室内分布系统原理.docx

1、室内覆盖系统随着移动通信建设步伐的不断加快、移动用户的飞速增加，在大中城市的室 外地区已经基本可以做到无缝覆盖。为了提高网络质量、提高用户满意度、增加 话务量，室内覆盖越来越成为网络优化的重点。特别是随着移动通信的普及，移 动用户在室内使用手机的机会日益增加，迫切要求提供更好的室内移动通信环 境，正是在这种背景之下室内覆盖系统产生了。一、为什么要建设室内覆盖系统?二、什么地区需要室内覆盖？三、什么是室内覆盖系统？四、实现室内覆盖的方法五、室内覆盖系统的组成六、信号源提取的方法1. 直放站做信号源2. 增加微蜂窝（基站）七、信号分布的基本方式1. 无源天馈分布方式3. 光纤分布方式4. 泄漏电缆

2、分布方式八、室内覆盖系统的工程建设1. 设计考虑因素2. 场强分布3. 上行信噪比4. 室内覆盖所需设备、器件5. 工程勘测设计6. 覆盖举例如何评价一个好的室内覆盖九、系统2. 有源分布方式八、室内覆盖系统的工程建设室内覆盖系统的建设可分为准备、市场、协商、设计、安装、验收、运行维 护等七个阶段。准备工作是指由技术人员对建筑物内的无线信号进行测试，确定工程选 点。准备工作是整个工程的发起阶段，下述选点原则可供参考：第一，尽量寻找室内信号不好、义有人流量的建筑物作为室内覆盖选点 的对象。第二，选择城区内知名的高层建筑进行覆盖，如热卖出租的写字楼。就 目前的网络优化手段而言，对于高层空间的无线干

3、扰及乒乓切换效应，没有其它 更为有效的解决方案。第三，分析宏蜂窝话务情况、划定高话务区域，然后在高话务区域寻找 话务热点建筑，利用室内覆盖系统吸收建筑物内的话务，从而缓解宏蜂窝容量方 面的压力。一般可选择城区中心人流量大的商场、酒肆等，不论信号覆盖情况如 何，均考虑进行覆盖。市场工作指说服业主，达成合作意向。在当前市场经济和商业化日益发展的 时代，市场工作在整个工程建设中举足轻重，业主对工程的接纳和配合直接关系 到系统的最终建设。因此对市场工作应该给予充分重视，其中谈判技巧是考虑的 要素之一。协商工作指与业主就相关事项进行协商，达成有关协议，并签署协议书， 内容包括物业管理、出入、双方责权利等

4、。设计工作指进行室内覆盖系统的工程设计，包括微蜂窝系统、传输系统、 室内分布系统、电源系统共四部分内容。安装工作指根据设计文件进行工程施工和安装，在所有准备工作就绪后， 一般在3周之内可开通系统。1. 设计考虑因素 信号源 场强分布b 上行信噪比 互调干扰 上下行平衡 传输和分配损耗> 施工难度> 造价场强分布的一般设计标准掉话率：< 1%阻塞率：> 99%接通率：> 95%（95%以上的地方可接通）边缘场强：> 85dBmC/I> 12dB上行噪声电平：< -120dBm天线口功率：515dBm室外溢出信号：< -85dBm切换成功率：&

5、gt; 95%场强分布（室内空间传输损耗模型）L = PL + 10*N*Lgd(米)+ FAF其中：PL为距天线1米处的路径衰减：典型值为30dBN为同层衰减指数：办公楼N = 3. 25一般建筑N = 2. 76商场N = 2. 18FAF路径损耗附加值：玻璃8dB隔墙10 - 15dB预制板20 -一 30dB室内覆盖所需设备与器件1 微蜂窝，基站2 直放站(宽带、信道选择)：增益70-90db,20-33dBm输出3 干线放大器：增益30-50db,20-30dBm输出耦合器：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 室内天线:定向(60-120度，5-10dBi),全向吸顶(2-5dBi)7馈线接头：波纹管电缆:7/8(-4dB/100m) ；1/2 (-7dB/100m) ；1/4 (-11 dB/100m);屏蔽网电缆：7D-FB (-15dB/100m) ；9D-FB (-12dB/100m) ； 12D-FB (-9dB/100m)8 泄漏电缆：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光端机：点对点、点对多点11光纤：双纤、单纤> 工程勘测设计1、确定覆盖区域室内覆盖的目的是在建筑物内部需要场强覆盖，而基站信号又无法辐射 的区域提供理想的信号覆盖。因此，工程设计的首要工作是勘测确定哪些区域已 被基站所覆盖，哪些区域还需室内分布系统增强信号。在勘测时，应特别注意话 务繁忙地带，即用户最经常使用移动电话的地方，往往这一区域要设计一个分布 天线。2、预测覆盖效果并确定工程方案经过实地勘测，可基本确定各分布天线的位置，并根据各分布天线.管辖范围 来确定其每个信道的输出功率Ptd。为了使方案规划更加准确，往往可对这些区 域进行场强覆盖预测。具体地可以采取以下方法：用

