室内分布系统简介-京信通信课件

室内分布系统、直放站技术简介2011年1月室内分布系统概述

室内信号存在的问题由于建筑屏蔽、隔墙、楼层、信号多径衰落的影响，会导致如下问题：导频污染、孤岛效应（建筑顶部）盲区、弱信号区（电梯、地下室）网络繁忙（大型商场、展览中心）乒乓效应（建筑中部）室内分布系统概述

室内分布系统产生的背景★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弱区甚至盲区。★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。室内分布系统主要作用室内分布系统在无线接入网中所处的位置MSCBSCBTSBTSMSCHLRVLREIRVLRABCDEFGAuCH室分室分室内分布系统主要作用室内分布系统的主要作用盲区覆盖划分微小区，吸纳话务量解决无线网络的乒乓效应、孤岛效应、导频污染等提高网络服务质量室内分布系统主要作用乒乓效应导频污染室内分布系统基本组成室内分布系统的两大基本组成部分信源部分：宏基站、微蜂窝、BBU+RRU、直放站天馈部分：馈线、功分器、耦合器、天线等室内分布系统分类C区A区B区覆盖端机C覆盖端机B覆盖端机A光纤光纤光纤中继端机基站设备光纤直放站系统蜂窝分布系统移频直放站系统无线同频直放站系统室内分布系统分类

室内分布系统主要可分为

射频无源分布系统射频有源分布系统光纤分布系统室内分布系统分类无源天馈分布系统★信源：微蜂窝、宏蜂窝或RRU（采用直接接入方式）★分布方式：无源天馈分布系统（由无源器件如耦合器、功分器、接头、电缆馈线和室内天线组成）。★应用场合：适用于一些话务量较高的场景。★作用：将微蜂窝、宏蜂窝或RRU信号最大限度的、最均匀的分布到室内各个区域，改善覆盖效果，提高通话质量。同时也可节约分布系统的投资。室内分布系统分类壁挂天线BTS微蜂窝基站接入耦合器干线放大器耦合器二功分器吸顶天线壁挂天线吸顶天线二功分器二功分器耦合器耦合器吸顶天线有源天馈分布系统室内分布系统分类有源天馈分布系统有源天馈分布系统用于较大型的建筑覆盖。在无源天馈分布系统的基础上增加干线放大器或直放站等有源放大设备，以补偿信号在传输过程中的损耗，延伸覆盖面积。可解决孤岛效应、乒乓效应严重区域的信号质量问题。室内分布系统分类光纤分布系统电源监控单元接口单元D接口单元C接口单元B接口单元A主单元CombaCombaCombaComba主机GSM900BTS远端单元2远端单元1远端单元3远端单元4光纤GSM900/1800室内覆盖GSM1800BTS室内分布系统分类光纤分布系统

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。室内分布系统总结

★总的来说，信号分布系统根据覆盖区域的具体情况，组合无源、有源、光纤、泄漏等方式，进行综合性的分析。

★一个完备的室内分布系统应能够通过一个特定的接口，取得基站的下行信号，均匀地分布到指定场所的每一处。同时，又将这场所的每一处的基站上行信号收集到后，均匀地送达特定的接口。

★构成室内分布系统的主要设备是：馈线、天线、干线放大器、延长放大器以及耦合、功分等无源器件。在系统设计上主要考虑的是能量分配的问题。室内分布系统勘测勘测目的

勘测工作目的是调查了解目标覆盖点的周围环境、信号情况，从而确定工程的覆盖深度以及采用方式。勘测工作是整个项目至关重要的环节，该项工作的质量好坏直接影响到整个项目的成败，因而勘测工作必须考虑周到，考察详细，提供完整、详尽的勘测报告，以便于后续工作的开展。勘测工具

测试手机、路测仪器、GPS、建筑物平面图、数码相机、模拟测试仪器、卷尺、八木天线、空白勘测记录表等。室内分布系统勘测信源选择

根据话务量预测及无线信号情况，结合建设方网络建设策略，确定站点选用的信号源。如站点话务量潜力较大，为增加收入应以蜂窝作为信源；如为补盲覆盖，则采用直放站作为信源较为经济，而覆盖区若存在诸如GSM乒乓效应等情况建议采用蜂窝作为信源，次之可采用光纤或移频直放站、微波直放站来解决。若采用无线同频直放站，施主天线应置于可接收到良好信号的低层（4-8层）,避免引入干扰信号。随着网络的不断发展，网络数据业务传输速率和网络信号质量有着密切的关联，因此直放站在选取施主信号时一定保证使用高质量的信号。室内分布系统勘测信源选择

