室分设计培训

1、室内分布系统设计浙江纵横通信股份有限公司室内分布系统设计n室内分布系统设计基本技能 autoCAD制图，平面设计。 室内分布设计软件（VISIO） n室内分布系统设计基本技术知识 无线电波传播知识 各运营商的移动通信体系基本知识 基站、直放站、无源器件基本知识nGSM（DCS）室分系统设计思路无线电波传播知识无线电波传播知识n无线电波的传播基础n自由空间传播损耗 n室内覆盖信号估算 无线电波的传播基础1.无线电波在自由空间的传播是无线电波研究的最基本、最简单的一种。所谓自由空间是满足下述条件的理想空间：n均匀无损耗的无限大空间n各向同性n电导率为零 在这种空间中，不存在电波的反射、折射、绕射、

2、色散和吸收等现象。2.多径传输 无线电波经过反射、折射、绕射后，产生多个传播路径，从而使得到达目的地的电波有差异。差异表现在电波的幅度和相位上。这样目的地接收到的实际信号为一个在幅度和相位上叠加后的信号。由于，幅度和相位不同，叠加的信号出现幅度急剧变化，即产生衰弱。这种衰落，是由于多径传输造成的，称谓多径衰落。自由空间传播损耗 假设有一发射源Pt，则在半径为d的球面单位面积的接收功率为： Pr = Pt /（4d2） 在这个点上，有一有效接收面积为A的天线，根据天线理论，则接收到得 功率为： Pr = A*Pt /（4d2） 而有效接收面积A与天线增益Gr的关系是： A = (2/ 4）* G

3、r 所以：Pr = Gr * Pt （ / 4d）2 Pr/Pt = Gr *（ / 4d）2 其中（ / 4d）2 称谓自由空间的路径衰减Ls。 用分贝数表示，Ls =10Lg（ / 4d）2 = 32.4 +20Lg (d)+20Lg(f) 其中：f = C/，为无线电波的频率，单位MHz；d为距离，单位千米。室内覆盖信号估算1.室内无线电波传输可以近似看做自由空间传输。2.室内无线电波传输通常有阻挡，需要进行修正。3.补偿因子，根据经验：石膏板58dB微孔铝板1013dB无孔铝板1015dB阻挡补偿因子一般板墙8dB玻璃墙5dB一般砖墙12dB多层楼水泥墙15dB高层楼水泥墙20dB暗装

4、补偿因子各运营商的移动通信体系基本知识各运营商的移动通信体系基本知识n各运营商所有系统的基本介绍nGSM系统nDCS系统nCDMA系统nWCDMA系统nTD-SCDMA系统nWLAN系统各运营商的移动通信体系基本知识中国移动： GSM（EDGE）：890-909MHz；935-954MHz（885-890MHz；930-935MHz） DCS：1710-1720MHz ；1805-1815MHz TD-SCDMA：2010-2015MHz（1880-1920MHz）中国联通： GSM：909-915MHz；954-960MHz DCS：1745-1755MHz ；1840-1850MHzWCD

5、MA：1940-1955MHz；21302145MHz中国电信： CDMA1X：825-835MHz；870-880MHz CDMA2000：1920-1935MHz；2110-2125MHz各运营商的移动通信体系基本知识GSM（DCS）系统nGSM系统是TDMA（时分多址）+ FDMA（频分多址）的系统。n每个GSM载波宽度为200KHz，含8个基本物理信道，也就是8个时隙（TS）。不同的逻辑信道可以映射到不同的物理信道。这个映射是需要在BSC上设置的。n逻辑信道可以分为业务信道和控制信道。n业务信道：TCH，话音业务，数据业务n控制信道：广播信道（BCH）：BCCH（广播控制信道）、FCC

6、H（频率校准信 道）和SCH（同步信道），全是下行信道。 公共控制信道（CCCH）：包括RACH（随机接入信道）、PCH （寻呼信道）、AGCH（接入许可信道）。 专用控制信道（DCCH）：SDCCH（独立专用控制信道）。各运营商的移动通信体系基本知识 系统由MS（移动台）、NSS（网络子系统）、BSS（基站子系统）、OSS（操作维护子系统） BBU（Base Band Unit）+RRU（Radio Remote Unit）各运营商的移动通信体系基本知识常用知识：n分集接收：空间分集，时间分集，频率分集，极化分集n基站载频数和信号强度n网络测试：CQT和DTn上行干扰n话音质量n多径干扰、同