8、信号发生器和室内天线组成发射单元，在分布大线位置发出所设计的 相应输出功率Ptd,而将测试手机作为接收单元，在相应覆盖区域各点测试场强 的大小，观察是否能良好地接收到信号。为使工程具有良好的性能价格比，工程设计还需选取放大量合适的匀点分布 系统。其中所需参数：Prd可用测试手机在安装室外天线,位置上测得；用一部手机在覆盖区各处发出上行信号，而用一部测试手机在安装相应室内 分布天线位置接收信号，所测得的最小信号即可视为此分布天线上行路线的最低 输入电平Pru;而系统对基站的最低输出电平Pru可由式 Pru=Sr+Ls确定。式中Sr为基站接收灵敏度，一般取-104dBm,Ls为系统室外天线至基站的

9、自由空间损耗，可由Ls=32. 5+20logF+20logd 计算获得。式中：d为系统至基站间的距离(km),F为信号频率(MHz) o至此，确定系统参数均已获得，这样就可选取合适的室内勿点分布系统 进行施工。b 覆盖举例九、如何评价一个好的室内覆盖系统1 以最少的设备满足设计要求；2 不会因增加室内覆盖系统而影响整个网络的性能；兼容所有移动通信体制:CDMA800, GSM900, DCS1800, 3G (2GHz频段，增3加新的系统简单方便；)3 使用寿命长，具有远程监控能力，管理维护方便；4 综合考虑性价比。以上对室内覆盖系统进行了简要介绍，从移动通信运营商的战略眼光来看， 室内覆盖

10、系统对于运营商提高服务水平、增强竞争实力、树立企业形象，具有不 可低估的作用。随着移动通信网络优化工作的深入展开，室内覆盖系统必将成为一种重要的 优化手段运用于网络优化工作中。室内分布系统简介室内分布系统简介一、室内分布系统解决方案：TD/PHS/WLAN共享一个室内分布系统，比如青岛网通大厦；TD/PHS共享一个室内分布系统；TD/PHS/GSM共享室内分布系统，大唐移动办公楼采用这种方式；TDB30基站加室内分布系统，二枢纽。二、室内分布系统的结构室内分布系统结构主要由三部分组成:信源、传输介质（中继设备/器件）、室内分布小天线。信源：宏基站、微基站、射频拉远基站、直放站等。传输介质：同轴

11、电缆、光纤、泄漏电缆等。有时根据室内覆盖的需要，还需要通过设备对信号进行放大（如干线放大器）。天线：有室内吸顶天线和板状定向天线微蜂窝基站用于面积较大或者话务量比较集中的地方使用，如大型购物广场，机场侯机大厅 等，提供容量大，信号稳定。比如山东路家乐福，麒麟皇冠大酒店等都是微基站W03。这 种信源需要专用的传输线路和电源设备，还需要提供机房。射频拉远基站，这种基站在室内分布系统中还没有碰到过，其提供的容量和信号稳定度基本 可以和微基站一致，无需机房资源，整体建设成本要低于微基站。但是它与室外宏站之间接 口受到厂家设备标准的限制。直放站，这种方式适合于对覆盖要求较高，同时容量要求较低的覆盖场景，

12、或者是不方便安装基站的场景。直放站的信号耦合自室外基站，与室外基站共享小区资源。但是由于TD-SCDMA采用TDD方式，上下行采用同一频点，所以对直放站的发射端和接收端之间的隔离度、上下行发射的定时，与室外基站的同步方面有较高的要求。三、元器件.功分器和耦合器：有源（电功分器或电耦合器）和无源。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。.干线放大器：信号在传输过程中会存在一定路损，为了保证末端覆盖，需要在传输过程中进行放大，这里就用的到干线放大器。天线：室内覆盖常以吸顶天线为主，目前主要使用的有3

13、dbi和5dbi天线两种，在水平方向上全向发射。在垂直方向上，5dbi天线比3dbi天线集中能量的能力更强四、室内分布系统覆盖情况指针要求：P-CCPCH RSCP，-75dBm,室内覆盖系统边缘场强要求P-CCPCH接收信号功率不小于-85 dBm,外泄电平要求室内信号外泄到室外20米处的P-CCPCH信号强度小于-90 dBm；对于天线口测试RSCP值比较高，工程测试中最高达到-33dbmo每个天线口的设计发射功率 都是不一样的，上限是不能超过Odbm。微基站功率输出按18dbm设计，干放输出功率是24dbm。 由此可以看出，接收天线接收的信号功率仅仅是发射天线辐射功率的一小部分，大部分能

