳輸過程中會存在一定路損，為了保證末端覆蓋，需要在傳輸過程中進行放大，這里就用的到干線放大器。天線：室內(nèi)覆蓋常以吸頂天線為主，目前主要使用的有3

13、dbi和5dbi天線兩種，在水平方向上全向發(fā)射。在垂直方向上，5dbi天線比3dbi天線集中能量的能力更強四、室內(nèi)分布系統(tǒng)覆蓋情況指針要求：P-CCPCH RSCP，-75dBm,室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)邊緣場強要求P-CCPCH接收信號功率不小于-85 dBm,外泄電平要求室內(nèi)信號外泄到室外20米處的P-CCPCH信號強度小于-90 dBm；對于天線口測試RSCP值比較高，工程測試中最高達到-33dbmo每個天線口的設計發(fā)射功率 都是不一樣的，上限是不能超過Odbm。微基站功率輸出按18dbm設計，干放輸出功率是24dbm。 由此可以看出，接收天線接收的信號功率僅僅是發(fā)射天線輻射功率的一小部分，大部分能

14、量 都向其它方向擴散了，廠家標準是信號發(fā)射到空中，我們用天線靠近發(fā)射口接收，此時巳經(jīng) 損耗了 30dbm左右。這就是手機接受到最好信號才-33dbm的原因。室內(nèi)分布系統(tǒng)優(yōu)化的一個最重要步驟就是根據(jù)器件輸出功率，根據(jù)傳輸線纜長度，根據(jù)使用器件數(shù)量以及經(jīng)過各種器件后的增益來計算天線I輸出功率，判斷是否滿足設計要求，從而判斷影響覆蓋的根本原因。五、測試方法以及測試設備：測試設備主要是：筆記本計算機，SPAN INDOO軟件，具備INDOO功能的加密狗，PACKER手機，各種UE終端，室內(nèi)分布地圖（需要轉換成JPG格式圖片）等。INDOO軟件的使用：此軟件接口基本和OUTUM相同，主要是沒有GPS定位

15、，需要手工定位。需要注意的-點是，必須將室內(nèi)分布系統(tǒng)圖轉換成圖片格式的文件，通過導入地圖的方式導進軟件中.測試方法：室內(nèi)信號對室外宏站的泄漏測試：鎖定室內(nèi)信號，在室外測試。要求UE在室外5米左右的地方要切換到室外宏站上。室外對室內(nèi)信號的干擾測試：依次鎖定室外強信號，在室內(nèi)測試。要求室內(nèi)不能發(fā)生室內(nèi)外 信號的切換情況，UE在室內(nèi)要一直駐留在室內(nèi)信號上。其它測試方法與室外測試方法一致。六、總結：建議室內(nèi)分布系統(tǒng)采用不同與室外的頻點，因為主要的資料業(yè)務發(fā)生在室內(nèi)。對于室內(nèi)分布系統(tǒng)的規(guī)劃要盡量采用多天線小功率的方式，杜絕室內(nèi)天線口下信號過強的情況，一般要求在天線口下測試的信號強度低于-45dbm對于設

16、計輸出功率過高的天線，要加衰減器或者調(diào)整干放增益值，但般不建議采用調(diào)整干放增益的方式。因為干放的調(diào)整會影響到它下面的所有天線輸出功率。針對覆蓋不好的情況，可以通過增加干放輸出功率的方式來解決。一、為什么要建設室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)？隨著城市里移動用戶的飛速增加以及高層建筑越來越多，話務密度和 覆蓋要求也不斷上升。這些建筑物規(guī)模大、質(zhì)量好，對移動電話信號有很強的屏 蔽作用。在大型建筑物的低層、地下商場、地下停車場等環(huán)境下，移動通信信號 弱，手機無法正常使用，形成了移動通信的盲區(qū)和陰影區(qū)；在中間樓層，由于來 自周圍不同基站信號的重疊，產(chǎn)生乒乓效應，手機頻繁切換，甚至掉話，嚴重影 響了手機的正常使用；在建筑物