7、频干扰、异频干扰n接通率和单通n切换和掉话率nTA值与时延nPB值各运营商的移动通信体系基本知识n分集接收： 空间分集：空间分集：通过非相关的天线阵列，来克服上行多径衰落，提高上行增益的技术。例：分集天线，智能天线。上行分集。 时间分集：时间分集：通过在超过时间相关的时段上，发送相同内容的方式，来克服快衰落的技术。例：交织编码，卷积编码，纠错编码。上下行分集。 频率分集：频率分集：通过把信号在非相关频率上发送的方式，来克服快衰落的技术。例：跳频，扩频。上下行分集。 极化分集：极化分集：通过把无线电波极化成两路正交的电磁波，利用正交电磁波传输衰落不同的特点，来克服衰落的特点。例：双极化天线。上下

8、行分集。各运营商的移动通信体系基本知识n基站载频数和信号强度 载频是承载业务的载体。GSM系统每个载频占用200KHz的带宽， 承载8个时隙。这8个时隙可以承载不同的业务，比如BCCH、TCH等等。在空闲时，插入空闲码填充。所以，有BCCH所在的载频，通常比其他载频功率大。 一个GSM系统通常由几个载频组成，载频数与业务量有关。所以，设备天线输出口测试到的输出功率是多个载频的功率和。 手机测试到的信号功率，其实只是BCCH所在载频的功率。实际功率需要根据载频数和空闲状态来计算还原。 0dBm = 1mW；30dBm = 1W = 1dBw；1dBuV = -107dBm各运营商的移动通信体系基

9、本知识n网络测试：CQT和DT CQT（拨打质量测试）测试内容： 呼叫成功率，掉话率，话音质量，单通率，传输率。 主观评测。 DT（路测）测试内容： 呼叫成功率，掉话率，话音质量，单通率，传输率。 接收场强（BCCH的），时间提前量（TA），手机发射电平，切换区域、切换次数和成功率。 客观评测各运营商的移动通信体系基本知识n上行干扰IOI（Interference On Idle ） 各MS、上行链路放大器等产生信号和噪声对上行链路的影响。 指标值1。大于10就是严重干扰了。现在通行说法为级（07级）。 通常为了使设备不干扰基站（运营商要求小于-120dBm），设备到达基站输入口的噪声电平小于

10、-100dBm（2级干扰）。n话音质量 通话中信号时延、抖动和信噪比的综合反映。分8级（07级）。 通常要求03级占95%，5级以上98%。 0级 BER小于0.2%，5级 BER3.26.4%，默认4.53%。各运营商的移动通信体系基本知识n多径干扰、同频干扰和异频干扰 多径干扰：同一个信号（频率）由于传输路径的不同，到达接收点时，形成信号叠加。由于在幅度、时间、相位上的不同，使得叠加后的信号出现失真。 在室内分布设计时，室内多径干扰可以忽略。 同频干扰：移动通信的频率资源非常宝贵。每隔一定蜂窝，频率都会再次使用。由于建筑、地形的特殊性，在同一个地点有时出现相同载频信号。 在室分设计时，高楼

11、需要考虑同频干扰问题。 异频干扰：拥塞和临频干扰。拥塞指大信号输入某个异频放大器，使放大器能力全部被打信号专用，大大削弱正常信号的传输。临频干扰指某个射频信号的杂波对相邻信道的干扰ACPR。 在载频选择时，避免载频相邻和等间隔。各运营商的移动通信体系基本知识n接通率和单通 接通率：由于各种原因使得电话转接不能保证完全成功。影响接通率的原因有多种，时延、信号强度、快衰落等等。 单通：指单向通话。原因：上下行增益不平衡、快衰落。n切换和掉话率 移动通信必然有信号切换。GSM系统属于硬切换，即释放一个连接的信道（时隙），再接入一个全新的信道（时隙）。硬切换是一种不可靠切换，掉话概率高。原因：切换区交

12、叠不够大；速度太快；新区没有足够的资源；切换参数没有设置好（相邻小区，切入门限值（阀值）。各运营商的移动通信体系基本知识nTA值与时延 TA为发射提前时间量，1TA约3.7uS（233uS分64级）。TA值越大，MS离基站越“远”。直放站的时延使得基站判断MS更远。 在同频情况下，时延差小于4TA，信号不会粘连。nPB值（Path balance ） 上下行平衡参数。PB = 上行增益G下 下行增益G上 + 110。 指标在100120之间为合格。基站、直放站、无源器件基本知识n基站类型：宏站，微蜂窝，基站拉远（基站类型：宏站，微蜂窝，基站拉远（BBU+RRUBBU+RRU）v宏站：宏站：主要

