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文档简介
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无线设备维护篇系列教材之
——室分系统中国电信无线维护岗位认证培训教材2学习完此课程,您将会了解:室分系统的原理、组成建设流程、设计调试、专题分析等内容目标3内容介绍第1章室分系统的工作原理第2章室分系统的系统组成第3章室分系统的建设流程第4章室分系统的设计调试第5章LTE室分改造和多系统共存第6章室分系统的专题分析4室内分布系统的定义室内分布系统是针对室内用户群,主要解决建筑物内移动通信网络的网络覆盖、网络容量、网络质量的一种方案。室内覆盖系统是移动运营商对室内信号弱及信号盲区进行覆盖的主要网络优化方式。5室内分布系统的原理利用室内天线分布系统将移动通信基站的信号均匀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。6从网络覆盖来看,室内分布系统可以有效解决室内盲区及干扰区域问题;从网络容量来看,室内分布系统可以有效吸收室内密集区域的话务量,提高系统容量,减轻室外基站的压力,减少室外基站的数量、降低配置;从网络质量来看,室内分布系统不仅提高了室内覆盖的质量,而且降低了室外系统的负荷。由于CDMA系统自干扰的特性,降低了网络整体干扰水平,减轻室外站小区呼吸效应,从而能够提高整个网络的容量、质量。室内分布系统的作用7
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。室内分布系统的建设需求8
室内盲区
新建大型建筑、停车场、办公楼、宾馆、公寓、电梯间等。
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。
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。室内分布系统的应用场景9内容介绍第1章室分系统的工作原理第2章室分系统的系统组成第3章室分系统的建设流程第4章室分系统的设计调试第5章LTE室分改造和多系统共存第6章室分系统的专题分析10室内分布系统的组成室内分布系统主要由信号源、信号分布系统两部分组成。11室内分布系统的组成1、信号源主要包括室内宏蜂窝基站、室内微蜂窝基站、射频拉远和直放站等。可从系统容量和功率需求的角度,根据不同话务需求和覆盖场景选择不同的信号源。2、信号分布系统包含传输介质和覆盖单位。传输介质:光纤、同轴电缆、泄漏电缆等。覆盖单元:干线放大器、功分器、耦合器、合路器、室内天线等。
12室内分布系统的组成示意图13信号源提取的几种方法
微蜂窝有线接入方式
是以室内微蜂窝基站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高的建筑物内,在市区中心使用较多,解决覆盖和容量问题。
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。对于超高话务的室内区域,甚至可以使用多个微蜂窝基站,比使用单个宏蜂窝基站配置更灵活、建设更便捷。
宏蜂窝有线接入方式适用于覆盖范围较大且话务量相对较高的建筑物内,在市区中心使用较多,解决覆盖和容量问题。射频拉远方式基带部分在基站侧,射频部分在所需要覆盖的区域侧。可以将基站的单个扇区拉远。
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,通过直放站将室外信号引入室内的覆盖盲区。适用于低话务量和较小面积的室内覆盖盲区。141.通过直放站的施主天线直接从附近基站提取信号直放站方式信号源提取方法152.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。直放站方式信号源提取方法163.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。直放站方式信号源提取方法17
微蜂窝(基站)加直放站方式
信号源提取方法18信号分布系统的分类1、无源天馈分布方式2、有源分布方式
3、光纤分布方式
4、泄漏电缆分布方式
191.
无源天馈分布方式
通过藕合器和功分器等无源器件和天线、馈线,将信号传送和分配到室内所需环境,以得到良好的信号覆盖。一般用于中小型地区。信号分布系统的分类202.