施主天线位置尽可能低

施主天线水平半功率角尽量窄52220安捷伦接收机15~30度室内分布系统勘测模拟测试

根据初步方案的天线布放位置进行模拟测试。各代表楼层的天线必须进行模拟测试，最终确定天线的布放位置。模测内容包括：同层测试、隔层穿透测试、电梯穿透测试、楼梯穿透测试、泄漏测试。室内分布系统设计

设计原则：利用信号源原有输出功率进行覆盖设计，先做局部设计，再做整体设计。根据模拟测试结果，采用功率反推法确定布放天线位置和应馈功率。对于抑制漫游信号，最小覆盖电平应比当前信号电平高6dB以上。对于吸纳话务量，最小覆盖电平应比当前信号电平高6dB以上。对于乒乓效应和孤岛效应，最小覆盖电平应比当前信号电平高6dB以上。切换区的确定，一般选择人员流动较少的区域。对于微蜂窝信源，为防止信号外泄，一般在覆盖区域边缘采用定向天线，或采用“多天线、小信号”原则。对于系统必须增加多台干放的，干放严格按并联方式设计。室内分布系统设计功率反推法确定天线应馈功率干扰信号场强：-65dBm模拟信号源功率：10dBm模拟信号接收场强：-55dBmAB如右图所示，拟在A点安装天线，通过模拟测试在B点接收信号强度为-55dBm，同时B点接收干扰信号强度为-65dBm。根据功率反推法，要抑制干扰信号，则须使该点覆盖场强高于干扰信号6dB，即使该点覆盖场强达到-65dBm+6dB=-59dBm；而通过模拟测试得出AB点间的信号损耗为10-（-55）=65dB；因此若考虑覆盖B点，A点天线应馈功率为-59dBm+65dB=6dBm。室内分布系统设计电梯覆盖设计ANT1-14F/10dBmANT1-8F/12dBmANT1-(-1)F/10dBmANT1-6F/12dBm14F7F-1FA梯B梯-56dBm-58dBm-70dBm-71dBm1F3F10F-75dBm-80dBm-73dBm-78dBm交错覆盖方式ANT1-8F/12dBmANT2-8F/12dBmANT1-6F/12dBmANT2-6F/12dBm14F7F-1FA梯B梯-89dBm-82dBm-90dBm-85dBm1F3F10F-74dBm-76dBm-70dBm-72dBm普通覆盖方式对数周期覆盖方式室内分布系统设计电梯覆盖设计ANT1-6F/14.2dBmANT2-6F/14.3dBmANT1-14F/12.2dBmANT2-14F/12.2dBmT1-14FT2-14F15FPS2-16F楼梯间14F6F1F-1FFrom：PS1-16FA梯B梯-61dBm-57dBm13F-53dBm-65dBm-58dBm-67dBm-52dBm-69dBm-70dBm12F5F若壁挂天线安装在电梯井道内，主瓣方向指向电梯厅，该覆盖模式可应用在电梯厅信号不良的情况，既可以覆盖电梯厅又可以覆盖电梯箱。壁挂天线安装在电梯井道内，主瓣方向垂直朝上或朝下，该覆盖模式应用在电梯厅信号良好的情况，天线只覆盖电梯井道。壁挂天线覆盖方式室内分布系统设计电梯覆盖设计1F室内吸顶天线2F3F4F5F6F7F8F

电梯全向吸顶天线覆盖方式室内分布系统设计电梯覆盖设计主机主机随行电缆覆盖方式室内分布系统设计电梯覆盖设计泄漏电缆覆盖方式主机电梯箱室内分布系统设计电梯覆盖设计高动态线性放大器覆盖方式

