室内分布系统设计方法培训(2).ppt

0/23,无线院新员工培训系列,室内分布系统设计方法,1/23,室内分布设计概述 2 设计范围 2系统结构 3分布系统设计方法 4 A.楼宇覆盖情况测试 5 B.楼宇模测 6 C.方案设计 11 D.设计分析 19结束语 23,Contents Page,无线院,目录,2/23,分布系统设计概述,无线院,分布系统概述,设计范围,核心网,基站控制器,BTS,天馈系统,BTS（或直放站等）【在室内覆盖中称为信号源】天馈系统组成室内覆盖的一个系统。而室内覆盖中的天馈系统则是整个设计的一个重点。,3/23,无线院,分布系统概述,系统结构,室内分布式天馈系统由有源放大设备(干线放大器、光端机等)、缆线、功分器、耦合器、室内天线等设备组成。,4/23,无线院,分布系统设计方法,楼宇覆盖情况测试,楼宇模测,方案设计,信号测试（DT，CQT）楼宇周边情况摸底收集确认楼宇信息决定覆盖方式,分布系统设计方法,设计分析,模拟测试方法确定天线点位明确主干路由评估覆盖效果,设计原则信号源设置分布系统设计系统图纸,链路分析切换分析泄漏分析干扰分析,1,2,3,4,5/23,楼宇覆盖情况测试,信号测试1）DT测试：1F测试楼宇外围信号覆盖情况。选取楼宇低、中、高各1层进行测试。2）CQT测试：针对中高层楼宇，需要CQT测试结合DT测试对楼宇覆盖情况做出准确判断。楼宇周边情况摸底1）楼宇周边道路等开放区域无线覆盖现状。2）明确楼宇是否分期开发，是否有后期接入需要。3）了解周边楼宇覆盖状况，以便统筹考虑区域覆盖思路。收集确认楼宇信息对前期由建设单位提供的楼宇信息。如楼宇面积，性质，用途、机房等做核实。决定覆盖方式根据核实后的楼宇情况，结合楼宇无线测试情况。可以确定楼宇需要建设分布系统的区域。以及覆盖方式与方法。,1,无线院,分布系统设计方法,1层室外信号测试,楼层室内信号测试,6/23,2,楼宇模测,无线院,分布系统设计方法,模拟测试方法：测试工具：信号发生器、衰减器、跳线、信号接收设备或专用测试仪器。模测的设备是能否得到精确覆盖效果的关键，测试设备一般分为发射和接收两部分，发射一般采用点源（TEMS手机或模拟信号源）加天线，接收采用两种，手机：例如SAGEM OT260，另一种是频谱仪。其中要注意的是，SAGEM手机接收与实际信号有偏弱的可能，而频谱仪则相反较实际信号要强一些。对于不同运行商的不同网络，所采用的设备有部分的区别，对于中国电信的PHS和3G系统，PHS采用频点发射点源进行测试，3G则应采用导频工作方式进行测试，以求达到最准确的效果。测试方法：应对楼宇内各目标区域分别测试，要选择有代表性的功能区、室内边缘覆盖区以及室外泄漏区（如建筑外10米处等）。每个模拟发射点侧近点1个，远点若干（需要测试不同类型，不同隔断）。接收信号应该采取多次测量取中值的方法。根据室内模拟测试分析结果，确定该楼宇的室内传播特性及穿透损耗，为楼宇的室内分布系统设计和室外覆盖该楼宇的基站参数调整提供依据。,7/23,2,楼宇模测,无线院,分布系统设计方法,确定天线点位：确认层面大致覆盖目标。从而确定天线密度。根据楼宇层面结构布放天线（板状、全向），并在平面图上标注 电梯等特殊区域的天线，由于模测有难度，采用理论链路预算的方法进行天线设计。确定天线点位的同时需要确定天线的安装方式（明装、按装）。天线点位需根据模测数据及时调整，以达到覆盖目的。应根据模拟测试结果和室内建筑结构，设置天线位置和选择天线类型，天线尽量设置在具备安装条件的室内公共区域，且事先争得业主的同意。如果天线安装至房间内则还要争得小业主的同意。天线口的功率不超过15dBm/载波。对于层高较低，内部结构复杂的室内环境，宜选用全向吸顶天线，宜采用低天线输出功率、高天线密度的天线分布方式，以使功率分布均匀，覆盖效果良好，平均覆盖半径15米左右。