无线网络优化15室分系统课件.ppt

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1、室内分布系统,室内分布系统的作用室内分布系统分类及应用场合室内分布系统的组成相关设备介绍室内分布系统指标室内分布系统常见故障排查,目录,室内分布系统的作用,即在建筑物里面需要覆盖或解决话务的地方，通过安装一定数量的小型室内天线或其他辐射信号的方式，使信号均匀地分布在建筑物的每一个角落，从而消除室内盲区，改善室内移动通信的话音质量、网络质量和系统容量。,室内分布系统的作用,室内盲区的覆盖 解决大型室内场所信道拥挤问题 改善高层小区切换频繁的问题 吸纳话务量 建筑物内场强的均匀分布,室内分布系统的作用室内分布系统分类及应用场合室内分布系统的组成相关设备介绍室内分布系统指标室内分布系统常见故障排查,

2、目录,室分系统的分类,基站微蜂窝直放站,无源天馈分布有源分布光纤分布泄漏电缆分布,从信号源分,从分布类型分：,室分系统的分类,无源天馈信号分布系统,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平均地分配到每一付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，解决室内信号覆盖差的问题,室分系统的分类,无源天馈信号分布系统的特点：系统由馈线、室内天线、功分、耦合等无源器件组成，造价较低。系统引入噪声低。设计较复杂，需要考虑馈线和无源器件的损耗和能量分布问题。工程布放馈线难度较大。每天线口输出功率较难做到一致，信号覆盖均匀程度一般。覆盖范围较小。,室分系统的分

3、类,无源天馈信号分布系统适用场合：无源射频分布系统适合于一个微蜂窝覆盖十几层楼左右，建筑面积约3,0008,000m2；一个室内直放机覆盖8005000m2的面积。若更大的面积，一般无源射频分布系统很难满足覆盖需要。对于较大型的建筑覆盖，需增加干线放大器（中继），以补偿信号在传输过程中的损耗,室分系统的分类,射频有源分布系统,使用小直径同轴电缆作为信号传输路径，利用多个小功率放大器对线路损耗进行补偿，再经天线对室内各区域进行覆盖，从而克服了无源天馈分布系统布线困难、覆盖范围受馈线损耗限制的问题。,室分系统的分类,射频有源分布系统 的特点：所有器件包括在线放大器、各类功分器、耦合器、天线等均需提

4、供电源，所以称为有源天线分布系统，造价较高。系统引入噪声和干扰较大。工程设计主要考虑噪声和干扰的问题。工程施工较方便。通过控制各干线放大器的增益可使每天线口输出功率达到一致，信号覆盖较均匀。射频有源分布系统的适用范围主要用于布线困难、对信号质量要求较高的重要场所，如政府机关大楼 用于补偿干线及器件的功率损耗，常用于覆盖较大型的写字楼、住宅小区等,室分系统的分类,光纤信号分布系统,把基站或微蜂窝直接耦合的信号转换为光信号，利用光纤传输到分布在建筑物各个区域的远端单元，再把光信号转换为电信号，经放大器放大后通过天线对室内各区域进行覆盖，从而克服了无源天馈分布系统因布线距离过长而线路损耗过大的问题。

5、,室分系统的分类,光纤信号分布系统的特点：系统主机单元和远端单元均有光端机的功能，造价较贵。系统引入噪声较大。工程设计简单，无需计算馈线损耗，主要考虑上行噪声电平的问题。工程施工方便。覆盖范围较大。需要有光纤传输资源。 光纤信号分布系统的适用场合主要用于布线困难、垂直布线距离较长或有裙楼、附楼的大型高层建筑物的室内覆盖。,室分系统的分类,漏缆信号分布系统,信号源通过泄漏电缆把信号传送到建筑物内各个区域，同时通过泄漏电缆外导体上的一系列开口，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，把信号沿电缆纵向均匀地发发射出去和接收回来,室分系统的分类,漏缆信号分布系统的特点：系统主要由泄

6、漏电缆、功分耦合器件组成，造价很高。系统引入噪声和干扰少。工程设计主要考虑泄漏电缆的线路损耗和耦合损耗问题以及采用何种布线方式最节省漏缆数量。一般采用线径较粗的漏缆，施工难度较大，但可布放于天花上或地板上。信号覆盖很均匀。漏缆信号分布系统的适用场合：适用于隧道、地铁等天馈分布系统难以发挥作用的地方，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覆盖。,室分系统的分类,基站为信号源,室分系统的分类,直放站为信号源,室内分布信号源的选择,室内分布系统的作用室内分布系统分类及应用场合室内分布系统的组成相关设备介绍室内分布系统指标室内分布系统常见故障排查,目录,室内分布系统组成,室分系统的组成,

