直放站和室内覆盖基本原理

1、 1直放站及室内覆盖基本原理李蔷薇李蔷薇EMAIL:qiangwei-EMAIL:qiangwei-MOBILEOBILE东邮电职业技术学院广东邮电职业技术学院 2主要内容主要内容n 直放站u直放站概述u直放站工作原理u直放站主要性能指标u直放站对移动通信网络的影响及解决方法n 室内覆盖系统u室内覆盖系统概述u各种室内覆盖系统介绍u室内覆盖系统对移动通信网络的影响及解决方法 3无线覆盖补点工程概述无线覆盖补点工程概述n 无线覆盖补点工程的概念无线覆盖补点工程即通过安装直放站等移动中继设备和信号分布系统，改善边远村镇、公路隧道以及建筑物内部等移

2、动电话信号覆盖较差或话务密集地区的移动通信网络质量，进一步扩大移动电话信号覆盖范围和系统容量的工程建设项目，是我们网络扩容工程建设项目的一个重要补充部分。 4直放站应用场合 5无线覆盖补点工程概述无线覆盖补点工程概述n 无线覆盖补点工程的分类u室外直放站工程：用于覆盖边远地区村镇和公路隧道。u室内覆盖系统工程：用于大型建筑物如大楼、商场、酒店等室内的移动电话信号覆盖。包括l 以室内直放站为信号源的室内覆盖工程l 以基站为信号源的室内覆盖工程 6无线覆盖补点工程概述无线覆盖补点工程概述n 无线覆盖补点工程的应用 覆盖类别覆盖类别采用覆盖方法采用覆盖方法1. 至高点能接收到良好信号的村镇、小至高点

3、能接收到良好信号的村镇、小区、道路区、道路 室外无线直放站室外无线直放站2. 收不到基站信号的村镇、小区收不到基站信号的村镇、小区光纤直放站光纤直放站3. 建筑物内：地铁、商场、酒店建筑物内：地铁、商场、酒店A. 通话密度一般通话密度一般室内直放站室内直放站+室内覆盖系统室内覆盖系统 B. 通话密度很高通话密度很高基站系统基站系统+室内覆盖系统室内覆盖系统 7n 无线覆盖补点工程的意义u扩大基站覆盖范围、室外盲区覆盖扩大基站覆盖范围、室外盲区覆盖u提高信号质量，改善通话效果提高信号质量，改善通话效果u室内覆盖信号源、话务量重新分配室内覆盖信号源、话务量重新分配u减少基站数量减少基站数量无线覆盖

4、补点工程概述无线覆盖补点工程概述 8话务量重新分配（一）低话务小区高话务小区 9话务量重新分配（二）话务量重新分配（二） BTS 写字楼写字楼(07-17) 饭馆、剧院、健身房等场所饭馆、剧院、健身房等场所(18-23) 俱乐部俱乐部 (23-07) 10直放站工程技术原理直放站工程技术原理n 直放站的概念 直放站就是用于对无线信号进行中继放大转发的设备。在移动通信网络中，可以通过使用各类直放站解决边远地区、公路以及室内覆盖盲区，扩大覆盖范围。 11 直放站的基本概念 Repeater 转发、变频 Booster 直接放大、不变频 12直放站的分类直放站的分类n 按制式分：按制式分：GSM、A

5、MPS、ETACS、DCS、 CDMA、3G等等n 按频选方式分：宽带、带宽选择、信道选择按频选方式分：宽带、带宽选择、信道选择n 按传输方式分：射频（无线）、光纤按传输方式分：射频（无线）、光纤n 按功率大小或应用场合分：室内、室外按功率大小或应用场合分：室内、室外 13直放站的分类直放站的分类u室外型直放站l 室外型无线宽带射频式直放站l 室外型无线载波选频式直放站l 室外型光纤直放站u室内型直放站l 室内型无线宽带直放站l 室内型无线选频直放站 14各类直放站的图例各类直放站的图例n 无线直放站（含宽带和载波选频）BSF outF in无线直 放站 15各类直放站图例各类直放站图例中继端

6、机中继端机乡乡 镇镇覆盖端机覆盖端机光光 纤纤BSn 室外光纤直放站 16MS光纤光纤光发送机光接收机光接收机光发送机BS光纤直放站的几种传输方式光纤直放站的几种传输方式l 普通方式（利用备用光纤）。这种方式多用于光缆中有现成多余备用光纤对的情况一般情况下光纤长度不能超过15Km，光纤损耗不能超过7.5 dB 17波分复用器远端单元远端单元波分复用器主机单元主机单元农(市)话光端机农(市)话光端机1.55 m1.55 m1.31 m1.31 m光纤1.31 m + 1.55 m光纤直放站的几种传输方式光纤直放站的几种传输方式l兼容方式（波分复用）光纤中的1.31m波长窗口已经被其他信号占用时，

7、可以通过波分复用器将中继站信号复用到1.55 m波长的窗口上，实现中继站信号与其他信号同纤传输。 18光缆中如仅有一根空闲光纤，可以采用上下行信号同纤传输方式，分别用单模光纤中的1.31m和1.55 m窗口来传输上下行信号。光发送机光发送机光接收机光接收机光纤1.31m1.31m1.55m1.55mMSBS波分复用器波分复用器光纤直放站的几种传输方式光纤直放站的几种传输方式l同纤传输方式 19各类直放站图例各类直放站图例n 室内直放站(含宽带和载波选频)BS室内直放站平面天线壁挂天线吸顶天线吸顶天线二功分器二功分器 20各类直放站的特点各类直放站的特点 21各类直放站的特点各类直放站的特点 2

