室内分布和直放站理论部分

2009年CDMA代维资质认证A等级培训系列课程主办单位：中国电信广东公司无线网络运营中心承办单位：广东邮电职业技术学院2009年9月XX专业中国电信广东公司综合部广东无线网络运营中心目录移动通信基本理论室内外分布基本原理直放站基本原理测试基本理论室内外分布系统技术指导意见中国电信广东公司综合部广东无线网络运营中心移动通信基本理论室内无线信号传播方式主要有：直射、反射、穿透以及绕射／衍射等；直射反射穿透绕射/衍射中国电信广东公司综合部广东无线网络运营中心移动通信基本理论室内无线信号传播相对室外，室内无线信号的传播更复杂；室内无线信号传播的模型理论上一般采用Keenan-Motley模型；实际中由于该模型十分复杂，通常人们会采用经验模型来估算；对于不同类型的建筑物室内信号的传播有不同的特点；室内覆盖场景结构特点会议室空旷,中间有承重水泥柱,其间摆布桌椅停车场空旷,楼层较高,中间有承重水泥柱,其间分布车辆写字楼砖墙或石膏墙结构,楼层较低,有大量隔间酒店宾馆砖墙结构,楼层较低,有大量客房包间商场超市空旷,楼层较高,有大量薄砖墙或石膏墙结构的店铺或货价电梯狭窄竖直通道,电梯房密闭中国电信广东公司综合部广东无线网络运营中心移动通信基本理论自由空间传播损耗：Ploss=32.44+20lgf(MHz)+20lgd(km)自由空间路径损耗20304050600246810距离（米）路径损耗（dB）800MHz900MHz中国电信广东公司综合部广东无线网络运营中心移动通信基本理论在房间内部，天线不可见，无线电波主要通过穿透、衍射／绕射等方式传播：物体阻挡/穿透损耗为：隔墙阻挡：5～20dB楼层阻挡：＞20dB家具和其它障碍物的阻挡：2～15dB厚玻璃：6～10dB火车车厢的穿透损耗为：15～30dB电梯的穿透损耗：25~30dB中国电信广东公司综合部广东无线网络运营中心移动通信基本理论dB、dBm、dBuV、dBi、dBd、dBcdB是一个对数的相对值单位，(dB)=10lg(Pa/Pb)=20lg(Va/Vb)；“dBm”或“dBuV”是表示功率绝对值的单位，这两个单位分别是相对于功率“Pb=1mW”和电压“Vb=1uV”；“dBi”和“dBd”是表示天线功率增益的量，两者都是一个相对值，(dBi)=(dBd)+2.15；“dBc”也是一个表示功率相对值的单位，与dB的计算方法完全一样，主要表征不同的载波间的相对功率；中国电信广东公司综合部广东无线网络运营中心移动通信基本理论移动通信系统的频率现代的移动通信系统使用频率集中在800MHz~3GHz范围；CDMA800825835870880GSM9008859099159309549601710172517451755180518201840185018801900191519201935194020102025211021252130电信使用频率移动使用频率联通使用频率DSC1800TD-SCDMATD-SCDMAPHSCDMA2000上行WCDMA上行CDMA2000下行WCDMA下行1955市话通上行市话通下行8909351982.5/1983.751902.5/1903.752145Freq.(MHz)中国电信广东公司综合部广东无线网络运营中心引入EVDO的频率分配CDMA频率使用在3GPP2C.S0002协议中有定义；在BandClass0(800MHzBand)，分有A频段和B频段各10MHz频率；A频段：上行825MHz~835MHz，下行870MHz~880MHz；B频段：上行835MHz~845MHz，下行880MHz~890MHz；目前我国使用的是A频段；ABAB825835845870880890Fre.