室分系统基础知识培训-618-2003

1、室内分布系统基础知识室内分布系统基础知识 一、有源设备简介一、有源设备简介 二、无源器件简介二、无源器件简介 三、三、射频基本参数射频基本参数 四、四、室分问题的排查室分问题的排查 主要内容主要内容 室内分布系统的组成室内分布系统的组成 室内分布是指室内分布是指将基站信号引入室内，解决室内盲区覆盖的一种信号覆盖方式。将基站信号引入室内，解决室内盲区覆盖的一种信号覆盖方式。 室内分布系统主要由室内分布系统主要由信号源和室内分布系统两部分组成信号源和室内分布系统两部分组成 。 信号源，信号源，主要作用是放大基站信号主要作用是放大基站信号(微蜂窝直接提供信号微蜂窝直接提供信号) 以满足覆盖需求，以满

2、足覆盖需求， 以及放大手机上行信号传送至基站以及放大手机上行信号传送至基站(或直接传送至微蜂窝或直接传送至微蜂窝)。主要包括微蜂窝。主要包括微蜂窝 及直放站，直放站又分为光纤直放站、无线宽频直放站、无线移频直放站。及直放站，直放站又分为光纤直放站、无线宽频直放站、无线移频直放站。 所有类型的信号源均需要供电，均为有源设备。所有类型的信号源均需要供电，均为有源设备。 分布系统，分布系统，其主要作用是将信源所提供的信号进行分配，使信源信号均匀其主要作用是将信源所提供的信号进行分配，使信源信号均匀 分布至需覆盖区域。主要包括干线放大器、功分器、耦合器、同轴电缆以及分布至需覆盖区域。主要包括干线放大器

3、、功分器、耦合器、同轴电缆以及 室内天线。其中，室内天线。其中，干线放大器为有源设备，其余均为无源器件。干线放大器为有源设备，其余均为无源器件。 室内信号衰落的环境因素室内信号衰落的环境因素 w 隔墙的阻挡（520dB） w 楼层的阻挡（20dB以上） w 家具等其它障碍物的阻挡（215dB） w 2000MHzTD所在频段无线电波衰减快。 w 3G偏向数据业务，对覆盖和通信质量要求高。 w 当前电磁环境 w 底层建筑（车库、地下室）及电梯 n信号衰落严重，形成通信盲区。 w 高层建筑（20层以上） n“乒乓效应” 信号强度理想，但非常杂乱、 无主导信号，导频污染严重，切换频繁，通话困难 窗边

4、尤其明显。 室内信号覆盖的问题 室内信号的容量因素室内信号的容量因素 w 人流量密集的区域（大型商场、会议中心等）， 移动用户密度大，室外大网无法满足话务量要求 w 现网70%的话务量发生在室内，3G由于业务的问 题，城市中高阶层用户数量多，话务收益巨大。 w 3G偏向数据业务，对高速数据业务用户的容量和 通信质量要求高。 室内信号分布系统概述室内信号分布系统概述 w 室内信号分布系统是针对室内用户群、用于改善 建筑物内移动通信环境的一种成功方法 w 为上述问题的解决提供了较好的解决方案 w 原理：通过室内天线将基站信号均匀分布到室内 各处，保证室内有理想的信号覆盖 w 在解决室内信号深度覆盖

5、以及吸纳室内话务量方 面起到了决定性的作用。 室内分布系统的组成室内分布系统的组成 一、有源设备简介一、有源设备简介 微蜂窝简介微蜂窝简介 光纤直放站简介光纤直放站简介 无线直放站简介无线直放站简介 干线放大器简介干线放大器简介 微蜂窝是在宏蜂窝的基础上发展起来的一门技术，与宏蜂窝相微蜂窝是在宏蜂窝的基础上发展起来的一门技术，与宏蜂窝相 比，它的发射功率相对较小。比，它的发射功率相对较小。 微蜂窝简介微蜂窝简介 微蜂窝简介微蜂窝简介 微蜂窝的应用主要有两方面：微蜂窝的应用主要有两方面： 提高覆盖率，应用于一些宏蜂窝很难覆盖到的盲点地区，如提高覆盖率，应用于一些宏蜂窝很难覆盖到的盲点地区，如 地

