移动通信室内分布系统课件.pptx
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1、GSM系统原理图,目 录,一、为什么要建设室内覆盖系统? 二、什么地区需要室内覆盖? 三、什么是室内覆盖系统? 四、实现室内覆盖的方法 五、室内覆盖系统的组成 六、信号源提取的方法 七、信号分布的基本方式 八、室内覆盖系统的工程建设 九、如何评价一个好的室内覆盖系统十、相关仪器仪表的分绍及使用方法的简单介绍 十一、室分系统所使用器件、设备的相关介绍 十二、通信相关概念辨析 十三、手机进入工程测试模式的方法 十四、天馈线安装与测试 十五、近阶段上海室分市场的概况介绍,移动通信室内覆盖系统概论 随着移动通信建设步伐的不断加快、移动用户的飞速增加,在大中城市的室外地区已经基本可以做到无缝覆盖。为了提
2、高网络质量、提高用户满意度、增加话务量,室内覆盖越来越成为网络优化的重点。特别是随着移动通信的普及,移动用户在室内使用手机的机会日益增加,迫切要求提供更好的室内移动通信环境,正是在这种背景之下室内覆盖系统产生了。 分布系统:信号源为有线连接,即通过馈线、光纤连接独立使用的主设备(RBS2202/RBS2206/RBS2302)或耦合室外大站信号的方式。,一、为什么要建设室内覆盖系统? 随着城市里移动用户的飞速增加以及高层建筑越来越多,话务密度和覆盖要求也不断上升。这些建筑物规模大、质量好,对移动电话信号有很强的屏蔽作用。在大型建筑物的低层、地下商场、地下停车场等环境下,移动通信信号弱,手机无法
3、正常使用,形成了移动通信的盲区和阴影区;在中间楼层,由于来自周围不同基站信号的重叠,产生乒乓效应,手机频繁切换,甚至掉话,严重影响了手机的正常使用;在建筑物的高层,由于受基站天线的高度限制,无法正常覆盖,也是移动通信的盲区。另外,在有些建筑物内,虽然手机能够正常通话,但是用户密度大,基站信道拥挤,手机上线困难。 特别是移动通信的网络覆盖、容量、质量是运营商获取竞争优势的关键因素。网络覆盖、网络容量、网络质量从根本上体现了移动网络的服务水平,是所有移动网络优化工作的主题。 室内覆盖系统正是在这种背景之下产生的。,总之,进行室内覆盖系统建设的直接理由是:l 室内移动通信环境有太多需要完善的地方;l
4、 覆盖方面,由于建筑物自身的屏蔽和吸收作用,造成了无线电波较大的传输衰耗,形成了移动信号的弱场强区甚至盲区;l 容量方面,建筑物诸如大型购物商场、会议中心,由于移动电话使用密度过大,局部网络容量不能满足用户需求,无线信道发生拥塞现象;l 质量方面,建筑物高层空间极易存在无线频率干扰,服务小区信号不稳定,出现乒乓切换效应,话音质量难以保证,并出现掉话现象。,二、什么地区需要室内覆盖?l 室内盲区 新建大型建筑、停车场、办公楼、宾馆和公寓等。l 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。l 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
5、号。,三、什么是室内覆盖? 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成功的方案,近几年在全国各地的移动通信运营商中得到了广泛应用。 室内覆盖系统为上述问题提供了较佳的解决方案。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,可以较为全面地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。,图一,四、实现室内覆盖的方法实现室内覆盖的技术方案可分为三种: 微蜂窝有线接入方式 是以室内微蜂窝
6、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。 宏蜂窝无线接入方式 是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。 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。,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
7、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。,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
