浅谈室内分布系统方案设计课件

浅谈室内分布系统方案设计1目录室内分布系统概述关于室内分布系统的信号源室内分布系统中使用的设备和器材室内分布系统中天线的布放原则和信号计算灵活多样的分布系统应用多系统共存的室内分布系统2关于室内分布系统江苏移动的室内分布系统建设已经进行了七年，在此时期建设了大量的工程，室内覆盖作为网络优化和延伸的一部分，为中国移动打造精品网络作出了卓越贡献。总体说来，室内分布系统就是以线缆连接的方式，将GSM信号（或其它网络信号）送到室外基站难以达到或不能很好提供服务（话音质量差）或话务密集需要集中吸收的地方。一般来讲，室内分布系统的天线是采用多天线方式的，它的分布方式和线缆连接是灵活多样的，它的最终目的是使被覆盖区域有良好的网络覆盖状况，以满足网络运营的要求。3室内分布系统的信号源－微蜂窝理论上来说，所有型号的基站都可以作为室内分布系统的信号源，在分布系统开始建设的初期，使用最多的是微蜂窝，众所周知，微蜂窝作为室内分布的信号源有以下好处：1.安装容易，无需专用机房2.可以提供二个载频，共计16个信道3.信号纯净，可以经过放大对较大区域进行覆盖。4.频率规划好以后，对室外或其它基站不会有影响。5.本身有一定的信号输出，可以直接覆盖一定区域4室内分布系统的信号源－宏蜂窝宏蜂窝同样可以作为室内分布的信号源，有以下特点：1.体积庞大，对环境要求高，需专用机房。2.可以提供多个载频，可以吸收较多的话务量。3.输出功率很大，是微蜂窝的十倍左右，可以为大量的室内分布系统天线提供信号而无需放大器。4.频率规划好以后，对室外或其它基站不会有影响。5.信号纯净，可以经过放大对较大区域进行覆盖。5室内分布系统的信号源－直放站直放站分为宽带直放站和选频直放站，同样可以作为室内分布的信号源，有以下特点：1.安装容易，无需专用机房。2.不能提供新的业务信道，无法增加话务容量。3.不同的型号有不同的输出功率，可以灵活的作为不同分布系统的信号源。4.需要接收其它的基站信号，对原有基站会有一定的影响，施主天线的位置安装需要经过多方考虑才能决定。5.重发信号的质量相对较差，但是有必要的情况下也可以经过放大覆盖更多的区域；对于直放站工程的验收标准要求话音质量小于等于3即可，而对于微蜂窝和宏蜂窝的信号源要求话音质量小于等于2。6室内分布系统的信号源－光纤直放站这里所说的光纤直放站作为室内分布的信号源，实际上只是光纤直放站的用法之一，就是将光近端机安装在宏蜂窝机房或其它基站旁，将远端机安装在室内分布系统所在的地方，室内分布系统使用近端机所在的基站的信号，有以下特点：1.远端机体积小，安装容易，无需专用机房。2.同样不能提供新的业务信道，无法增加话务容量。3.不同的型号有不同的输出功率，可以灵活的作为不同分布系统的信号源。4.和微蜂窝相比可以节省微蜂窝基站的投资，在覆盖区域可以提供较大的话务容量。5.重发信号的质量较好，可以达到微蜂窝信号源的标准。6.相对直放站来说，对信源基站的影响较小。7室内分布系统的信号源－直放站直放站分为宽带直放站和选频直放站，同样可以作为室内分布的信号源，有以下特点：1.安装容易，无需专用机房。2.不能提供新的业务信道，无法增加话务容量。3.不同的型号有不同的输出功率，可以灵活的作为不同分布系统的信号源。4.需要接收其它的基站信号，对原有基站会有一定的影响，施主天线的位置安装需要经过多方考虑才能决定。5.重发信号的质量相对较差，但是有必要的情况下也可以经过放大覆盖更多的区域；对于直放站工程的验收标准要求话音质量小于等于3即可，而对于微蜂窝和宏蜂窝的信号源要求话音质量小于等于2。