8、2宽带直放站构成原理图宽带直放站构成原理图 23选频直放站构成原理图选频直放站构成原理图 24光纤直放站构成原理图光纤直放站构成原理图 25直放站的主要性能指标直放站的主要性能指标n输出功率输出功率n增益增益n互调产物、互调抑制比、互调产物、互调抑制比、3阶截获点阶截获点n杂散辐射杂散辐射n频带选择性频带选择性n噪声系数噪声系数n驻波比驻波比n隔离度（应用问题）隔离度（应用问题） 26直放站的主要性能指标直放站的主要性能指标POUTpin1dB6-11dBP0输出功率 保证直放站正常工作下所能得到的最大有效输出功率，一般是取直放站1dB压缩点回退6-11dB所对应的输出功率 27 主机额定增益

9、 直放站在线性状态下最大输入电平时的放大能力。设主机额定增益为Gmax，输入功率为Fin，输出功率为Fout ，则Fout = Fin+ Gmax 称为满增益输出。另外，直放站的上行增益和下行增益是分开调节的，但为了达到上下行平衡，一般设为一致。直放站的主要性能指标直放站的主要性能指标 28直放站的主要性能指标直放站的主要性能指标、f1f22f1-f22f2-f1三阶互调产物IM3具有某一特定频率关系的两个或多个带内信号，由于内部器件的非线形而互相调制产生的，一般考虑三阶互调产物。f1f22f1-f22f2-f1三阶互调产物IM3（dBm)P0IMD (dBc)IMD = P0 - IM3载波

10、功率电平与最高互调干扰功率电平之比，衡量直放站抑制各种干扰的能力三阶互调产物三阶互调抑制比 29直放站的主要性能指标直放站的主要性能指标n 互调产物u定义 与载波信号频率有某一特定频率关系的两个或多个带内信号，由于直放站内部器件的非线性而相互调制产生的互（交）调干扰信号，是衡量直放站抑制各种干扰的能力的指标。对于直放站，我们主要考虑的是可能落在工作带宽内的三阶互（交）调产物IM3。u标准值 根据GSM 11.26标准和国家无委的要求，当增益调到最大时， 在900MHz频段，互调产物小于负36dBm（带内）。 在1800MHz频段，互调产物小于负30dBm（带内）。 30直放站的主要性能指标直放

11、站的主要性能指标n 杂散辐射 在除工作带宽内和由于正常调制和切换瞬态引起的边带以及离散频率上的辐射，一般分为由天线连接处、电源引线引起的传导型杂散辐射和由机箱以及设备的结构引起的辐射型杂散辐射两种。杂散辐射主要是指带外的杂散辐射，带内的杂散很小可忽略不计。 31直放站的主要性能指标直放站的主要性能指标n 带外增益抑制度u定义 直放站对在工作带宽外所获得的信号增益的抑制程度。如图所示： 在工作带宽外f处的带外增益抑制度=G-Gf0f1f2BW GGf1-ff2+f 32直放站的主要性能指标直放站的主要性能指标n 噪声系数u定义 直放站输入端的信噪比(S/N) i与输出端信噪比(S/N)o的比值，

12、即 用dB表示的NF为： 噪声系数是衡量信号通过直放站，叠加了直放站本身产生的噪声后信号信噪比变坏程度的指标。理想情况下NF（dB）为0，但由于直放站本身会产生噪声，所以一般大于0。 oNoSiNiSoNSiNSFN/)/()/(oiFFNSNSNdBN)/()/(lg10lg10)( 33直放站的主要性能指标直放站的主要性能指标n 驻波比(VSWR)u定义 在直放站输出端测得的电压极大值与极小值之比，是衡量直放站产生的信号反射波对原入射信号影响程度的指标，公式表示为： 其中为反射系数，即反射波与入射波强度之比。 一些厂家还会用回波损耗值r来表示这个指标： r=-20log(1/ )dBu标准

13、值 一般为1.5(对应回波损耗值为14dB)。11VSWR 34直放站的主要性能指标直放站的主要性能指标穿透损耗LWPRXERP施主天线前后比F/BD业务天线前后比F/BP隔离度 I= F/BD+ F/BP +LP + LW 隔离度要求 I ERP - PRX实际要求实际要求 I-13dB ERP - PRX空间传播损耗LPPRX ERP+ 13dB - F/BD - F/BP - LP - LW隔离度 35直放站的主要性能指标隔离度测试直放站的主要性能指标隔离度测试 36直放站的主要性能指标隔离度测试直放站的主要性能指标隔离度测试1. 把频谱仪（综测仪）的RF OUT端口连接到覆盖天线端，R

14、F IN端口连接到施主天线端。若频谱仪没有点频输出，则需要用信号发生器产生一个点频信号接入覆盖天线，再用频谱仪观测施主天线接收信号的波形2. 调频谱仪或信号发生器产生一个中心频率为GSM频带内信道（不用信道）的频率、带宽为200KHz、强度为20dBm的点频信号PT，通过RF OUT 端口馈入覆盖天线发射出去3. 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! 注：GMCC规范要求隔离度I直放站实际工作增益G +10dB 37直放站对通信网络的影响及解决方法直放站对通信网络的影响及解决方法n 直放站对移动网络的影响u掉话率增高,特别是质差断线。u通话质量

