室分分布系统原理及设计.

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1、室内覆盖基础及设计交流室内覆盖基础及设计交流 北京中网华通设计咨询有限公司第一设计院 2013年6月 室内分布系统的设计4 目录 现场勘察要点3 室内分布系统结构2 室内覆盖基础知识介绍 1 1 方案实例4 室内分布系统概述 室内覆盖基础知识介绍 建筑物屏蔽和吸收作 用，形成了弱场强区 甚至盲区。 大型卖场等人流量大 的地方手机使用密度 大，局部网络容量不 能满足用户需求，无 线信道发生拥塞。 建筑物高层空间极易 存在无线频率干扰， 服务小区信号不稳定 ，乒乓效用严重，话 音质量难以保证，存 在并出现掉话现象。 覆盖方面容量方面质质量方面 室外信号覆盖室内的局限性 什么是室内分布系统 室内覆盖

2、基础知识介绍 移动通信系统中，无线信号通过功分器、耦合器等无源功 率分配器件和干线放大器等有源器件及馈线、室内天线等设备 均匀分配到室内各个区域，实现无线信号对室内的延伸覆盖， 我们称该系统为室内分布系统。 提供满意服务，留住/吸引 客户 有效吸收热点话务 树立品牌，提升竞争力 网络用户 随时获得优质服务 （语音业务、数据业务） 运营商 室内覆盖基础知识介绍 室内覆盖的必要性 克服建筑屏蔽，改善 建筑内的无线信号覆 盖，解决盲区 吸收话务量网络优化 解决建筑物内信号场 强分布不均的问题 室内覆盖基础知识介绍 室内覆盖的作用 u室内覆盖实用场景 高层建筑物上部车站 机场 体育馆 商场 购物中心

3、室内盲区 新建大型建筑 停车场 办公楼 宾馆 话务量大的区域无主服务区区域 室内分布系统概述 室内分布系统的设计 目录 现场勘察要点 室内分布系统结构 室内覆盖基础知识介绍 4 3 2 1 2 方案实例4 室内分布系统结构 u室内分布系统的组成 信号源 标题文字 分布系统 室内分布系统 l微蜂窝 l宏基站 l分布式基站 l光纤直放站 l无线直放站 l基站耦合 l无源分布系统 l有源分布系统 l光纤分布系统 l泄露电缆分布系统 室内分布系统结构 信号源通过组合使用的耦合器、功分器等无源器件进行分路，经 馈线将信号均匀分布到室内各个角落。通过仔细的链路计算，达到信 号的均匀分布。天线使用适合所覆盖

4、场景的天线。 特点：适合任何场景，线损较大，目前使用广泛。 u分布系统-无源分布系统 室内分布系统结构 u分布系统-有源分布系统 在建筑物覆盖面积较大时，前述的无源分布系统很难满足需要； 可增加中继设备，如放大器，以补偿信号在传输过程中的损耗。 特点：覆盖区域广、容量有限、底噪抬升、线损大。 联通指导意见：不再采用电干放 室内分布系统结构 u分布系统-光纤分布系统 p三层网络结构 p2G/3G同时接入 p网线/光纤传输介质 p基本不使用无源器件 p多类型远端，适应不 同场所 pWLAN/宽带业务扩展 特点：线损可忽略不计、易于施工、覆盖面积广。 室内分布系统结构 u分布系统-泄露电缆分布系统

5、特点：信号均匀分布，成本高，主要适用于地铁及隧 道等狭长且有弯道的通道型室内区域。 室内分布系统的设计 目录 现场勘察要点 室内分布系统结构 室内覆盖基础知识介绍 4 3 2 1 3 方案实例4 现场勘察要点 数码相机测试手机 卷尺及红 外测距仪 模拟发射机 勘察记录表 手提电脑 （测试软件） 现场勘察要点 GPS设备 模拟测试吸顶天线 必需工具 根据甲方要求 建筑平面图 u室分勘察所需工具及文件 现场勘察要点 u覆盖目标信息搜集 建筑基本 信息 建筑内部 详勘 电磁环境 测试 接收电平值、信 噪比、接通率、 掉话率、切换情 况、盲区等 建筑物周边，建筑 物内部低、中、高 层走廊及房间内部 ，