(MHz)中国电信广东公司综合部广东无线网络运营中心引入EVDO的频率分配3GPP2C.S0002协议中定义了频点和频率对应的计算方法：常用的频点和频率对应关系：878.49877.26876.03874.8873.57872.34871.11下行833.49832.26831.03829.8828.57827.34826.11上行2832422011601197837频点号频率（MHZ）中国电信广东公司综合部广东无线网络运营中心引入EVDO的频率分配在2GHz频段的频率分配CDMA1900MHz频率划分上行：Fre(MHz)=1850MHz+0.05*载频号下行：Fre(MHz)=1930MHz+0.05*载频号中国电信广东公司综合部广东无线网络运营中心移动通信基本理论PHS原理采用TDD双工方式每个频道带宽300KHz，采用TDMA的方式分为8个时隙，其中4个上行/4个下行，其中1个时隙用于控制，其余3个用于业务；多个信道可以捆绑，组成1C7T、1C15T、1C31T等基站；PHS频率划分载频号小于等于220：Fre(MHz)=1894.85MHz+0.3*载频号载频号大于221：Fre(MHz)=1894.85MHz+0.3*(载频号–255)中国电信广东公司综合部广东无线网络运营中心移动通信基本理论WLAN简介WLAN是WirelessLAN（无线局域网）的简称，能提供一定范围内的高速无线数据连接；采用2.4GHz或5.8GHz无线频率（ISM频率）传输，没有线缆限制；2.4GHz频段的划分使用工作频率范围为2400~2483.5MHz，属于无需申请的ISM频段；由于使用ISM频段，频率干扰无可避免；83.5MHz带宽，划分为13个信道，每个信道带宽为22MHz；相邻的信道间有重叠尽量不要同时使用，造成干扰；在同一个覆盖其余只可以同时使用3个互不重叠的信道5.8GHz频率的划分使用工作频率范围为5725~5850MHz；可用带宽为125MHz，划分为5个信道，每个信道带宽为20MHz；相邻信道互不重叠CH5CH10CH4CH9CH3CH8CH13CH2CH7CH12CH1CH6CH112.4122.4372.462Fre.(GHz)MHz5725574557655785580558255850中国电信广东公司综合部广东无线网络运营中心练习23dBm等于多少瓦。请写出CDMA800MHz系统中283号频点和37号频点的实际频率。请写出PHS系统中28号频点的实际频率。请写出CDMA1900MHz系统中1050号频点和1075号频点的实际频率。中国电信广东公司综合部广东无线网络运营中心目录移动通信基本理论室内外分布基本原理直放站基本原理测试基本理论室内外分布系统技术指导意见中国电信广东公司综合部广东无线网络运营中心室内外分布基本原理为什么要建设室内分布系统：覆盖的需要：网络覆盖质量的要求越来越高；现代化楼宇所带来的较大穿透损耗；业务的需要：室内大量的用户分布；特别对于高速数据业务，大量业务分布在室内；技术发展的需求：更高阶的调制方式，要求更好的功率和信噪比；室内分布系统将移动通信信号引入室内，解决室内盲区覆盖；它可以有效解决信号延伸和覆盖，改善室内通信质量。中国电信广东公司综合部广东无线网络运营中心室内外分布基本原理室内分布结构：室内信号分布系统主要由施主信号源和信号分布系统两部分组成;施主信源包括：所含制式的基站、基站拉远设备、无线或有线中继设备;室内信号分布系统是由有源器件、无源器件、天线、缆线等组成;中国电信广东公司综合部广东无线网络运营中心室内外分布基本原理室内分布系统的分类：同轴电缆分布系统无源分布系统有源分布系统光纤分布系统主干光纤＋无源同轴电缆分布系统全光纤分布系统五类线分布系统主干光纤＋五类线分布系统纯五类线分布系统采用微微设备实现室内覆盖Femto设备微型直放站常用常用常用3F1FNodeB5dB5dB7db5dB5dB7db7db2F通向4－9F功分器耦合器耦合器耦合器耦合器耦合器耦合器耦合器有源干线放大器天线天线同轴电缆同轴电缆同轴电缆同轴电缆同轴电缆同轴电缆同轴电缆同轴电缆同轴电缆同轴电缆分布系统光纤分布系统中国电信广东公司综合部广东无线网络运营中心室内外分布基本原理馈线：馈线是移动通信系统中传输射频信号的部件，移动通信系统中的馈线一般采用同轴电缆它用来传递信息的一对导体是按照一层圆筒式的外导体套在内导体（一根细芯）外面，两个导体间用绝缘材料互相隔离的结构制选的，外层导体和中心轴芯线的圆心在同一个轴心上，所以叫做同轴电缆。