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室内分布系统交流室分专业知识,目录,1,2,3,4,解决弱覆盖区域覆盖问题解决低质量区域覆盖问题,作为室外宏蜂窝基站的有限补充解决手段,室内覆盖至关重要,加强室内覆盖有助于快速增强运营商竞争优势和品牌,室内DO升级和改造是超越竞争对手的绝佳机会,室内覆盖场景众多，且多为写字楼、政府机关楼等重要场所，VIP价值用户众多。,一、室内覆盖系统的组成,室内覆盖背景,一、室内覆盖系统的组成,室内覆盖系统的组成,消除信号盲区，完善网络覆盖解决建筑物室内信号分布不均问题，提高用户通话质量分流室内话务量，解决室外基站拥塞问题，扩大网络容量解决室内小区切换问题，降低室内用户掉话率，减少系统资源消耗,室内覆盖目的,室内覆盖重要性,一、室内覆盖介绍,室内、室外分开覆盖，有利于网络优化，从而为客户提供高质量的通话服务，提高客户的满意度。,室内覆盖覆盖系统可以给网络营运者带来巨大的经济效益，分担室外大网话务，提供利用率。,解决弱覆盖区域的覆盖问题，消灭盲区，提供覆盖率。,一、室内覆盖系统的组成,室内覆盖系统的组成,由信号源和分布系统两大部分组成。信号源是指馈入分布系统信号的设备，如宏基站、微基站、射频拉远单元、直放站等类型的设备，信号源馈入分布系统的信号都是射频信号。,一、室内覆盖系统的组成,室内分布系统,将信号源馈入的射频信号均匀地分布在室内所需覆盖区域的天馈系统，以实现室内的信号覆盖和容量需求。可以有效解决室内信号覆盖和容量需求问题，但设计较复杂，而且采用的结构不同，建设、维护成本亦不同。,一、室内覆盖系统的组成,室内分布系统分类,根据信号传输介质的不同，室内分布系统可分为电分布系统和光纤分布系统。根据使用器件的不同,室内分布系统又可分为无源分布系统和有源分布系统。,一、室内覆盖系统的组成,电分布系统,信号源通过馈线和功率分配器件将信号传输到各个室内发射天线进行覆盖，其中可根据信号衰减的程度增加干线放大器。除信号源外全由无源器件组成，未进行功率放大的电分布系统为无源分布系统。使用了干线放大器等有源器件，在信号的传输中进行了信号的放大的电分布系统为有源分布系统,一、室内覆盖系统的组成,无源分布系统,系统除信号源外主要由合路器、耦合器、功分器、天线、馈线等无源器件组成耦合器：是一种非等功率分配的功率分配器件，常见的有5dB、6dB、10dB、15dB、20dB、30dB和40dB等多种耦合比的耦合器供选择；功率分配器：是等功率分配器件，常见的有2功分、3功分、4功分等品种；,一、室内覆盖系统的组成,无源分布系统,合路器：合路器有同频带合路器和双（多）频带合路器两种；同频带合路器能将两个或以上的同频段信号合成一路信号输出；多频带合路器则能将多个频段的多个发射和接收信号合路于同一根馈线、双频天线或宽频泄露同轴电缆；衰减器：用于衰减多余的信号强度，一般用于对输入信号强度有限制的室内型直放站、有源信号分布系统和室内光纤信号分布系统；,一、室内覆盖系统的组成,无源分布系统,负载：用于吸收无源器件上未使用端口的信号功率；普通电缆：用于连接系统中的不同功能构件，通常选用同轴电缆；泄露电缆：由同轴电缆上分装多路天线演变出来的连续天线，兼有普通电缆和天线的作用；天线：室内分布系统中采用的天线常见的有全向和定向天线两种，与室外基站使用的天线相比，一般具有增益低、体积小、易安装的特点。目前的分布天馈系统中的无源器件的工作频段均为宽频，一般从800MHz2500MHz,一、室内覆盖系统的组成,无源分布系统的工作方式,无源分布系统主要是以最合适的方式提取信号源，通过耦合器、功分器等无源器件进行分路，经由馈线将信号尽可能均匀地分配到每一副分散安装在建筑物各个区域的低功率天线上，从而实现室内信号的均匀分布，解决室内信号覆盖的问题；另一种方式是提取信源，通过耦合器、功分器等无源器件进行分路后，送入泄露电缆中，在信号传输过程中，将信号均匀的分布在所经过的区域。