6、地下室，电梯 物理站址，经纬度，楼宇 属性、结构，楼宇层高、 面积，电梯数量，外观及 内部照片，单层平面图 天花板装修情况，天线 布放位置，弱电井位置 及数量，设备安装位置 及引电、接地、防雷等 注：手机离地面1.5米左右 室内分布系统的设计 目录 现场勘察要点 室内分布系统结构 室内覆盖基础知识介绍 3 2 1 1 4 方案实例1 室内分布系统的设计 室内分布系统的设计 u基本单位的引入：dBm, dBi, dBd, dB dBi和dBd是表征增益的量（功率增益），两者都 是一个相对值，但参考基准不一样。一般认为，表示 同一个增益，用dBi表示出来比用dBd表示出来要大 2.15。例：GSM

7、900天线增益可为13dBd，也可为15dBi 。 dB是一个表征相对值的量。例如：36dBm- 33dBm=3dB； 15dBi-13dBi=2dB。 dBm dB dBm是一个表征功率绝对值的量，计算公式为： 10lgP。其中P为功率，功率的单位为mW。 dBd dBi 室内分布系统的设计 u基本单位的引入： dBm与功率P的换算公式： 电平（dBm）=10 lgP(mW) 5W 10 lg（5*1000）= 37dBm 10W 10 lg（10*1000）= 40dBm 20W 10 lg（20*1000）= 43dBm 从上不难看出，功率每增加一倍，电平值增加3dBm。 室内分布系统的

8、设计 u覆盖方式分析 l 根据现场测试数据分析，确定覆盖必要性 室内覆盖 室外覆盖 室内外联合覆盖 下面是室内外联合覆盖的实例-小区深度覆盖：由于小区面积大， 隔断多，用传统覆盖平层的方式覆盖会造成投资大，收益小。于 是在建筑物楼顶安装射灯型天线覆盖室内，也可在地面安装全向 美化天线进行补充。 室内分布系统的设计 u覆盖方式分析 l 分析场景，选择合适的分布系统 无源分布系统 光分布系统 目前联通正大力推荐光分布系统，因为其所用的无源器件少，安装 方便，并且在周围宏站及室分基站有容量剩余的地方，可以耦合 基站信号作为信源，因此它在各方面都比较有优势： 无源分 布系统 光纤分布系 统 无源器件及

9、其施工费高较低 建网周期长短 施工难度大小 物业协调难度大较小 适合建设场景所有室内覆 盖场景 商场，地下室等 无隔断区域 目前联通意见：地下室 、商场等空旷无阻挡建 筑物的覆盖，采用光分 布系统；办公楼、宾馆 、娱乐会所等结构复杂 ，隔断较多的暂采用无 源分布系统，待试点后 再给出建设指导意见。 室内分布系统的设计 u信号源的选择 规划层面技术层面 信源规划原则 无线直放站 光纤直放站 光分布近端设备 微蜂窝 BBU+RRU 宏基站 输出灵活 输出灵活 输出灵活 输出灵活 输出灵活 输出灵活 耦合容量 耦合容量 耦合容量 提供容量 提供容量 提供容量 成本低 成本较低 成本较低 成本较高 成

10、本较高 成本高 质量一般 质量一般 质量好 质量较好 质量好 质量好 从覆盖和容量 的角度分析 从成本和质量 的角度分析 联通指导意见：当使用无源分布系统时，采用BBU+RRU 当采用光分布系统时，可采用BBU+RRU/基站耦合两种方式。 室内分布系统的设计 u信号源的选择 l 2G容量估算 GSM系统配置话务量Erl备注 O12.8每用户话务量按照下面模型计取：重点城市 0.018Erl/用户；一类城市0.015Erl/用户；二类城市 0.012Erl/用户；三类城市0.01Erl/用户(呼损0.02) S118.2 S2216.4 O28.2 S11114.036 S22224.6 Erl