17、的高層，由于受基站天線的高度限制，無法正常 覆蓋，也是移動通信的盲區(qū)。另外，在有些建筑物內(nèi)，雖然手機能夠正常通話， 但是用戶密度大，基站信道擁擠，手機上線困難。特別是移動通信的網(wǎng)絡覆蓋、容量、質(zhì)量是運營商獲取競爭優(yōu)勢的關鍵因素。 網(wǎng)絡覆蓋、網(wǎng)絡容量、網(wǎng)絡質(zhì)量從根本上體現(xiàn)了移動網(wǎng)絡的服務水平，是所有移 動網(wǎng)絡優(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M行室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)建設的直接理由是： 室內(nèi)移動通信環(huán)境有太多需要完善的地方； 覆蓋方面，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，形成了移動信號的弱場強區(qū)甚至盲區(qū)； 容量方面，建筑物諸如大型購物商場、會議中心，由

18、于移動電話使用密度 過大，局部網(wǎng)絡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，服務小區(qū)信號不穩(wěn)定， 出現(xiàn)乒乓切換效應，話音質(zhì)量難以保證，并出現(xiàn)掉話現(xiàn)象。二、什么地區(qū)需要室內(nèi)覆蓋？高層建筑的頂部，收到多個基站的功率近似的信號。 室內(nèi)盲區(qū)新建大型建筑、停車場、辦公樓、賓館和公寓等。 話務量高的大型室內(nèi)場所車站、機場、商場、體育館、購物中心等，增加微蜂窩建立分層結構。 高層建筑的頂部，收到多個基站的功率近似的信號。 發(fā)生頻繁切換的室內(nèi)場所高層建筑的頂部，收到多個基站的功率近似的信號。三、什么是室內(nèi)覆蓋？室內(nèi)覆蓋是針對室內(nèi)用戶群、用于改善建筑物內(nèi)移動通信

19、環(huán)境的一種成功的 方案，近幾年在全國各地的移動通信運營商中得到了廣泛應用。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)將移動基站的信號均勿分布在室內(nèi)每個角落，從而保證室內(nèi)區(qū)域擁有理 想的信號覆蓋。室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的建設，可以較為全面地改善建筑物內(nèi)的通話質(zhì)量，提高移 動電話接通率，開辟出高質(zhì)量的室內(nèi)移動通信區(qū)域；同時，使用微蜂窩系統(tǒng)可以 分擔室外宏蜂窩話務，擴大網(wǎng)絡容量，從整體上提高移動網(wǎng)絡的服務水平。四、實現(xiàn)室內(nèi)覆蓋的方法實現(xiàn)室內(nèi)覆蓋的技術方案可分為三種： 微蜂窩有線接入方式是以室內(nèi)微蜂窩系統(tǒng)作為室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的信號源，即有線接入方式。適 用于覆蓋范圍較大且話務量相對較

20、高的建筑物內(nèi)，在市區(qū)中心使用較多，解決覆 蓋和容量問題。 宏蜂窩無線接入方式是以室外宏蜂窩作為室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的信號源，即無線接入方式。適用于 低話務量和較小面積的室內(nèi)覆蓋盲區(qū)，在市郊等偏遠地區(qū)使用較多。直放站（Repeater）在室外站存在富余容量的情況下，通過直放站（Repeater）將室外信號引入 室內(nèi)的覆蓋盲區(qū)。 微蜂窩有線接入方式改善高話務量地區(qū)的室內(nèi)信號覆蓋，微蜂窩是最佳解決方案。與宏蜂窩 方式相比，微蜂窩方式是更好的室內(nèi)系統(tǒng)解決方案。微蜂窩方式的通話質(zhì)量比宏 蜂窩方式要高出許多，對宏蜂窩無線指標的影響甚小，并且具有增加網(wǎng)絡容量的 效果。但微蜂窩在室內(nèi)使用時，受建筑物結構的影響，使其覆