如写字楼、酒店等建筑。对于较空旷且以覆盖为主的区域，由于无线传播环境较好，宜采用高天线输出功率、低天线密度的天线分布方式，满足信号覆盖和接收场强值要求即可，平均覆盖半径20米左右。如地下车库等区域。,8/23,2,楼宇模测,无线院,分布系统设计方法,天线点位图,9/23,2,楼宇模测,无线院,分布系统设计方法,明确主干路由：水平层面要明确天馈走线可行性，尽量选择有检修孔的区域走线。需要明确楼宇的各类强弱电井道的个数以及垂直走向。对于需要布放室外天馈线的，需要明确管道路由及走向。电梯等需要知道从哪里进线，是否共井。根据路由实际情况采取适合具体情况的馈线、器件以及干放等。根据楼宇主干路由情况及机房位置，计算大致楼宇主干分布情况。评估覆盖效果：根据模测数据对楼宇覆盖程度进行分析，因地制宜确定覆盖范围与覆盖目标。根据模测提供的相关链路损耗信息，结合链路预算，准确测算边缘场强覆盖效果。整理模测数据，并作为方案设计的依据。,10/23,2,楼宇模测,无线院,分布系统设计方法,模测图：,11/23,3,方案设计,无线院,分布系统设计方法,设计原则：前期测试为指导，模测为依据。采用多天线，小功率方式，考虑不同楼层的实际情况因地制宜的布放天线和分配功率 低层确保不泄漏，中层确保覆盖的情况下避免泄漏，高层确保室内信号占主导。合理设计，降低施工难度，降低造价。所有分布天馈系统及器件按多频段考虑。在设计时考虑有效满足网络覆盖质量以及网络容量要求。在保证系统质量的前提下尽量采用最合理的设计和施工来降低工程总成本。保证施工不破坏建筑主体结构和美观，同时考虑施工比较容易实现及施工效率高，确定合理的走线方式。考虑同频和互调、杂散等干扰问题。考虑信号在小区间能平稳过渡切换，并保证信号的外泄漏问题，不造成容量的损失和对外的干扰。系统中采用的器件和材料满足兼容未来3G的频段需求。,12/23,3,方案设计,无线院,分布系统设计方法,信号源配置1）设置原则在市区，超大型楼宇5万平方米以上一般采用微蜂窝干放（或光纤直放站）结合的方式，或者多扇区微蜂窝的方式。合理利用各种器件的性能，会有良好的覆盖效果。在市区，面积在3-5万平方米的建筑物，主要考虑话务量问题建议采用微蜂窝作为信号源14万平方米楼宇，建议首先采用光纤直放站作为信号源，需考虑宏站已挂直放站的数量，避免对宏站产生大的干扰。面积小于1万平方米或专项覆盖区域，信源功率输出要求小于27dbm的建筑物，条件允许，可用射频直放站进行覆盖。2）注意事项对于射频和光纤直放站不允许二级加干放放大，这是需严格控制的。对于基站每个扇区挂直放站的数量要进行综合规划，并严格控制数量。直放站与信号源基站之间存在着一定时延，因此在设计其覆盖范围时，要同时考虑多径引起的时延和固有时延，使之不存在干扰。对于高楼密集区，要综合考虑，统筹规划信源配置，采用以微蜂窝+直放站方式解决区域覆盖问题。从而降低投资。要结合周边宏站的话务量和建筑物情况以及周边的无线环境综合考虑采用何种信号源,13/23,3,方案设计,无线院,分布系统设计方法,3）常见信源对比 直放站常用来解决基站的覆盖盲区或将基站信号进行延伸，其做法是把室外大站信号引入室内等作为信源 微蜂窝则用于面积较大或者话务容量需求较大的楼宇。,4）宏站共址的建设 采用大功率耦合器由宏基站的扇区直接引出一部分信号，作为室内分布系统的输入。缺点：可能导致宏基站功率的降低，从而一定程度的影响该基站的覆盖效果,14/23,3,方案设计,无线院,分布系统设计方法,分布系统设计器件介绍：干线放大器（功率直放机）：放大射频信号的有源设备。有源器件：需要专门供电才能正常工作的器件。无源器件：不需要专门供电就能正常工作的器件。合路器：将不同频段射频信号合到一路上。功分器：将射频信号由一路平均分配到多个支路上。