14、量 都向其它方向扩散了，厂家标准是信号发射到空中，我们用天线靠近发射口接收，此时巳经 损耗了 30dbm左右。这就是手机接受到最好信号才-33dbm的原因。室内分布系统优化的一个最重要步骤就是根据器件输出功率，根据传输线缆长度，根据使用器件数量以及经过各种器件后的增益来计算天线I输出功率，判断是否满足设计要求，从而判断影响覆盖的根本原因。五、测试方法以及测试设备：测试设备主要是：笔记本计算机，SPAN INDOO软件，具备INDOO功能的加密狗，PACKER手机，各种UE终端，室内分布地图（需要转换成JPG格式图片）等。INDOO软件的使用：此软件接口基本和OUTUM相同，主要是没有GPS定位

15、，需要手工定位。需要注意的-点是，必须将室内分布系统图转换成图片格式的文件，通过导入地图的方式导进软件中.测试方法：室内信号对室外宏站的泄漏测试：锁定室内信号，在室外测试。要求UE在室外5米左右的地方要切换到室外宏站上。室外对室内信号的干扰测试：依次锁定室外强信号，在室内测试。要求室内不能发生室内外 信号的切换情况，UE在室内要一直驻留在室内信号上。其它测试方法与室外测试方法一致。六、总结：建议室内分布系统采用不同与室外的频点，因为主要的资料业务发生在室内。对于室内分布系统的规划要尽量采用多天线小功率的方式，杜绝室内天线口下信号过强的情况，一般要求在天线口下测试的信号强度低于-45dbm对于设

16、计输出功率过高的天线，要加衰减器或者调整干放增益值，但般不建议采用调整干放增益的方式。因为干放的调整会影响到它下面的所有天线输出功率。针对覆盖不好的情况，可以通过增加干放输出功率的方式来解决。一、为什么要建设室内覆盖系统？随着城市里移动用户的飞速增加以及高层建筑越来越多，话务密度和 覆盖要求也不断上升。这些建筑物规模大、质量好，对移动电话信号有很强的屏 蔽作用。在大型建筑物的低层、地下商场、地下停车场等环境下，移动通信信号 弱，手机无法正常使用，形成了移动通信的盲区和阴影区；在中间楼层，由于来 自周围不同基站信号的重叠，产生乒乓效应，手机频繁切换，甚至掉话，严重影 响了手机的正常使用；在建筑物

17、的高层，由于受基站天线的高度限制，无法正常 覆盖，也是移动通信的盲区。另外，在有些建筑物内，虽然手机能够正常通话， 但是用户密度大，基站信道拥挤，手机上线困难。特别是移动通信的网络覆盖、容量、质量是运营商获取竞争优势的关键因素。 网络覆盖、网络容量、网络质量从根本上体现了移动网络的服务水平，是所有移 动网络优化工作的主题。室内覆盖系统正是在这种背景之下产生的。总之，进行室内覆盖系统建设的直接理由是： 室内移动通信环境有太多需要完善的地方； 覆盖方面，由于建筑物自身的屏蔽和吸收作用，造成了无线电波较大的传 输衰耗，形成了移动信号的弱场强区甚至盲区； 容量方面，建筑物诸如大型购物商场、会议中心，由

18、于移动电话使用密度 过大，局部网络容量不能满足用户需求，无线信道发生拥塞现象； 质量方面，建筑物高层空间极易存在无线频率干扰，服务小区信号不稳定， 出现乒乓切换效应，话音质量难以保证，并出现掉话现象。二、什么地区需要室内覆盖？高层建筑的顶部，收到多个基站的功率近似的信号。 室内盲区新建大型建筑、停车场、办公楼、宾馆和公寓等。 话务量高的大型室内场所车站、机场、商场、体育馆、购物中心等，增加微蜂窝建立分层结构。 高层建筑的顶部，收到多个基站的功率近似的信号。 发生频繁切换的室内场所高层建筑的顶部，收到多个基站的功率近似的信号。三、什么是室内覆盖？室内覆盖是针对室内用户群、用于改善建筑物内移动通信

