室內(nèi)分布講座

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。1 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 2. 有源分布

2、方式 3. 光纖分布方式 4. 泄漏電纜分布方式八、 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. 覆蓋舉例九、如何評價一個好的室內(nèi)覆蓋系統(tǒng) 2一、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

3、重影響了手機的正常使用；在建筑物的高層，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。3總之，進行室內(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

4、如大型購物商場、會議中心，由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。4二、什么地區(qū)需要室內(nèi)覆蓋？ 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(jié)構(gòu)。 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。5三、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

5、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勻分布在室內(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。 67四、實現(xiàn)室內(nèi)覆蓋的方法 實現(xiàn)室內(nèi)覆蓋的技術(shù)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。

6、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)。8四、實現(xiàn)室內(nèi)覆蓋的方法 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(jié)構(gòu)的影響，使其覆蓋受到很大限制。對于大型寫字樓等，

7、如何將信號最大限度、最均勻地分布到室內(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(quán)衡移動網(wǎng)絡和運營商的多方面因素才能定奪。9四、實現(xiàn)室內(nèi)覆蓋的方法 宏蜂窩無線接入方式 宏蜂窩方式的主要優(yōu)勢在于成本低、工程施工方便，并且占地面積小;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，宏蜂窩方式在最

8、近一年出現(xiàn)升溫的勢頭。10四、實現(xiàn)室內(nèi)覆蓋的方法 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

9、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。11 使用微蜂窩和直放站的比較： 1. 是否增加容量2. 信號質(zhì)量3. 設置優(yōu)先級4. 對網(wǎng)絡的影響5. 是否需要傳輸設備6. 是否需要重新頻率規(guī)劃7. 是否需要調(diào)整參數(shù)8. 是否支持容量動態(tài)分配9. 是否支持多運營商10. 是否支持多頻、多系統(tǒng)環(huán)境11. 安裝時間12. 投資使用基站根據(jù)需要增加容量好可以小需要需要需要不支持(容量預分配)不支持不支持較長較多使用直放站不能增加容量一般不可以控制不好影響很大不需要不需要支持支持支持支持較短較少四、實現(xiàn)室內(nèi)覆蓋的方法12五、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

10、和信號分布系統(tǒng)兩部分組成。13六、信號源提取的幾種方法 直放站做信號源 1. 通過直放站的施主天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) 14六、信號源提取的方法 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。15六、信號源提取的方法 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。16六、信號源提取的方法 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。17六、信號源提取的方法 微蜂窩(

11、基站)加直放站方式18七、信號分布的基本方式1. 無源天饋分布方式 通過無源器件和天線、饋線，將信號傳送和分配到室內(nèi)所需環(huán)境，以得到良好的信號覆蓋。用于中小型地區(qū)。2. 有源分布方式 通過有源器件(有源集線器、有源放大器、有源功分器、有源天線等)和天饋線進行信號放大和分配。3. 光纖分布方式 主要利用光纖來進行信號分布。適合于大型和分散型室內(nèi)環(huán)境的主路信號的傳輸。4. 泄漏電纜分布方式 信號源通過泄漏電纜傳輸信號，并通過電纜外導體的一系列開口，在外導體上產(chǎn)生表面電流，從而在電纜開口處橫截面上形成電磁場，這些開口就相當于一系列的天線起到信號的發(fā)射和接收作用。它適用于隧道、地鐵、長廊等地形。19七

12、、信號分布的基本方式 1. 無源天饋 分布方式20七、信號分布的基本方式 3. 光纖分布方式21七、信號分布的基本方式 4. 泄漏電纜分布方式22 幾種信號分布方式的比較：信號分布方式優(yōu)點缺點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)設計較為復雜、信號損耗較大時需加干放2. 有源分布方式設計簡單，布線靈活，場強均勻頻段窄，多系統(tǒng)兼容困難；需要供電，故障率高、有噪聲積累，造價高3. 光纖分布方式傳輸距離遠，布線方便，性和傳輸質(zhì)量好。造價高4. 泄漏電纜分布方式場強分布均勻，可控性高；頻段寬，多系統(tǒng)兼容性好。造價高，傳輸距離近。七、信號分布的基本方

13、式23七、信號分布的基本方式 總的來說，信號分布系統(tǒng)根據(jù)覆蓋區(qū)域的具體情況，組合無源、有源、光纖、泄漏等方式，進行綜合性的分析。在實際使用中，室內(nèi)分布系統(tǒng)可使每個微蜂窩覆蓋范圍增至幾十層樓左右；如果加裝干線放大器，覆蓋范圍還可大幅度增加。 一個完備的室內(nèi)分布系統(tǒng)應能夠通過一個特定的接口，取得基站的下行信號，均勻地分布到指定場所的每一處。同時，又將這場所的每一處的基站上行信號收集到后，均勻地送達特定的接口。 構(gòu)成室內(nèi)分布系統(tǒng)的主要設備是：饋線、天線、干線放大器、延長放大器以及耦合、功分等無源器件。在系統(tǒng)設計上主要考慮的是能量分配的問題。24八、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

14、、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(shù)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、又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?qū)ふ以拕諢狳c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

15、如何，均考慮進行覆蓋。25八、室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的工程建設 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(quán)利等。 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，一般在周之內(nèi)可開通系統(tǒng)。26八、室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的工程建設1.

16、 設計考慮因素 信號源 場強分布 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27掉話率：阻塞率：接通率：邊緣場強：C/I上行噪聲電平：天線口功率：室外溢出信號：切換成功率： 99% 95%(95%以上的地方可接通) -85dBm 12dB -120dBm5 - 15dBm 95%八、室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的工程建設場強分布的一般設計標準28八、室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的工程建設 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30dB N為同層衰減指數(shù)： 辦公樓 N3.25 一般建筑 N2.76 商場 N2.

17、18 FAF路徑損耗附加值： 玻璃 8dB 隔墻 10 - 15dB 預制板 20 - 30dB29八、室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的工程建設 上行信噪比 基站的白噪聲為-120dBm，為了保證接收機的靈敏度，需要設置上行增益，使上行鏈路的總輸入噪聲小于-120dBm。 如：基站輸出P43dBm，輸入到直放站為-40dBm，即有效路徑損耗為83dB，那么直放站的上行增益設置一定要小于： 83 后極總的噪聲系數(shù) 如只有直放站是有源器件，噪聲系數(shù)為5dB，增益應設為小于78db; 如增益設為80，直放站總的噪聲-115dBm(白噪聲噪聲系數(shù))，在輸出口變?yōu)?35dBm，經(jīng)過83dB的有效路徑損耗輸入到基站為-11

18、8dBm，大于源噪聲-120dBm, 使基站接收機靈敏度降低2dB。30八、室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的工程建設 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7090db,20-33dBm輸出3干線放大器：增益3050db,20-30dBm輸出4耦合器：40dB(-0.3),30dB(-0.3),20dB(-0.5),10dB(-0.8),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 (

19、-7dB/100m);1/4 (-11dB/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：15-18dBi10光端機：點對點、點對多點11光纖：雙纖、單纖31八、室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的工程建設 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

20、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。32八、室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的工程建設 工程勘測設計 具體地可以采取以下方法： 用信號發(fā)生器和室內(nèi)天線組成發(fā)射單元，在分布天線位置發(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)： Lf 可從工程擬采用的饋線長度、型號算