6、铁、地下室地铁、地下室 。 提高容量，主要应用在高话务量地区，如繁华的商业街、购提高容量，主要应用在高话务量地区，如繁华的商业街、购 物中心、体育场等。物中心、体育场等。 在客流量大、人员集中，且光纤能到位的大型站点进行室分建在客流量大、人员集中，且光纤能到位的大型站点进行室分建 设时，一般采用微蜂窝作为信号源。设时，一般采用微蜂窝作为信号源。微蜂窝设备使用时微蜂窝设备使用时需要先需要先 合路合路再接入分布系统。再接入分布系统。 光纤直放站主要由光纤近端机与光线远端机组成光纤直放站主要由光纤近端机与光线远端机组成。无线信号从基站中耦合出来后，先进入光近。无线信号从基站中耦合出来后，先进入光近

7、端机，通过电光转换，电信号转变为光信号，从光近端机输入至光纤，经过光纤传输到光远端端机，通过电光转换，电信号转变为光信号，从光近端机输入至光纤，经过光纤传输到光远端 机，光远端机把光信号转为电信号，进入机，光远端机把光信号转为电信号，进入RF单元进行放大，信号经过放大后送入发射天线，单元进行放大，信号经过放大后送入发射天线， 覆盖目标区域。上行链路的工作原理一样，手机发射的信号通过接收天线至光远端机，再到近覆盖目标区域。上行链路的工作原理一样，手机发射的信号通过接收天线至光远端机，再到近 端机，回到基站。端机，回到基站。 光纤直放站简介光纤直放站简介 光纤直放站简介光纤直放站简介 在室分系统建

8、设过程中，一台光纤近端机可以同时为好几台光在室分系统建设过程中，一台光纤近端机可以同时为好几台光 纤远端机提供信号，但是为控制施主基站的上行底噪，纤远端机提供信号，但是为控制施主基站的上行底噪，远端机远端机 数目不宜超过数目不宜超过4台。台。 光纤直放站的功率由光纤光纤直放站的功率由光纤远端机远端机决定，常用的有决定，常用的有2W、5W、 10W、20W这几种。这几种。 光纤直放站主要用在一些光纤能到位、周围无线信号环境较差光纤直放站主要用在一些光纤能到位、周围无线信号环境较差 的小区以及一些覆盖面积较大的站点。的小区以及一些覆盖面积较大的站点。 无线直放站无线直放站又分为无线宽频直放站以及无

9、线移频直放站。又分为无线宽频直放站以及无线移频直放站。 其中其中移频移频直放站由近端机及远端机组成，近端机直接由基站耦合信号将基站的载频直放站由近端机及远端机组成，近端机直接由基站耦合信号将基站的载频 移到另一频率点上转发给远端机，远端机再将被移动的频点还原到原基站的频率，移到另一频率点上转发给远端机，远端机再将被移动的频点还原到原基站的频率， 因此移频直放站收发天线隔离度可以得到有效的保证。因此移频直放站收发天线隔离度可以得到有效的保证。 无线直放站简介无线直放站简介 无线直放站简介无线直放站简介 无线宽频直放站主要是在一些室外无线信号环境较好，室内场无线宽频直放站主要是在一些室外无线信号环

10、境较好，室内场 强弱，建筑物较小，或光纤无法到位的站点使用。强弱，建筑物较小，或光纤无法到位的站点使用。 无线移频直放站的站点主要是一些室外无线信号环境差，附近无线移频直放站的站点主要是一些室外无线信号环境差，附近 基站比较密集，且光纤无法到位的建筑物。基站比较密集，且光纤无法到位的建筑物。 若站点需要布放室外天线进行覆盖且不具备光纤传输条件，要若站点需要布放室外天线进行覆盖且不具备光纤传输条件，要 考虑施主天线与重发天线的隔离，考虑施主天线与重发天线的隔离，如果天线过近隔离较小，为如果天线过近隔离较小，为 防止直放站自激，必须采用无线移频直放站作为信源。防止直放站自激，必须采用无线移频直放站