这种方式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。,一、室内覆盖系统的组成,无源分布系统的特点,故障率低：系统主要由一系列无源器件组成，几乎不存在器件的故障系统容量大：无源电分布系统的容量主要由信号源的载频数决定。由于所有的无源器件均具有较高的功率容限，很容易组成大容量的室内分布系统，扩容也十分方便。信号分配十分灵活；投资少；由于系统中信号功率不经过放大，信号源提供的功率有限，同时考虑到上行信号的传播，无源室内分布系统的有效服务范围不可能无限大，有一定的限制，一般可以覆盖十几层楼，建筑面积在800010000平方米左右。,一、室内覆盖系统的组成,有源分布系统的构成,电分布系统中使用了功率分配器、耦合器、合路器和馈线进行射频信号的分配与传输,对信号功率衰减较大，在覆盖区域较大的情况下，不能对所有天线提供信号功率，在必要的位置需进行功率的放大，加装干线放大器，或使用有源天线、变频器等有源器件增加功率。干线放大器：将输入的低功率信号选频放大后进行输出，主要用于补偿由于信号传输和分配而引起的功率衰耗。有源天线,一、室内覆盖系统的组成,有源分布系统的工作方式,有源分布系统的工作方式与无源分布方式基本一致，但在系统中的不同位置增加了有源器件，增加和补偿了射频信号的功率，可连接更多的天线，传送更远的距离，进一步扩大了服务区域。由于干线放大器的加入会引起噪声，多级干线放大器级联会形成噪声的累积，影响系统质量，在设计中一般不采用串联干线放大器的方式。所以，采用干线放大器补偿功率的损耗是有限的，系统可达到的覆盖范围仍然受到功率和上行信号损耗的限制。,一、室内覆盖系统的组成,有源分布系统特点,相比于无源电分布系统，有源电分布系统的覆盖范围大，但由于有源器件工作没有无源器件稳定，要维护的节点多，系统维护麻烦，稳定性差，系统成本较高。同时，由于干线放大器一般都是带选频放大的，在引入其他频段的信号源时须在干线放大器等节点增加支路分别放大，系统的兼容性较差。,一、室内覆盖系统的组成,光纤分布系统,由于电分布系统始终受到功率和上行信号损耗的限制，服务区域有限，在服务的区域间隔距离远、需要覆盖的区域面积大的情况中，采用光纤室内分布系统较为有利。光纤室内分布系统在系统中引入光电转换器和光纤，信号先由电光转换器转换成光信号在光纤中传输到覆盖端，再通过光电转换器转换成电信号，经过放大后送进天馈系统。由于光纤的传输损耗小，布线比同轴电缆方便，适合于远距离信号传输，适用于大型建筑物室内覆盖、大型住宅小区覆盖，但成本高。实际应用中，以电分布系统为主，在需要进行信号延伸时引入光纤系统组成混合室内分布系统，扩大和延长系统的服务范围。,一、室内覆盖系统的组成,信号源的接入方式,室内分布系统应通过一个特定的接口取得信号，即需要信源接入，信源接入主要有宏蜂窝基站、微蜂窝基站直接接入或耦合和直放站空间耦合。直接接入：由基站直接将信号接入室内分布系统直接耦合：从附近的基站收、发端口用耦合器或分路器获取一定比例的信号，接入室内分布系统。该方式适用于距离基站较近的分布系统或安装有专供室内分布系统接入的基站的情况。优点是接入或耦合的信号不会泄露到外界空间，避免了干扰，但采用直接耦合方式限制了系统信源的位置，采用专门的基站直接接入在室内话务较低时基站话务利用率低。,一、室内覆盖系统的组成,信号源的接入方式,直放站空间耦合：利用直放站来选取合适的附近基站小区信号。直放站的施主天线耦合接收施主小区在空间的下行信号，同时向施主小区发射覆盖区用户的上行信号。优点是成本低，耦合方式简易。