8、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。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。,使用微蜂窝和直放站的比较:,五、室内覆盖系统的组成室内覆盖系统主
9、要由信号源和信号分布系统两部分组成。,六、信号源提取的几种方法 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。,增加微蜂窝(基站) 直放站做信号源直放站:信号源为无线连接,即通过施主天线接受空中信号,再放大信号。1. 通过直放站的施主天线直接从附近基站提取信号。,直放站的图例(室外),直放站图例(室内),BS,室内直放站,平面天线,壁挂天线,吸顶天线,吸顶天线,二功分器,二功分器,天馈分布系统,分布系统图例(光纤),2. 用耦合器从附近基站
10、耦合部分信号通过光纤传送到欲覆盖区的直放站。,3. 用耦合器从附近基站耦合部分信号通过电缆传送到欲覆盖区的直放站。,微蜂窝(基站)加直放站方式,室内分布系统,通过天馈系统的分布,将信号送达建筑物内的各个区域,以得到尽善尽美的信号覆盖。信源基站的接入方式:微蜂窝基站(RBS2302)接入基站(RBS2202)直接接入耦合室外基站,基站接入方式,微蜂窝基站(Microcell)(RBS2302)特点:发射功率小(一般最大2W/载波)安装简便(室内或室外壁挂式安装)易于频率规划,微小区不易产生频率干扰。最大发射功率:33dBm/载波接收灵敏度:-107dBm,七、信号分布的基本方式1. 无源天馈分布
11、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。,无源天馈分布系统,选取不同耦合比的耦合器、功分器,经由馈线将信号送
12、达建筑物内的各个区域。通过天馈系统的分布,使信号得到均匀的覆盖。适合于覆盖8,00015,000m2左右的建筑。1栋20层以下的写字楼(全覆盖标准),1. 无源天馈分布方式,无源天馈分布系统常用器件,2、有源天馈分布系统,天馈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8,00015,000m2。若更大的建筑,一般无源天馈系统很难满足覆盖需要。对于较大型的建筑覆盖,需增加干线放大器或微蜂窝干放(均需额外供电) ,以补偿信号在传输过程中的损耗。,有源天馈系统常用设备,有源天馈分布系统,干线放大器的特点:增益:2030dB(上行),20 30dB(下行)可调下行输出功率:30dBm/每载波
13、(4载波时)噪声系数低全双工具有ALC功能按供电方式分:自供电型、外馈电型,干线放大器的应用,M-4000B GSM功率直放机用于提供区域覆盖,3. 光纤分布方式,光纤信号分布系统,同轴电缆: 布线困难、损耗大,不适用于长距离传输信号。光 纤:传输损耗小,布线方便,适合远距离信号传输,适用于大型写字楼、高层酒店、地下隧道的信号覆盖。传输距离远(单模光纤3km,多模光纤1km)使用非金属软光缆,布线方便。,光纤信号分布系统(系统图),电源,接口单元D,接口单元C,接口单元B,接口单元A,主单元,Comba,Comba,Comba,Comba,主机,BTS,远端单元,远端单元,远端单元,远端单元,
14、光纤,光纤信号分布系统(原理图),光纤信号分布系统(隧道的覆盖),4. 泄漏电缆分布方式,几种信号分布方式的比较: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。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
15、虑的是能量分配的问题。,八、室内覆盖系统的工程建设 室内覆盖系统的建设可分为准备、市场、协商、设计、安装、验收、运行维护等七个阶段。 准备工作是指由技术人员对建筑物内的无线信号进行测试,确定工程选点。准备工作是整个工程的发起阶段,下述选点原则可供参考: 第一,尽量寻找室内信号不好、又有人流量的建筑物作为室内覆盖选点的对象。 第二,选择城区内知名的高层建筑进行覆盖,如热卖出租的写字楼。就目前的网络优化手段而言,对于高层空间的无线干扰及乒乓切换效应,没有其它更为有效的解决方案。 第三,分析宏蜂窝话务情况、划定高话务区域,然后在高话务区域寻找话务热点建筑,利用室内覆盖系统吸收建筑物内的话务,从而缓解