11、作为信源。 干线放大器，简称干放，是在功率变低而不能满足覆盖要求时的信号放大设备干线放大器，简称干放，是在功率变低而不能满足覆盖要求时的信号放大设备。当。当 信号源设备功率难以达到覆盖要求时，该设备可以放大信号源的功率，以覆盖更多信号源设备功率难以达到覆盖要求时，该设备可以放大信号源的功率，以覆盖更多 的区域。的区域。 使用干放时需要注意使用干放时需要注意输入端的电平值应保持在输入端的电平值应保持在-5dBm至至5dBm之间之间（各厂家标称的功（各厂家标称的功 率值略有不同），另外率值略有不同），另外干放不可以进行级联干放不可以进行级联，否则会极大的抬升基站的上行底噪。，否则会极大的抬升基站的

12、上行底噪。 干线放大器简介干线放大器简介 目前，移动电信联通目前，移动电信联通3G室内分布信源都广泛采用了室内分布信源都广泛采用了BBU+RRU。原则上原则上RRU+BBU 就是就是BTS，分开是分布式系统信源，合起来加个柜子就可以理解是宏站。分开是分布式系统信源，合起来加个柜子就可以理解是宏站。 通常室内分布系统采用电缆的电分布方式，而通常室内分布系统采用电缆的电分布方式，而BBU+RRU方案则采用光纤传输的分方案则采用光纤传输的分 布方式。基带布方式。基带BBU(Building Baseband Unite室内基带处理单元室内基带处理单元)集中集中放置在机房放置在机房， RRU(Remo

13、te Radio Unite远端射频模块远端射频模块)可可安装至楼层安装至楼层，BBU与与RRU之间采用光纤之间采用光纤 传输传输，RRU再通过同轴电缆及功分器再通过同轴电缆及功分器(耦合器耦合器)等连接至天线等连接至天线，即主干采用光纤，支，即主干采用光纤，支 路采用同轴电缆。由于信号通过光纤传输时损耗很小，整体降低了系统的馈线损耗，路采用同轴电缆。由于信号通过光纤传输时损耗很小，整体降低了系统的馈线损耗， 因而减少了对干线放大器的依赖。因而减少了对干线放大器的依赖。 BBU+RRU方案对于容量配置非常灵活，可按容量需求，在不改变方案对于容量配置非常灵活，可按容量需求，在不改变RRU和室内分

14、布和室内分布 系统的前提下，通过配置系统的前提下，通过配置BBU来支持每通道从来支持每通道从1/6载波到载波到3载波的扩容。理论与实践载波的扩容。理论与实践 证实该方案具有下列特点：独特的多通道算法实现空间隔离，可以降低干扰；覆盖证实该方案具有下列特点：独特的多通道算法实现空间隔离，可以降低干扰；覆盖 和容量可独立规划；降低对干线放大器的依赖；基带容量可实现共享，扩容能力大；和容量可独立规划；降低对干线放大器的依赖；基带容量可实现共享，扩容能力大； 光纤无损耗，主干布放简便，光纤无损耗，主干布放简便，RRU部署灵活。但是缺点是需增加光电转换单元，且部署灵活。但是缺点是需增加光电转换单元，且 光

15、纤较容易损坏，需要采用铠装。光纤较容易损坏，需要采用铠装。 BBU+RRU 不同信源方式的比较不同信源方式的比较 解决室内覆盖的射频信号分布系统一般方案解决室内覆盖的射频信号分布系统一般方案 壁挂天线 RRU 信源接入 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 二功分器 功分器、耦合器简介功分器、耦合器简介 室内天线简介室内天线简介 其余常见器件简介其余常见器件简介 功分器、耦合器简介功分器、耦合器简介 微带功分器微带功分器 腔体功分器腔体功分器 腔体耦合器腔体耦合器微带耦合器微带耦合器 输入端输入端 耦合端耦合端 输出端输

16、出端 隔离端隔离端 功分器、耦合器简介功分器、耦合器简介 功分器是一种将一路信号能量分成两路或多路输出相等或不相等能量的器件功分器是一种将一路信号能量分成两路或多路输出相等或不相等能量的器件，除非，除非 特别注明，我们所说的功分器都是指特别注明，我们所说的功分器都是指等功率分配等功率分配的。的。 耦合器耦合器，又称定向耦合器，是一种将微波信号按一定比例进行功率分配的器件。，又称定向耦合器，是一种将微波信号按一定比例进行功率分配的器件。 功分器与耦合器的功分器与耦合器的区别区别主要在于：耦合器主要在于：耦合器只能只能进行将进行将一路信号分为两路一路信号分为两路输出，而功输出，而功 分器则可根据输