但在复杂的空间无线环境中，耦合得到的施主小区信号噪声难以抑制，发射的上行信号可能会对别的小区造成干扰，影响系统的服务质量；如果室内话务量高，则会增加施主小区的负担，甚至造成基站拥塞。,各室内分布系统的特点,一、室内覆盖系统的组成,频率不同,馈线传播损耗有差异；,WLAN：1/2馈线损耗的是13dB/100m,7/8馈线损耗8dB/100m,自由空间传播损耗有差异；,自由空间的电波损耗为 Ls（dBm）=201g（4dfc）,一、室内覆盖系统的组成,目录,二、无源器件,将信号功率平均地分成几份，信号形状保持不变，功率减少了。-反过来，从几个不同的信号从不同的端口进入，同一个端口出来就成了合路器。能量守恒：端口1的功率平均分配到两个分配端2、3，分配损耗为3dB阻抗匹配：分配端为一段/4的阻抗变换线，特征阻抗为2Zo端口隔离：端口间跨接2Zo电阻,功分器,二、无源器件,种类：功分器一般有二功分、三功分和四功分3种，还有不等分功分器（1：4、1：10、1：30）从结构上分一般分为：微带和腔体2种。腔体功分器内部是一条直径由粗到细成多个阶梯递减的铜杆构成,从而实现阻抗的变换, 微带功分器是几条微带线和几个电阻组成,从而实现阻抗变换。主要指标：分配损耗、插入损耗、隔离度、输入输出驻波比、功率容限、频率范围和带内平坦度、输入阻抗。,功分器,二、无源器件,功分器指标,分配损耗指的是信号功率经过理想功率分配以后和原输入信号相比所减小的量。分配损耗是一个理论值，比如二功分是3dB，三功分是4.8dB,四功分是6dB。（注：因功分器输出端阻抗不同，应使用端口阻抗匹配的网络分析仪才能够测得与理论值接近的分配损耗）。理论计算方法:=10*lg（N),N：是分配的份数。,1W,0.5W,0.5W,二、无源器件,功分器指标,插入损耗指的是信号功率通过实际功分器后输出的功率和原输入信号相比所减小的量再减去分配损耗的实际值，（也有的地方指的是信号功率通过实际功分器后输出的功率和原输入信号相比所减小的量。）插入损耗的取值范围一般腔体是：0.1dB以下；微带的则根据二、三、四功分器不同而不同约为：0.40.2dB、0.50.3dB、0.70.4dB。,二、无源器件,功分器指标,插入损耗计算方法：通过网络分析仪可以测出输入端A到输出端B、C、D的损耗，假设3功分是5.3dB,那么，插损实际损耗理论分配损耗5.3dB-4.8dB=0.5dB。微带功分器的插损略大于腔体功分器,一般为0.5dB左右,腔体的一般为0.1dB左右。由于插损不能使用网络分析仪直接测出，所以一般都以整个路径上的损耗来表示（即分配损耗插损）：3.5dB/5.3dB/6.5dB等来表示二/三/四功分器的插损。,二、无源器件,功分器指标,隔离度指的是功分器输出各端口之间的隔离，通常也会根据二、三、四功分器不同而不同，约为：1822dB、1923dB、2025dB。隔离度可通过网络分析仪测，直接测出各个输出端口之间的损耗，如下图淡蓝色曲线所示，BC间，及CD间的损耗。,A,B,C,D,二、无源器件,功分器指标,输入/输出驻波比指的是输入/输出端口的匹配情况，由于腔体功分器的输出端口不是50欧姆，所以对于腔体功分器没有输出端口的驻波比要求，输入端口要求则一般为：1.3 1.4 甚至有1.15的；微带功分器则每个端口都有要求，一般范围为输入：1.2 1.3， 输出：1.3 1.4。,二、无源器件,功分器指标,功率容量指的是可以在此功分器上长期（不损坏的）通过的最大工作功率容限，一般微带功分器为：3070W平均功率，腔体的则为：100500W平均功率。频率范围一般标称都是写8002500MHz，实际上要求的频段是：824 960MHz加上17102500MHz，中间频段不可用。