21、蓋受到很大限制。 對于大型寫字樓等，如何將信號最大限度、最均可地分布到室內(nèi)每一個地方，是 網(wǎng)絡優(yōu)化所要考慮的關鍵。且微蜂窩方式的弱點在于成本較為昂貴，需要進行頻 率規(guī)劃，需要增建傳輸系統(tǒng)，網(wǎng)絡優(yōu)化工作量大。因此，對宏蜂窩方式亦或微蜂 窩方式的選取，需要綜合權衡移動網(wǎng)絡和運營商的多方面因素才能定奪。 宏蜂窩無境接入方式宏蜂窩方式的主要優(yōu)勢在于成本低、工程施工方便，并且占地面積?。?其弱點在于對宏蜂窩無線指標尤其是掉話率的影響比較明顯。目前，采用選頻直放站并增加宏蜂窩的小區(qū)切換功能可以緩解這一矛盾： 當對應的宏蜂窩頻率發(fā)生變化時，直放站選頻模塊需要作相應調(diào)整。隨著運營商對成本和網(wǎng)絡資源利用率的注重

22、，宏蜂窩方式在最近一年出現(xiàn) 升溫的勢頭。直放站（Repeater）在室外站存在富余容量的情況下，通過直放站（Repeater）將室外信號 引入室內(nèi)的覆蓋盲區(qū)。利用微蜂窩解決室內(nèi)問題也存在很大的局限性。建設微蜂窩的設備投入 與工程周期都較大，只適合在話務量集中的高檔會議廳或商場使用。在這種情況 下，直放站（Repeater）以其靈活簡易的特點成為解決簡單問題的重要方式。直 放站不需要基站設備和傳輸設備，安裝簡便靈活，設備型號也豐富多樣，在移動 通信中正扮演越來越重要的角色。直放站的應用場合主要有以下幾種：. 擴大服務范圍，消除覆蓋盲區(qū)；. 在郊區(qū)增強場強，擴大郊區(qū)站的覆蓋；. 沿高速公路架設，增

23、強覆蓋效率：. 解決室內(nèi)覆蓋；. 將空閑基站的信號引到繁忙基站的覆蓋區(qū)內(nèi)，實現(xiàn)疏忙。使用微蜂窩和直放站的比較: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.信號質(zhì)量好一般3.設置優(yōu)先級可以不可以4.對網(wǎng)絡的影響小控制不好影響很大5,是否需要傳輸設備需要不需要6.是否需要重新頻率規(guī)劃需要不需要7.是否需要調(diào)整參數(shù)需要支持8.是否支持容量動態(tài)分配不支持（容量預分配）支持9.是否支持多運營商不支持支持10.是否支持多頻、多系統(tǒng)環(huán)境不支持支持11.安裝時間較長較短12.投資較多較少五、室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的組成室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)主要由信號源和信號分布系統(tǒng)兩部分組成。信號分布系統(tǒng)六、信號源提取的幾種方法直放站做信號源1. 通過直放站的施主大線直接從附近基站提取信號；2. 用耦合器從附近基站耦合部分信號通過光纖傳送到盲區(qū)內(nèi)的直放站。3. 用耦合器從附近基站耦合部分信號通過電纜傳送到盲區(qū)內(nèi)的直放站。 增加微蜂窩（基站） 直放站做信號源1. 通過直放站的施主天線直接從附近基站提取信號。施主天技2. 用耦合器從附近基站耦合部分信號通過光纖傳送到欲覆蓋區(qū)的直放站。3, 用耦合器從附近基站耦合部分信號通過電纜傳送到欲覆蓋區(qū)的直放站。FS含JIS4、微蜂窩（基站）加直放站方式七、信號分布的基本方式1. 無源天饋分布方式通過無源器