17、出端口数来划分二功分、三功分、四功分等等。分器则可根据输出端口数来划分二功分、三功分、四功分等等。 功分器的主要性能指标有工作频段、驻波比、插入损耗以及端口隔离；耦合器的主功分器的主要性能指标有工作频段、驻波比、插入损耗以及端口隔离；耦合器的主 要性能指标为工作频段、驻波比、插入损耗、耦合度、隔离度。要性能指标为工作频段、驻波比、插入损耗、耦合度、隔离度。 工作频段主要分为工作频段主要分为800960MHz、 17002500MHz、 80002500MHz（现室分及（现室分及 WLAN工程中基本上都采用该频段器件）。工程中基本上都采用该频段器件）。 驻波比参数（驻波比参数（VSWR）主要反映

18、器件特性阻抗是否匹配，理想状态下）主要反映器件特性阻抗是否匹配，理想状态下VSWR应为应为1.0， 工程中功要求工程中功要求VSWR1.5，但实际应该用中，但实际应该用中VSWR应小于应小于1.2。也有部分厂家采用反。也有部分厂家采用反 射系数或者回波损耗来标识这一参数射系数或者回波损耗来标识这一参数,其中反射系数其中反射系数T=（VSWR-1）/（VSWR+1）, 回波损耗回波损耗IL=-20LOG(1/|T|)。 功分器、耦合器简介功分器、耦合器简介 插入损耗插入损耗指信号自指信号自输入端至输出端功率方面的损失输入端至输出端功率方面的损失 ，包含理论损耗及附加损耗两部，包含理论损耗及附加损

19、耗两部 分，理论损耗指的是器件的固有损耗，附加损耗指实际损耗中除理论损耗的其余部分，理论损耗指的是器件的固有损耗，附加损耗指实际损耗中除理论损耗的其余部 分。以二功分为例，我们平时都是按照二功分插损为分。以二功分为例，我们平时都是按照二功分插损为3.5dB来计算的，但假设其输入来计算的，但假设其输入 功率为功率为Pin,理想状况下信号至输出端时功率应为理想状况下信号至输出端时功率应为Pout=Pin/2,理论损耗理论损耗=10log（Pout/ Pin） =10log1/2=3.0dB，剩余的，剩余的0.5dB即为附加损耗。即为附加损耗。 耦合度耦合度的概念基本相同，的概念基本相同，可以直接将

20、其看成耦合端口的插损可以直接将其看成耦合端口的插损。 隔离度在功分器中反映的是输出端口之间的隔离情况，在耦合器中特指隔离端口相隔离度在功分器中反映的是输出端口之间的隔离情况，在耦合器中特指隔离端口相 对于输入端口的隔离程度。对于输入端口的隔离程度。 目前常用的功分器、耦合器根据信号的传输介质目前常用的功分器、耦合器根据信号的传输介质可以分为微带（传播介质为微带线）可以分为微带（传播介质为微带线） 以及腔体（传播介质为空气腔）两类以及腔体（传播介质为空气腔）两类：微带器件承载的功率较低（标称值一般为：微带器件承载的功率较低（标称值一般为 50W），插入损耗较大；），插入损耗较大；腔体器件价格较高

21、腔体器件价格较高（标称值一般为（标称值一般为200W），损耗较低，结），损耗较低，结 构上比较稳固，构上比较稳固，工程上使用腔体器件的居多工程上使用腔体器件的居多。 器件名称插损值备注 功分器 二功分3.3dB 功分器是将一路信号均匀分为2-4路的器件, 其主要指标为插损，且各端口损耗完全一 致。耦合器是将一路信号不等分为两路的 器件，主要指标分耦合度以及插损，我们 平时所说的多少多少dB耦合器，指的就是 该器件的耦合度。 三功分5.5dB 四功分6.5dB 耦合器 5dB2dB 6dB1.8dB 7dB1.4dB 10dB1dB 12dB0.8dB 15dB0.5dB 20dB0.3dB 2

