浅析功分器的优势和弊端

精品文档 1欢迎下载 浅析功分器的优势和弊端浅析功分器的优势和弊端 省网优中心无线网络部 吴应辉 陈晓昌 一 背景一 背景 前期在地市做网络优化的时候 发现地市分公司为了节省投资 规划新建站点时大量使 用功分器 后来在讨论会上 我提出不应当过多使用功分器 分公司在后期的建设中也采 纳了我的建议 本文就功分器使用的优势和弊端进行分析 希望对其它分公司能有所借鉴 作用 二二 功分器简介功分器简介 1 1 工作原理 工作原理 功率分配器 简称功分器 功分器的主要功能是将基站输出的一路信号分配到多个天 线 这些天线可以包括室内和室外 实现室内和室外的同时覆盖 使用功分器时 若某一 输出口不接基站输出信号 则必须接匹配负载 即负载电阻 不应空载 2 2 功分器技术指标 功分器技术指标 3 3 功分器外形 功分器外形 精品文档 2欢迎下载 二功分器 三功分器 四功分器 4 4 应用场合 应用场合 功分器主要的运用场合为室内分布系统和覆盖范围要求不大 300 400 米之内 的场 合 三三 自由空间损耗自由空间损耗 自由空间损耗是指电磁波在传输路径中的衰落 在视距内 可根据自由空间的传播公式 计算出路径损耗的理论值 计算公式如下 Ls 32 44 20lgf 20lgd 其中 Ls 为路径损耗 单位 dB f 为基站的发射频率 单位 MHz D 为空间距离 单位 km 自由空间基本传输损耗 Ls 仅与频率 f 和距离 d 有关 当 f 或 d 扩大一倍时 Ls 均增加 6dB 列表如下 假设 f 800Mhz 自由空间距离 D km 0 10 20 30 40 50 6124 自由空间损耗 Ls dB 70 576 5280 0482 5584 4886 0690 596 52102 54 四四 使用功分器的优势和弊端使用功分器的优势和弊端 1 1 使用功分器的优势 使用功分器的优势 从工程建设的角度看 可以节省投资 节约工程建设的成本 以中兴的 CDMA 设备作举 例 使用三功分器可以节省两块功放 DPA 两块射频收发信机 TRX 和两块前端射频模块 RFE 具体情况如下图 精品文档 3欢迎下载 中兴 I2 基站三扇区物理配置 中兴 I2 基站单扇区三功分物理配置 2 2 使用功分器的弊端 使用功分器的弊端 A A 对基站覆盖范围的影响 对基站覆盖范围的影响 假设同一个基站 一种方式用宏基站三扇区来计算覆盖情况 另一种方式用第一扇区功 分三扇区来计算覆盖情况 在这两种情况下采用的天馈线和天线都是同一套设备 只是功 分三扇区的情况下在避雷器端增加了功分三扇区的功分器 那么在距离基站 d 千米的某一 地点使用同一部手机测试以上两种情况下的手机接收功率 可用下公式来计算 PinMS PoutBTS LduplBTS LpBTS GaBTS Cori GaMS GdMS LslantBTS Ls 精品文档 4欢迎下载 PinMS 为移动台接收到的功率 PoutBTS 为 BTS 的输出功率 LduplBTS 为合路器 双工 器等的损耗 LpBTS 为 BTS 的天线的馈缆 跳线 接头等损耗 GaBTS 为基站发射天线的增 益 Cori 为基站天线的方向系数 GaMS 为移动台接收天线的增益 GdMS 为移动台接收天 线的分集增益 LslantBTS 为双极化天线的极化损耗 Ls 为自由空间损耗 从上面的手机接收功率的公式可以看出 对于上述两种情况 功分和不功分 下的手机 接收强度只跟 LduplBTS 有关系 其他部分的损耗都完全相同 在 LduplBTS 这部分损耗中 功分情况下只是多了一个功分器的插入损耗 Lins 两个功分器的转接头损耗 Lcon 和功率 分配损耗 Latt 以功分三扇区为例来计算多出来的这部分损耗值 Lg Lins Lcon Latt 0 5 0 5 2 10lg3 6 3dB 可以看出 假如使用三功分器 那么在同一位置手机的接收功率将比不使用功分少 6 3dB 在从同一基站到距离基站 d 千米的一点 以上功分和不功分的两种情况空间传播模型完 全一样 因为从基站到距离基站 K 千米的某一点的实际损耗等于自由空间损耗加上其他地 形地物造成的损耗 该损耗在功分和不功分的两种情况下是完全相同的 我们就以自由空 间的损耗公式来代替实际环境中的情况计算两种情况下的覆盖的差别 以简化计算过程 列表如下 假设 f 800Mhz 自由空间距离 D m 100200300400500600100020004000 自由空间损耗 Ls dB 70 576 5280 0482 5584 4886 0690 596 52102 54 从上表可以看出 自由空间每多出一倍的覆盖距离 Ls 就多出 6dB 根据上述的计算 Lg 6dB 可知 功分 3 扇区的覆盖距离为不功分的覆盖范围的一半以下 B B 对维护工作的影响 对维护工作的影响 使用功分器对我们的运维工作而言 无形中增加了一个故障节点 功分器的质量的好坏 直接影响网络的质量 另外后台网管不能监控功分器是否正常使用 如果功分器出现故障 只能通过用户投诉才得以发现 所以说功分器的使用对网络的维护工作有一定的消极影响 C C 对网络优化的影响 对网络优化的影响 我们以莆田步行街基站作为范例来说明 以下两图分别是假设莆田步行街基站为定向三 扇区基站和全向站功分三扇区基站对网优有何影响进行说明 精品文档 5欢迎下载 当步行街采用定向三扇区时 假设雷山邮电前方收到 PN 30 的信号非常强 此时我们可 以通过分析判断应该是步行街第一扇区 PN 30 的信号越区覆盖 从而通过下压步行街第一 扇区俯仰角控制 PN 30 的信号 越区覆盖问题轻松解决 假设此 处收到 PN 30 的 信号非 常强 假设此 处收到 PN 30 的 信号非 常强 精品文档 6欢迎下载 当步行街采用全向站功分三扇区时 那么此时步行街基站三个扇区的 PN 都是 30 若 此时在雷山邮电正前方收到 PN 30 的信号非常强的时候 我们就无从判断到底是步行街基 站的哪个扇区越区覆盖 从而增加网络优化的难度 因此说使用功分器对网络优化还是有 一定消极影响 五五 总结总结 虽然使用功分器可以节约投资建网成本 但是网络覆盖的大大缩减 势必会形成较多的 盲区 降低网络性能指标 影响用户的正常