7、宏蜂窝,电桥,GSM/DCS合路器,功分器,TDRRU,GSM+DCS/TD合路器,耦合器,示意原理图,室分系统的组成,无源分布系统组成馈线：有1/4” 、1/2”、 1/2”超柔、 7/8”、 13/8”等多种规格， 主要使用1/2”和 7/8”两种馈线无源器件：主要有功分器、耦合器、合路器、电桥、衰减器、负载、连接头等室内天线：主要使用挂墙和吸顶的小型低增益室内天线对于线路损耗严重的系统还可加装干线放大器。,有源信号分布系统组成主要有功分器、耦合器。有源室内天线。 在线放大器。 同轴电缆或馈线。,室分系统的组成,光纤信号分布系统的组成主机单元：主要完成与基站信号的电平适配，下行RF信号的光

8、调制、分路输出功能、上行光信号的光电转换功能以及告警功能等。一般主机单元带有许多光收发模块（接口单元）。（支持单双模光纤)光纤：用于信号传输，一般使用单模光纤。光功分、合路器等：用于光信号的分路和合成，也可集成到主机单元上。远端单元：对天线接收到的手机信号以及主机单元发来的光信号进行电光/光电转换和功率放大。室内天线，也可把天线集成到远端单元上，如光纤有源天线。对于某些光纤系统还需提供双工器、隔离器或环形器等把收发分路的器件。,室分系统的组成,漏缆信号分布系统组成泄漏电缆：一种特殊的同轴电缆，既可用作信号的传输，又可代替天线把信号均匀发射到自由空间。无源器件对于线路损耗严重的系统还可加装干线放

9、大器。,室分系统的组成,室内分布系统的作用室内分布系统分类及应用场合室内分布系统的组成相关设备介绍室内分布系统指标室内分布系统常见故障排查,目录,相关设备介绍,室内分布系统常用器件,耦合器,干线放大器,馈线接头,两频合路器,3dB电桥,衰减器,相关设备介绍,天线,定向天线：波瓣赋形具有方向性，用于定向覆盖。,全向天线：波瓣赋形为360o，用于全向覆盖。,相关设备介绍,各系统组成设备的性能指标天线,目前室内覆盖采用的室内主要有吸顶全向天线、定向吸顶天线、定向板状天线、对数周期天线,所有天线都支持3G，其频段基本在806960/17102500 MHz。,吸顶全向天线参数指标,吸顶全向天线主要用于

10、覆盖室内楼层，定向板状天线主要用于覆盖电梯及较为空旷的地下停车场、会议室、工厂厂房等，对数周期天线主要用于覆盖城中村等室外。,相关设备介绍,各系统组成设备的性能指标天线,定向天线:,各系统组成设备的性能指标馈线,相关设备介绍,1/2“馈线尺寸：1.27cm7/8”馈线尺寸：2.2225cm13/8“馈线尺寸：4.1275cm（注：1英寸=2.54cm）,目前室内覆盖采用的馈线都为50欧姆射频同轴电缆，具有阻燃特性，常用馈线及其指标如下表：,从表中可看出线径越小频率越高，损耗越大。所以，一般1/2馈线用于支路，7/8馈线用于主干，13/8馈线用于超大型站点的主干(较难施工，需施工条件允许)。,相

11、关设备介绍,光纤：传输光信号的光导纤维。类型：单模光纤、多模光纤 多模光纤的标准工作波长为850/1310nm，单模光纤的标准工作波长为1310/1550nm，衰减常数为：,相关设备介绍,接头：设备、器件和线缆之间的连接器材。 常用接头类型：N型、DIN型（同型号接头分公、母） 接头对接原则：同大小（同为N型或同为DIN型）的公母头对接，如果大小不一则采用转接头转换后再对接（N型接头不能与DIN型接头直接对接，必须采用转接头）。,各系统组成设备的性能指标馈线连接器,相关设备介绍,按连接器接口的大小，常用的类型有DIN(16/7)型、N型与SAM型，DIN常用于宏基站射频输出口的连接，N型常用于