有源天馈分布方式
通过有源器件(有源集线器、有源放大器、有源功分器、有源天线等)和天馈线进行信号放大和分配。信号分布系统的分类213.光纤分布方式
主要利用光纤来进行信号分布。适合于大型和分散型室内环境的主路信号的传输。信号分布系统的分类224.泄漏电缆分布方式
信号源通过泄漏电缆传输信号,并通过电缆外导体的一系列开口,在外导体上产生表面电流,从而在电缆开口处横截面上形成电磁场,这些开口就相当于一系列的天线起到信号的发射和接收作用。它适用于隧道、地铁、长廊等地形。唯一的缺点就是造价成本太高。信号分布系统的分类23几种信号分布方式的比较
信号分布方式优点缺点1、无源天馈分布方式成本低、无源器件,故障率低、无需供电,安装方便、无噪声累积、宽频带系统设计较为复杂、信号损耗较大时需加干放2、有源分布方式设计简单,布线灵活,场强均匀频段窄,多系统兼容困难;需要供电,故障率高、有噪声积累,造价高3、光纤分布方式传输距离远,布线方便,传输质量好。造价高4、泄漏电缆分布方式场强分布均匀,可控性高;频段宽,多系统兼容性好。造价高,传输距离近。24内容介绍第1章室分系统的工作原理第2章室分系统的系统组成第3章室分系统的建设流程第4章室分系统的设计调试第5章LTE室分改造和多系统共存第6章室分系统的专题分析25如何建设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;3、兼容所有移动通信体制:CDMA800,GSM900,3G(1.9GHz频段)、PHS,增加新的系统简单方便;4、使用寿命长,具有远程监控能力,维护管理方便;5、综合考虑性价比。26室分系统建设流程室内覆盖系统的建设流程可分为:1、准备、2、市场、3、协商、4、设计、5、安装、6、验收、6、运行维护等七个阶段。27室分系统建设流程(准备工作)
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、人流量大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扰及乒乓切换效应,没有比室内系统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、酒店等,不论信号覆盖情况如何,均考虑进行覆盖。28室分系统建设流程(市场工作)
对业主攻关,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。
29室分系统建设流程(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,内容包括合作期限、用电、物业管理、出入、双方责权利等。
30室分系统建设流程(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、天线选择、电源系统共5部分内容。
31室分系统建设流程(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。
32室分系统建设流程(系统性能验收
)1、从性能统计上考核,看是否达到指标要求。这些指标涉及到掉话率、呼叫建立成功率、上下行平衡等。
周围基站的性能统计指标,特别是掉话率,及话务分担作用是否明显。2、现场测试质量评估,看通话质量是否清晰,无断续、信号是否稳定等。测试时要注意窗口处是否由室内微蜂窝做主控,且与室外大站的切换点在窗外、此外,测试区域不要遗漏电梯、楼梯、卫生间等地。实际测试中我们规定室内最低场强不能低于-85dBm,而且在建筑物外室内信号不能太强,以免造成对室外大站的干扰。3、查看告警,观察统计报告,并查看上行干扰,上下链路的平衡等情况,确保系统运行稳定,可靠。33室分系统建设流程(硬件安装工艺验收
)基站设备的验收:查看布线等是否符合工艺要求、基站资料是否完全等,便于以后的维护。天馈线系统的验收。测试天线点分布是否合理、有无覆盖盲区等。此外,天线点分布图等天馈线系统基础资料也应完整,这些是以后维护的基础。34室分系统建设流程(运行维护)
指室分系统工程在设计、施工、安装和验收后,维护部门根据日常维护流程对其进行维护管理。
