室内内分布系统、直放站技术交流京信通.ppt

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1、室内分布系统、直放站技术交流,2009年7月,室内分布系统勘测设计实施直放站系统勘测设计实施常见问题和典型案例,目录,室内分布系统概述,室内分布系统是针对室内用户群、主要解决建筑物内移动通信网络覆盖的一种方案。室内分布系统原理是通过微蜂窝基站或直放站引入信号源再由功率分配器、干线放大器、馈线、室内天线等将信号均匀地覆盖到室内的每个角落，保证室内区域拥有理想的信号覆盖。经过大规模的基本网络建设，目前移动通信网络已经全面进入了网络深度覆盖建设和网络优化阶段。,室内分布系统主要作用,室内分布系统的主要作用有：盲区覆盖划分微小区，吸纳话务量解决网络的乒乓效应和孤岛效应提高网络服务质量,室内分布系统主要

2、作用,一般高层GSM网络的乒乓效应,一般CDMA网络的导频污染,按信源的类别来区分可分为：,(1)宏蜂窝作信源接入信号分布系统(2)微蜂窝作信源接入信号分布系统(3)直放站作信源接入信号分布系统。,室内分布系统信源分类,室内分布系统分类,室内分布系统一般可分为,(1)射频无源分布系统(2)射频有源分布系统(3)光纤分布系统(4)泄露电缆分布系统,室内分布系统分类,光纤直放站系统,蜂窝分布系统,移频直放站系统,无线同频直放站系统,室内分布系统勘测,勘测目的勘测工作目的是调查了解目标覆盖点的周围环境、信号情况，从而确定工程的覆盖深度以及采用方式。勘测工作是整个项目至关重要的环节，该项工作的质量好坏

3、直接影响到整个项目的成败，因而勘测工作必须考虑周到，考察详细，提供完整、详尽的勘测报告，以便于后续工作的开展。勘测工具测试手机、路测仪器、GPS、建筑物平面图、数码相机、模拟测试仪器、卷尺、八木天线、空白勘测记录表等。,室内分布系统勘测,勘测记录数据地理位置、高度、层数、面积、内部结构、进行功能结构分割（确定标准层、裙楼层、地下层）、根据各层用途进行分割（区分大堂、餐饮、写字间、会议室等）。电梯位置、数量、是否共井、停靠区间、用途等。电气竖井位置、数量、走线位置的空余空间。装修情况、天花板结构、电源情况、大楼接地点位置。室内DT测试沿楼宇外边缘、沿楼宇内边缘靠窗米处、沿楼层中部走廊、楼梯、电梯

4、口、根据大楼实际分割可能的弱信号区。手机距离地面1.5米左右，对建筑结构不同楼层每层测试，确信脱网的区域（如电梯、地下层）可不测试，标准层5-8层间隔测试一层。,室内分布系统勘测,信源选择根据话务量预测及无线信号情况，结合建设方网络建设策略，确定站点选用的信号源。如站点话务量潜力较大，为增加收入应以蜂窝作为信源；如为补盲覆盖，则采用直放站作为信源较为经济，而覆盖区若存在诸如GSM乒乓效应等情况建议采用蜂窝作为信源，次之可采用光纤或移频直放站、微波直放站来解决。若采用无线同频直放站，施主天线应置于可接收到良好信号的低层（4-8层）,避免引入干扰信号。随着网络的不断发展，网络数据业务传输速率和网络

5、信号质量有着密切的关联，因此直放站在选取施主信号时一定保证使用高质量的信号。,室内分布系统勘测,信源选择 施主天线位置尽可能低施主天线水平半功率角尽量窄,1530度,室内分布系统勘测,GSM信源选择,信号质量良好，施主小区BCCH信号调制时隙包络明显。施主小区BCCH电平大于所要求的输入电平，使主机可满功率输出。施主小区BCCH电平不能过强，以免设备前级放大器饱和。对于宽带直放站，施主小区BCCH应比相邻BCCH信号电平高6dB以上。,高质量信源信号,低质量信源信号,室内分布系统勘测,模拟测试,根据初步方案的天线布放位置进行模拟测试。各代表楼层的天线必须进行模拟测试，最终确定天线的布放位置。模