22、0dB以上0.1dB 耦合端与输入端相垂直，耦合功率=输入功率-耦合度 输出端与输入端位于同一水平线上，输出功率=输入功率-插损值 功分器输出功率=输入功率-插损值,各输出端口功率相同。 功分器关键指标 室内天线简介室内天线简介 对数周期天线对数周期天线 八木天线八木天线 吸顶天线吸顶天线 定向壁挂天线定向壁挂天线 抛物面天线抛物面天线 室外板状天线室外板状天线 室内天线简介室内天线简介 室分系统中天线主要可以室分系统中天线主要可以分为施主天线以及重发天线分为施主天线以及重发天线。 施主天线施主天线指的指的是为室分系统提供信号的天线是为室分系统提供信号的天线，主要有八木天线以及抛物面，主要有八

23、木天线以及抛物面 天线；天线； 重发天线重发天线顾名思义就是顾名思义就是室分系统中自信源取得信号后进行覆盖的天线室分系统中自信源取得信号后进行覆盖的天线，常常 见的见的重发天线包括全向吸顶天线、定向壁挂天线、对数周期天线、室外板重发天线包括全向吸顶天线、定向壁挂天线、对数周期天线、室外板 状天线。状天线。 八木天线多用于无线宽频直放站或无线移频直放站，另外早期的室分系统八木天线多用于无线宽频直放站或无线移频直放站，另外早期的室分系统 中，也有使用八木天线进行电梯覆盖的实例；抛物面天线多用于移频直放中，也有使用八木天线进行电梯覆盖的实例；抛物面天线多用于移频直放 站；全向吸顶天线多用于楼层内覆盖

24、；定向壁挂天线与对数周期天线多用站；全向吸顶天线多用于楼层内覆盖；定向壁挂天线与对数周期天线多用 于电梯覆盖；室外板状天线多用于小区覆盖。于电梯覆盖；室外板状天线多用于小区覆盖。 室内天线简介室内天线简介 表征天线性能的主要参数主要有增益、驻波比、极化方式、方向图：表征天线性能的主要参数主要有增益、驻波比、极化方式、方向图： 天线的天线的驻波比驻波比一般要求小于一般要求小于1.5，但实际，但实际应用中应小于应用中应小于1.2； 天线的极化方式天线的极化方式指天线辐射时形成的电场强度方向，场强方向指天线辐射时形成的电场强度方向，场强方向垂直垂直于地面于地面 时时称为垂直极化天线称为垂直极化天线，

25、场强方向平行于地面的称为水平极化天线，目前使，场强方向平行于地面的称为水平极化天线，目前使 用的天线多为双极化天线或者垂直极化天线；用的天线多为双极化天线或者垂直极化天线； 天线天线增益增益是用来衡量天线朝某个特定方向收发信号的指标，全向吸顶天线是用来衡量天线朝某个特定方向收发信号的指标，全向吸顶天线 增益为增益为3dBi左右，定向壁挂天线增益一般为左右，定向壁挂天线增益一般为7dBi，对数周期天线增益增益，对数周期天线增益增益 约为约为7dBi，室外定向天线增益在，室外定向天线增益在12dBi左右，八木天线增益约为左右，八木天线增益约为10dBi,抛物抛物 面天线增益增益在面天线增益增益在2

26、0dBi左右；左右； 天线的天线的波瓣宽度波瓣宽度指的是天线的辐射图中低于峰值功率一般（指的是天线的辐射图中低于峰值功率一般（3dB）处所形成）处所形成 的夹角宽度，一般情况下波瓣宽度越小，增益越大。的夹角宽度，一般情况下波瓣宽度越小，增益越大。 几种常见室内天线的波瓣方向图几种常见室内天线的波瓣方向图 其余常见器件简介其余常见器件简介 G/C网合路器网合路器 衰减器衰减器 负载负载 N型接头左阴头右阳头型接头左阴头右阳头 馈线馈线 馈线简介馈线简介 馈线馈线指指信号传输用线信号传输用线。 馈线由橡塑外皮，屏蔽铜皮，绝缘填充层，通信部分，镀铜馈线由橡塑外皮，屏蔽铜皮，绝缘填充层，通信部分，镀铜 铝心组成，们常用的馈线又分为两种表示方式铝心组成，们常用的馈线又分为两种表示方式 1） 50欧姆皱纹铜管同轴电缆，如欧姆皱纹铜管同轴电缆，如 1/2 馈线、馈线、7/8馈线。馈线。 2） 50欧姆编织型外导体同轴电缆，如：欧姆编织型外导体同轴电缆，如：7D线、线、 8