12、室内分布器件的连接，SAM型常用于设备内部器件的连接。 按连接器接口的形状，分K型与J型两种，K型就是常说的母头、J型就是常说的公头。,相关设备介绍,无源器件种类 功分器、耦合器、电桥、合路器、衰耗器、负载无源器件的指标插入损耗：输入功率通过无源器件引起的传输损耗,反映有用信号通过能力。带内波动：是指在有效工作频带内最大和最小电平之间的差值驻波比：无源器件的其余端口与标称阻抗负载相连接，被测端口与无损耗传输线相连接并当作其负载时，该传输线中驻波电压的最大值与最小值之比,相关设备介绍,无源器件的分类1）功分器微带（Wilkinson）功分器腔体（电抗）功分器,相关设备介绍,无源器件的分类2）耦合

13、器 定向耦合器是广泛应用的元件之一，它是一种四端口器件，当电磁波从端口(1)输入时，除了有一部分能直接从端口(3)输出外，同时，还有一部分能量耦合到端口(2)或端口(4)，从端口(2)或(4)输出。从端口(4)输出时，称为“同向定向耦合器”。从端口(2)输出时，称为“反向定向耦合器”。 如果在端口(4)或端口(2)内置匹配负载，则称之为单向耦合器，否则为双向耦合器。,各系统组成设备的性能指标,相关设备介绍,耦合器：用于将信号按不同比例分配到不同支路,功分器有二功分、三功分、四功分3种，耦合器主要有6dB、10dB、15 dB、20dB、30dB和40dB共6种类型。目前室内覆盖系统所采用的无源

14、器件都为宽频器件，考虑到TD的扩展频段和WLAN，所有无源器件支持800MHZ2500MHZ频段。功分器是把功率平均分配，其损耗是分配损耗加上插入损耗，插入损耗与器件的集成工艺有关，目前一般好的器件其插入损耗能控制在此期间0.1dB左右。功分器、耦合器均分微带和腔体两种，现在使用的都是腔体功分器/耦合器，微带插损高，容量低，而腔体的一般插损0.1dB，最高容量200W。,功分器:用于将信号平均分配到2、3或4路支路上。,相关设备介绍,无源器件的分类3）电桥 电桥是个四端口网络，它的特性是两口输入、两口输出，两输入口相互隔离，两输出端口各输出输入口输入功率的50，并且输出信号相位相差90度。 电

15、桥是一种耦合度为3dB的特殊定向耦合器，其两个输出端口等幅平衡输出，相位相差90度，此时称为3dB电桥。,相关设备介绍,无源器件的分类4）合路器 合路器分为同频合路和多频合路两类，同频合路是用于同一频段信号的合成，定向耦合器、3dB电桥以及功分器均为这类产品。选频合路或称为多频合路器，同系统的收发频段收发信源或多个系统信号源如GSM、CDMA、DCS等经过合路器合路输出。,相关设备介绍,无源器件的分类5）衰减器 在相当宽的频段范围内一种相移为零、其衰减和特性阻抗均与频率无关的常数，由电阻元件组成的四端网络，其主要用途是调整电路中信号大小、改善阻抗匹配。多采用5dB、10dB、15dB、20dB

16、、30dB、40dB等。,相关设备介绍,无源器件的分类6）负载 终端在某一电路（如放大器）或电器输出端口，接收电功率的元器件、部件或装置统称为负载。对负载最基本的要求是阻抗匹配和所能承受的功率。,室内分布系统的作用室内分布系统分类及应用场合室内分布系统的组成相关设备介绍室内分布系统指标室内分布系统常见故障排查,目录,室内分布系统指标,覆盖边缘场强 为保证信号质量，覆盖信号强度必须满足最低载噪比要求，否则将出现误码、质差。 同频干扰保护比：C/I9dB（开跳频） 同频干扰保护比：C/I12dB（不开跳频） 邻频干扰保护比： 200KHz邻频干扰保护比：C/I-6dB（工程值） 400KHz邻频干