带内平坦度指的是在整个可用频段内插损（含分配损耗）的最大值和最小值之间的差值，一般为：0.2 0.5dB。,二、无源器件,作用是将信号不均匀地分成2分(端口3称为主干端，端口2为耦合端，也称为直通端和耦合端),根据平行藕合线相互靠近的程度，端口2可获不同的藕合电平，也可称为比例耦合。种类:耦合器型号较多如5dB（1：2）、6dB（1：3）、7dB（1：4）、10dB （1：9） 、15dB、20dB、25dB、30dB等。,耦合器,二、无源器件,耦合器,从结构上分一般分为：微带和腔体2种。腔体耦合器内部是2条金属杆,组成的一级耦合；微带耦合器内部是2条微带线,组成的一个类似于多级耦合的网络。主要指标：耦合度、隔离度、方向性、插入损耗、输入输出驻波比、功率容限、频段范围、带内平坦度、输入阻抗。,二、无源器件,耦合器指标,耦合度信号功率经过耦合器，从耦合端口输出的功率和输入信号功率直接的差值。（一般都是理论值如：6dB、10dB、30dB等）耦合度的计算方法：如下图所示。是信号功率A-C的值比如输入信号A为30dBm 而耦合端输出信号C为24dBm 则耦合度A-C30-246dB，所以此耦合器为6dB耦合器。因为耦合度实际上没有这么理想，一般有个波动的范围，比如标称为6dB的耦合器，实际耦合度可能为：5.56.5之间波动。,A,C,B,二、无源器件,耦合器指标,隔离度指的是输出端口和耦合端口之间的隔离；一般此指标仅用于衡量微带耦合器。并且根据耦合度的不同而不同：如：510dB为1823dB，15dB为2025dB，20dB（含以上）为：2530dB计算方法：如下图指的是图中的淡蓝色曲线上的损耗，使用网络分析仪将信号由B 输入，测C处减小的量即为隔离度。,A,C,B,二、无源器件,耦合器指标,方向性指的是输出端口和耦合端口之间的隔离度的值再减去耦合度的值所得的值，由于微带的方向性随着耦合度的增加逐渐减小最后30dB以上基本没有方向性，所以微带耦合器没有此指标要求，腔体耦合器的方向性一般为：17002500MHz时：1719dB，824960MHz时：1822dB。计算方法：方向性隔离度耦合度。例如6dB的隔离度是38dB，耦合度实测是6.5dB，则方向性隔离度耦合度386.5=31.5dB。,二、无源器件,耦合器指标,耦合损耗理想的耦合器输入信号为A，耦合一部分到C，则输出端口B必定就要有所减少。耦合器和功分器均为无源器件，在工作中不使用电源（即不消耗能源），没有功率补充，因为能量是守恒的，输入信号与多个输出信号之和相等（不计插入损耗）。,A,C,B,耦合器指标,耦合损耗计算方法：首先将所以端口的“dBm”功率转换成“毫瓦”为单位表示，比如A输入端的功率原来是30dBm，转换成“毫瓦”是1000毫瓦，而耦合端的输出是24dBm（先假设用的是6dB耦合器，并且6dB耦合器实际耦合度是6dB）,将24dBm转换成毫瓦是：250毫瓦。再假设此耦合器没有其它损耗，那么剩下的功率应该是1000250=750毫瓦，全部由输出端输出。将750毫瓦转换成“dBm”28.75, 那么此耦合器的耦合损耗就等于输入端的功率（dBm）输出端的功率（dBm）30dBm28.75dBm1.25dB这个值指的是耦合器没有额外损耗（器件损耗）的情况下的耦合损耗。,二、无源器件,耦合器指标,插入损耗指的是信号功率经过耦合器至输出端出来的信号功率减小的值再减去分配损耗的值所得的数值。一般插损对于微带耦合器则根据耦合度不同而不同，一般为：10dB以下的：0.350.5dB,10dB以上的：0.20.5dB。