室内覆盖系统交流课件

室内覆盖系统交流课程安排室内分布系统(上)优化案例分析室内分布系统(下)小测验1:30-2:15休息15分钟2:30-3:15休息15分钟3:30-4:15休息15分钟4:30-5:00室内分布系统目录室内分布系统概述室内覆盖系统传播损耗计算室内分布系统建设方案室内分布系统的勘测设计方法第一部分室内覆盖系统概述主要内容室内覆盖系统的背景室内覆盖系统的组成室内覆盖系统设计思路室内覆盖系统信号源室内天馈线分布方式室内覆盖系统的背景室内覆盖系统的提出无线网络建设初期以室外宏蜂窝覆盖为主；随着用户的增加，通过增加基站、小区分裂、提高基站配置等手段进一步满足用户增长的需求；用户对网络质量要求不断提高，覆盖深度和网络质量要求进一步提高；室内通话问题逐步尖锐！覆盖由室外向室内延伸！“室内覆盖问题成为无线网络建设的重要组成和网络优化手段之一“微蜂窝及室内覆盖系统的背景室内覆盖系统的重要性覆盖方面，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，形成了无线信号的弱场强区甚至盲区;容量方面，建筑物诸如大型购物商场、会议中心，由于移动用户密度大、使用频繁，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。通过建设室内覆盖系统，解决上述问题！主要内容微蜂窝及室内覆盖系统的背景室内覆盖系统的组成室内覆盖系统设计思路室内覆盖系统信号源室内天馈线分布方式室内覆盖系统的组成室内覆盖系统在移动网络中的位置核心网基站控制器基站无线侧室内天、馈线分布系统核心网侧室内覆盖系统室内覆盖系统的组成室内覆盖系统的组成信号源基站（微蜂窝、分布式基站、基站耦合信号）直放站（射频、光纤）天、馈线分布系统有源设备（放大器、光端机……）无源设备（功分器、耦合器、合路器、负载……）室内天线（全向、定向）馈线、光纤连接器件（接头、跳线……）室内覆盖系统的组成室内覆盖系统组成示意图信源1\抑制乒乓效应2\填补建筑物内的盲区3\解决大型建筑物内信号场强分布不均的问题4\吸纳话务量，增加话费收入主要内容微蜂窝及室内覆盖系统的背景室内覆盖系统的组成室内覆盖系统设计思路室内覆盖系统信号源室内天馈线分布方式室内覆盖系统设计思路室内覆盖系统在设计过程中一般按照“容量－覆盖－组网”的顺序进行系统设计。容量：通过对覆盖区域内用户数量的预估，确定合适的信号源、分区结构、引入方式等；覆盖：根据无线链路预算，结合覆盖区域情况，确定满足覆盖需求的天线输出功率；组网：根据信号源设置方式及天线点输出功率需求，进行系统整体设计。主要内容微蜂窝及室内覆盖系统的背景室内覆盖系统的组成室内覆盖系统设计思路室内覆盖系统信号源室内天馈线分布方式室内覆盖系统信号源室内覆盖系统常见的信号源引入方式：微蜂窝（分布式）基站在室内设置独立的基站接入室内天馈线分布系统，能够提供良好的无线信号的覆盖、增加室内无线容量，提高室内通信质量，降低干扰。耦合宏蜂窝基站信号耦合室外较空闲的宏蜂窝基站信号接入室内天馈线分布系统，能够提供良好的无线信号的覆盖，提高室内通话质量，提高室外基站设备的利用率。射频直放站通过直放站的施主天线直接从附近基站提取信号接入室内天馈线分布系统，提供室内无线信号的覆盖，但不增加无线容量。光纤直放站通过光纤将信号引至直放站并提取信号接入室内天馈线分布系统，提供室内无线信号的覆盖，但不增加无线容量。室内覆盖系统信号源两类信号源比较主要内容微蜂窝及室内覆盖系统的背景室内覆盖系统的组成结构室内覆盖系统设计思路室内覆盖系统信号源室内天馈线分布方式室内天馈线分布方式天馈线分布类型泄漏电缆分布方式电分布方式光分布方式光电混合分布方式室内天馈线分布方式泄漏电缆分布方式将泄漏电缆布放至需覆盖区域，另外可以方便的利用宽带合路平台，将多种无线信号一起引入至覆盖区域。但泄漏电缆成本很高，电缆本身笨重，特别是在楼宇内部，施工困难，因此目前不用于楼宇的室内覆盖，通常用于对地铁、隧道、电梯等特定环境的覆盖。室内天馈线分布方式电分布方式包括纯无源系统和采用有源中继放大两类。纯无源方式即将基站输出功率经功分、耦合等无源器件合理分配后，利用射频电缆传输至天线，将功率均匀分布至各区域。有源中继放大方式是由于基站输出功率不能满足楼宇覆盖需求时，系统需要增加放大器（干放）设备满足覆盖需求。室内天馈线分布方式光分布方式光分布方式是通过光纤、光无源分配器件和光端设备形成分布系统，这种方式的传输损耗小、不受电磁干扰、布线方便并且组网灵活，与同轴线缆相比，更适合于远距离的信号传输，但是，其设备价格较高，系统成本增加。室内天馈线分布方式光电混合分布方式光电混合是两种覆盖方式相结合的应用方式，各取所长，即在主干线上采用光纤传输，支路上采用电缆传输，呈树状结构。这种方式多适用于大型建筑，并且其主干缆走线很长，布放难度较大的情况。