应加强对系统集成商在合同期内的考核监管。应加强对过保设备的维保续签的管理。应加强对关键元器件的性能退化的监测。35内容介绍第1章室分系统的工作原理第2章室分系统的系统组成第3章室分系统的建设流程第4章室分系统的设计调试第5章LTE室分改造和多系统共存第6章室分系统的专题分析36系统容量覆盖等级要求信号源选择分布系统选择天线选择信号外泄控制场强分布互调干扰上下行平衡传输和分配损耗施工难度造价设计考虑因素37系统容量预测
系统容量预测时,需要认真分析该处室内用户群特点估算潜在话务量,需要进行如下几个方面的工作:(1)用户的职业分布(2)用户对移动业务的需求(3)采用合理的话务模型(4)预测用户群的大小(5)计算潜在话务量(6)语音业务与数据业务的使用比率,等
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由于3G业务的多样性,对于不同业务所需的网络的服务条件也不同,同时不同站点对于3G业务的需求量不同,依据站点的重要性以及覆盖类型(部分是为了解决覆盖,部分是为了解决容量),一般分为以下三类不同的业务覆盖区:
1类地区:政府机关、展馆、新闻中心,高档商务楼,四星级(含四星级)以上酒店,大型写字楼和营业厅,机场,地标性建筑等。一类地区95%的区域满足连续覆盖。
2类地区:星级酒店,大型餐饮、一般写字楼,商场,咖啡厅,一般行政机关。二类地区90%的区域满足连续覆盖。
3类地区:停车场,地下室、小型餐饮、娱乐场所。三类地区80%区域内满足连续覆盖。
如果以上划分还没有考虑到的站点,可根据当地情况(话务量密度、用户价值等)来分析划定。对于同一建筑物的不同区域,应根据业务规划确定覆盖目标,重点保证公共区域,如酒店大堂、会议室等。
覆盖等级考虑39宏/微蜂窝基站:中、高等以上话务密度和高等以上覆盖规模的场合,设备投资高,机房要求高。射频拉远RRU:中等以下话务密度和中等覆盖规模的场合,设备投资低,机房要求低。但要求具备多载波升级能力。光纤直放站:中等以下话务密度和中等覆盖规模的场合,设备投资低,机房要求低。设备工作频带不低于20M,具备多载波升级能力。无线直放站:传输条件困难,中等以下话务密度和中等覆盖规模的场合,设备投资低,机房要求低。要求无线环境单纯,设备工作频带不低于20M,具备多载波升级能力。信源选择考虑-140信源选择考虑-2选取信号源时,需要综合考虑目标话务量、覆盖要求、电源要求、机房要求、具体场景特点要求等因素,最终采用既可达到所需的覆盖要求又可合理控制成本的分布系统。
其中最重要的考虑因素为容量和覆盖:从容量角度考虑信号源的选取,主要是根据信号源可以支持的话务量和总的等效语音话务量需求来决定。一般对较小的室内覆盖系统,在话务量较低时可选用直放站从周边小区耦合信号;对较大的室内覆盖系统,根据其可能达到的话务情况及安装条件选用微基站或宏蜂窝基站作为信源。41信源选择考虑-3从覆盖角度考虑信号源的选取时,对于低话务密度、小规模覆盖且较为封闭的场景,优先选用直放站作为信号源;对于中等话务密度和中等覆盖规模的场景,可以选用微基站作为信号源;对于高话务密度和大覆盖规模的场景,建议采用选用宏基站+远端射频模块(RRU)作为信号源。除了容量和覆盖,还要考虑机房和电源等配套设施,综合这些因素后最终决定采用那种方式进行室内覆盖。42天线的选择与布放采用多天线小功率原则,合理布放天线,保证室内分布效果。可选择的天线类型有多种,如小的平板定向天线,全向柱形天线,全向吸顶天线。定向平板天线和全向吸顶天线通常用于办公室、宾馆、居住楼、展览馆、走廊。对于一般单根天线覆盖区域较小的场合,建议使用全向天线。如果是覆盖比较空旷的狭长区域,则建议采用定向天线。全向柱形天线主要用于内部空间大的建筑,如体育馆工业场馆、商场。对于居住楼和宾馆,设计天线的安装位置是有较大困难的,除了复杂的楼层布局,视觉效果也是很重要的。43信号外泄的控制由于各种墙体的损耗不一致,尤其是窗户和玻璃幕墙的损耗较小,很容易造成室内小区信号经过外墙泄漏到室外,造成室外不必要的切换。需要控制室内小区信号外泄的强度、位置和范围。考察外泄电平强度的参考点常常是建筑物墙体之外的10米,强度小于-90dBm。控制信号外泄的方法主要是利用墙体的隔离作用,辅助以外墙附近尽可能安装板状定向天线向内覆盖,另外尽可能使用小功率天线靠近外墙放置。