计算方法：由于实际上耦合器的内导体是有损耗的，6dB耦合器为例，在实际测试中假设输入A是：30dBm，耦合度实测是：6dB，输出端的理想值是28.75dBm（根据实测的输入信号，和耦合度可以计算得出），再实测输出端的信号，假设是28.346dBm,那么插损理论输出功率实测输出功率28.75-28.346=0.4dB,二、无源器件,耦合器指标,二、无源器件,驻波比指的是输入/输出端口的匹配情况，各端口要求则一般为：1.21.4；功率容量指的是可以在此耦合器上长期（不损坏的）通过的最大工作功率容限，一般微带耦合器为：3070W平均功率，腔体的则为：100200W平均功率。频率范围一般标称都是写8002500MHz，实际上要求的频段是：824 960MHz加上17102500MHz，中间频段不可用。,耦合器指标,二、无源器件,带内平坦度指的是在整个可用频段耦合度的最大值和最小值之间的差值，微带一般为：0.52dB。腔体：由于耦合度是一条曲线，所以没有此要求。微带耦合器平坦度: 10dB以下一般为0.5dB，1020dB一般为1.5dB，2030dB一般为2.0dB。腔体耦合器的平坦度:由于腔体耦合器的耦合度是一条类似于抛物线的曲线,所以平坦度非常差.实际使用中表示起来比较困难。,二、无源器件,作用：合路器的主要作用是将几路信号合成起来。种类：合路器分为选频合路器和电桥合路器2种当被合路的信号在同一频段内是就只能采用电桥合路器了。电桥合路器有合路损耗,比如2合1有3dB的合路损耗,而且电桥合路器的隔离度远远低于双工合路器,一般只有20dB左右。,合路器,二、无源器件,同频合路器,每次将两个发射信号或接收信号加以合并，功率损耗至少3dB，两个输出端等幅输出，相位相差90度。也叫3dB电桥。多个信号合路需多个3dB合路器的组合，功率损耗进一步增加。对多个信号无选频特性。一般为两进两出。,二、无源器件,多频合路器,多个高性能滤波器的组合，可以将同一频段或不同频段的多个信号合路输出。多个信号处于不同频段。要求合路的损耗尽量低。与双工器原理相同。,二、无源器件,作用：如果信号太大，需要减少信号，就会引入衰减器，减小信号强度，跟放大器相反。种类：固定衰减器、可变衰减器（电压可变衰减器、数字衰减器）。,衰减器,二、无源器件,作用：所有射频信号已同样的环行方向传输，但是这能从一个出口出去，所有射频信号必须从他们遇到的第一个出口出来。上下行分开,环行器,天线,二、无源器件,用于发射机的终端或者是放大器的测量、调试。用在室内吸收能量-需要考虑功率匹配。功率较多时需要考虑散热。,负载,二、无源器件,组成：3dB电桥、环行器、选频合路器。一路CDMA、二路GSM的合路：两路GSM下行信号经过3dB电桥合路后成一路包含GSM1、GSM2的下行信号，经环形器的下行口与经过另一环行器下行口的CDMA下行信号通过多频合路器合路，形成包括GSM1、GSM2、CDMA下行信号的一路输出信号。,多系统合路单元,两路GSM900信号、两路DCS1800信号、一路CDMA800信号、一路CDMA1900信号、4路3G信号（2G频段）的多系统合路平台。多级合路同频段信号先合路，然后再与其他频段的信号合路。,多系统合路平台POI,二、无源器件,二、无源器件,室内覆盖用的馈线基本上只有3种7/8（普通）,1/2英寸（普通）和1/2(超柔)，它们都是同轴电缆，由于微波信号只在同轴电缆的外导体的内表面与内导体的外表面上传导，所以7/8英寸的电缆由于内导体较粗，而且都是空心的，而1/2的内导体由于较细所以就是铝的，并在内导体上镀一层铜，有利于信号传递。根据表皮的不同材料有区分有阻燃和普通2种。,同轴电缆,二、无源器件,内导体：单根铜丝、铜包铝、空心铜管外导体：编织层、铜管、波纹铜管绝缘层：射频同轴电缆的内外导体间的支撑介质，决定着射频同轴电缆的许多电特性和机械特性。,同轴电缆,二、无源器件,高发泡聚乙烯填充（这样的电气性能与空气绝缘电缆比较接近，相对介电常数低，介质损耗角因子小，以保证衰减小，结构一致，以保证阻抗均匀，回波损耗大，机械性能稳定以保证寿命长，防水防潮)。