移动通信室内分布系统技术资料汇编

移动通信室内分布系统技术资料汇编移动室内分布系统原理、工程设计、工程施工及验收规范精解编辑者：崇睿散人（YNLISAN)2011年X月X日目录第一章室内分布系统概述一什么地区需要室内覆盖系统？二什么是室内覆盖系统？三实现室内覆盖的技术方案有哪些？第二章室内分布系统的组成一室内分布系统的组成二信号源提取的几种方法三信号分布的基本方式四构成室内分布系统的主要设备第一章室内分布系统概述第一章室内分布系统概述一什么地区需要室内覆盖系统？二什么是室内覆盖系统？三实现室内覆盖的技术方案有哪些？第一章室内分布系统概述一什么地区需要室内覆盖系统？1室内盲区新建大型建筑、停车场、办公楼、宾馆和公寓等。2话务量高的大型室内场所车站、机场、商场、体育馆、购物中心等，增加微蜂窝建立分层结构。3发生频繁切换的室内场所高层建筑的顶部，收到多个基站的功率近似的信号。第一章室内分布系统概述二什么是室内覆盖系统？●室内覆盖是针对室内用户群、用于改善建筑物内移动通信环境的一种技术方案。●其原理是利用室内天线分布系统将移动基站的信号均匀分布在室内每个角落，从而保证室内区域拥有理想的信号覆盖。●室内覆盖系统的建设，可以较为全面改善建筑物内的通话质量，提高移动电话接通率，开辟出高质量的室内移动通信区域；同时，使用微蜂窝系统可以分担室外宏蜂窝话务，扩大网络容量，从整体上提高移动网络的服务水平。第一章室内分布系统概述宏蜂窝室内覆盖系统示意图第一章室内分布系统概述三实现室内覆盖的技术方案有哪些？实现室内覆盖的技术方案可分为三种：1微蜂窝有线接入方式以室内微蜂窝系统作为室内覆盖系统的信号源，即有线接入方式。适用于覆盖范围较大且话务量相对较高的建筑物内，在市区中心使用较多，解决覆盖和容量问题。2宏蜂窝无线接入方式以室外宏蜂窝作为室内覆盖系统的信号源，即无线接入方式。适用于低话务量和较小面积的室内覆盖盲区，在市郊等偏远地区使用较多。3直放站（Repeater）在室外站存在富余容量的情况下，通过直放站（Repeater）将室外信号引入室内的覆盖盲区。第一章室内分布系统概述1微蜂窝有线接入方式改善高话务量地区的室内信号覆盖，微蜂窝是最佳解决方案。与宏蜂窝方式相比，微蜂窝方式是更好的室内系统解决方案。微蜂窝方式的通话质量比宏蜂窝方式要高出许多，对宏蜂窝无线指标的影响甚小，并且具有增加网络容量的效果。但微蜂窝在室内使用时，受建筑物结构的影响，使其覆盖受到很大限制。对于大型写字楼等，如何将信号最大限度、最均匀地分布到室内每一个地方，是网络优化所要考虑的关键。且微蜂窝方式的弱点在于成本较为昂贵，需要进行频率规划，需要增建传输系统，网络优化工作量大。因此，对宏蜂窝方式亦或微蜂窝方式的选取，需要综合权衡移动网络和运营商的多方面因素才能定夺。第一章室内分布系统概述方案一微蜂窝室内覆盖系统示意图第一章室内分布系统概述2宏蜂窝无线接入方式宏蜂窝方式的主要优势在于成本低、工程施工方便，并且占地面积小;其弱点在于对宏蜂窝无线指标尤其是掉话率的影响比较明显。目前，采用选频直放站并增加宏蜂窝的小区切换功能可以缓解这一矛盾，当对应的宏蜂窝频率发生变化时，直放站选频模块需要作相应调整。随着运营商对成本和网络资源利用率的注重，宏蜂窝方式在最近一年出现升温的势头。第一章室内分布系统概述方案二宏蜂窝室内覆盖系统示意图第一章室内分布系统概述3直放站（Repeater）在室外站存在富余容量的情况下，通过直放站（Repeater）将室外信号引入室内的覆盖盲区。利用微蜂窝解决室内问题也存在很大的局限性。建设微蜂窝的设备投入与工程周期都较大，只适合在话务量集中的高档会议厅或商场使用。在这种情况下，直放站（Repeater）以其灵活简易的特点成为解决简单问题的重要方式。直放站不需要基站设备和传输设备，安装简便灵活，设备型号也丰富多样，在移动通信中正扮演越来越重要的角色。