室内天馈线分布方式几种天馈线分布方式比较室内天馈线分布方式分布方式的选择室内覆盖系统设计时综合考虑施工－效果－成本－维护等因素选择最佳的覆盖方案。基站/直放站泄漏电缆电分布方式光分布方式光电混合分布方式第二部分室内覆盖系统传播损耗计算主要内容无线链路的组成室内覆盖系统损耗组成室内覆盖系统信号传播无线链路的组成接收机天线天线传输线发信机传输线功率输出调制类型频谱密度传输线损耗增益、带宽波束宽度极化路径损耗增益、带宽波束宽度极化传输线损耗灵敏度扩频增益编码增益动态范围主要内容无线链路的组成室内覆盖系统损耗组成室内覆盖系统信号传播室内覆盖系统损耗组成室内覆盖系统信号传输基站光端机光远端室内覆盖系统损耗组成室内覆盖系统各种损耗的组成系统损耗电缆损耗器件损耗建筑结构损耗空间传播损耗室内覆盖系统损耗组成电缆损耗（900MHz传播时）1/2″7-8dB/100m7/8″3.5-4dB/100m电缆损耗（2100MHz传播时）1/2″10-11dB/100m7/8″6-7dB/100m系统损耗室内覆盖系统损耗组成器件损耗典型值二功分器≤3.5dB三功分器≤5dB四功分器≤7dB5dB耦合器≤2.2dB10dB耦合器≤0.7dB15～30dB耦合器≤0.3dB系统损耗室内覆盖系统损耗组成频段损耗金属水泥墙砖墙木板/塑料板900M穿透损耗10-15dB10-15dB5-7dB3-4dB2100M穿透损耗20-25dB15-30dB10dB6dB建筑结构损耗

不同频段，不同材质的建筑结构穿透损耗均有差别，下表给出2G/3G系统中不同结构的穿透损耗典型值。主要内容无线链路的组成室内覆盖系统损耗组成室内覆盖系统信号传播室内覆盖系统信号传播由基站至发射天线PANTENNA=PBTS-LS+GANTENNA

PBTS：基站发射功率；

LS：缆线及功分、耦合器件、接头的损耗

GANTENNA：天线增益由发射天线至手机接收Pr=PANTENNA-L(d)-L(建筑＋多经)+Gr

L(d)：空间传播路径损耗

L(建筑）：由于建筑结构造成的损耗

Gr:手机接收增益室内覆盖系统信号传播

移动通信信号在室内传播时，接近自由空间传播。比较常采用的无线室内传播模型为Keenan-Motley模型，传播损耗公式为：

L(d)（dB）＝32.5+20lgf(MHz)+20lgd(km)

以联通3G系统为例，f取2100M

L(d)（dB）＝98.94+20lgd(km)

频段单位1m5m10m20m30m2100MdB38.9452.9258.9564.9668.49900M31.5845.5651.5857.6161.13室内覆盖系统信号传播室内天线功率