17、扰保护比：C/I-38dB（工程值） 边缘场强=干扰强度+C/I要求,室内分布系统指标,覆盖率 覆盖区域内覆盖信号场强大于等于边缘场强的百分比值。 影响覆盖率的几个因素： 功率大小 路径损耗 遮档损耗,室内分布系统指标,通好率 覆盖区域内通话质量达到要求，即要求误码率低于一定标准，一般要求RxQual小于等于3级的比例95%。 影响因素包括： 信源小区 设备调试 干扰信号 边缘场强,室内分布系统的作用室内分布系统分类及应用场合室内分布系统的组成相关设备介绍室内分布系统指标室内分布系统常见故障排查,目录,室内分布系统故障排查,完整室内分布设计方案应包含安装图原理图。平面安装图主要包含有：覆盖站点

18、每层建筑平面图、楼层平面天线点位布放，无源器件/有源设备的安装位置，馈线的走向等等。系统原理图：覆盖站点所有设备/器件的连接均在原理图中体现，一般大型站点把原理图分为主干图和支路图两部分。,安装图与原理图的了解：,通过安装图了解安装位置，通过原理图了解连接方式。,室内分布系统故障排查,平面安装图,室内分布系统故障排查,系统原理图,主干图,支路图,主干图一般会清楚表示出所有信源至有源设备或支路的连接方式，多系统间的合路方式；支路图具体表示出单个支路中所有天线及器件的连接方式。,室内分布系统故障排查,室内分布系统故障分四大类基站故障有源设备故障天馈系统故障系统故障,室内系统的故障分析流程如下：,室

19、内分布系统故障排查,室内系统的故障分析流程如下：,室内分布系统故障排查,A、设备故障分析及实例,首先检查设备电源模块是否正常，然后检查设备的输入输出功率是否正常。确定设备内有问题的模块后，及时对相应模块进行更换，或对整机进行更换。 如果直放站设备的供电不正常，可以判定电源模块故障，需要更换供电模块。如果设备供电正常，用频谱仪检查设备的下行输入功率，下行输出功率是否正常。如果下行输出功率不正常，则可以判断设备下行链路中某一模块故障，逐个检查各模块的输入输出功率是否正常，从而确定发生故障的模块。如果出现覆盖区内手机接收场强正常，但无法建立呼叫的现象，可以初步判定为直放站上行链路故障。在设备离网状态

20、下，用频谱仪和信号源检查直放站设备的上行增益；在设备工作状态下，在设备上行输出端接频谱仪测量上行输出功率，如果判定设备上行增益过小，对上行各模块逐一进行检查，判断发生故障的模块，并进行更换。,室内分布系统故障排查,。,设备故障的分析流程,室内分布系统故障排查,故障实例一、 故障现象：某大楼由光分布系统覆盖，其中A、B座分别由远端机1、2覆盖。A座手机可以正常通话，B座内手机接收场强很强，但是无法打电话。 故障分析：对于光纤直放站，首先检查光路。在近端机处，用光功率计测近端机的下行发光功率，都正常，再检查上行收光功率，发现A座的1号远端机收光正常，而B座的2号远端机无光。于是到2号远端机处，测量

21、光盘的上行发光功率，也正常，可判断2号远端机到近端之间的上行光路上有问题。回到近端机处，检查各无源光器件，发现从2号远端机到近端的一段尾纤折断。更换尾纤后，近端机的收光功率正常，故障被排除。,室内分布系统故障排查,故障实例二、 故障现象：某大楼由室内无线引入直放站覆盖，大楼内接收场强很强，但是无法打电话。 故障分析：下行接收场强正常，但无法打电话，由此初步判定设备上行链路部分存在问题。将天馈部分断开，对无线直放站设备进行离网测试。用上行信号源作为无线直放站的上行输入，用频谱仪测设备的上行输出功率，并计算设备的上行增益，发现设备的上行增益仅有30dB，相当于上行低噪放的增益，初步判定上行功放故障

22、。对上行各模块逐一测量输出功率，证实上行低噪放正常，而上行功放无增益。更换上行功放模块，故障被排除。,室内分布系统故障排查,天馈故障分析流程如下：,室内分布系统故障排查,故障实例 故障现象：某大楼共12层，其中地下室和1层手机无法通话，其余楼层通话正常。 故障分析：大楼内全部楼层由同一端无线直放站覆盖，用测试手机测试发现除地下室和1层以外的所有楼层信号都正常，而一层信号很弱，部分区域使用室外频点，地下室更是盲区。检查直放站设备，输入输出功率均正常，由此排除了设备故障，判定为天馈系统故障。 断开设备，用驻波比测试仪Sitemaster测试，发现距离测试点40米处有断点，结合故障区域在1楼和地下室

