室內(nèi)分布系統(tǒng)的工作原理及技術(shù)要求（通信）

室內(nèi)分布系統(tǒng)的工作原理及技術(shù)要求-PAGE8室內(nèi)分布系統(tǒng)的工作原理及技術(shù)要求TOC\o"1-3"\h\z一、室內(nèi)分布系統(tǒng)原理 11.概述 12.室內(nèi)分布系統(tǒng)組網(wǎng) 23.CDMA與GSM共用信號(hào)分布系統(tǒng)的組網(wǎng) 104.多系統(tǒng)共用信號(hào)分布系統(tǒng)組網(wǎng) 125.室內(nèi)分布系統(tǒng)的監(jiān)控 16.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) 2二、室內(nèi)分布系統(tǒng)的技術(shù)要求 41.系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo) 42.天饋線及無源器件技術(shù)指標(biāo) 4三、室內(nèi)分布系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù) 51.室內(nèi)分布系統(tǒng)的室內(nèi)電磁傳播模型 52.室內(nèi)分布系統(tǒng)的噪聲分析 73、室內(nèi)分布系統(tǒng)的上下行平衡 11四、室內(nèi)分布系統(tǒng)的工程建設(shè) 14五、室內(nèi)分布系統(tǒng)綜合考評(píng) 16一、室內(nèi)分布系統(tǒng)原理1.概述室內(nèi)分布系統(tǒng)是針對室內(nèi)用戶群、主要解決建筑物內(nèi)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋、網(wǎng)絡(luò)容量、網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的一種方案。

隨著城市里移動(dòng)用戶的飛速增加以及高層建筑越來越多，話務(wù)密度和覆蓋要求也不斷上升。這些建筑物規(guī)模大，對移動(dòng)電話信號(hào)有很強(qiáng)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(dòng)通信信號(hào)弱，手機(jī)無法正常使用，形成了移動(dòng)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(hào)的重疊，造成導(dǎo)頻污染，手機(jī)頻繁切換，甚至掉話，嚴(yán)重影響了手機(jī)的正常使用。另外，在有些建筑物內(nèi)，雖然手機(jī)能夠正常通話，但是用戶密度大，基站信道擁擠，手機(jī)上線困難。