6、测内容包括：同层测试、隔层穿透测试、电梯穿透测试、楼梯穿透测试、泄漏测试。,室内分布系统设计,各项设计技术指标和设计目标按建设方和设计院要求执行。,设计原则：利用信号源原有输出功率进行覆盖设计，先做局部设计，再做整体设计。根据模拟测试结果，采用功率反推法确定布放天线位置和应馈功率。对于抑制漫游信号，最小覆盖电平应比当前信号电平高6dB以上。对于吸纳话务量，最小覆盖电平应比当前信号电平高6dB以上。对于乒乓效应和孤岛效应，最小覆盖电平应比当前信号电平高6dB以上。切换区的确定，一般选择人员流动较少的区域。对于微蜂窝信源，为防止信号外泄，一般在覆盖区域边缘采用定向天线，或采用“多天线、小信号”原则

7、。对于系统必须增加多台干放的，干放严格按并联方式设计。,室内分布系统设计,功率反推法确定天线应馈功率,如右图所示，拟在A点安装天线，通过模拟测试在B点接收信号强度为-55dBm，同时B点接收干扰信号强度为-65dBm。,根据功率反推法，要抑制干扰信号，则须使该点覆盖场强高于干扰信号6dB，即使该点覆盖场强达到-65dBm+6dB=-59dBm；而通过模拟测试得出AB点间的信号损耗为10-（-55）=65dB；因此若考虑覆盖B点，A点天线应馈功率为-59dBm+65dB=6dBm。,室内分布系统设计,GSM&TD-SCDMA合路设计,增加合路单元,增加干线放大器,增加跳接单元,室内分布系统设计,

8、电梯覆盖设计,对数周期覆盖方式,室内分布系统设计,电梯覆盖设计,若壁挂天线安装在电梯井道内，主瓣方向指向电梯厅，该覆盖模式可应用在电梯厅信号不良的情况，既可以覆盖电梯厅又可以覆盖电梯箱。一副天线可覆盖5层。,壁挂天线安装在电梯井道内，主瓣方向垂直朝上或朝下，该覆盖模式应用在电梯厅信号良好的情况，天线只覆盖电梯井道。一副天线可覆盖6-8层。,壁挂天线覆盖方式,室内分布系统设计,电梯覆盖设计,全向吸顶天线覆盖方式,室内分布系统设计,电梯覆盖设计,随行电缆覆盖方式,室内分布系统设计,电梯覆盖设计,泄漏电缆覆盖方式,室内分布系统设计,电梯覆盖设计,高动态线性放大器覆盖方式,室内分布系统设计,电梯覆盖设

9、计,注意问题,无论采用哪种方式的电梯覆盖方案，应保持电梯厅与电梯井道内的信号为同一小区信号，至少应有足够的信号强度来保证顺利切换。要求对建筑物一层大堂等人员流动较大的电梯厅，进行重点覆盖。,室内分布系统实施,各项工程规范按建设方和设计院要求执行。,分布系统直放站设备调测项目：基本工作频带、带内平坦度、接收信号功率、输出信号功率、增益、收发信隔离度、驻波比、噪声电平、互调干扰、带外杂散波、带外抑制度、输出光功率、接收光功率等。测试工具：测试手机、手提电脑、天馈线测试仪、卷尺、频谱仪等,室内分布系统实施,在直放站的输入端测试上行噪场电平（对于光纤直放站，在中继端机的输入端测试上行噪声电平）。要求到

10、达施主基站的噪声电平小于-120dBm。设直放站上行噪声电平为PNR，从施主基站到直放站输入端的信号损耗为Lp，则要求直放站上行噪声电平：PNR-120dBm+Lp。,上行噪声的测试,典型上行噪声波形,室内分布系统实施,室内分布系统整体测试,信号强度 要求不低于设计要求。通话质量 要求话音清晰无噪声，无断续，无串音，无单通现象。切换测试 进行室内、室外之间的通话切换测试。掉话率 要求在通话测试过程中掉话率不得高于1%。效果分析 对于室内覆盖系统的施主小区及相邻小区分别做开通前 和开通后的话务统计，要求其各项指标均达到要求，并 与预期效果作分析比较。,直放站（中继器）属于同频放大设备，是指在无线

11、通信传输过程中起到信号增强的一种无线电发射中转设备。直放站的基本功能就是一个射频信号功率增强器。直放站在下行链路中，由施主天线现有的覆盖区域中拾取信号，通过带通滤波器对带通外的信号进行极好的隔离，将滤波的信号经功放放大后再次发射到待覆盖区域。在上行链路中，覆盖区域内的移动台手机的信号以同样的工作方式由上行放大链路处理后发射到相应基站，从而达到基站与手机的信号传递。直放站可以扩大已建移动通信基站的覆盖范围，是解决盲区、边远地区移动通信的最经济有效的手段。,直放站系统概述,扩大服务范围，消除覆盖盲区，如高山，建筑物，树林等阻挡物而形成的信号盲区；在郊区增强场强，扩大郊区站的覆盖；沿高速公路架设，增