23、两层，可以判定主干线上1楼附近的某无源器件损坏。连接上设备，在1楼处，测量主线上一功分器的2输出端口功率，发现该功分器损坏。 更换该功分器后，地下室和1层可以正常通话，故障被排除。,室内分布系统故障排查,D、系统故障分析及实例,常见的系统故障主要有设备自激、上行干扰、系统掉话等。,1）、设备自激 对于同频直放站，由于施主天线和重发天线都是收发合一的天线，因此施主天线可能接收到重发天线的输出信号，然后又经设备放大后由重发天线发射，而被发射的信号将又被施主天线接收，形成正反馈，导致噪声信号不断放大产生自激。 直放站如果设计、调测不当，可能会引导致设备发生自激。直放站自激时，轻则是直放站的覆盖区通话

24、音质变差，接通率下降，掉话率上升；严重时使施主基站和其周围的基站发生瘫痪，无法正常通信。,室内分布系统故障排查,防止出现自激的几种方法：1、降低发射功率 2、在施主天线与重发天线之间人为地或利用自然的障碍物隔离3、增大施主天线与重发天线的空间距离4、增加施主天线与重发天线的夹角5、加装滤波器或更换高性能滤波器来消除上下行之间的串扰,直放站出现自激的输出频谱,室内分布系统故障排查,2）、上行干扰 上行干扰是指引入直放站或室内分布系统后，到达基站上行接收端的噪声电平过大，降低了基站的灵敏度，引起系统掉话率高，接通率下降的现象。,一般上行干扰等级划分如下：,室内分布系统故障排查,上行干扰的分析流程如

25、下：,室内分布系统故障排查,故障实例故障现象：某室内覆盖系统，上行干扰为IV级。故障分析：该室内分布系统为一套电分布系统，主设备为一台电直放机近端，带2台电远端机。1、分析施工方案发现BS输出口耦合器为20dB，导致两台电远端机入口电平较大，同时上行输出到基站的路径损耗太小，将耦合器改为30dB。2、测2远端机下行入口电平，一台为-4dBm，另一台为-6dBm。则从BS到设备衰减分别为34dB和36dB。3、测设备上行底噪一台为-70dBm，另一台为-66dBm。则微蜂窝处收到的上行底噪分别为：-70-34=-104dBm，-76-36=-112dBm。总体来说为II级干扰。,室内分布系统故障

26、排查,4、调整第一台设备上行增益，使其底噪为-80dBm左右，此时到达微蜂窝的上行噪声电平为-114 dBm。 5、推算上行链路的信号的信噪比。在覆盖边缘处手机的发射功率以33dBm为例，上行入口电平为：33-113=-80dBm，上行增益35dB，38dB。则上行出口电平分别为：-45dBm，-42dBm。则微蜂窝处收到的上行信号强度为：-45-34=-79dBm，-42-36=-78dBm。上行信噪比分别为35和34，满足要求。6、在蜂窝端观察无干扰，故障排除。,室内分布系统故障排查,3）、系统掉话 系统掉话的原因可能有多种，常见的主要有以下几种：1、由于切换而导致的掉话 主要是由于在方案

27、设计时为考虑室内外、室内各不同区域之间的信号场强关系，覆盖边缘区场强过弱，无法顺利完成切换，导致掉话。在方案设计时需要着重考虑边缘覆盖场强和天线的位置、功率等因素。在工程开通后，也可考虑增加天线、调整天线位置和功率等方法。2、由于干扰而导致的掉话 干扰导致的掉话主要有上行干扰和下行干扰。 上行干扰主要来源于同频干扰，也可能是外部干扰，同频干扰与同频小区的话务量有关，话务量高则干扰大；外部干扰主要是交调干扰和直放站上行干扰。 下行干扰主要是由于频率规划不当而造成部分基站的同频干扰和邻频干扰（引入直放站后）。,室内分布系统故障排查,3、由于天馈线原因而导致的掉话 天馈线路中某些无源器件损坏，电缆接头松，个别天线损耗或馈线松都可能导致掉话。4、其它原因而导致的掉话 在电梯等快速移动的覆盖区内使用不连续发射（DTX）或其他基站端设置不当，也可能引起掉话，需要综合考虑分析。,室内分布系统故障排查,室分系统维护项目,室分系统常用工具使用,TEMS使用天馈线测试仪使用频谱仪使用OMT使用,70,谢谢！,