室內(nèi)分布系統(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)通信基站的信號(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)組網(wǎng)如上圖所示，室內(nèi)分布系統(tǒng)由信號(hào)源部分和信號(hào)分布系統(tǒng)兩部分組成。2.1信號(hào)源部分2.1.1室內(nèi)分布系統(tǒng)的信號(hào)源的接入方式室內(nèi)分布系統(tǒng)的信號(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：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，且需有光纖傳輸通路，建設(shè)周期長。宏蜂窩宏蜂窩耦合器功分器天線宏蜂窩作信源接入信號(hào)分布系統(tǒng)示意圖宏蜂窩作信源接入信號(hào)分布系統(tǒng)示意圖(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)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。微蜂窩微蜂窩微蜂窩功放天線功分器耦合器微蜂窩+功放接入信號(hào)分布系統(tǒng)微蜂窩+功放接入信號(hào)分布系統(tǒng)示意圖(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或利用耦合器件直接耦合存在富余容量的基站信號(hào)，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。直放站不需要基站設(shè)備和傳輸設(shè)備，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)通過直放站的施主天線直接從附近基站提取信號(hào)2)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BTSBTS光纖直放站光纖直放站3)用耦合器從附近基站耦合部分信號(hào)通過電纜傳送到欲覆蓋區(qū)的直放站BTSBTS2.1.2室內(nèi)分布系統(tǒng)的信源的選取室內(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：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。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)量好一般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)備需要不需要5.是否需要重新頻率規(guī)劃需要不需要6.是否需要調(diào)整參數(shù)需要支持7.是否支持容量動(dòng)態(tài)分配不支持(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信號(hào)分布系統(tǒng)信號(hào)分布系統(tǒng)主要由信號(hào)分/合路器、功率分配器件、饋線、室內(nèi)天線等組成，是將基站或直放站的信號(hào)均勻的覆蓋到室內(nèi)的每個(gè)角落。如下圖：BTSBTS干放……2.2.1信號(hào)分布的方式(1)射頻無源分布系統(tǒng)功分器耦合器壁掛天線功分器耦合器壁掛天線信源吸頂天線(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。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：耦合器耦合器干放干放吸頂天線信源壁掛天線功分器吸頂天線信源壁掛天線功分器(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)，由覆蓋近端機(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)主機(jī)光端機(jī)光端機(jī)光端機(jī)(4)泄露電纜分布方式信號(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、長廊等地形。如下圖：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，性能和傳輸質(zhì)量好。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)方案。3.CDMA與GSM共用信號(hào)分布系統(tǒng)的組網(wǎng)目前，中國聯(lián)通在國內(nèi)許多城市都已不同程度地建設(shè)了一批GSM室內(nèi)分布系統(tǒng)，而CDMA網(wǎng)絡(luò)建設(shè)較晚，室內(nèi)分布系統(tǒng)的數(shù)量較少。因此借助原來GSM網(wǎng)絡(luò)的室內(nèi)分布系統(tǒng)資源解決CDMA網(wǎng)絡(luò)的室內(nèi)覆蓋是在短時(shí)間建設(shè)成廣覆蓋的CDMA網(wǎng)絡(luò)的一種行之有效的方法。在新建設(shè)的室內(nèi)分布系統(tǒng)中若GSM網(wǎng)絡(luò)和CDMA網(wǎng)絡(luò)同時(shí)建設(shè)不僅業(yè)主難于協(xié)調(diào)還會(huì)造成巨大的資源浪費(fèi)。因此CDMA與GSM共用信號(hào)分布系統(tǒng)的組網(wǎng)是實(shí)現(xiàn)GSM和CDMA雙網(wǎng)覆蓋的有效方法。在全國得到廣泛應(yīng)用。3.1信源合路通過雙頻合路器把CDMA信號(hào)和GSM信號(hào)和為一路接入同一天饋系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)CDMA與GSM的雙網(wǎng)覆蓋。如下圖所示：CDMA信號(hào)源接入GSM信號(hào)源接入CDMA信號(hào)源接入GSM信號(hào)源接入雙頻合路器3.2分布系統(tǒng)中放大單元合路在分布系統(tǒng)中若無源分布系統(tǒng)無法滿足覆蓋要求需加信號(hào)放大設(shè)備時(shí)，要對分別放大的信號(hào)進(jìn)行合路。如下圖：在分布系統(tǒng)中的應(yīng)用如下圖：4.多系統(tǒng)共用信號(hào)分布系統(tǒng)組網(wǎng)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。POI是多系統(tǒng)共用信號(hào)分布系統(tǒng)中不可缺少的關(guān)鍵設(shè)備。POI是信號(hào)公共的輸入輸出平臺(tái)其實(shí)現(xiàn)功能如下：(1)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：POIPOIGSMDCSCDMA3G室內(nèi)分布系統(tǒng)POIBTS1POIBTS1BTS2室內(nèi)分布系統(tǒng)BTS3BTS3BTS4BTS4多系統(tǒng)共用信號(hào)分布系統(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。5.室內(nèi)分布系統(tǒng)的監(jiān)控由于室內(nèi)分布系統(tǒng)在CDMA網(wǎng)絡(luò)內(nèi)占有較重的地位，因此能擁有一個(gè)可靠、實(shí)用、功能強(qiáng)大、接口豐富的CDMA直放站網(wǎng)管系統(tǒng)對運(yùn)營商來說是一件很重要的事情。CDMA室內(nèi)分布式系統(tǒng)監(jiān)控解決方案包括CDMA分布式光纖直放站監(jiān)控解決方案和CDMA分布系統(tǒng)解決方案。CDMA室內(nèi)分布系統(tǒng)光纖直放站監(jiān)控解決方案CDMA分布光纖直放站監(jiān)控解決方案原理圖光纖直放站的中繼端和覆蓋端通過光纖Modem、光纖進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，其特點(diǎn)如下；在遠(yuǎn)程監(jiān)控方面，網(wǎng)管中心對中繼端和每一個(gè)覆蓋端都能進(jìn)行全面的管理（查詢、設(shè)置、告警等）。在本地維護(hù)方面，維護(hù)人員在中繼端可以對任一覆蓋端進(jìn)行監(jiān)測和調(diào)整；在任一覆蓋端可以對中繼端進(jìn)行檢測和調(diào)整。CDMA室內(nèi)射頻分布系統(tǒng)的監(jiān)控解決方案CDMA室內(nèi)分布系統(tǒng)的監(jiān)控解決方案原理圖室內(nèi)分布系統(tǒng)的分布式網(wǎng)管界面CDMA室內(nèi)分布系統(tǒng)的主機(jī)通過RS-485總線與各從機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，特點(diǎn)如下：在遠(yuǎn)程監(jiān)控方面，網(wǎng)管中心應(yīng)對主機(jī)和每一個(gè)從機(jī)都能進(jìn)行全面的管理（查詢、設(shè)置、告警等）。6.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)由于800MHz頻段CDMA數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)基站發(fā)射頻段為870—880MHz，900MHz頻段GSM數(shù)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的上行輸出干擾應(yīng)給予合理的協(xié)調(diào)。依據(jù)信部無〔2002〕65號(hào)文精神協(xié)調(diào)如下：(1)800MHzCDMA系統(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～150kHz1kHz-36dBm峰值150kHz～30MHz10kHz-36dBm峰值30MHz～1GHz100kHz-36dBm峰值1GHz～12.75GHz1MHz-30dBm峰值806MHz～821MHz100kHz-67dBm有效值885MHz～915MHz100kHz-67dBm有效值930MHz～960MHz100kHz-47dBm峰值1.7GHz～1.92GHz100kHz-47dBm峰值3.4GHz～3.53GHz100kHz-47dBm峰值發(fā)射工作頻帶兩邊各加上1MHz過渡帶內(nèi)的噪聲電平100kHz-22dBm有效值(2)800MHz頻段CDMA系統(tǒng)的發(fā)射天與900MHzGSM系統(tǒng)的接收天線之間水平距離與加裝濾波器值的關(guān)系CDMA在885-915MHz頻段帶外雜散發(fā)射限值兩系統(tǒng)天線之間水平距離需加裝濾波器值-67dBm/100kHz50m以上不需要加裝濾波器20-50m10dB1