15、差，误码率高，通话时断时续。u信噪比低，出现信号很强却打不了电话的情况。u造成基站C/I及附近基站C/A下降，有些是严重干扰,情况严重时会造成基站长期闭塞。 38n 造成影响的原因 直放站会对周围移动网络造成不良影响主要是由于直放站设备质量不过关，性能指标不符合GSM和国家标准要求以及直放站安装调测不规范等原因所造成的。以下就从直放站性能指标上分析直放站对移动网络造成影响的原因。u 三阶互调产物的影响互（交）调干扰一向是影响移动通信网络质量的主要问题之一，而直放站内部存在非线性器件，不可避免成为产生互（交）调信号的干扰源，对网络上下行信道都产生不良影响。对于载波选频直放站，由于它的工作带宽很窄

16、，进入每个选频单元的干扰信号较少，所以产生的互（交）调干扰产物也很少，一般不会对通信网络造成不良影响。对于宽带直放站，由于它的工作带宽较宽，进入直放站的各种信号很多，如果直放站器件非线性严重，就会产生大量的互（交）调干扰产物，造成掉话率上升、通话质量差等不良影响。直放站对通信网络的影响及解决方法直放站对通信网络的影响及解决方法 39l三阶互调产物对下行信号的影响现举例说明他的影响。设有用信号上叠加了两个三阶互调干扰信号，有三种情况，一种三阶互调产物符合GSM规范，IM3必须低于-36dBm，交调抑制为70dBc；此时，IM3对系统的影响为：在原有的C/I比的基础上叠加两个C/I比为70dB的干

17、扰源。如果我们按照GSM规范要求，假设系统C/I=12dB，此时系统正常工作。叠加三阶交调后，系统的C/I下降为：（C/I）I=-10lg10-（C/I）1/10+10-（C/I）2/10+10-（C/I）/10 =-10lg（10-70/10+10-70/10+10-12/10）=11.99dB 总体下降0.01,几乎没有影响。若符合我国900MHz直放机技术要求及测试方法要求，在1dB压缩点处回退6dB后，要求大于30dBc，计算；（C/I）II=-10lg（10-30/10+10-30/10+10-12/10）=11.86dB总体下降0.14dB，略有影响。若以三阶交调抑制比为20dBc

18、计算，（C/I）III=-10lg（2*10-20/10+10-12/10）=10.80dBC/I比下降1.2dB。由此可见，系统已经受到比较大的影响，足以造成误码率高，质差掉话。直放站对通信网络的影响及解决方法直放站对通信网络的影响及解决方法 40l 三阶互调产物对上行信号的影响上行信道的三阶互调产物除了上行有用信号相互调制产生的三阶互调产物外，还有下行有用信号相互调制产生的刚好落在上行信道的三阶互调产物。若直放站的上下行抑制度较高，下行信号产生的这种三阶互调产物对上行信道的影响就很小，可忽略不计。三阶互调对上行信号的影响与下行信号一样，可以折合到C/I比的恶化量来比较。与下行不同的是：1、

19、上行信号的三阶互调与直放站服务区内的用户是否同时使用及同时使用数量有关。2、与施主基站带有多少个直放站有更大的关系。所带直放站越多，C/I比下降更严重。3、可能会对邻近小区造成干扰。如果上行的三阶互调太大，会使施主基站系统的C/I严重下降，系统为了维持原来的C/I比，只能降低接受灵敏度，从而减少了覆盖范围。直放站对通信网络的影响及解决方法直放站对通信网络的影响及解决方法 41u 噪声的影响由于直放站中有许多高频器件，本身无可避免成为噪声源，对系统造成影响，是直放站影响网络质量的最重要的指标之一。直放站产生的噪声对系统的影响有:l 直放站的噪声系数越高，施主基站接受到的上行噪声电平越高，造成基站

20、系统的信噪比下降。这不仅影响到直放站用户区内的用户，更会对施主基站其他用户区的用户造成影响。系统为保证原有的S/N比，将降低接收机灵敏度，造成用户手机必须提高发射功率。对于一些处于边缘地区的用户，由于无法再提高发射功率，越区切换提前进行，基站覆盖区域将变小。换句话说，直放站的引入，会减少原来基站的覆盖范围，手机也比以前更耗电。l 下行噪声电平引起信噪比的下降，会造成误码率提高，质差断线增加，通话杂音增加。直放站对通信网络的影响及解决方法直放站对通信网络的影响及解决方法 42直放站对通信网络的影响及解决方法直放站对通信网络的影响及解决方法l若直放站上行增益过大或离施主基站太近，施主基站接受到的直

21、放站上行信号和噪声电平都很大。对于直放站用户区的用户来说，信噪比仍能满足要求，但对施主基站在直放站用户区外的用户来说，由于其上行信号较小，信噪比就可能下降到系统无法识别的情况，将出现能接收到非常强的基站信号却无法打电话的情况，当直放站上行噪声电平提高到某一程度，施主站将由于噪声电平过强而闭塞。BTSdBm-110上行输出 43u 带外增益抑制度的影响 图a 图b直放站对通信网络的影响及解决方法直放站对通信网络的影响及解决方法 44直放站对通信网络的影响及解决方法直放站对通信网络的影响及解决方法u 带外增益抑制度的影响图a为带外抑制度高的直放站通带特性图，可见在工作频段内（935-954MHz）