13、室外覆盖基站类型。通常含多个载频，多个扇区。具有BTS的所有功能。与BSC之间通过E1接口链接（Abis)。v微蜂窝：微蜂窝：主要室内分布信源。通常2个载频，1个扇区。具有部分BTS的功能。与BSC之间可以通过E1、ADSL链接。v基站拉远（基站拉远（BBU+RRUBBU+RRU）：）：现在主要室分信源。一个扇区1个BBU（Base Band Unit）。BBU与RRU（Remote Radio Unit）之间的接口物理类型：光接口；逻辑接口：CPRI: Common Public Radio Interface。基站、直放站、无源器件基本知识宏站微蜂窝基站拉远载频多个一般2个多个扇区多个1个

14、1个天线接口2个（扇区）2或3个2个分集有没有有输出总功率4080W2W左右（不带PB合）40100W设备结构19英寸标准2米架通常一体室外型近远端组合传输E1E1或ADSLBBU与RRU：光纤BBU与BSC：E1接口AbisAbisBBU与RRU：CPRIBBU与BSC：Abis宏站、微蜂窝、基站拉远（BBU+RRU）比较基站、直放站、无源器件基本知识n直放站类型：光纤直放站，无线直放站，移频直放站，干线放大器等。v光纤直放站：光纤直放站：在基站侧把基站射频信号调制到激光上，通过光缆传输到远端，再从激光中解调基站射频信号，放大后发射到需要覆盖的区域。 分数字和模拟两类。模拟光纤直放站通常为宽

15、带型，最大下行输出2030W，不带分集接收；数字光纤直放站为选频型，最多支持1216个载频，最大下行输出60100W，带分集接收。近远端距离（光中继）最大20公里。v无线直放站：无线直放站：通过空中接收基站信号，放大后发射到需要覆盖的区域。 分数字和模拟两类。模拟无线直放站又有选频和宽带两种，选频型一般可支持4载频（上行不选频）。现有模拟无线直放站最大下行输出2030W。 数字无线直放站主要是采用了数字中频技术，减弱了上、下行干扰。所以，数字无线直放站为选频机，通常支持1216载频，最大下行输出功率20W60W。基站、直放站、无源器件基本知识v移频直放站：移频直放站：把基站信号从原频段搬移到另

16、一个频段发射到远端，在远端再还原到原频段，放大后发射到需要覆盖的区域。 分常规移频直放站和选频移频直放站（飞地压扩）两类。常规移频直放站把900M信号搬移到DCS频段、5.8G微波频段，再传输。由于，非常浪费频率资源，应用逐步减少。 选频移频直放站（飞地压扩），选取载频后搬移到150M或220M频段内的4M带宽中，从而解决频率资源问题，同时150M或220M频率比900M信号更易传输，具有绕射能力，所以应用逐步增加。通常支持4个载频。 两类直放站最大下行输出2030W。近远端距离（中继）最大6公里左右。v干线放大器：干线放大器：室内分布系统常用线路放大器。通常为宽带型，最大下行输出1020W。

17、 基站、直放站、无源器件基本知识n直放站应用常识v直放站下行通常只有一个功放，多载频传输时，效率下降，杂波明显增加。v直放站上行通常为宽带型，所有带内的干扰均放大发往基站（初数字直放站外）。v直放站增加系统时延，增加系统噪声，影响系统参数。v直放站合理调整，可以把对基站的影响减到最少。基站、直放站、无源器件基本知识n室内分布设计时对有源设备的考虑v系统容量考虑： 设计室内分布系统，首先需要考虑系统容量问题。系统容量决定了信源，特别是载频数量。 系统容量估算，首先是估算覆盖区内的用户数A；再根据邮电统计的通话概率来计算话务量，一般为0.02ERL/线；则估算话务量为A*0.02 ERL。 考虑覆

18、盖区内用户数的增加情况，适当为话务量留有一定余量。 然后，在爱尔兰B表中（通常呼损率取2%），根据有余量的话务量，查出对应的载频数。 这个载频数与设计场强有很大的关系。基站、直放站、无源器件基本知识n室内分布设计时对有源设备的考虑v下行输出功率的考虑： 载频功率分配：载频功率分配：一个功放在单载频和多载频工作时情况是不同的。单载频工作时，输出20W的功放，在两个载频工作时，不能达到10W/载频的输出能力。主要原因是，多载频带来杂波、互调等杂散信号需要消耗一定功率；还有，多载频时，功放能力将下降。所以，标准43dBm的总输出功率，在2载频应用时，小于39dB/CH；4载频应用时，小于34dBm/