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基站的白噪声为-120dBm,为了保证接收机的灵敏度,需要设置上行增益,使上行链路的总输入噪声小于-120dBm。如:基站输出P=43dBm,输入到直放站为-40dBm,即有效路径损耗为83dBm,那么直放站的上行增益设置也一定要小于:83dB-总的噪声系数如只有直放站是有源器件,噪声系数为5dB,增益应设为小于78dB;如增益设为80,直放站总的噪声-115dBm(白噪声+噪声系数),在输出口变为-35dBm,经过83dB的有效路径损耗输入到基站为-118dBm,大于源噪声-120dBm,使基站接收机灵敏度降低2dB。上行信噪比45掉话率:<2%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:5---15dBm室外溢出信号(10m处):<-90dBm切换成功率:>95%场强分布的一般设计标准46微蜂窝,基站直放站(宽带、信道选择):增益70-90db,20-33dBm输出干线放大器:增益30-50db,20-30dBm输出耦合器:40dB(-0.3),30dB(-0.3),20dB(-0.5),10dB(-0.8),7dB(-1.1),5dB(-1.3)功分器:4功分器(-6.4);3功分器(-5),二功分器(-3.3)室内天线:定向(60-120度,5-10dBi),全向吸顶(2-5dBi)馈线接头:波纹管电缆:7/8(-4dB/100m);1/2(-7dB/100m);1/4(-11dB/100m);
屏蔽网电缆:7D-FB(-15dB/100m);9D-FB(-12dB/100m);12D-FB(-9dB/100m)泄漏电缆:7/8(-6dB/100m);1-1/8(-4dB/100m)施主基站:水平波束角<35度;增益:15-18dBi光端机:点对点、点对多点光纤:双纤、单纤室内覆盖所需设备与元器件47室分系统测试特点室内测试由于无法使用GPS,需要使用笔触式手持电脑在建筑物平面图上人工打点测试点;室内的信号包括来自室外宏蜂窝的信号和室内微蜂窝的信号等;室内的平面图是多层的,包括建筑物的每个楼层、电梯层,每个楼层有可能有一些单独的测试层,所以室内一般采用树型的图层管理结构;室内的信号覆盖方式是多样的,包括光纤分布系统、泄露电缆等;室内和室外基站之间的切换关系需要做特别设置,一般将室内微蜂窝的优先级别设为高于宏蜂窝。48室内覆盖需要现场测试的项目驻波比功率测试噪声电平放大器测试光纤室内分布系统有源分布系统无源器件49从基站或微蜂窝信号引出处测试,前端未接任何有源器件或放大器,其驻波比要求小于1.3,若测试口至末端天线数量小于5付时,驻波比应小于1.4。若中间有放大器或有源器件,从放大器输入端处加一负载或天线,所有有源器件应改为负载或天线。从管井主干电缆与分支电缆连接处,测至天线端的驻波比应小于1.3,距离超过100米或所接天线超过10付时,驻波比应小于1.25。从放大器输出端测试,至末端的驻波比,前端未接任何放大器或有源器件,其驻波比要求小于1.3;若从测试口分支计起,天线数量小于5付时,驻波比应小于1.4。对于双波段器件及天线,其驻波比指标可相应增大0.1,但测试频率范围应为800-2000MHZ。驻波比测试50功率测试基站、微蜂窝端口各载波输出功率。所有有源器件或放大器的输入输出端各载波功率。天线端输入功率(从人体安全辐射范围要求考虑,要求天线口功率小于15dBm)。51从基站接收端位置测试,要求噪声电平均小于-100dBm。噪声电平测试52
频率(在放大器输入输出端测试,要求能收到所有载波)。放大器使用频带(带宽3dB点)。带内平坦度(要求峰-峰值小于2dB)。要求带内所有互调均小于-36dBm。带外杂散波要求小于-30dBm。增益(实际增益、输入、输出口电平差)。
ALC电平(要求在最大功率下、最大增益下测试,同时要求对波形畸变程度进行简单描述)。输入、输出端口功率。放大器测试53
输入系统功率。每天线端输入功率(要求小于10dBm)。光输入、输出功率。互调(带内小于-36dBm)。带外杂散小于-30dBm。平坦度(要求峰-峰值小于2dB)。光纤室内分布系统测试54