22、的直放站的增益变动在3dB以内，保证所有工作频段内的信号得到很好地放大；而在工作频段外，如联通频段956MHz处，增益衰减高达57dB，则此信号被非常有效地抑制掉了。同样直放站也可有效地抑制掉工作频带外的其他干扰信号，大大减少互调产物、杂散辐射、带外噪声等，从而大大减轻对基站的影响。图b为带外抑制度低的直放站通带特性图，可见在工作频段内（935-954MHz）的直放站的增益变动也不大，但在工作频段外，如频段965MHz处，增益衰减仅有15dB，没有把信号有效的抑制。这样一来，会把许多无用信号和干扰信号引入覆盖区，不仅会增大直放站的互调产物、杂散辐射、带外噪声等，还会降低有用信号的输出功率，从而

23、减少覆盖范围。另外，带外抑制度低会造成上下行抑制不够，严重时会造成自激。 图a 图b 45u驻波比值的影响l 驻波比太高就会引起回波和反射波加大，进一步削弱了直射有用信号，但噪声电平并不因反射而减少，因而造成了信噪比的下降。l 驻波比太高还会产生很多的回波干扰，最后将全部折合到噪声电平上来，引起系统信噪比的进一步下降。直放站对通信网络的影响及解决方法直放站对通信网络的影响及解决方法 46u配件（如天线）选择的影响直放站的配件主要有：收发天线、馈线及接头、无源器件等，他们的性能不好或选择不当也会对系统造成不良影响。影响主要有：l 若收发天线选择了全向天线，其上行信号会被多个小区同时接收到，而下行

24、却收到多个小区的信号。造成的结果将是：_ 直放站的噪声将不只对一个基站进行干扰而是多个小区。_ 对于采用非等距复用的基站，本来三阶互调可以通过天线方向性去耦避免干扰产生，使用全向天线时，使得三阶交调信号可以直接对周围基站进行干扰。_ 对于宽带直放站，同时收到太多小区的信号将降低放大器的效率。接收到越多的载波，三阶互调信号越多，干扰越严重，引入的噪声也越多。使得下行信号质量严重下降。_ 接收信号如果为发射信号，那么直放站上行的信号也只能通过反射路径到达施主站。其信号不稳定，容易掉话。同时，上行主信号却被其他小区接收到而造成影响。直放站对通信网络的影响及解决方法直放站对通信网络的影响及解决方法 4

25、7l 若选择的天线前后比很小，会造成收发天线的隔离不够，严重时会造成自激。l 若选择的配件与直放站阻抗不匹配，则会造成很高的驻波比，从而对系统造成影响。l 若选择的配件损耗很大，会减少系统的输出功率，从而减少覆盖范围。直放站对通信网络的影响及解决方法直放站对通信网络的影响及解决方法 48u安装调测质量的影响l 若没有专业的仪器对直放站进行调测，就无法控制系统的的功率、噪声电平等在合乎要求的范围内，从而可能对系统造成严重的干扰，甚至闭塞基站，无法开通。l 增益的设置不正确，使得输出功率超过ALC起控功率，产生削波失真，信号处于限幅状态，严重变形，质量很差。另外，若把增益调得太大，将令上行噪声电平

26、过高，以至无法打电话，甚至闭塞基站。l 若不熟悉网络的实际情况，周围基站频率、位置、话务状况等情况不清楚，就无法正确选择接受合适的施主小区信号，甚至选择使用错误的直放站类型，不仅使覆盖效果不佳，还可能对附近所有基站造成干扰。l 若安装工艺差，使得系统阻抗不匹配，回波加大，能量损耗也增加，不仅将引入噪声对系统造成影响，还影响覆盖范围。直放站对通信网络的影响及解决方法直放站对通信网络的影响及解决方法 49n 解决方法u直放站的各项性能指标应符合CDMA规范和国家规范，特别是三阶互调产物、噪声系数（噪声电平）、带外抑制度三项指标一定要严格符合。u应该选择优质的配件，特别是性能良好的天线还有驻波比和损

27、耗都很小的馈线、接头和无源器件。u安装调测应当规范，应当请用拥有专业测试仪表、熟悉实际运营网络情况、无线设备特别是直放站设备安装经验丰富的施工队伍。u引入直放站后，需对基站搜索窗、邻区列表等参数进行必要的调整，减少直放站引入对用户接入和切换性能的影响 直放站对通信网络的影响及解决方法直放站对通信网络的影响及解决方法 50C网中直放站验收标准网中直放站验收标准n 见中国电信广东分公司基站验收规范中直放站验收部分p44n 填写直放站性能测试表。见P56附表16。 51即在建筑物里面需要覆盖或解决话务的地方，通过安装一定数量的小型室内天线或其他辐射信号的方式，使信号均匀地分布在建筑物的每一个角落，从

28、而消除室内盲区善，改善室内移动通信的话音质量、网络质量和系统容量。室内覆盖工程的概念室内覆盖工程的概念 52室内覆盖的作用 室内盲区的覆盖 解决大型室内场所信道拥挤问题 改善小区切换频繁的问题 吸纳话务量 建筑物内场强的均匀分布 53室内覆盖的几种方式基站微蜂窝直放站无源天馈分布有源分布光纤分布泄漏电缆分布 54室内覆盖工程的分类室内覆盖工程的分类u从分布类型分：l无源天馈信号分布系统l有源天馈信号分布系统l光纤信号分布系统l漏缆信号分布系统u从信号源来分l以基站（含微蜂窝）为信号源的室内覆盖系统l以直放站为信号源的室内覆盖系统 55各类室内覆盖工程的特点各类室内覆盖工程的特点n信号分布系统分