电梯井内场强>-60dBm接收天线电梯放大器放置于轿厢顶部轿厢内发射天线功率为-30~0

dBm电梯轿厢馈线由顶端沿原有线（如电源线）进入轿厢内部电梯井壁室内系统天线,注入功率10dBm室内分布系统设计电梯覆盖设计注意问题

无论采用哪种方式的电梯覆盖方案，应保持电梯厅与电梯井道内的信号为同一小区信号，至少应有足够的信号强度来保证顺利切换。要求对建筑物一层大堂等人员流动较大的电梯厅，进行重点覆盖。室内分布系统实施

各项工程规范按建设方和设计院要求执行。分布系统直放站设备调测项目：基本工作频带、带内平坦度、接收信号功率、输出信号功率、增益、收发信隔离度、驻波比、噪声电平、互调干扰、带外杂散波、带外抑制度、输出光功率、接收光功率等。测试工具：测试手机、手提电脑、天馈线测试仪、卷尺、频谱仪等室内分布系统实施在直放站的输入端测试上行噪场电平（对于光纤直放站，在中继端机的输入端测试上行噪声电平）。要求到达施主基站的噪声电平小于-120dBm。设直放站上行噪声电平为PNR，从施主基站到直放站输入端的信号损耗为Lp，则要求直放站上行噪声电平：PNR〈-120dBm+Lp。

上行噪声的测试典型上行噪声波形室内分布系统实施

室内分布系统整体测试信号强度要求不低于设计要求。通话质量要求话音清晰无噪声，无断续，无串音，无单通现象。切换测试进行室内、室外之间的通话切换测试。掉话率要求在通话测试过程中掉话率不得高于1%。效果分析对于室内覆盖系统的施主小区及相邻小区分别做开通前和开通后的话务统计，要求其各项指标均达到要求，并与预期效果作分析比较。

直放站（中继器）属于同频放大设备，是指在无线通信传输过程中起到信号增强的一种无线电发射中转设备。直放站的基本功能就是一个射频信号功率增强器。直放站在下行链路中，由施主天线现有的覆盖区域中拾取信号，通过带通滤波器对带通外的信号进行极好的隔离，将滤波的信号经功放放大后再次发射到待覆盖区域。在上行链路中，覆盖区域内的移动台手机的信号以同样的工作方式由上行放大链路处理后发射到相应基站，从而达到基站与手机的信号传递。

直放站可以扩大已建移动通信基站的覆盖范围，是解决盲区、边远地区移动通信的最经济有效的手段。直放站系统概述扩大服务范围，消除覆盖盲区，如高山，建筑物，树林等阻挡物而形成的信号盲区；在郊区增强场强，扩大郊区站的覆盖；沿高速公路架设，增强覆盖效率；解决室内覆盖，如大型建筑物内信号衰减信号盲区、地下商城、地铁、遂道等衰减信号盲区；将空闲基站的信号引到繁忙基站的覆盖区内，实现疏忙；其它因屏蔽不能使信号直接穿透之区域等。

直放站系统主要作用直放站系统分类从安装场所来分有室外型机和室内型机。从传输带宽来分有宽带直放站和选频直放站。从传输方式来分有无线同频直放站、光纤传输直放站和移频传输直放站。从传输信号类型和处理方式分数字直放站和模拟直放站。从供电方式不同,又有太阳能、风能直放站。直放站系统分类

无线直放站基站施主天线用户天线主机

施主天线空间耦合无线接收基站信号，经主机放大后通过馈线馈入用户天线，由用户天线向覆盖区发射，并为覆盖区的移动台接收上行信号，向基站发射。

无线直放站直放站系统分类无线直放站从其对无线信号的选择方式可分为:频段选频方式和载波选频方式●

频段选频无线直放站●载波选频无线直放站中频频段选频无线直放站载波选频无线直放站

光纤直放站直放站系统分类按与基站的耦合方式可分为:无线空间耦合、直接耦合按传输方式可分为:普通方式、波分复用、同纤传输按所带覆盖端数目可分为:点对点、点对多点直放站系统分类

移频直放站

基站或微蜂窝作为一点对多点覆盖系统的网络信源，可通过两种链路链接。其一、直接耦合基站或微蜂窝信号。其二、通过无线方式耦合基站或微蜂窝信号。近端机通过直接耦合或无线耦合方式获取信源信号F1，并将F1信号转换为链接信号F2，同时将F2信号发送给远端机。远端机通过无线耦合方式接收近端机发射的链接信F2，并将F2信号转换为信源信号F1，对覆盖区进行覆盖。直放站系统勘测勘测工具