输入系统功率。每天线口输入功率。互调(带内小于-36dBm)。带外杂散小于-30dBm。平坦度(要求峰-峰值小于2dB)。有源分布系统测试55
插入损耗(每个功分器及耦合器插损)。馈线损耗(每条支路馈线损耗)。平坦度(要求峰-峰值小于2dB)。无源器件测试56内容介绍第1章室分系统的工作原理第2章室分系统的系统组成第3章室分系统的建设流程第4章室分系统的设计调试第5章LTE室分改造和多系统共存第6章室分系统的专题分析一、LTE室分系统改造二、LTE室分多系统共存LTE&CDMA室分同步覆盖分析室分CDMA频段800MHz,室分LTE频段2.1GHzLTE在室内传播能力是要比CDMA系统差,两系统合路LTE为受限因素,在设计时要以LTE为基准,LTE天线密度要求要比原CDMA系统高,另外在LTE的RSRP应不高于-15dBm,这样总功率在15MHz的带宽下,就不会超过15dB,复合国家对电磁环境要求的标准。链路预算项目CDMAFDD-LTE系统频段(MHz)8002100载波(MHz)1.2288MHz15MHz载波配置1载波75RB/900子载波Pldas
「分布
系统」基站功率(dBm)4346导频功率(dBm)3616分布损耗(dB)3133天线增益(dBi)22天线口EIRP(dBm)7.0-15.0Plair
「无线
传播」最远覆盖距离(米)1010自由空间损耗(dB)50.558.8衰落余量(dB)88墙体损耗(dB)1718干扰储备(dB)22边缘信号电平(dBm)-70.5-101.8边缘接收电平规范要求(dBm)-85
-105~-110性能指标-LTE链路预算对于LTE的天线口RSRP功率的制定,需要根据边缘覆盖场强的要求,空间传播损耗来确定,其天线口总功率和LTE系统带宽有关。当边缘覆盖场强RSRP≥-105dBm,空间传播损耗为90dB(测试估算),天线口增益为2dBi时。此时LTE天线口EIRP功率=-105dBm+90dB-2dBi=-17dBm。RSRP为RE级别功率,一般为总功率的10*log(1/子载波数量),若LTE系统配置20MHz,此时100RB/1200个子载波。天线口总功率为=天线口EIRP功率+10log(子载波数量)=-17dBm+10log(1200)=-17+30.8=13.8dBm综上所述,LTE天线口功率和边缘覆盖强度、空间传播损耗等有关。对于新建站点,建议边缘覆盖指标为-100dBm~-110dBm,LTE天线口EIRP功率为-17~-15dBm,天线口总功率为13~15dBm。新建LTE室分系统分析性能指标-LTE链路预算若室分站点按照CDMA800MHz,天线口功率一般为6~10dBm。,天线增益为2dBi,若边缘1X_Ec场强若为-85dBm,此时800MHz频段的室内空间传播损耗值约=6+2-(-85)=93dB。若LTE为2100MHz频段,其自由空间损耗比800MHz大8.3dB,墙体损耗大3dB,此时在原CDMA室分系统,其天线至室内边缘的LTE空间传播损耗=93dB+8.3dB+3dB=104.3dB。此时计算天线口EIRP功率=-104.3+(-105)≈0dBm(天线口总功率=30dBm)。要达到边缘覆盖指标RSRP=-105dBm,要求天线口EIRP功率大于0dBm,天线口功率过大,LTE室分信号容易外泄到室外,和室外同频LTE小区造成干扰。原CDMA系统LTE改造分析LTE室内分布系统方案分析单通道新建或者利旧一路分布系统,组成单通道。单通道系统性能(用户下载总速率)可以达到双路由MIMO技术下的60%左右,单小区配置满足前期业务需求。单通道仅使用一套天馈系统,使用单极化天线。LTE室内分布系统建设主要分为两种模式:单通道和双通道LTE室内分布系统方案分析新建单路:分布系统按照LTE天线出口功率要求布放天线,新建单支路分布系统,现阶段仍需铺设CDMA信号,故信源设备在主干合适位置合路输出。优点:新建系统天线密度和末端功率可以做好良好控制;缺点:不支持2×2MIMO,速率得不到保证;新建单路示意图造价分析:常规单支路分布系统建设,造价较低。LTE室内分布系统方案分析造价分析:只需增加LTE设备费用和常规室分改造费用,造价低。