29、类比较直放站种类作用特点应用范围无源天馈信号分布系统信号源通过耦合器、功分器等无源器件进行分路，经由馈线将信号尽可能平均地分配到每一付分散安装在建筑物各个区域的低功率天线上，从而实现室内信号的均匀分布，解决室内信号覆盖差的问题。1、 系统由馈线、 室内天线、 功分、 耦合等无源器件组成，造价较低。2、 系统引入噪声低。3、 设计较复杂， 需要考虑馈线和无源器件的损耗和能量分布问题。4、 工程布放馈线难度较大。5、 每天线口输出功率较难做到一致， 信号覆盖均匀程度一般。6、 可用干线放大器补偿线路的损耗以扩大覆盖范围。主要用于布放较容易、中小规模的建筑物，如商场、写字楼等。若要用于大规模的建筑物

30、内，需使用干线放大器。有源天馈信号分布系统使用小直径同轴电缆作为信号传输路径，利用多个小功率放大器对线路损耗进行补偿，再经天线对对室内各区域进行覆盖，从而克服了无源天馈分布系统布线困难、覆盖范围受馈线损耗限制的问题。1、 所有器件包括在线放大器、各类功分、耦合器、天线等均需提供电源，所以称为有源天线分布系统，造价较高。2、 系统引入噪声和干扰较大。3、 工程设计主要考虑噪声和干扰的问题。4、 工程施工较方便。5、 通过控制各在线放大器的增益可使每天线口输出功率达到一致，信号覆盖较均匀。主要用于布线困难、对信号质量要求较高的重要场所，如政府机关大楼。 56各类室内覆盖工程的特点各类室内覆盖工程的

31、特点n信号分布系统分类比较种类概述特点应用范围光纤信号分布系统把基站或微蜂窝直接耦合的信号转换为光信号，利用光纤传输到分布在建筑物各个区域的远端单元，再把光信号转换为电信号，经放大器放大后通过天线对室内各区域进行覆盖，从而克服了无源天馈分布系统因布线距离过长而线路损耗过大的问题。1、 系统主机单元和远端单元均有光端机的功能，造价较贵。2、 系统引入噪声较大。3、 工程设计简单，无需计算馈线损耗，主要考虑上行噪声电平的问题。4、 工程施工方便。5、 覆盖范围较大。主要用于布线困难、垂直布线距离较长或有裙楼、附楼的大型高层建筑物的室内覆盖。漏缆信号分布系统信号源通过泄漏电缆把信号传送到建筑物内各个

32、区域，同时通过泄漏电缆外导体上的一系列开口，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，把信号沿电缆纵向均匀地发射出去和接收回来。1、 系统主要由泄漏电缆、功分耦合器件组成，造价很高。2、 系统引入噪声和干扰少。3、 工程设计主要考虑泄漏电缆的线路损耗和耦合损耗问题以及采用何种布线方式最节省漏缆数量。4、 一般采用线径较粗的漏缆，施工难度较大，但可布放于天花上或地板上。5、 信号覆盖很均匀。适用于隧道、地铁等天馈分布系统难以发挥作用的地方，也可用于对覆盖信号强度的均匀性和可控性要求较高的大楼覆盖。 57 信源和分布系统选择建议信源和分布系统选择建议类型和面积类型和面积信源信源分

33、布系统分布系统有源有源/ /无源分无源分布布微型建筑物（6000m2以下）小功率直放站(业务量低)微蜂窝（业务量高）射频同轴无源小型建筑物（600020000m2）直放站（话务量低）微蜂窝/射频拉远（话务量高）射频同轴无源为主中型建筑物（2000060000m2）直放站/微蜂窝/射频拉远射频同轴有源为主大型建筑物（60000m2以上）微蜂窝/射频拉远/宏蜂窝射频同轴/光纤分布无源（话务量高）有源（话务量低） 58 信源和分布系统选择建议信源和分布系统选择建议特大/超大型建筑物（100000 m2以上）宏蜂窝（射频拉远/光纤直放站）（考虑机房使用）射频同轴/光纤分布无源（话务量高/特别重要）有源

34、（话务量低）狭长型建筑地铁微蜂窝/射频拉远 /宏蜂窝射频同轴（出入口）泄漏电缆（隧道）光纤射频拉远 (站间)有源铁路隧道直放站射频同轴（200m）无源/有源公路隧道直放站射频同轴（1000m）无源/有源高速电梯定向天线/泄漏电缆无源/有源 59信源的应用信源的应用目前CDMA室分信源及有源设备类型主要包括以下四类：n 直放站 一般总功率：小功率（2W以下），中功率（2W、5W）、大功率（10W、20W、30W）。n 微基站 一般功率：5W、10W、20W/载波。n BBU+射频拉远（RRU） 一般功率：10W、20W/载波。n 宏基站 一般功率：20W/载波。 60不同信源功率覆盖能力如下：不

35、同信源功率覆盖能力如下：信源功率（平均每载波）覆盖面积（平米，不考虑干放功率）2W80001.5万5W23.5万10W36万20W612万 61 按话务量选择信源类型的建议按话务量选择信源类型的建议 业务量业务量建议的信建议的信源源语音业务量小于等于5Erl，且1X数据业务量小于等于30kbps，不属于1X增强型重点覆盖区建议采用直放站/RRU语音业务量小于等于5Erl，且1X数据业务量小于等于30kbps，但属于1X增强型重点覆盖区射频拉远/微蜂窝语音业务量512Erl，1X数据业务量3060kbps，或者属于1X增强型重点覆盖区射频拉远/微蜂窝语音业务量大于等于12Erl，1X数据业务量大