根据馈线的类型不同可以分为：7/8″馈线：损耗小，尺寸粗，用于分布系统的主干；1/2″馈线：由于水平层分布；1/2″软馈线：柔软，易于弯曲，用于末端连接；10D馈线8D馈线馈线最主要的指标：损耗：通常用每100米的损耗来标示；最小弯曲半径；中国电信广东公司综合部广东无线网络运营中心室内外分布基本原理接头：连接设备间的馈线一般采用可拆卸的射频接头接头进行连接；常见的射频接头有以下几种：DIN型接头；N型接头：室内分布中应用最为广泛的一种接头；BNC/TNC接头，BNC接头采用卡口连接，TNC接头是BNC接头的变形采用螺纹连接方式；SMA接头是超小型接头，但是由于超小型的接头在工程中容易被损坏，因此大都应用于设备内部连接。反型接头，通常一对接头公接头采用内螺纹连接，母接头采用外螺纹连接，但有些接头与之相反公接头采用外螺纹连接，母接头采用内螺纹连接，这种称之为反型接头，譬如某些WLAN的AP设备的外接天线接口就采用这种反型SMA接头。中国电信广东公司综合部广东无线网络运营中心室内外分布基本原理天线:天线是移动通信系统中辐射和接收电磁波的部件；其处于室内分布系统最末端部分，负责射频信号的发送和接收；室内分布的天线一般有：(a)全向吸顶天线(b)挂壁定向天线(c)八木天线(d)对数周期天线中国电信广东公司综合部广东无线网络运营中心室内外分布基本原理天线（续）天线的主要指标有特征阻抗、方向图、增益、频率带宽、驻波比、极化方式等；天线增益是用来衡量天线朝一个特定方向收发信号的能力，在室内分布系统中采用的吸顶天线增益在2~8dBi；天线的频率带宽指天线正常工作的频率范围，一般室内分布系统使用的天线的频率带宽较宽，有几百兆以上；频率范围：806～960MHz&1710～2500MHz驻波比：驻波比≤1.4增益：全向天线≥2dBi极化方式：单极化，垂直极化不圆度：≤1.5dB功率容量：≥50W互调产物：－135dBc（2×10W）输入阻抗：50Ω输入接口：N-F(a)垂直面方向图(b)水平面方向图中国电信广东公司综合部广东无线网络运营中心室内外分布基本原理功分器：功分器是室内分布中最常用的一种无源器件，其作用是将移动通信信号按照一定的功率比例分配到各个支路中；功分器的主要指标有工作频段、插损、分配损耗、驻波比、各分配端口间的隔离度、功率容量等；一般功分器的分配损耗可以通过各个端口的功率分配情况来计算，例如2功分为3dB，4功分为6dB；连同功分器本身、馈线和接头等损耗插损可以按照0.2dB估算；02Z02Z02Z0Z0Z0Z123中国电信广东公司综合部广东无线网络运营中心室内外分布基本原理耦合器：耦合器在室内分布系统中的作用是从干线中耦合一部分信号；通常人们以输入功率和耦合功率的比值定义不同的耦合器：常见的耦合器有3dB、4.7dB、6dB、7dB、10dB、20dB、30dB；4312频率范围：800MHz～2500MHz标称耦合度:10dB插入损耗:≤0.8dB耦合度偏差:±1dB驻波比:≤1.4方向性:20dB特性阻抗:50Ω功率容量:≥100W互调产物:－135dBc（2×10W）接头类型:N—F中国电信广东公司综合部广东无线网络运营中心室内外分布基本原理电桥：对于3dB耦合器，耦合口功率和输出口功率等幅平行输出，又称之为3dB电桥；常用于两路频率相