利旧单路:利旧即合路原有C网室内分布系统,在主干合适位置通过合路器直接合入LTE信号,不过原有室分系统建设质量高低决定了LTE信号好坏;优点:只需在原分布系统中增加合路器,施工难度小,物业协调难度小;即使对其进行改造,其工程量也很小;缺点:不支持2×2MIMO,速率得不到保证;利旧单路示意图LTE室内分布系统方案分析双通道新建两路分布系统或者新建一路利旧一路,组成双通道。双通道室分系统可以充分利用MIMO技术优势,以达到高质量的覆盖目标。双通道系统中使用双路天馈系统,每个天线点位可使用2个单极化天线或1个双极化天线。LTE室内分布系统方案分析新建双路:直接新建两路分布系统,分布输出信号源两个通道信号;优点:能够完全实现LTE2×2MIMO的最大系统容量,不受现有室分系统的限制,具有更好的用户体验、打的系统容量、良好的演示效果。新建单路示意图缺点:新建双路需要两套天线、馈线及功分耦合等室分器件,需、空间需求更大(两个单极化天线布放)、施工难度大。造价分析:投资大,LTE分布系统完全新建,双通道基本为单通道造价的一倍。LTE室内分布系统方案分析新建一路利旧系统一路(双路由改造):双路由改造是在原有单路室分系统基础上再新建一路,形成双通道室内分布;优点:能够实现LTE2×2MIMO,系统容量大;新建单路示意图缺点:双通道对称性难以保证,若天线口功率差异累计超过5dBm(协议规定),则无法达到2×2MIMO效果。需要在吊顶上作业(已有室分站点多数为已投入使用楼宇、吊顶已封)。工程量大、物业协调非常困难。造价分析:投资大,LTE分布系统完全新建,双通道基本为单通道造价的一倍。LTE室内分布系统方案分析天线口功率当LTE带宽为15MHz(75个RB900个子载波),天线口输出总功率≤15dBm,即天线口的RSRP为≤-15dBm。采用双路系统建设模式:新建一路/改造一路的方式建设,两路信号的天线口功率差最大值应不超过5dB;两路新建的方式建设,两路信号的天线出口功率差最大值应不超过3dB。MIMO天线间距为了保证LTE的MIMO性能,建议双天线尽量采用10λ(λ=c/f)以上间距,约为1.5m(f=2.1GHz),如实际安装空间受限双天线间距不应低于4λ,约为0.6m。LTE室内分布系统方案分析信源、天线、器件选取LTE室内分布系统的信源应选择使用RRU或者小基站做为信源,室分信源优先使用2.1G频点。同一覆盖区域,室内外应尽量采用同一厂家的设备,严格避免插花,以避免跨厂家之间的切换,导致网络质量和用户体验下降。在MIMO双流的情况下,可以选择2根单极化天线或单个双极化天线,根据具体现实场景进行天线选择。利旧C网分布系统应考虑射频器件对LTEFDD频率和功率的支持情况,如确有建设需求应对射频器件进行改造。LTE室分覆盖半径在可视环境,如商场、超市、停车场、机场等,MIMO天线情况下,覆盖半径取10-16米;在多隔断,如宾馆、居民楼、娱乐场所等,MIMO天线情况下,覆盖半径取6-10米。一、LTE室分系统改造二、LTE室分多系统共存多系统室内分布共建共享组网示意图多系统共存的技术要素合路单元CDMA1X(EV-DO)功分器耦合器壁挂天线WCDMA10W干放WLAN合路器WLANAP分路器合路单元CDMA2W干放GSM2W干放10WWCDMA20WGSM90010WDCS180010WTD-SCDMA12WDCS2W干放TD-SCDMA2W干放多系统室内分布共建共享重点考虑要素多系统共存的技术要素小区划分功率平衡POI合路系统间干扰网络升级突发话务量多系统室内分布共建共享合路方式选取多系统共存的技术要素合路器POI优点合路器成本低、安装简单干扰控制好、合路端口多、互调指标优、后期扩展简单、具有监控功能互调指标优缺点干扰难控制、合路端口有限、无监控功能成本高、系统设计复杂、需要机房资源适用场景中小型室内分布、合路系统少的场景大型室内分布、合路系统多的场景(地铁/展览馆/机场等)、多运营商的合路系统接入平台(POI)原理图POI系统收发分缆与收发合缆应用对比共建共享的技术要素双工收发合缆双工收发分缆收发分缆更有益于多系统间干扰隔离POI系统收发分缆与收发合缆应用对比收发分缆收发合缆干扰抑制可充分利用空间隔离削弱杂散,交调等干扰分量无空间隔离可利用,对互调指标提出较高要求接入系统不受限制根据频率规划,对兼容通路有设计极限实际应用应用面比较广泛要满足所有公网、专网接入需求,最少需要两种POI设备,两套综合室分系统。