直放站的应用场合主要有以下几种：（1）扩大服务范围，消除覆盖盲区；（2）在郊区增强场强，扩大郊区站的覆盖；（3）沿高速公路架设，增强覆盖效率；（4）解决室内覆盖；（5）将空闲基站的信号引到繁忙基站的覆盖区内，实现疏忙第一章室内分布系统概述使用微蜂窝和直放站的比较序号比较指标使用基站使用直放站1是否增加容量根据需要增加容量不能增加容量2信号质量好一般3设置优先级可以不可以4对网络的影响小控制不好影响很大5是否需要传输设备需要不需要6是否需要重新频率规划需要不需要6是否需要调整参数需要支持8是否支持容量动态分配不支持(容量预分配)支持9是否支持多运营商不支持支持10是否支持多频、多系统环境不支持支持11安装时间较长较短12投资较大较小第一章室内分布系统概述方案三直放站室内覆盖系统示意图第二章室内分布系统组成第二章室内分布系统的组成一室内分布系统的组成二信号源提取的几种方法三信号分布的基本方式四构成室内分布系统的主要设备第二章室内分布系统组成一室内分布系统的组成室内覆盖系统主要由信号源和信号分布系统两部分组成第二章室内分布系统组成二信号源提取的几种方法（一）直放站做信号源1通过直放站的施主天线直接从附近基站提取信号；2用耦合器从附近基站耦合部分信号通过光纤传送到盲区内的直放站。3用耦合器从附近基站耦合部分信号通过电缆传送到盲区内的直放站。（二）微蜂窝(基站)（三）宏蜂窝（四）室内无线覆盖系统的信号源包括：–GSM信号源–CDMA信号源–WLAN信号源–TD-SCDMA信号源第二章室内分布系统组成宏蜂窝特点：容量大，是网络的核心，需要机房，可靠性好，维护比较方便；覆盖能力：比较强，适用场合比较多；容量：容量大，可支持的载扇数要比其它产品多；组网要求：2M传输（可用微波或光纤）；缺点：设备价格昂贵，需要机房，安装施工较麻烦，不易搬迁，灵活性稍差。第二章室内分布系统组成微蜂窝特点：体积小、不需要机房，安装方便，是一种灵活组网的产品；覆盖能力：可就近安装天线，也可以将发射信号用馈线连接到天线端，覆盖范围大；容量：硬件设计最大支持的信道数是4×32个，最大可控制三个载扇；组网要求：2M传输（可用微波或光纤）；缺点：可靠性不如宏蜂窝。第二章室内分布系统组成直放站特点：配套要求低，建设周期短；覆盖能力：覆盖范围较小；容量：自身不提供容量，只解决覆盖问题；组网要求：光纤直放站需要光纤与源基站连接；无线直放站不需要传输；第二章室内分布系统组成太阳能直放站第二章室内分布系统组成几种信号源比较信号源优点缺点宏基站容量大，稳定性高设备价格昂贵，需要机房，安装施工较麻烦，不易搬迁，灵活性稍差微蜂窝安装方便、适应性广、规化简单、灵活室外条件恶劣、可靠性不如基站、维护不太方便、扩容能力不足直放站无需传输、技术成熟、施工简单、建设成本较低扩容能力不足、受宿主基站影响第二章室内分布系统组成第二章室内分布系统组成（一）直放站做信号源1通过直放站的施主天线直接从附近基站提取信号。第二章室内分布系统组成（一）直放站做信号源2用耦合器从附近基站耦合部分信号通过光纤传送到欲覆盖区的直放站。第二章室内分布系统组成（一）直放站做信号源3用耦合器从附近基站耦合部分信号通过电缆传送到欲覆盖区的直放站。第二章室内分布系统组成（一）直放站做信号源4微蜂窝(基站)加直放站方式第二章室内分布系统组成三信号分布的基本方式1无源天馈分布方式通过无源器件和天线、馈线，将信号传送和分配到室内所需环境，以得到良好的信号覆盖。用于中小型地区。2有源分布方式通过有源器件(有源集线器、有源放大器、有源功分器、有源天线等)和天馈线进行信号放大和分配。3光纤分布方式主要利用光纤来进行信号分布。适合于大型和分散型室内环境的主路信号的传输。4泄漏电缆分布方式信号源通过泄漏电缆传输信号，并通过电缆外导体的一系列开口，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，这些开口就相当于一系列的天线起到信号的发射和接收作用。它适用于隧道、地铁、长廊等地形。