测试手机、路测仪器、GPS、电子地图、数码相机、模拟测试仪器、卷尺、八木天线、板状天线、空白勘测记录表等。主要勘测项目

地理位置地貌（GPS信息）、距离施主基站的距离、工程点地形特点、用指北针确定施主天线和用户天线的方向、用电情况调查、接地情况调查。直放站系统勘测路测路线选择

工程点周围小路、建筑物内部测试、坐汽车沿公路测试、坐火车沿铁路测试。信源选择

选取原则同室内分布系统相同。直放站系统勘测模拟测试（隔离度测试）频谱分析仪（综测仪）点频信号输出RFOUTRFIN施主天线覆盖天线隔离度：表指无线直放站覆盖天线端口与施主天线之间信号的损耗测量方法(采用频谱仪测量)：把频谱仪的RFOUT端口连接到覆盖天线端，RFIN端口连接到施主天线端，连接方式如上图所示。调频谱仪（信号发生器）产生一个中心频率为工作频带内测试信道（空闲信道）的频率、信号强度为20dBm的点频信号PT，通过RFOUT端口馈入覆盖天线发射出去。用频谱仪观测从施主天线接收的从覆盖天线发射过来的信号PR，则隔离度I=PT-PR，单位是dB。直放站系统勘测隔离度要求施主天线前后比F/BD覆盖天线前后比F/BP障碍物损耗LW隔离度计算如下：I=F/BD+LW+F/BP+LP收发隔离要求：I-1５≥GREP式中F/BD：施主天线前后比；F/BP：覆盖天线前后比；LW：障碍物损耗LW；GREP为直放机的增益；LP：自由空间传播损耗；LP=32.4+20logD+20logF；D：两天线间距离，单位km；F：频率，单位MHz。直放站系统设计

设计原则：收发信隔离度大于系统增益15dB。计算天线口功率时不含天线增益。系统设计方案中必须保证上下行增益平衡，上行不干扰基站。信源选择：频段选频直放站：用于施主小区信号强度>次强小区信号强度6dB。载波选频直放站：用于施主小区信号强度与次强小区信号强度相差不大，抑制多频点交调产物，杂散干扰，保证主机输出功率时。光纤直放站：主要用于无法选取施主小区信号时，传输距离远。移频直放站：主要用于信源复杂地区，隔离度难以实现的区域。数字光纤直放站：大型建筑、道路、风景区、农村、高速、高铁。微波数字直放站：大型小区、厂矿、复杂市区。直放站系统设计一般在有山体等阻挡的情况下，在拐角处一方面用户占用的原小区的信号急剧衰减，而同样由于山体的阻挡，用户不能及时切换至新的小区，容易造成用户通话质量急剧恶化，以至掉话。山坡山坡山坡山坡对于“拐角效应”的抑制，主要是解决拐角处切换不畅的问题，我们采用无线或光纤直放站来延伸拐角两端任一基站的信号，增加两小区在道路上的重叠范围，使用户有条件进行平滑切换。拐角效应直放站系统设计覆盖类型单波束双波束直放站系统设计覆盖类型光纤一点对多点移频一点对多点直放站系统实施覆盖类型

直放站各项调测指标与室内分布系统中相同，上行噪声的测试相同。

直放站开通后应特别注意是否存在自激现象，上下行是否平衡。常见问题和典型案例信号外泄

切换掉话

如果室内小区的信号外泄，容易造成临近道路上的用户切入室内小区，而又由于很快远离室内小区而造成来不及切换而掉话。

INDOORCELLOUTDOORCELL

如果室内小区的信号在大堂的电梯厅没有足够强，容易造成用户由室外进入大堂直至进入电梯一直占用室外小区信号，造成无法切换而掉话。

常见问题和典型案例时延对GSM光纤直放站的影响由于光纤路由时延为自由空间的1.5倍左右，且直放站内部处理也增加了时延，故在直放站覆盖区一般测试到的TA值较大，若基站TA参数设置较小，用户将无法接入。如果直放站覆盖区与施主基站覆盖区有重叠，则在重叠覆盖区，两信号