12、强覆盖效率；解决室内覆盖，如大型建筑物内信号衰减信号盲区、地下商城、地铁、遂道等衰减信号盲区；将空闲基站的信号引到繁忙基站的覆盖区内，实现疏忙；其它因屏蔽不能使信号直接穿透之区域等。,直放站系统主要作用,直放站系统分类,从安装场所来分有室外型机和室内型机。从传输带宽来分有宽带直放站和选频直放站。从传输方式来分有无线同频直放站、光纤传输直放站和移频传输直放站。从传输信号类型和处理方式分数字直放站和模拟直放站。从供电方式不同,又有太阳能直放站。,直放站系统分类,无线直放站,施主天线空间耦合无线接收基站信号，经主机放大后通过馈线馈入用户天线，由用户天线向覆盖区发射，并为覆盖区的移动台接收上行信号，向

13、基站发射。,无线直放站,直放站系统分类,无线直放站从其对无线信号的选择方式可分为:频段选频方式和载波选频方式 频段选频无线直放站 载波选频无线直放站,中频频段选频无线直放站,载波选频无线直放站,光纤直放站,直放站系统分类,按与基站的耦合方式可分为:无线空间耦合、直接耦合按传输方式可分为:普通方式、波分复用、同纤传输按所带覆盖端数目可分为:点对点、点对多点,直放站系统分类,移频直放站,基站或微蜂窝作为一点对多点覆盖系统的网络信源，可通过两种链路链接。其一、直接耦合基站或微蜂窝信号。其二、通过无线方式耦合基站或微蜂窝信号。近端机通过直接耦合或无线耦合方式获取信源信号F1，并将F1信号转换为链接信号

14、F2，同时将F2信号发送给远端机。远端机通过无线耦合方式接收近端机发射的链接信F2，并将F2信号转换为信源信号F1，对覆盖区进行覆盖。,直放站系统勘测,勘测工具测试手机、路测仪器、GPS、电子地图、数码相机、模拟测试仪器、卷尺、八木天线、板状天线、空白勘测记录表等。主要勘测项目 地理位置地貌（GPS信息）、距离施主基站的距离、工程点地形特点、用指北针确定施主天线和用户天线的方向、用电情况调查、接地情况调查。,直放站系统勘测,路测路线选择工程点周围小路、建筑物内部测试、坐汽车沿公路测试、坐火车沿铁路测试。信源选择 选取原则同室内分布系统相同。,直放站系统勘测,模拟测试（隔离度测试）,隔离度：表指

15、无线直放站覆盖天线端口与施主天线之间信号的损耗测量方法(采用频谱仪测量)：把频谱仪的RF OUT端口连接到覆盖天线端，RF IN端口连接到施主天线端，连接方式如上图所示。调频谱仪（信号发生器）产生一个中心频率为工作频带内测试信道（空闲信道）的频率、信号强度为20dBm的点频信号PT，通过RF OUT 端口馈入覆盖天线发射出去。用频谱仪观测从施主天线接收的从覆盖天线发射过来的信号PR，则隔离度I=PT-PR，单位是dB。,直放站系统勘测,隔离度要求,隔离度计算如下：I=F/BD+LW+F/BP+LP收发隔离要求：I-1 GREP,式中 F/BD：施主天线前后比；F/BP：覆盖天线前后比；LW：障

16、碍物损耗LW；GREP为直放机的增益；LP：自由空间传播损耗；LP=32.4+20 logD+20 logF；D：两天线间距离，单位km；F：频率，单位MHz。,直放站系统设计,各项设计技术指标和设计目标按建设方和设计院要求执行。,设计原则：收发信隔离度大于系统增益15dB。计算天线口功率时不含天线增益。系统设计方案中 必须保证上下行增益平衡，上行不干扰基站。,信源选择：频段选频直放站：用于施主小区信号强度次强小区信号强度6dB。载波选频直放站：用于施主小区 信号强度与次强小区信号强度相差不大，抑制多频点交调产物，杂散干扰，保证主机输出功率时。光纤直放站：主要用于无法选取施主小区信号时，传输距