19、CH。 功率预留：功率预留：在GSM系统中，饱和输出对下行影响不大（杂散严重增加）；对上行影响很大。所以，为了避免系统扩容，避免未知原因的影响，需要功率预留。对于GSM系统，一般下行预留23dB，上行预留35dB。 载频平衡：载频平衡：通常BCCH所在的载频功率偏大，与其他载频有12dB偏差。而测试往往以BCCH所在载频为标准。所以，设计时需要兼顾其他载频的覆盖功率。基站、直放站、无源器件基本知识n室内分布设计时对有源设备的考虑v干扰考虑： 信源为基站设备的无源室内覆盖系统，由于无源设备产生的噪声非常小，所以不需要考虑本移动通信系统的干扰问题。仅仅需要考虑同室分系统的不同通信系统的相互干扰问题

20、。不同通信系统间的相互干扰，主要指某个系统发射功率对其他系统接收部分的干扰，表现在两个方面：杂波干扰和拥塞。 杂波干扰指本系统的杂散发射（含互调产物）在其他系统接收频段的部分对该系统形成噪声干扰；拥塞干扰指本系统发射功率涌入其他系统接收机，使接收机效率下降，严重时造成信号中断的干扰。 解决这个干扰问题，主要通过频率隔离来处理。对于杂波干扰，考虑的是本系统滤波器（双工器）对其他系统的隔离度及传输损耗；对于拥塞干扰，考虑的是对方接收系统滤波器对本系统的隔离度机传输损耗。基站、直放站、无源器件基本知识 对于有源室分系统，处理考虑上述系统间干扰外，还需要考虑有源设备对信源的干扰。 有源设备对信源的干扰

21、含两部分，一是有源设备本身产生的杂波（噪声和互调）；二是室内其他杂波通过有源设备接收系统放大后，对信源的干扰。其中，后者需要在勘察时、在决定有源设备放置时尽量避开杂波源，如大功率风扇、压缩机、强电设备等等。而前者，可以通过合理设置有源设备上行增益，来减弱减弱对信源的干扰。 对于IOI指标，即干扰使信源接收噪声抬升不大于1dB。 对于GSM（DCS），每个载频上的热噪声为-121dBm/200KHz。要求到达基站输入口噪声电平小于-120dBm（通常允许小于-110dBm）。 假设：信源每个载频输出功率P。假设有源设备信源端口到信源接收端的路径损耗为L（上、下行一样），有源设备噪声系数N，下行增

22、益G下，上行增益G上，下行输出功率Po。则，下行有：Po = P - L + G下 ；到信源的 上行噪声Z = -121dBm+N+ G上- L 。要求Z不大于-120dBm/200KHz。基站、直放站、无源器件基本知识n室内分布设计时对有源设备的考虑v上、下行增益平衡考虑： （ PB = 上行增益G下 下行增益G上 + 110。 指标在100120之间为合格。） 从上式中可以看出，上、下行增益可以有010dB偏差。上行增益偏大或下行增益偏大，取决于设计思路：是考虑上行受限优先，还是下行受限优先。当然，上行增益还需要考虑到上行干扰问题；下行增益也涉及干扰问题，但是基站信号的信噪比远好于MS发射

23、的信噪比，所以一般不考虑。 所以，从上分析，室分系统设计思路是下行受限优先，即下行增益比上行增益高。当然，两者差距尽量小，最大不要超过10dB。基站、直放站、无源器件基本知识n室内分布设计时对有源设备的考虑v切换考虑：多信源时的内部切换；单信源时的外部切换。 多信源时的内部切换：主要考虑信源间的切换区设想；切入切出的门限考虑（防止乒乓切换）。 单信源覆盖时，主要考虑出入口切换。同样需要设想切换区；也需要考虑切入、切出的门限，防止乒乓切换。基站、直放站、无源器件基本知识n室内分布设计时对有源设备的考虑v信号泄漏考虑：在不需要切换的地方，需要防止信号泄漏。但是，信号泄漏是必然的，特别是在室内覆盖和