耦合器：将射频信号不等的分到多个支路上，具有定向传输特性。室内天线：用于室内的射频发射天线。跳线：用于连接设备、器件的短电缆（或光纤）。衰减器：用于射频信号功率衰减的器件。馈线：用于传输射频信号的射频电缆。接头：器件、设备的连接器件。,15/23,3,方案设计,无线院,分布系统设计方法,分布系统设计：1）主干设计 主干是指从信号源到干放以及出口功率大于一定数值（一般20dBm）的天馈器件拓扑图。主干的设计应该根据楼宇的分布情况合理分配。主干的设计应该遵循分块设计思路。如主楼群楼分块，高层低层分块等。主干的设计同时兼顾楼宇的井道分布特点。对于特大的楼宇，其井道路由复杂，则需根据其井道走向结合楼宇特点，采用按井道划分方式。主干的设计应该注意节点输出功率均衡，适当减少大插损的耦合器的使用，改用功分器。主干的设计同时要兼顾到将来的优化调整需求，预留可扩展性（功率可调，覆盖区域调整）。,16/23,3,方案设计,无线院,分布系统设计方法,分布系统设计：2）水平层设计 水平层是指从层面弱电井到楼层平面天线点位的天馈器件等设计。水平层设计应充分考虑业主已有桥架路由。天线、器件尽量设置在维修孔附近。原则上以模测的数据指导天线布放位置。同时综合考虑后期维护等因素适当微调。天线口功率15dBm，根据不同平面类型选择天线布放方式。输出功率以模测为参考。水平层天线不宜放置在距离窗口，大门口较近的区域，以防发生泄漏。为了覆盖达标不得已放置在上述区域的应该大大降低天线功率。,17/23,3,方案设计,无线院,分布系统设计方法,分布系统设计：3）电梯覆盖 首先要明确电梯数量、运行区间、是否共井、馈线入口。其次明确电梯井内天线安装位置。明确电梯厅是否能够安装天线。如果不能则要采用板状天线朝电梯厅方向覆盖，同时增加天线密度。如切换点在电梯井内，则天线布放时需考虑保证切换带。电梯井内一般安装高增益定向板状天线朝垂直方向辐射，天线输出功率一般在1013dBm左右，覆盖密度在56层/付（每层以4米层高计）。4）其他 对于有室外公共区域的室内覆盖，则在设计时考虑不泄漏信号的情况下，用定向天线打上倾角覆盖室外高层（10层以内）。全向天线覆盖地面公共场所。,18/23,3,方案设计,无线院,分布系统设计方法,系统图纸1）系统图系统图是指从信号源到每个天线口的天馈器件路由图。在完成主干设计与水平设计之后，需要绘制系统图。2）光缆路由图（光分布系统图）在有光分布的楼宇覆盖中，需要提供从信源到光远端的路由图。3）电源路由图需要对市电机房的引入路由以及主机的供电路由进行设计标示。4）天馈安装图水平层面需提供指导施工的天馈安装图，包括天线、器件安装位置等。5）模测图典型层面的模测图纸作为设计方案的重要资料必需在设计中体现。6）楼宇环境图对于楼宇的楼群分布，周边道路情况等也需提供相关的平面布置图。7）其他图纸对于无线直放站，需提供施主天线路由图。有室外天线的基站，如GPS天线等，也必须提供GPS天线路由图，以及相关的安装设计。,19/23,4,设计分析,无线院,分布系统设计方法,链路分析：链路分析的目的在于经过上下行链路损耗之后，基站与移动台之间相互接收的信号仍然在一定门限以上。同时上下行链路损耗的差值也需要保证在一定程度。1）分布系统链路 分布系统链路是指基站到分布系统天线的信号路由。天线口输出功率基站输出功率-器件插损-器件接入损耗-馈线损耗-接头损耗+天线增益 其中器件插损主要是指POI、合路单元、耦合器、功分器等的内部插耗，不同厂家设备内部插损略有不同。器件接入损耗主要是指耦合器、功分器、衰减器的分配比。例如二功分的分配比理论值为10lg0.5。如果加上内部插损，那么信号经过一个二功分器的损耗大约为3.3dB左右。2）空间链路 空间链路是指天线至接收机的信号路由。