成本在接入系统比较复杂的情况下,二者成本基本接近。共建共享的技术要素LTE室分多系统干扰分析在进行系统间的干扰分析时,主要应考虑杂散干扰、阻塞干扰、互调干扰情况。杂散干扰(发射机带外干扰)互调干扰阻塞干扰(强信号干扰)干扰分析(杂散干扰分析)杂散干扰指必要带宽之外的某个或某些频率的发射,对频谱的其他用户造成干扰,杂散干扰主要是指由于发射机的滤波特性不好,而使一些两次和三次谐波分量在发射机输出,产生杂散辐射信号。系统杂散指标(单位:dBm)干扰分析(阻塞干扰分析)阻塞干扰是指系统A的基站发出的信号功率落在系统B的基站接收滤波器通带之外,却仍然进入B系统接收机而带来的额外干扰。当此干扰大于B系统接收机的阻塞门限时,接收机被推向饱和,无论有用信号质量多好都无法被接收。系统阻塞干扰指标(单位:dBm)干扰分析(互调干扰分析)电路的非线性特性是造成互调干扰的根本原因,当几个不同频率信号同时加入已非线性网络,会产生各种频率组合成分,若这些组合频率正好落在某一频段并为接收机接收,便造成组合频率干扰。互调组合将产生很多干扰频率,根据互调产生机理有三种因素:存在非线性部件;输入信号频率满足其组合频率能落入接收频段;输入信号幅度足够大就产生幅度较大的干扰成分。互调干扰由引入信源系统具体情况确定,与分布系统无关,因此设计的要点为如何改善和提高系统的线性度,从而改善系统本身互调指标。另一点就是如何通过合理设计,提高系统的收发隔离度,降低互调信号进入接收通道的强度。LTE室分多系统干扰分析上行下行825-835MHz,870-880MHz
1920-1935MHz,2110-2125MHz1.8G,2.1GHz(目前推荐)
CDMA800CDMA2000
FDD-LTE中国电信各系统工作频段CDMA800CDMA2000WLAN
2400-2483.5/5150-5350/5725-5850MHzWLAN8258701920211024002483.583588019352125FDD-LTE多系统合路干扰分析干扰系统被干扰系统阻塞干扰隔离度要求杂散干扰隔离度要求总隔离度要求FDD-LTEGSM900382638FDD-LTEDCS1800462646FDD-LTEWCDMA303030FDD-LTEPHS618080FDD-LTECDMA800(IS95)629090FDD-LTECDMA2000628686FDD-LTETD-SCDMA303030FDD-LTEWLAN468686FDD-LTETD-LTE301030GSM900FDD-LTE308181DCS1800FDD-LTE308181WCDMAFDD-LTE278686PHSFDD-LTE208080CDMA800(IS95)FDD-LTE278686CDMA2000FDD-LTE278686TD-SCDMAFDD-LTE288686WLANFDD-LTE207676TD-LTEFDD-LTE301030系统隔离度(综合考虑杂散干扰和阻塞干扰)干扰分析(提高各系统间隔离度主要途径)外接滤波器提高系统间隔离度干扰系统被干扰系统干扰系统被干扰系统滤波器滤波器注:在干扰源/被干扰源端外接滤波器,提供隔离。干扰分析(提高各系统间隔离度主要途径)合理的频点规划提高系统间隔离度A系统B系统A系统B系统10M带宽天馈系统进行上、下行分路建设干扰分析(提高各系统间隔离度主要途径)提高有源设备射频性能;提高有源设备杂散、互调、阻塞干扰指标可有效降低系统间干扰
器件体积器件原材料选用器件插入损耗
各系统间频段间隔器件成本环境温度增加多频合路器、POI不同端口之间的隔离度;