8典型的室内分布系统示意图9室内分布系统中使用的电缆对于室内分布中使用的同轴电缆，有以下几种型号，百米电缆对于不同频率的信号衰减值见左表。10室内分布系统中使用的器件损耗值dBm＝10log（功率）11室内分布系统中使用的设备，器件和天线12室内分布系统中天线的布放原则1－－商场较大空间内天线的布放，在设计时可以使用在平面图内摆放一定半径的圆，充分覆盖整个区域，圆心就是天线的位置；对于大的商场如果周围有房间应该特别注意。13室内分布系统中天线的布放原则2－－长走廊长形的走廊，如果天线只能放在走廊内，那么同样可以采用一定半径的圆对整个平面进行覆盖的方法，但是这种情况重叠的部分比较大，但是需要首要考虑的是整个平面图内不能有覆盖不到的地方。14室内分布系统中天线的布放原则3－－不规则的建筑不规则的建筑则不能光看天线的覆盖面积，因为此类建筑的结构比较复杂，例如左侧的建筑，如果光比较覆盖面积，那么按照每个天线覆盖20米半径的圆的话，则只要一个天线就可以，但是实际上明显不可以，对于此类建筑应该适当增加天线密度，并提高天线输出信号强度，当然也导致了工程造价的增加。15室内分布系统中天线的布放原则4－－电梯普通电梯可以采用在电梯井内安装天线的方法进行覆盖，天线输出10dBm时，对数周期天线可以覆盖6－9层，板状天线可以覆盖4－6层，对于普通大楼来说，较低楼层通常层高比较高，所以最下面一个天线应该安装的低一些。无法在电梯井内安装天线的电梯，可以在电梯门口每层安装一个天线，通常一个天线可以覆盖并排在一起的三部电梯。16室内分布系统中信号强度的计算方法。在室内分布系统中，确定了平面中天线的位置后，安排相应的电缆走向和合适的耦合器，然后画出原理图，信号强度的计算相对简单，根据既定的规则，从信号源依次向后计算，同时检验天线输出是否符合设计要求，如果不符合可以适当更改相应的耦合器和电缆。17放大器在室内分布系统中的使用当系统使用的信号源输出的信号不足以给全部天线提供信号，则需要考虑在系统中增加干线放大器，干放可以将输入信号的功率放大10000倍以上，输出功率为2W的干放输出信号强度可以达到33dBm相当于一台微蜂窝。当输入信号达到－10dBm即可满足。系统中有干放的时候，需要全面考虑信号源和干放所携带的天线数量，以保证全部天线输出信号的平均。18直放站在室内分布系统中的应用当系统以直放站为信号源时，使用定向天线从室外基站接收所需信号，在室外天线的调试时要尽量保证接收信号的纯净，接收信号应该大于－65dbm，话音质量好于3；直放站的增益为90dB，可以将信号的功率放大10^9倍。因为直放站的增益很大，很容易导致上下行增益不平均，在使用中应该根据实际情况仔细调整。鉴于以上特点，直放站一般应用于比较小的系统中，或传输无法到达，不能使用微蜂窝的工程中。19光纤直放站在室内分布系统中的应用前面提到，光纤直放站可以作为室内分布系统的信号源，实际上这只是一种狭义上的说法，当光端机和所用的基站在同一个系统中时，光端机就成了室内分布系统扩展覆盖范围的一种方法，光纤直放站输出的信号十分优良，可以充分保证覆盖效果。其最大的特点就是可以长距离传输，最远可达几公里或十几公里，但由于时延的限制，无法进行过长距离的传输。20室内分布系统的延伸和灵活应用高密度商住区室外信号覆盖局端机BTS远端机远端机远端机远端机远端机21室内分布系统的延伸和灵活应用远端机远端机边远区或风景区等复杂地形覆盖F1F1F1BTS局端站远端站F2F1F1F1BTSBTS远端站22多系统兼容的室内覆盖系统