接收机接收到的信号天线输出功率-多经衰落-隔断损耗-空间衰减 多经衰落是信号发射机发出的无线电波在传播路径上受到周围环境中地形地物的作用，产生绕射、反射或散射导致接收信号的幅度、相位和到达时间的剧烈变化。隔断损耗是信号通过建筑物产生的损耗,根据工程经验一般建筑结构的隔断损耗值如下表：,20/23,4,设计分析,无线院,分布系统设计方法,空间衰减顾名思义就是信号在自由空间的损耗。自由空间传播损耗计算公式为：Ls（dBm）101g(4df/c)32.45201gf（MHz）201gd（km）K 在链路预算中，也可以用模测值来估算空间损耗，其中K为多径损耗。空间损耗天线口模拟发射功率接收机接收电平。3）其他损耗 人体损耗：一般3dB.电梯5dB。系统余量：一般预留3dB。另外针对隧道，地铁等还要计算车厢损耗等。泄漏分析：由前面的空间衰减公式可以看出，在频率一定的情况下，信号在自由空间的损耗呈lg曲线，空间损耗增幅随距离变大而减小，意味着室内泄漏至室外而空间在无阻挡的情况下可传播的很远。如果室内泄漏到室外的信号电平值足够大，室外用户经过该楼宇时很有可能产生切换，从而导致掉话。因此各运营商对室内信号的泄漏问题都比较重视，一般规定在距离建筑物10米处的室内信号电平接收值不超过-85dBm。如果附近有重要道路如高架、轻轨等则尽量不要有信号泄漏。对于高层，天线也不能靠窗安装，以免对地面道路、附近楼宇甚至室外宏站产生影响。地下室一般无泄漏隐患，但有上下车道的地方也要适当控制，要求在车道出口处进行模测。,21/23,4,设计分析,无线院,分布系统设计方法,切换分析：我们通常的做法是将室内覆盖系统与室外网络的切换区域划定在一楼各厅门外的台阶处或地下车库出入口；这样，可使移动台进入室内即占用室内信源信号，离开室内即占用室外网络信号。由于室外信号在较高楼层遮挡少，可能在边缘区域存在室外信号强过室内信号的情况，此时必须对切换区域的室外信号电磁环境作详细测试，记录主导小区的参数（如BCCH、CI、RSSI等）和其他小区参数，并以此场强与室内分布系统在此的覆盖场强作比较，调整信源小区的“小区重选参数C2”，使C2-C1室外场强-室内场强，通常其差值在530dB之间；若室外场强与室内场强的差值较大，就需要采取适当增加室内分布局部场强的办法缩小其差异。此时，可能会存在泄露场强-90dBm的情况，但由于外界信号更强，因此室外移动台不会占用外泄信号。另外，为避免移动台在室内高层的乒乓效应，室内信源通常只与进出口的室外主导小区存在切换关系。,22/23,4,设计分析,无线院,分布系统设计方法,干扰分析：这里指的干扰指在集约化项目中，各种不同系统相互间的信号干扰。干扰一般分为杂散干扰、阻塞干扰、互调干扰等。杂散干扰：干扰系统的发射杂散信号落入被干扰系统接收频段内，造成系统频带内噪声功率提高，降低接收灵敏度。阻塞干扰：干扰系统的发射信号落在被干扰系统接收频带外，但仍然进入接收机而带来的额外干扰。当此干扰大于接收机的阻塞门限时，接收机被推向饱和，此时无论有用信号质量多好都无法正常接收。互调干扰：当两个以上不同频率信号作用在一非线性电路时，将发生相互调制并产生在新的频率上的信号输出，如果该频率落入其他系统接收频段，将对其产生干扰。目前的多网合一分布系统多为收发分缆的方式。因此某个系统基站产生的干扰信号进入被干扰系统的基站的整个链路是下行链路空间链路上行链路，如果进入系统的干扰信号大于该系统允许接收的最大干扰信号值，就会对该系统产生影响。由于链路损耗提供的隔离度有限，为了满足系统不被干扰的要求，POI和合路单元也要提供一定的隔离度。特别注意是当PHS合路在下行时，下行信号不经过POI，那么PHS合路器一定要提供足够的隔离度才能使PHS不对3G的上行产生干扰。抑止互调干扰则要求器件提供互调抑止度(dBc)。,23/23,结束语,20061011,蔡杰,无线院,谢谢大家！,