17、离远。移频直放站：主要用于信源复杂地区，隔离度难以实现的区域。数字光纤直放站：大型建筑、道路、风景区、农村、高速、高铁。微波数字直放站：大型小区、厂矿、复杂市区。,直放站系统设计,一般在有山体等阻挡的情况下，在拐角处一方面用户占用的原小区的信号急剧衰减，而同样由于山体的阻挡，用户不能及时切换至新的小区，容易造成用户通话质量急剧恶化，以至掉话。,对于“拐角效应”的抑制，主要是解决拐角处切换不畅的问题，我们采用无线或光纤直放站来延伸拐角两端任一基站的信号，增加两小区在道路上的重叠范围，使用户有条件进行平滑切换。,拐角效应,直放站系统设计,覆盖类型,单波束,双波束,直放站系统设计,覆盖类型,光纤一点

18、对多点,移频一点对多点,直放站系统实施,覆盖类型,各项工程规范按建设方和设计院要求执行。,直放站各项调测指标与室内分布系统中相同，上行噪声的测试相同。,直放站开通后应特别注意是否存在自激现象，上下行是否平衡。,常见问题和典型案例,信号外泄,切换掉话,如果室内小区的信号外泄，容易造成临近道路上的用户切入室内小区，而又由于很快远离室内小区而造成来不及切换而掉话。解决方案：控制外泄,如果室内小区的信号在大堂的电梯厅没有足够强，容易造成用户由室外进入大堂直至进入电梯一直占用室外小区信号，造成无法切换而掉话。解决方案：重点增强电梯厅信号,常见问题和典型案例,时延对CDMA光纤直放站的影响,如果手机收到直

19、放站信号与施主基站信号相对延迟Delay relative小于 40 chips，一般可认为直放站信号是寄主基站信号的一路多径。如果Delay relative 大于40 chips，一般情况下直放站信号将被当做重叠覆盖邻小区的信号。必须选择与直放站覆盖区无重叠的基站小区作为施主。,常见问题和典型案例,时延对GSM光纤直放站的影响,如果直放站覆盖区与施主基站覆盖区有重叠，则在重叠覆盖区，两信号将互为多径干扰。同时由于光纤路由时延为自由空间的1.5倍左右，且直放站内部处理也增加了时延，故在直放站覆盖区一般测试到的TA值较大。,常见问题和典型案例,时延对GSM光纤直放站的影响 案例：郑州中都饭店,

20、2004年初，在郑州中都饭店的工程开通中，发现GSM光纤直放站覆盖区内信号强度正常（约4.5公里光路），但无法在该小区上线，即使在电梯内其它小区信号很弱的情况下，也总是在其它小区上线。经检查系统，各设备均工作正常，输入输出的射频功率及光路功率均正常，没有异常。后经过技术人员讨论，怀疑为时延过大造成。经仔细测试发现覆盖区内的TA值为19左右。经过同机房联系，并检查参数，发现该施主基站由于为了控制越区，设置了有关禁止接入和强制拆链路的门限，具体设置为9公里。最后机房将该门限放开后，中都饭店覆盖区内通话正常。,常见问题和典型案例,时延对GSM移频直放站的影响 案例：栖霞移频直放站,国路夼村位于栖霞市

21、东北部山区，是省级明星村。采用一点对多点山区覆盖系统来解决国路夼村的无线信号覆盖。覆盖系统开通后，覆盖明显改善，信源小区的话务量由于农村旅游也明显提高。但是，通过统计也发现，被采取为信源的野夼基站的无线指标比安装覆盖系统前有较大的恶化，掉话较严重。,常见问题和典型案例,时延对GSM移频直放站的影响 案例：栖霞移频直放站,解决问题：决定采用两付定向天线来替代原来设计的全向用户天线，分别覆盖南边与东边村庄，村西边用旁瓣进行覆盖，从而减小直放站对入村道路的信号多径干扰，使干扰区基站信号比直放站多径信号高12dB以上，保持高于良好通话需要的最小信噪比12dB。根据GSM规范要求的均衡器处理要求，均衡器应能处理时延高达15uS的多径信号，相当于TA值增加9，多径比直射信号距离多4.5KM，实际测试当中，TA相差8左右时，在两路信号强度相当的区域会出现个别区域通话质量变差，因此在勘测时要充分考虑到多径的干扰问题，采用本身不进行覆盖的独立小区或使用不与现有区域的基站覆盖信号相同的小区为信源，则可解决多径问题。,谢谢！,