36、于60kbps，或者属于1X增强型重点覆盖区宏蜂窝 62BTS各类室内覆盖工程的系统特性各类室内覆盖工程的系统特性n无源天馈信号分布系统u图例 63无源信号分布系统的系统特性无源信号分布系统的系统特性u原理图2202CDU-C（6载波）10:1耦合器4:1耦合器二功分器壁挂天线定向天线吸顶天线二功分器4:1耦合器15dB耦合器机顶跳线 7/8”馈线1/2”馈线三路合成器二功分器室内直放站无线接入微蜂窝基站三功分器四功分器室内天线口1X输入功率的范围建议在58dBm左右（CDMA 1X每载波实际功率） 支持8002500MHz频段 64无源信号分布系统的系统特性无源信号分布系统的系统特性u系统组

37、成l馈线：有1/4” 、1/2”、 1/2”超柔、 7/8”等多种规格， 主要使用1/2”超柔和 7/8”两种馈线。 l无源器件：主要有功分器、耦合器、合路器、衰减器、负载、连接头等。l室内天线：主要使用挂墙和吸顶的小型低增益室内天线。l 对于线路损耗严重的系统还可加装干线放大器。 65u各系统组成设备的性能指标l 馈线无源信号分布系统的系统特性无源信号分布系统的系统特性1/4”馈线1/2” 超柔馈线1/2”馈线7/8” 馈线用途用于布线非常困难情况下的分路布线用于分路布线,布线长度不超过一百米用于分路布线,但较少使用用于长距离的主干布线内导体外径2.40.13.60.14.80.190.1外

38、导体外径7.50.112.20.113.7 0.1250.2 尺 寸(mm)绝缘套外径9.70.113.50.1160.1280.2特性阻抗(欧姆)501501501501工作频率上限(GHz)4444一次最小弯曲半径(mm)5030100150900MHz141174 损耗(dB/100m)1800MHz2116116工作温度-40 到 85C是否具有阻燃功能 是是是是 66u各系统组成设备的性能指标l 功分器:用于将信号平均分配到2、3或4路支路上。l 耦合器：用于将信号按不同比例分配到不同支路上。无源信号分布系统的系统特性无源信号分布系统的系统特性 二功分器三功分器四功分器特性阻抗50使

39、用频率范围800M2GHz驻波比(2GHz)1.251.251.3各输出端口分路损耗3dB4.7dB6dB插入损耗0.1dB最大输入功率100W 4:1 耦合器10dB 耦合器15dB 耦合器特性阻抗50使用频率范围800M2GHz驻波比(2GHz)1.525耦合端 1 功率损耗1dB0.4dB0.1dB藕合端 2 功率损耗7dB10.4dB15.1dB插入损耗0.1dB最大输入功率100W 67u各系统组成设备的性能指标l 同频段合路器：用于将几路信号合成为一路信号。l 频段合路器：用于将不同频段信号合成为一路信号无源信号分布系统的系统特性无源信号分布系统的系统特性 2：1 合路器3：1 合

40、路器4：1 合路器特性阻抗50使用频率范围800M960Hz驻波比1.11.21.2耦合损耗30.4dB5.5dB30dB25dB25dB最大输入功率(每端口)100W100W100W 68u各系统组成设备的性能指标l 衰减器：用于衰减多余的信号强度，一般用于对输入信号强度有限制的室内型直放站、有源信号分布系统和室内光纤信号分布系统。l 负载：用于吸收无源器件上未使用端口的信号功率。无源信号分布系统的系统特性无源信号分布系统的系统特性2 瓦衰减器5 瓦衰减器10 瓦衰减器25 瓦衰减器50 瓦衰减器特性阻抗50 欧姆使用频率范围0 到 3GHz 以上 1GHz1.11.11.11.11.1驻波

41、比2GHz1.11.151.151.151.153dB0.2dB0.2dB0.2dB0.2dB0.2dB6dB0.3dB0.3dB0.3dB0.3dB0.3dB10dB0.3dB0.3dB0.5dB0.5dB0.5dB20dB0.5dB0.5dB0.5dB0.5dB0.5dB30dB0.8dB0.8dB0.8dB1.0dB1.0dB衰减波动(0 到3GHz)40dB1.0dB1.0dB1.0dB2.0dB2.0dB2 瓦负载5 瓦负载10 瓦负载25 瓦负载50 瓦负载特性阻抗50 欧姆使用频率范围0 到 3GHz 以上 1GHz1.051.051.051.051.05驻波比2GHz1.121

42、.121.121.151.15 69干线放大器双向射频放大器，主要用于补偿室内分布系统中线路的损耗 全双工双向放大 上行噪声系数 输出功率 增益 互调产物 具有ALC功能 70有源信号分布系统的系统特性有源信号分布系统的系统特性u系统组成l有源器件：主要有功分器、耦合器。l有源室内天线。l 在线放大器。l 同轴电缆或馈线。 71光纤信号分布系统的系统特性光纤信号分布系统的系统特性u 系统图基基 站站主主 单单 元元接口单元接口单元A接口单元接口单元B接口单元接口单元C接口单元接口单元D远端单元远端单元远端单元远端单元远端单元远端单元远端单元远端单元35层34层33层32层31层30层3层2层1