馈线的主要指标是插损,插损根据频率和长度等不同而不同。,同轴电缆,二、无源器件,同轴电缆型号编制,字母代号及其意义,同轴电缆阻抗,二、无源器件,同轴电缆的阻抗主要有50和75两种在限定同轴线外径的情况下，传输损耗小的理想值是30；在限定频率情况下，传输损耗小的理想值是44；外径相同的情况下，传输损耗小的理想值是75电视电缆采用75；其他行业采用50二战时期的天线是50，当时为了和天线匹配，采用50的电缆以后一直就沿用50这一特征阻抗；50结构匀称，便于连接器设计；75内导体太细，不利插拔75空气线填充介质后就成50 电缆了，有了填充介质后，电缆在弯曲时仍能保持结构尺寸基本不变。,连接器馈线接头,二、无源器件,目录,三、室内分布系统设计流程,话务量预算,室内信号测试,设备、接入方式选择,模拟测试,功率分配预算,工程施工,方案设计,站点获得,站点初步调查,工程验收,网络质量跟踪,优化测试,（室内分布系统建设流程 ）,勘察原因话务过于繁忙；覆盖盲区；外部干扰严重，信号不稳定。勘察覆盖范围需要覆盖的楼层和面积；是否需要覆盖电梯；是否需要覆盖地下停车场等特殊区域。勘察周围的基站情况；勘察内容勘察时最好有建筑结构图，了解机房、弱电管井的位置以及各楼层的结构，以确定设备布放位置和施工布线的走向和路由；信号源设备和有源器件（主要指干放）安装位置勘察；天线安装位置勘察、路由勘察同时进行；若使用光纤直放站，还需勘察光纤远端设备、近端设备安装位置和光纤接口、路由等；勘察时画好草图、做好各种标记、拍照；,三、室内分布系统设计流程勘察,三、室内分布系统设计流程图纸设计,平面图设计,根据不同覆盖场合和覆盖要求，确定：信号源、有源设备（干放）、施主天线等的安装位置；天线安装点位；天线类型；走线路由、标出走线长度等；平面图需标示清楚各房间功能名称，对不需覆盖或者无法覆盖区域用文字说明；电梯覆盖：电梯井道内安装板状天线覆盖；,三、室内分布系统设计流程图纸设计,系统图设计,各分支设计：根据各层天线布放类型、数量，合理使用功分器、耦合器、馈线类型，计算出从分支源点到每一副天线的功率，调整主干和分支使天线口功率合理、各天线口功率均衡；标出各点（从信号源到每一副天线）的器件编号、输入功率、输出功率；标出各馈线的长度、损耗等；主干设计：确定信号源类型、输出功率，是否分扇区覆盖等；确定合路方式；画出系统总图和具体主干数量（各主干覆盖区域）、确定干放数量等；完成图例、图框以及必要的相关说明文字等；,三、室内分布系统设计流程审核,平面图审核：覆盖区域是否完整，有些区域需要考虑了施工难度及物业协调能力，但从设计角度出发尽量覆盖所有区域；天线布放是否合理，考虑到2G频道的合路（特别是WLAN网络），采用“多天线小功率”的布放原则。特别是一些房间较多、间隔较密的区域，需要多布放天线，原则上天线至覆盖区域的空间传播不宜超过2堵以上的隔墙损耗。另外，天线应尽量布放在各个房间的门口、或者周围有多个房间的门口。对于空旷区域，例如停车场、大厅等，可适当放宽每个天线的覆盖半径，控制在1015米之间。是否有信号源设备摆放图?路由是否清晰明了？需标出每个天线的对应编号（须和原理图编号一致）?,三、室内分布系统设计流程审核,系统图审核：信号源/干放输出功率是否合理；信号源到室内天线末端功率计算是否准确？主干、分支是否合理？各分支功率分配是否合理？各室内天线输出功率是否平衡（如果不平衡，是什么原因导致？一般来说，覆盖洗手间、电梯等区域，天线口输出功率最好高一些，但输出功率也不要超过合理值）。考虑到2G频段的合路，30米左右（以上）的馈线均要用7/8”馈线；各无源器件（主要是功分器、耦合器、衰减器、天线）的输入、输出功率是否正确？干放输入功率是否满足开通干放的要求？,谢谢,