24、室外覆盖切换区域内和边缘。 真正需要考虑的是两种情况：路过室分覆盖系统边缘的MS，不能切入到覆盖区内来（也就是防止切入）；覆盖区内的MS不能轻易切入外面（也就是切出）。 通常有效地办法是在覆盖需边缘的场强与室外信号相当，再在系统上（OMC）设置室内信源的切入、切出阀值。基站、直放站、无源器件基本知识n无源器件的种类 功分器，耦合器，电桥，合路器，吸顶天线，板状天线，八木天线，电缆，泄漏电缆，接头，转接头，负载等等。 v功分器：功分器： 分微带和腔体两种类型； 含二功分器、三功分器、四功分器、六功分器、八功分器等多种规格； 理论上每路输出是相等的， 输出电平Po = Pin 分配损耗 插入损耗

25、其中，分配损耗是固定的，如二功分器为3.01dB，三功分器为4.77dB等；插入损耗取决于产品质量，通常为0.10.3dB。 重要指标：频率范围；插入损耗；驻波系数；隔离度；功率容限。 功分器有时被反过来当合路器使用（有条件限制）。基站、直放站、无源器件基本知识v耦合器 分微带耦合器和腔体耦合器两种。 含5dB、6dB、7dB、10dB。等等规格。（二功分器可以看做3dB耦合器。） 输出口：耦合输出口和直通输出口，通常输出电平不同。 耦合口Po = Pin 耦合度 插入损耗 直通输出口Po = Pin 分配损耗 插入损耗 其中，耦合度、分配损耗是设计而定，确定其中一个，就确定了另一个；插入损耗

26、取决于产品质量。 主要指标：工作频率；驻波比；耦合度；隔离度；反向隔离度；插入损耗；功率容限。 基站、直放站、无源器件基本知识v电桥 也称谓3dB电桥。把两路电信号合在一起的设备。通常为腔体形式。 输出口：通常是2个，每个输出口电平有微细差别，取决于组成桥体的阻抗。 输出口Po = Pin 分配度（3dB） 插入损耗 主要指标：端口工作频率；驻波比；隔离度；插入损耗；功率容限。 与功分器差别：输入端口之间的隔离度大大高于功分器端口间隔离度。 基站、直放站、无源器件基本知识v合路器 把两路或更多路不同频率的信号合在一起的器件。 通常为腔体形式。 输出口Po = Pin 插入损耗 主要指标：端口工

27、作频率；驻波比；隔离度；插入损耗；功率容限。 v负载 匹配阻抗、吸收功率。 主要指标：工作频率；驻波比；功率容限。v衰减器 信号衰减。 主要指标：工作频率；驻波比；功率容限。基站、直放站、无源器件基本知识v天线常识 天线增益、天线半功率角（圆图）、极化方式。 天线增益（dBi，dBd）：指天线把电磁波能量集中程度。相对于点源的增益单位为dBi；相对于偶极子的增益单位为dBd。 天线半功率角（圆图）：相对于主波轴心（最大能量密度）方向增益小3dB的两个发射线组成的夹角。也就是说，半功率夹角上的增益比主波轴心（最大能量密度）小一半。 电磁波是电场和磁场交替组成的。天线使电磁波的电场（磁场）延一定方

28、向传播，称谓极化。通常分为垂直极化和水平极化。基站、直放站、无源器件基本知识v吸顶天线 分为全向吸顶天线和定向吸顶天线。 全向吸顶天线在水平圆图上，波瓣呈现360度圆。 主要技术指标：工作频段；增益（2dBi）；驻波比；功率容限。 定向吸顶天线在水平圆图上，呈现一定的角度。 主要技术指标：工作频段；增益（2dBi）；驻波比；功率容限。 应用场合：室内顶部（吊顶或吊顶内）。基站、直放站、无源器件基本知识v板状天线 板状天线是平面状天线，用于定向发射。表面积（或有效接收）同比于天线增益，反比于发射角度。 由于板状天线容易安装（与角反射天线），发射角大，体积小，适合用于室内覆盖项目。 主要技术指标：工作频段；增益；发射角（水平和垂直）；驻波比；功率容限。 应用场合：电梯井；管状通道；控制泄漏的建筑低层。 基站、直放站、无源器件基本知识v八木天线 主要定向天线种类，结构简单，价格便宜，方向性好。 单元数越多，方向性越好，增益越高。 主要技术指标：工作频段；增益；发射角（水平和垂直）；驻波比；功率容限。 应用场合：室外接收天线，电梯井，管状通道等。基站、直放站、无源器件基本知识v馈线和漏缆 室分馈线通常采用1/2馈线、7/8馈线。1/2馈线从最小转弯半径来