43、层-1层-2层-3层光纤光纤光纤光纤 72接口单元A接口单元B接口单元C接口单元n匹配器匹配器分配器分配器监控单元电源单元接口单元射频匹配单元射频匹配单元各单元远端单元远端单元光纤光纤E/OE/O1n光纤信号分布系统的系统特性光纤信号分布系统的系统特性u 原理图 73u系统组成l 主机单元：主要完成与基站信号的电平适配，下行RF信号的光调制、分路输出功能、上行光信号的光电转换功能以及告警功能等。一般主机单元带有许多光收发模块（接口单元）。（支持单双模光纤)l 光纤：用于信号传输，一般使用单模光纤。l 光功分、合路器等：用于光信号的分路和合成，也可集成到主机单元上。l 远端单元：对天线接收到的手

44、机信号以及主机单元发来的光信号进行电光/光电转换和功率放大。l 室内天线，也可把天线集成到远端单元上，如光纤有源天线。l 对于某些光纤系统还需提供双工器、隔离器或环形器等把收发分路的器件。光纤信号分布系统的系统特性光纤信号分布系统的系统特性 74u系统组成l泄漏电缆：一种特殊的同轴电缆，既可用作信号的传输，又可代替天线把信号均匀发射到自由空间。l无源器件l对于线路损耗严重的系统还可加装干线放大器。漏缆信号分布系统的系统特性漏缆信号分布系统的系统特性 75漏缆信号分布系统的系统特性漏缆信号分布系统的系统特性u泄漏电缆的分类l 分段泄漏型：电缆每隔一定距离在外导体预先开口，分段的距离使电缆的线路损

45、耗在某一频带内最小，并可随着电缆线路损耗的增加而增加开口数量即不断增加泄漏量，从而增加传输距离。l 放射型：电缆外导体预先等间隔开口，开口的间隔约等于1/2个工作频率波长，而且信号辐射的方向与电缆轴心垂直，使得耦合损耗在某一频段内保持稳定，适用于8002200MHz频段。l 耦合型：在低损耗的电缆的介质与外导体上连串相同的开口或开槽，在GSM和DCS频段性能良好，较适用于室内覆盖系统。 76室内覆盖系统对通信网络的影响及解决方法室内覆盖系统对通信网络的影响及解决方法n 室内覆盖系统对通信网络的影响对于不同类型的室内覆盖系统对通信网络的影响程度不同。u以基站（含微蜂窝）为信号源的室内覆盖系统l

46、对于没有使用干线放大器的无源信号分布系统，引入的噪声干扰很小，所以基本不会对信号源基站和室外通信网络造成影响。l 对于使用了干线放大器的无源信号分布系统，必将产生噪声和干扰，有可能对信号源基站造成不良影响，但由于建筑物的衰减作用基本不会对室外网络造成影响。l 对于有源信号分布系统，由于使用了多级放大器，也将产生较大的噪声，有可能对信号源基站造成不良影响。l 对于光纤信号分布系统，由于使用了光端机，噪声也较大，可能对信号源基站造成不良影响。 77u 以室内直放站为信号源的室内覆盖系统 在前面的论述中已阐明了室内直放站必将引入噪声和干扰，不仅可能会对施主基站及其用户区造成影响，还可能会对临近基站造

47、成不良影响。由此可见若采用室内直放站为信号源，室内覆盖系统最好选用引入噪声较少的无源信号分布系统。室内覆盖系统可能造成的影响与直放站类似，有以下几项：u 掉话率增高,特别是质差断线。u 通话质量差，误码率高，通话时断时续。u 信噪比低，出现信号很强却打不了电话的情况。u 造成基站C/I及附近基站C/A下降，有些是严重干扰,情况严重时会造成基站长期闭塞。总的来说，室内覆盖系统对通信网络造成的影响主要是由系统中的放大器等有源器件产生的噪声和干扰所引起的，只要系统中尽量少采用放大器器件，就不会对网络造成不良影响。室内覆盖系统对通信网络的影响及解决方法室内覆盖系统对通信网络的影响及解决方法 78_CD

48、MA1X增强型设计指标增强型设计指标覆盖指标覆盖指标n 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，C/I比应大于5dB（边缘速率大于153.6kbps）。n 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，C/I比应大于8dB（边缘速率大于76.8kbps） 室内覆盖系统覆盖效果要求室内覆盖系统覆盖效果要求 79n 用户感知相关性能指标用户感知相关性能指标u 可用率可用率要求在目标覆盖区内的要求在目标覆盖区内的95%位置，位置，99%的时间移动台可接入网络。的时间移动台可接入网

49、络。u 切换成功率切换成功率室内外小区和室内各小区之间的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。n 信号外泄信号外泄室内基站泄漏至室外室内基站泄漏至室外10米出的信号强度应不高于米出的信号强度应不高于90dBm。n 上行噪声电平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在基站接收端位置收到的上行噪声电平小于113dBm/1.25MHz 。室内覆盖系统覆盖效果要求室内覆盖系统覆盖效果要求 80影响室内覆盖系统覆盖效果的因素影响室内覆盖系统覆盖效果的因素n室内覆盖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

50、因还是噪声和干扰的问题。以下从这几方面阐述影响室内覆盖系统覆盖效果的原因。u信号源选取的影响室内覆盖系统信号源选取是否正确，对室内覆盖系统的覆盖效果影响很大。一般来说信号源的选取主要从以下几个方面加以考虑：l 话务量在高话务量的地方不应选择室内直放站为信号源，因为：1、室内直放站将大大加重施主基站的话务负荷，引起施主基站拥塞严重。2、室内直放站覆盖区内的用户越多，在上行链路上的噪声和干扰越严重。 81l要求覆盖的范围对于室内覆盖系统，覆盖范围的大小主要取决于信号源的输出功率。如果要求覆盖的范围较大，就不宜选择室内直放站为信号源，因为室内直放站的输出功率一般较小，若要大面积覆盖需要加装干线放大器