各方面的信息表明，随着时间的推移，第三代移动通讯系统正以越来越快的速度向我们走来。室内覆盖作为网络优化和延伸的一部分，在2G、2.5G时代为中国移动打造精品网络作出了卓越贡献。在如今的室内分布系统的建设中我们应该开始考虑3G的应用问题：为更直观的了解中国移动多业务系统可能的频率划分情况，请参看下图：WLANGSM3Gf（MHz）9001800200025001000240080023多系统兼容的室内覆盖系统

多系统兼容主要存在问题：无源器件工作频率问题：无源器件工作频率要求满足GSM－WLAN的工作频率，即从890－2500MHz的频率范围。各系统间相互干扰问题：各系统共平台后，各自的杂散噪声及互调将相互干扰。功率损耗差异问题：各系统工作频率不同，在射频电缆上的传输损耗也不同。有源设备输出功率不同的问题：不同的系统其有源设备输出功率不同，将影响分布系统天线输入端的电平。24多系统兼容的室内覆盖系统

无源器件工作频率问题根据频率划分的情况可以看出，目前建设的室内覆盖系统绝大部分按照GSM900MHz建设。由于无源器件频带较窄，不能响应3G频段，如果升级到3G系统，需将室内覆盖系统的900MHz窄频带功率分配器件（功率分配器、耦合器）、天线更换为全频段（800~2500MHz）。

25多系统兼容的室内覆盖系统

各系统间相互干扰问题系统干扰总体理解就是干扰源对被干扰系统接收机产生的干扰。从干扰分析的角度来看，向空间辐射信号的发射机是干扰源，获取并处理空间信号的接收机是被干扰对象。干扰源可以分为以下几类：1发射机的发射信号2发射机的带外辐射3发射机的杂散辐射4发射机的互调26多系统兼容的室内覆盖系统

系统类型GSM/DCSWCDMATD-SCDMAWLANGSM/DCS70dBWCDMA70dB80dB75dBTD-SCDMA80dBWLAN75dB各系统间共享天馈隔离度要求:27多系统兼容的室内覆盖系统

功率损耗差异问题原来GSM900系统的室内分布多采用8D电缆，而WCDMA、

WLAN等系统工作频段在2G左右，在8D电缆上传输损耗过大，一般要求采用1/2〃电缆，在2.5GHz时衰减为12dB/100m，在900MHz时衰减为6dB/100m相差为一倍。所以在多系统共分布时，应考虑不同系统在馈线上传输衰减的差异，合理安排接入点和分配电平，在设计新的分布系统或改造旧系统时应留有功率余量，以便增加新的系统时减少改造量。28多系统兼容的室内覆盖系统

有源设备输出功率不同的问题不同系统的信号源和有源放大设备的输出功率不尽相同，如WLAN的AP输出在17dBm左右，而GSM直放站有1W、2W、5W等不同型号，而3G的直放站输出功率同样有多种输出。这要求在系统设计时，考虑不同的系统输出功率不同及容量的要求，采用不同的接入点，使不同系统在天线输入端的电平能满足覆盖需要。29合路方式1分干线方式3GGSMWLANAPWLAN干线放大器合路器WLANAPWLAN干线放大器合路器GSM干放3GWLANGSM3GWLANGSM30多系统兼容的室内覆盖系统

分干线方式说明:GSM、WLAN、WCDMA信号通过功率分配器，经馈线传输后直接送给功率补偿设备，再送到天馈系统。整个系统功率预算可按照GSM设计建设，在主干线上预算3G、WLAN的功率并预先铺设个系统主干电缆和三频合路器。并且在没有或无须上其它系统时，先开通GSM系统，如果需要升级，仅需在弱电井道内加装功率补偿设备，即可实现系统升级改造。同方案一比较，该系统结构简单，系统间相互干扰较小，系统利用率较高，网络升级容易，所以建议采用该种方案解决多系统兼容问题。31合路方式2同干线方式以GSM900MHz设计为基础，综合考虑WLAN以及3G的覆盖。3G有多种可选的制式，但其频率均集中在2GHz附近，系统分析原理示意图如下：

WLAN3GGSM多频合路器多频分路器3G功率补偿WLAN功率补偿GSM功率补偿多频合路器功率分配功率分配天馈系统功率分配天馈系统32在无须或者暂时无法开通WLAN、3G的室内分布系统中，可将多频合路器中的这两种系统的接口用负载暂时代掉，这是系统升级的最简便方案。但会牺牲一部分GSM系统功率。实际上该方案是按照机会均等设计。即把GSM、WLAN和WCDMA信号源通过定制的三频合路器进行合并，再通过支持相应频宽的分布式天馈系统(简称WBICS)进行室内覆盖。所有能量预算按照整体设计中衰耗最大的系统进行设计，比如WLAN，其它系统在合路器前端进行信号强度匹配，即要求达到GSM、WLAN和WCDMA信号等效覆盖。根据需要覆盖的区域大小，这种WBICS可以采用无源、有源或光纤等方式，另外天线单元和馈线也要同时支持相应频宽。多系统兼容的室内覆盖系统

同干线方式说明：33混合的合路方式

WLAN3GGSMW-LANGSM功率补偿多频合路3G功率补偿功率放大功率分配功率分配多频合路器功率分配W-LAN功率分配功率分配及补偿功率