16、宏蜂窝容量方面的压力。一般可选择城区中心人流量大的商场、酒店等,不论信号覆盖情况如何,均考虑进行覆盖。,市场工作指说服业主,达成合作意向。在当前市场经济和商业化日益发展的时代,市场工作在整个工程建设中举足轻重,业主对工程的接纳和配合直接关系到系统的最终建设。因此对市场工作应该给予充分重视,其中谈判技巧是考虑的要素之一。 协商工作指与业主就相关事项进行协商,达成有关协议,并签署协议书,内容包括物业管理、出入、双方责权利等。 设计工作指进行室内覆盖系统的工程设计,包括微蜂窝系统、传输系统、室内分布系统、电源系统共四部分内容。 安装工作指根据设计文件进行工程施工和安装,在所有准备工作就绪后,一般在周
17、之内可开通系统。,1. 设计考虑因素 信号源 场强分布 上行信噪比 互调干扰 上下行平衡 传输和分配损耗 施工难度 工程造价,场强分布的一般设计标准,场强分布(室内空间传输损耗模型) L = PL + 10*N*Lgd(米) + FAF,上行信噪比 基站的白噪声为-120dBm,为了保证接收机的灵敏度,需要设置上行增益,使上行链路的总输入噪声小于-120dBm。 如:基站输出P43dBm,输入到直放站为-40dBm,即有效路径损耗为83dB,那么直放站的上行增益设置一定要小于:83 后极总的噪声系数 如只有直放站是有源器件,噪声系数为5dB,增益应设为小于78db; 如增益设为80,直放站总的
18、噪声-115dBm(白噪声噪声系数),在输出口变为-35dBm,经过83dB的有效路径损耗输入到基站为-118dBm,大于源噪声-120dBm, 使基站接收机灵敏度降低2dB。,室内覆盖所需设备与器件,室内覆盖设备,分布系统主设备:(1)RBS2202,如为CDU-D,则每个架一根天线;如为CDU-C,则每两个载波一根天线。功率一般为43DBM.最大为47DBM。(2)RBS2302,一个机架为2个载波,功率一般设为31DBM,最大33DBM。 (3)RBS2206, 如为CDU-F配置:12个TRXs 2根;如为CDU-G配置: 4个TRXs 2根馈线,RBS2206(CDU-F)图,RBS
19、2206(CDU-G)图,室内信号普查,室内信号普查目的:普查本网及市话通、联通GSM、联通CDMA室内覆盖情况并进行比较;普查区域人文调查等内容;改进与完善GSM的网络覆盖,提供更优质的服务。普查测试区域:深圳市的政府机关、大型商场、大型娱乐场所、高层写字楼(15层以上)、高层住宅(15层以上)、公共场所、旅游景点、医院 、学校。人文调查内容:楼宇名称、详细地址、经纬度、楼宇性质、楼宇总面积、电梯概况、使用调查、常驻人流量预测、流动人口量预测、总话量预测,载波数预测、提供联络人及联络方法、市话通、联通GSM和CDMA有无做室内覆盖等。覆盖达标:大部分区域(90)信号强度大于-85dbm,且地
20、下层和电梯内信号电平大于-94dbm,所有区域质差比(通话等级 57)小于10。覆盖基本达标:大部分区域(90)覆盖达标,但地下层或电梯内信号强度小于-94dbm或质差比(通话等级 57)10%;局部区域(1020)信号强度小于-85dbm;覆盖强度达标,质差比(通话等级 57)10%20%。覆盖不达标:大部分区域(20)信号强度小于-85dbm;覆盖强度不达标,质差比(通话等级 57)20%。,需求提交(需求来源),对重要场所和高话务区域(包括镇级以上的政府机关、星级酒店、标志性建筑、大型商场、高层写字楼、高档住宅、15层以上的高层住宅、公共场所(包括区级以上影剧院、文化宫、图书馆、体育中心
21、、展览中心)、旅游景点、学校、医院、码头、口岸、机场、车站、边防、边检、海关、检验检疫、驻深机构等) 进行室内覆盖普查;根据公司领导的指示,对一些重要场所进行室内覆盖普查;根据客户部门反映集团客户和大客户的需求,进行室内覆盖普查;根据1860服务热线转来客户投诉或客户来函,进行室内覆盖普查;根据CQT测试反映,进行室内覆盖普查;针对竞争对手已做或即将做室内覆盖的场所,进行室内覆盖普查。,需求提交(提交原则),是否进行分布系统建设,原则:重点通信保障场所:镇级以上的政府机关。包括市五套班子办公场所,市级各机关单位办公楼、各区区委、区政府、区级机关办公楼、各镇镇委、镇政府办公楼。边防、边检、海关、
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