在WCDMA系统中，设备厂家提出了MCL（MinimumCouplingLoss，最小耦合损耗）。定义为基站和手机的发射部分、接收部分之间最小的耦合损耗。

MCL的值由两部分组成：手机到天线的自由空间损耗和天线到基站接收机的天馈系统损耗。假如MCL损耗过小，则手机到达基站侧的功率就过大，会增加整个基站的底噪声，造成干扰。

由上图可见，MCL值控制在65dB以上时，对基站的底噪声影响越低室内覆盖系统信号传播室内天线功率

综上描述，MCL值决定于基站噪声的影响。

MCL=手机到天线的自由空间损耗+天线到基站接收机的天馈系统损耗

『手机到天线的自由空间损耗以1m计算为38.5dB』，天线到基站接收机的天馈系统损耗=基站功率（33dBm）-天线口功率若MCL≥65dB满足系统要求，则室内天线口发射功率必须满足

MCL=38.5dB+（33-天线口功率）≥65dB，通过计算天线口功率则需

≤6.5dBm。

工程设计中WCDMA系统天线功率通常控制在0-5dBm。第三部分室内分布系统建设方案主要内容建设原则信源系统建设方案分布系统建设方案方案制定与审核建设原则分布系统建设时，会遇到新建和改造两种情况。针对不同情况的建设需遵循以下原则。分布系统改造原则

在充分调查现有分布系统基本情况后，综合分析新建与改造的造价，决定是否进行改造。改造分布系统时，本着尽可能减少对现网的影响的原则下，对无源器件进行改造，按照3G覆盖要求增加必要的天线点位。

建设原则分布系统新建原则室内外统筹规划、协调建设，避免干扰和通信质量下降；分布系统设计要同时满足3G和2G系统接入；无源器件必须满足3G及Wi-Fi频段；采用多天线小功率的原则进行部署，天线点位满足3G和2G信号覆盖要求；工程尽可能避免采用直放站作为分布系统信源，优先考虑采用微蜂窝、射频拉远等设备。

主要内容建设原则信源系统建设方案分布系统建设方案方案制定与审核信源系统建设方案信源选取对于业务需求特别大的场所如机场、火车/汽车站、大型商场、大型写字楼、体育场馆、会议会展中心、联通自有场所等，宜采用宏（微）蜂窝基站或BBU+RRU基站作信号源；对于星级宾馆、普通写字楼、企事业政府机关办公楼、医院学校等公共场所、大型娱乐场所、地铁等，宜采用微蜂窝基站或BBU+RRU方式作信号源；对于可以引入光缆的拟覆盖楼宇，覆盖面积及业务需求较小、有明显主控小区的场所如隧道、电梯、停车场、地下商场、小型娱乐休闲场所等，如果具备RRU引入条件，宜采用RRU信源，如果不具备RRU引入条件，可采用光纤直放站作信源；

主要内容建设原则信源系统建设方案分布系统建设方案方案制定与审核分布系统建设方案系统方案设计

分布系统方案设计基本为无源器件功率分配（系统）和天线点位布放（平面）组成。系统设计系统应该以覆盖受限的WCDMA为主进行覆盖核算；主干路由应避免采用长馈线，分支路由应减少长馈线；分支路由尽可能采用星形结构，通过功率分配器件将各网信号合理的分配到远端；较长的路由宜使用线径较粗（建议不低于1/2"）的馈线，尤其是主干路由；考虑到多网共享室内分布系统需要较大的承载带宽，并且对于系统稳定性要求较高，建议仍以传统的同轴电缆室内分布系统作为主要的方式。减少有源器件的使用，节省投资的同时，减少故障点；馈线路由设计合理，缩短馈线长度，节省系统成本。