19、环境的一种成功的 方案，近几年在全国各地的移动通信运营商中得到了广泛应用。室内覆盖系统为上述问题提供了较佳的解决方案。其原理是利用室内天线 分布系统将移动基站的信号均勿分布在室内每个角落，从而保证室内区域拥有理 想的信号覆盖。室内覆盖系统的建设，可以较为全面地改善建筑物内的通话质量，提高移 动电话接通率，开辟出高质量的室内移动通信区域；同时，使用微蜂窝系统可以 分担室外宏蜂窝话务，扩大网络容量，从整体上提高移动网络的服务水平。四、实现室内覆盖的方法实现室内覆盖的技术方案可分为三种： 微蜂窝有线接入方式是以室内微蜂窝系统作为室内覆盖系统的信号源，即有线接入方式。适 用于覆盖范围较大且话务量相对较

20、高的建筑物内，在市区中心使用较多，解决覆 盖和容量问题。 宏蜂窝无线接入方式是以室外宏蜂窝作为室内覆盖系统的信号源，即无线接入方式。适用于 低话务量和较小面积的室内覆盖盲区，在市郊等偏远地区使用较多。直放站（Repeater）在室外站存在富余容量的情况下，通过直放站（Repeater）将室外信号引入 室内的覆盖盲区。 微蜂窝有线接入方式改善高话务量地区的室内信号覆盖，微蜂窝是最佳解决方案。与宏蜂窝 方式相比，微蜂窝方式是更好的室内系统解决方案。微蜂窝方式的通话质量比宏 蜂窝方式要高出许多，对宏蜂窝无线指标的影响甚小，并且具有增加网络容量的 效果。但微蜂窝在室内使用时，受建筑物结构的影响，使其覆

21、盖受到很大限制。 对于大型写字楼等，如何将信号最大限度、最均可地分布到室内每一个地方，是 网络优化所要考虑的关键。且微蜂窝方式的弱点在于成本较为昂贵，需要进行频 率规划，需要增建传输系统，网络优化工作量大。因此，对宏蜂窝方式亦或微蜂 窝方式的选取，需要综合权衡移动网络和运营商的多方面因素才能定夺。 宏蜂窝无境接入方式宏蜂窝方式的主要优势在于成本低、工程施工方便，并且占地面积小； 其弱点在于对宏蜂窝无线指标尤其是掉话率的影响比较明显。目前，采用选频直放站并增加宏蜂窝的小区切换功能可以缓解这一矛盾： 当对应的宏蜂窝频率发生变化时，直放站选频模块需要作相应调整。随着运营商对成本和网络资源利用率的注重

22、，宏蜂窝方式在最近一年出现 升温的势头。直放站（Repeater）在室外站存在富余容量的情况下，通过直放站（Repeater）将室外信号 引入室内的覆盖盲区。利用微蜂窝解决室内问题也存在很大的局限性。建设微蜂窝的设备投入 与工程周期都较大，只适合在话务量集中的高档会议厅或商场使用。在这种情况 下，直放站（Repeater）以其灵活简易的特点成为解决简单问题的重要方式。直 放站不需要基站设备和传输设备，安装简便灵活，设备型号也丰富多样，在移动 通信中正扮演越来越重要的角色。直放站的应用场合主要有以下几种：. 扩大服务范围，消除覆盖盲区；. 在郊区增强场强，扩大郊区站的覆盖；. 沿高速公路架设，增

23、强覆盖效率：. 解决室内覆盖；. 将空闲基站的信号引到繁忙基站的覆盖区内，实现疏忙。使用微蜂窝和直放站的比较:使用基站使用直放站1.是否增加容量根据需要增加容量不能增加容量2.信号质量好一般3.设置优先级可以不可以4.对网络的影响小控制不好影响很大5,是否需要传输设备需要不需要6.是否需要重新频率规划需要不需要7.是否需要调整参数需要支持8.是否支持容量动态分配不支持（容量预分配）支持9.是否支持多运营商不支持支持10.是否支持多频、多系统环境不支持支持11.安装时间较长较短12.投资较多较少五、室内覆盖系统的组成室内覆盖系统主要由信号源和信号分布系统两部分组成。信号分布系统六、信号源提取的几种方法直放站做信号源1. 通过直放站的施主大线直接从附近基站提取信号；2. 用耦合器从附近基站耦合部分信号通过光纤传送到盲区内的直放站。3. 用耦合器从附近基站耦合部分信号通过电缆传送到盲区内的直放站。 增加微蜂窝（基站） 直放站做信号源1. 通过直放站的施主天线直接从附近基站提取信号。施主天技2. 用耦合器从附近基站耦合部分信号通过光纤传送到欲覆盖区的直放站。3, 用耦合器从附近基站耦合部分信号通过电缆传送到欲覆盖区的直放站。FS含JIS4、微蜂窝（基站）加直放站方式七、信号分布的基本方式1. 无源天馈分布方式通过无源器