合路器和POI各端口间隔离度主要决定因素有:多系统室内分布建设经验分析多系统接入器件符合全频段要求系统间干扰插入损耗越小越好有源设备数量多POI满足功率容量要求系统间功率差异化合路单元满足系统隔离度要求“小功率、多天线,少主干、多分支的天馈系统”大功率、线性好、可靠性高、组网灵活的有源设备方便未来的网络升级扩容对无源器件的要求对天线的要求支持800M~2500M的全频段插损和驻波等符合技术参数要求增益、方向性等符合设计方案要求和技术参数要求支持800M~2500M的全频段插损和驻波等符合技术参数要求合路器符合频段和隔离度要求多技术共用室分系统对器件、天线的要求对馈线的要求不使用8D/10D馈线主干线采用7/8〞馈线,减小功率资源的损失分支路超过30米的使用7/8〞馈线,对于施工难度大的可采用1/2〞馈线天馈系统设计采用多主干、多分支的原则多技术共用室分系统对器件、天线的要求
工作频段接口数目
插入损耗功率容量:100W
输入驻波比:1.3
互调抑制:120dBc-140dBc
发发隔离:30dB
收发隔离:满足接入系统的隔离标准,收发分缆包含空间隔离带外抑制系统特性:阻抗,接口类型,电源,MTBF
监控特性:监测功能,控制功能,本地(远程)监控方式机械特性:外型,重量环境特性:工作(存储)温度,工作(存储)湿度,防护,雷电保护多技术共用室分系统对POI指标要求89内容介绍第1章室分系统的工作原理第2章室分系统的系统组成第3章室分系统的建设流程第4章室分系统的设计调试第5章LTE室分改造和多系统共存第6章室分系统的专题分析90标准层、群楼:目标覆盖区域内95%以上位置,1X增强型载波前向接收信号强度RXpower应大于-80dBm,EC/Io值应该大于-7dB(边缘速率大于153.6kbps)。电梯、地下室:目标覆盖区域内95%以上位置,1X增强型载波前向接收信号强度RXpower应大于-85dBm,EC/Io值应大于-8dB(边缘速率大于76.8kbps)室分系统覆盖指标91可用率要求在目标覆盖区内的95%位置,99%的时间移动台可接入网络切换成功率室内外小区和室内各小区之间的切换成功率>94%。信号外泄室内基站泄漏至室外10米出的信号强度应不高于-90dBm。上行噪声电平在基站接收端位置收到的上行噪声电平小于-113dBm/1.25MHz。室分系统用户感知相关性能指标92
室内分布系统的覆盖效果与信号源和信号分布系统的选取、系统设计、设备性能以及施工质量等因素密切相关。而造成覆盖效果差的根本原因还是噪声和干扰的问题。信号分布系统选取室内分布系统的信号泄漏分析
多网合一的室内分布系统的干扰抑制多系统室内覆盖方案分析噪声的影响其他因素影响室分系统的问题93对于信号源为室内直放站的室内覆盖系统,不宜选取有源分布系统和光纤分布系统,主要是考虑噪声的影响。如果要求室内覆盖系统的信号覆盖很均匀,那么每天线口的输出功率就要做到基本一致,这对于无源分布系统来说是很难做到的,比较适宜采用有源系统和漏缆系统。对于布线距离很长而且施工难度很大的地方,不宜采用馈线做传输载体,建议采用光纤分布系统。信号分布系统选取分析94室内分布系统的信号泄漏分析(1)室内分布系统的信号泄漏容易造成对室外信号的干扰,容易导致室外用户选用室内信号,使软切换增多,从而影响室外的掉话率。CDMA网络采用软切换方式。是否进行切换主要根据当前基站能否满足终端的通信要求来判定。当前基站的导频强度掉到T_DROP以下时,移动台启动切换去掉计时器T1。当切换去掉计时器T1到期后(在此期间,其导频强度应始终低于T_DROP),移动台启动系统的切换过程。影响网络容量的另一个因素就是软切换及其所需的额外开销,并且软切换被选链路过多也会对系统产生额外的干扰。因此,在3G工程设计阶段就需要控制过多的软切换区。减少室内天线的输出电平,以控制信号泄漏电平。室内分布天线口导频功率不超过7dbm。在靠近窗户、门口等边缘区域,应采用方向性较好的定向天线,以减少信号的泄漏从而优化切换关系。95室内信号对室外的泄漏分析(2)室内分布天线通过走廊或者玻璃,信号能够直接泄漏到室外,而正好室外相应的区域是产生话务的地方,就会产生高层室内信号对于室外的干扰。在这种情况下,需要针对室内的天线进行优化,利用楼层的天然阻挡,确保高层室内信号不对室外造成干扰。
而对于低楼层,发生信号泄漏的主要是从大厅、地下室等处经窗户和出口处泄漏到室外,而这种泄漏会增加不必要的室内外切换,使网络服务质量下降。相对于高层而言,中低层的信号泄漏造成的影响较大。
96对于中低楼层的信
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