分布系统建设方案分布系统主干路由结构可以分为：树型结构 星型结构 对称结构基站基站基站住宅小区的应用商场医院的应用写字办公楼的应用分布系统建设方案以上三种只是比较典型的例证，在实际设计过程中需要灵活运用各种组网方式，确保最终达到天线点的输出功率满足覆盖需求。对于同样的一栋建筑，系统结构根据设计人员的不同可能千差万别，但有一条基本准则：“保证网络覆盖、尽量减少投资、使用最少的器件、便于工程施工”。分布系统建设方案系统方案设计天线布放设计安装位置及数量配置建筑物室内环境复杂，结构千变万化，建议采用多天线小功率方式覆盖，天线距离一般为10米左右。天线输出电平的确定天线输出能量在满足室内覆盖需要的同时，也必须满足国家有关环保要求，电磁辐射值满足国家标准《电磁辐射防护规定》，即国标GB8702-88规定的限值。方案中3G系统建议为0-5dBm，2G系统建议为8-12dBm。天线的选取对于一般的室内场所，采用全向吸顶天线；对于场馆和较为空旷的区域，采用定向板状天线；对于电梯井的覆盖，采用定向板状天线或对数周期天线；对于特殊应用场合的天线，根据所需要的覆盖效果进行定制；对于室外分布系统，天线多采用美化天线，如物业要求，可根据实际情况与周围环境协调一致。

分布系统建设方案信号泄露为了保证室外蜂窝网的质量，室内覆盖系统的信号应严格控制向外的泄漏。原则上要尽量小，室内信号泄漏到室外10米处，EC/IO应小于室外EC/IO5dB以上，主要应避免对室外区域形成同邻频干扰，或过多产生不应有的切换。为控制信号的泄漏，在进行建筑物底层的分布系统设计时，应合理选择天线安装位置和选用类型。所选择的天线安装位置应避免靠近建筑物边缘、门口、临窗区域，利用距离和建筑物墙体屏蔽，控制信号向外辐射；在建筑物边缘的天线根据距边缘的距离，考虑天线的选择，在需要定向覆盖时使用定向天线朝向室内区域，避免向外泄漏。主要内容建设原则信源系统建设方案分布系统建设方案方案制定与审核方案制定与审核系统方案审核信源选取天线功率器件设计分区设置平面方案审核天线布放天线使用馈线路由方案制定与审核信源选取设计时应根据建筑物面积、位置选取合适的基站。

*注意问题3G:载波选取

RRU配置数量2G：频段选取直放站使用数量

方案制定与审核天线功率

设计天线功率时，3G系统小于5dBm，2G系统小于15dBm。

*注意问题

靠低层窗边位置的天线功率应设计偏低，根据建筑物情况，天线功率建议3G控制在0dBm左右，2G控制在5dBm左右。方案制定与审核器件设计

系统方案设计时，应合理利使用无源器件，尽量保证各个天线输出功率平衡一致，建议每个天线功率的差异小于3dBm。*注意问题

应尽量避免使用大功率耦合器，减少对基站功率的浪费。方案制定与审核分区设置

对于建筑物面积较大的楼宇，设计时，如果单层面积小（如写字楼、酒店）可以采用垂直分区原则。

如果单层面积大（如商场、会展中心）可以采用水平分区方式，切换区域的天线应合理加密布放。方案制定与审核天线布放

设计天线布放时，应从3G覆盖需求考虑，采用“小功率，多天线”原则。天线间隔保持在10米左右。覆盖电梯天线间隔3层左右。天线使用

一般建筑物内，使用室内天线。平层部分可使用室内全向吸顶天线，电梯部分可使用对数周期天线或定向板状天线。隧道、大型场馆这些特殊建筑物，可使用对数周期天线或定向板状天线。方案制定与审核馈线路由

在设计馈线主干路由时，应充分考虑施工条件，尽量减少施工难度。馈线应尽量减少重复路由。降低施工困难。基站基站基站住宅小区的应用商场医院的应用写字办公楼的应用第四部分室内分布系统的勘测设计方法覆盖要求确认要求了解覆盖区当前覆盖现状及客户要求，对现场进行当前覆盖现状测试，确认覆盖区域及覆盖需解决的问题（盲区覆盖、吸纳话务、孤岛效应和导频污染）并征得客户确认。

室内分布系统的勘测设计方法覆盖信源确认：根据用户要求，确定所用信源、信源引入方式和相应机型。室内分布系统的勘测设计方法覆盖系统确认根据覆盖要求，确定具体的覆盖系统模式。无源射频分布系统：中小范围盲区覆盖、干扰较多或中小范围孤岛效应。