51、来补偿线路的损耗，而多级放大器必将引入更多的噪声和干扰，影响覆盖效果。另外微蜂窝的输出功率也不大，对于要求覆盖范围很大的室内覆盖系统建议选择大站作信号源。l所处位置的网络状况若室内覆盖系统所处位置的网络状况很复杂，如大城市的闹市区中，周围的信号频密，同频、邻频干扰较多，就不宜采用室内直放站作信号源，特别是宽带直放站，因为这将会把大量的干扰引入并放大，加重这些干扰的程度，同时还在上下行链路增加大量噪声和互调干扰，大大影响覆盖效果和整个网络质量。影响室内覆盖系统覆盖效果的因素影响室内覆盖系统覆盖效果的因素 82u信号分布系统选取的影响l 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

52、光纤分布系统，主要是考虑噪声的影响。l 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。l 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。影响室内覆盖系统覆盖效果的因素影响室内覆盖系统覆盖效果的因素 83u系统设计的影响系统设计是否合理是影响室内覆盖系统覆盖效果最重要的因素。如果在系统设计时不能从上下行链路功率、边缘场强的取定、系统噪声的计算、天馈线布放位置、周边网络干扰情况等方面充分综合考虑，则必将影响系统的覆盖效果。l 上下行链路功率的计算室内覆盖系统的

53、覆盖范围主要取决于下行链路功率，只有在引入了有源器件后才需要考虑上行链路信号和噪声功率对系统覆盖效果的限制。这里将主要就下行链路功率的计算进行讨论。计算下行链路功率必须考虑信号源的输出功率、馈线、无源器件的功率损耗、室内无线传播损耗、边缘场强等。如果任意部分的功率计算错误，将导致设计的系统能量分布与实际情况不同，无法达到预期的覆盖效果。在实际情况中，室内无线传播损耗是很难估算的，因为每个建筑物因建筑装修材料、结构不同而对无线信号的衰减不一，很难找到统一的室内无线传播模型。计算室内无线传播损耗最准确的方法是采用模拟场强测试的方法。影响室内覆盖系统覆盖效果的因素影响室内覆盖系统覆盖效果的因素 84

54、l 边缘场强的取定边缘场强是指在需要覆盖的区域内手机最少能接收到的信号强度，它的取定将直接影响整个系统的能量分布设计，如果边缘场强取定得过高，会造成能量浪费，增加成本；如果取定得太低，会造成覆盖区域减少，室内边缘地区切换掉话增加，影响整体覆盖效果。边缘场强的取定主要取决于基站和手机的接收灵敏度、无线信号多径传播衰落以及干扰和噪声的影响，必须把这些因素综合考虑才能正确选取边缘场强。影响室内覆盖系统覆盖效果的因素影响室内覆盖系统覆盖效果的因素 85l 噪声的影响对于使用了放大器等有源器件的室内覆盖系统，噪声是影响系统覆盖效果的重要因素，在做系统设计时必须考虑噪声特别是上行链路噪声问题。如果系统采用

55、多级放大器，设计时还需要考虑如何设置各级放大器的增益和噪声系数以尽量减少噪声对系统的影响。以下就从整套系统而非单个放大器来分析噪声的问题。_ 若系统中只采用了一级放大器，则该放大器的噪声系数Nf即为整个系统的噪声系数。对于信号源基站来说，引入该放大器后将导致系统噪声电平提高Nf，为减少噪声对系统的影响，可将上行增益下降Nf以上，此时到达BTS的噪声电平可以维持原有水平，但放大器覆盖的用户到达BTS的信号会比无源系统用户信号弱Nf ，信噪比也下降Nf ，若为保证信噪比不变，则必须提高放大器覆盖区的边缘强度SS，覆盖变小。影响室内覆盖系统覆盖效果的因素影响室内覆盖系统覆盖效果的因素 86影响室内覆

56、盖系统覆盖效果的因素影响室内覆盖系统覆盖效果的因素_若系统采用了多级放大器级联，整个系统的噪声系数就必须考虑各级放大器的噪声系数和增益。理论推导可得n级级联放大器的噪声系数为 （NF）1、2.n= NF1+（NF2-1）/ G1+（NF3-1）/ (G1*G2）+. （NFn-1）/(G1*G2*.Gn） 由此可见,多级放大器的噪声系数取决于一、二级。当出现多级放大器时，最关键的第一级不仅要求它噪声系数低，而且要求增益尽可能大，但在室内覆盖系统中，由于每级之间还接入其他用户，因此，应与纯放大器的多级串联有不同的考虑，即应将所有用户状态综合起来考虑。以下将以二级放大器为例说明在多级放大器级联的系统中如何考虑噪声（主要考虑上行噪声）的影响。 87如下图：上图A1和A2分别为第一级和第二级放大器（上行的第一级即为下行的末级）。在这里，G1并不能认为是第一级放大器的增益。因为在室内系统中，第一级和第二级中间存在馈线、功分器、耦合器等器件。G1应为第二级信号输入电平与第一级输入信号电平之差，即G1=（PA2）in /（PA1）in， NF1、NF2分别是A1、A2的噪声系数 ，则系统噪声系数为：NF系统 = NF1 + （ NF2 - 1）/G1 系统增加的噪声为：Nout2-Nin1= NF1*G1 +（ NF2 - 1）*G2* Ni