第二章室内分布系统组成三信号分布的基本方式1无源天馈分布方式信号源通过耦合器、功分器等无源器件进行分路，经由馈线将信号分配到每一副分散安装在建筑物内各个区域的低功率天线上，解决室内信号覆盖问题。无源分布方式优点：成本低、故障率低、无需供电，安装方便、维护量小、无噪声累积、适用多系统等缺点：信号在传输过程中产生的损耗无法补偿，仅适用于较小范围区域覆盖；第二章室内分布系统组成第二章室内分布系统组成三信号分布的基本方式2有源分布方式有源分布方式通过有源器件（有源集线器、有源放大器、有源功分器）和天馈线进行信号放大和分配，使用同轴电缆传输信号，利用多个有源小功率干线放大器对线路损耗进行中继放大，再经天线对室内各区域进行覆盖。克服了无源天馈分布方式覆盖范围受馈线损耗限制的问题。第二章室内分布系统组成三信号分布的基本方式3光纤分布方式把基站或微蜂窝直接耦合的信号转换为光信号，即通过电光转换，利用光纤将射频信号传输到分布在建筑物各个区域的远端单元，在远端单元再进行光电转换，经放大器放大后通过天线对室内各区域进行覆盖光纤分布方式优点：光纤传输损耗小，克服了无源天馈分布方式因布线过长而线路损耗过大的问题；缺点：造价较高，设备较复杂；第二章室内分布系统组成三信号分布的基本方式4泄漏电缆分布方式通过泄露电缆传输信号，并通过泄露电缆外导体的一系列开口在外导体上产生表面电流，在电缆开口横截面上形成电磁场，这些开口就相当于一系列的天线起到信号的发射和接收作用。优点：覆盖均匀，带宽宽；缺点：造价高，安装要求较高，每隔1米就要求装一个挂钩，悬挂起来时电缆不能贴着墙面，至少要与墙面保持2厘米距离；适用于隧道、地铁、长廊和电梯井等特殊区域，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。第二章室内分布系统组成几种信号分布方式的比较序号信号分布方式优点缺点1无源天馈分布方式成本低、无源器件，故障率低、无需供电，安装方便、无噪声累积、宽频带统设计较为复杂、信号损耗较大时需加干放2有源分布方式设计简单，布线灵活，场强均匀频段窄，多系统兼容困难；需要供电，故障率高、有噪声积累，造价高3光纤分布方式传输距离远，布线方便，性和传输质量好。造价高4泄漏电缆分布方式场强分布均匀，可控性高；频段宽，多系统兼容性好。造价高，传输距离近。第二章室内分布系统组成三信号分布的基本方式（续）总的来说，信号分布系统根据覆盖区域的具体情况，组合无源、有源、光纤、泄漏等方式，进行综合性的分析。在实际使用中，室内分布系统可使每个微蜂窝覆盖范围增至几十层楼左右；如果加装干线放大器，覆盖范围还可大幅度增加。一个完备的室内分布系统应能够通过一个特定的接口，取得基站的下行信号，均匀地分布到指定场所的每一处。同时，又将这场所的每一处的基站上行信号收集到后，均匀地送达特定的接口。第二章室内分布系统组成四构成室内分布系统的主要设备构成室内分布系统的主要设备是：馈线、天线、干线放大器、延长放大器以及耦合、功分等无源器件。在系统设计上主要考虑的是能量分配的问题。室内覆盖所需设备与器件：序号设备器件名称备注1微蜂窝基站2直放站(宽带、信道选择)：增益70－90db,20-33dBm输出3干线放大器：增益30－50db,20-30dBm输出5耦合器：40dB(-0.3),30dB(-0.3),20dB(-0.5),10dB(-0.8),7dB(-1.1),5dB(-1.3)6功分器：4功分器(-6.4)；3功分器(-5)，二功分器(-3.3)7室内天线：定向(60-120度，5-10dBi),全向吸顶(2-5dBi)8馈线接头：9波纹管电缆：7/8(-4dB/100m);1/2(-7dB/100m);1/4(-11dB/100m);10漏电缆：7/8(-6dB/100m);1-1/8(-4dB/100m)11施主基站：水平波束角35度；增益：15-18dBi12屏蔽网电缆：7D-FB(-15dB/100m);9D-FB(-12dB/100m);12D-FB(-9dB/100m)13光端机：点对点、点对多点14光