11、(爱尔兰)是话务量的单位，话务量是单位时间（1小时）内呼 叫次数与每次呼叫的平均占用时长的乘积。（例：话务量为0.025Erl ，其含义是 ：平均每用户每小时占用信道时长0.025*60=1.5分钟） 预测话务量（单位：ERL）=建筑面积（）MNP0.02 （M为实用面积的比率，N为人员与建筑面积的比率，P为联通手机的 拥有率，0.02为人均话务量） 室内分布系统的设计 u信号源的选择 l 3G容量估算 Node B配置 R99 HSPA 话音VT S111（高配置），40/40/40（W）72612 室内O1单载频，20（W）824 室内分布3G基站可同时支持的用户数 3G业务模型 业务模型

12、话音可视电话HSPA 平均每出账用户话务量（Erl）0.020 0.001 0.017 如WCDMA的用户为W,那么：预测语音用户=W*0.02 ； 预测VT用户=W*0.001 HSPA用户=W*0.017 MCLMCL太小太小 手机到达基站侧的 功率就过大，会增 加整个扇区的底噪 声，造成干扰。 MCL65dB 低噪可忽略不计 基站不能识别、 接收信号，联通 规定的接收电平 值为-85dB MCL（Minimum Coupling Loss，最小耦合损耗）是由 WCDMA设备厂家提出的（WCDMA是自干扰系统），定义了基 站和手机的发射部分、接收部分之间最小的耦合损耗。 MCLMCL太大太

13、大 u室内分布系统链路预算 室内分布系统的设计 l 最小耦合损耗(MCL) 室内分布系统的设计 u室内分布系统链路预算 l 最小耦合损耗(MCL) 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。 l 自由空间穿透损耗 室内传播Keenan-Motley模型在自由空间传播模型的基础上 增加了墙壁和地板的穿透损耗。模型所使用的公式如下所示： PL(dB)=32.5+20log(f)+20log(d)+P*W f：表示频率，单位是MHz P：墙壁损耗参考值 d：表示移动台离发射机之间的距离，单位为km W：墙壁数目 室内分布系统的设计 u室内分布系统链路预算 l

14、 天馈系统损耗 天馈系统损耗主要包括馈线传输损耗、器件分配损耗等， 在室内分布系统中，上/下行天馈系统损耗等。因此天馈系统 损耗=基站发射功率-天线口发射功率。 室内分布系统的设计 手机到天线的最小空间损耗，通常我们取值1米的空间损耗38.5dB。 若MCL65dB满足系统要求，假设基站发射导频功率为33dBm，则室 内天线口发射功率必须满足以下要求 MCL=38.5dB+（33-天线口功率）65dB 由此计算出当天线口功率6.5dBm，MCL满足系统要求。因为基站输 出功率基本固定，只要测量天线口功率，就可以知道（下行的）天馈损 耗，从而等效知道上行的MCL是否满足要求。 u室内分布系统链路

15、预算 l WCDMA的天线口输出功率6.5dBm；0dBm 室内分布系统的设计 u信号切换： 信号切换：当移动台在通话期间从一个小区进入另一个小区时，将呼 叫在其进程中从一个无线信道转换到另一个信道的过程。 硬切换 先断后连 软切换 先连后断 软切换（Soft Hand- off）是指在导频信道的 载波频率相同时小区之间 的信道切换。在切换过程 中，移动用户与原基站和 新基站都保持通信链路， 只有当移动台在目标基站 的小区建立稳定通信后， 才断开与原基站的联系。 属于cdma通信息系统独有 的切换功能，可有效提高 切换可靠性。 更软切换 切换分类 硬切换是在不同频率 的小区之间的切换，这种 切换的过程是移动终端( 手机)先暂时断开与原基 站联系的信道，移动台与 新的基站建立新的信道， 从而完成切换的过程。也 就是 先断再接。在断开 与当前基站的连接时，而 又没有切换到新的小区时 可能会掉