1、室分系统知识培训室分系统知识培训 集团集团.2017年年1月月 目录目录 室内分布系统设计思路室内分布系统设计思路?概述概述?信源和有源设备的选用信源和有源设备的选用?应用场景应用场景?平层分布系统的设计平层分布系统的设计?天线的布放天线的布放 室内覆盖的意义室内覆盖的意义 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。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
2、下，移动通信信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，手机无法正常使用，形成了移动通信的盲区和阴影区；号弱，手机无法正常使用，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；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；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，
3、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。但是用户密度大，基站信道拥挤，手机上线困难。室内覆盖目标室内覆盖目标 最低成本满足覆盖要求；充分吸收室内话务量；多网运行的兼容性好；不影响室外网络的正常运行。典型区域的室内覆盖系统典型区域的室内覆盖系统 通常一套室内分布系统分为信源（+有源放大设备）、主干线、平层分布系统（包括无源器件、电缆和天线）、电梯专项覆盖等部分组成 目录目录 室内分布系统设计思路室内分布系统设计思路?概述概述?信源和有源设备的选用信源和有源设备的选用?应用场景应用场景?平层分布系统的设计平层分布系统的设计?天线的布放天线的布放 信源
4、和主干线设计信源和主干线设计 信源可以使用多个微蜂窝，也可能使用放置在某一处的单个宏蜂窝。信源最好是安放在楼层的中部，例如E层 信源提供的方式信源提供的方式?微蜂窝有线接入方式 以室内微蜂窝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。?宏蜂窝接入方式 以宏蜂窝基站作为室内覆盖系统的信号源，能提供的容量大，适用于大型建筑物、机场、体育场馆等等特定场所。?无线直放站（Repeater）在室外站存在富余容量的情况下，通过无线直放站（Repeater）将室外基站信号引入室内覆盖盲区。室内分布系统网络中的设备室内分布
5、系统网络中的设备?设备类型及应用特点设备类型及应用特点 对于信号源与分布系统的选取，我们需要综合考虑话务量、覆盖面积、建筑结构、信号源方式等其它因素的影响，最终采用既可达到所需的覆盖要求又可合理控制成本的分布系统。有源设备有源设备 光纤直放站?移动通讯是利用空中无线信道来通讯的，而无线传播受地形地物的影响较大，并且基站的数量和布放地点受到一定的限制，因此在移动通讯网络中存在有许多无线覆盖盲区或无线信号干扰区，造成移动用户不能接入、掉话或者通话质量降低。光纤直放站系列产品就是为解决这些问题而推出的。?直放站可以依靠电缆或者光纤为传输煤质，电缆传输衰耗大，但成本低，在覆盖范围不是很大的情况下，一般
6、采用这种办法；而光纤传输衰耗小，虽成本高，但在大范围覆盖、远距离传输时，有其明显优势。有源设备有源设备 光纤直放站?光纤直放站使用单模光纤传输信号，结构上主要包括近端机和远端机。近端机将基站的RF信号转换为光信号，再通过光纤传输到远端机，远端机接着将光信号转换成RF信号，经放大后发射到覆盖的服务区域。由于光纤传输损耗很小、抗电磁干扰强，特别适用于复杂电磁环境区域以及距离基站很远距离区域的覆盖。有源设备有源设备 光纤直放站 光纤传输损耗小、频带宽，比较适合长距离传输。覆盖端没有收发天线隔离度问题，天线架设灵活，根据覆盖区域可选择定向或全向覆盖天线。光纤直放站的主要用途及使用范围概括如下：?扩大基
7、站覆盖：通过将基站信号“引导”到没有信号覆盖的边远城镇、村子、矿厂或地形复杂的小区等地区，可快速扩大基站的覆盖领域；?将光纤直放站远端机安装在存在盲区的区域，消除因为阻挡形成的盲区、阴影区、弱信号区，改善信号的覆盖，提高通话质量；?进行网络优化：在某些相邻服务小区之间可能会出现弱导频区，通过光纤直放站增强某一基站的覆盖，改善这一区域的覆盖效果。有源设备有源设备 干线放大器?为了解决热点地区室内盲区的通信问题而开发出来的产品之一，是解决高大建筑物内移动通信问题的最佳方案。先进的技术与高性能的器件保证了系统优异的线性动态范围，对复杂或多层的建筑结构也能达到既经济又满意的覆盖效果。适合于会议中心、酒
8、店、宾馆、餐厅、写字楼、银行、购物中心、火车站候客厅、机场候客厅、高级住宅楼等。有源设备有源设备 干线直放站系统特点?可采用有线耦合方式与基站联系；?采用高选择性、低插损的腔体双工滤波器，消除上下行串扰；?系统的噪声低、线性好、功率大，通话效果理想，对基站及其他无线设备无干扰；?有完善的监控、查询和各种报警功能；?智能化、模块化设计便于组装、维护和升级；?适合于盲点多、覆盖地区广的建筑。目录目录 室内分布系统设计思路室内分布系统设计思路?概述概述?信源和有源设备的选用信源和有源设备的选用?应用场景应用场景?平层分布系统的设计平层分布系统的设计?天线的布放天线的布放 无线网络方案室内覆盖无线网络
9、方案室内覆盖 (1)会展中心/会议中心/室内体育馆 建筑特点：建筑特点：平层面积大，多以玻璃为框架 话务特点：话务特点：突发性话务量大、以语音业务为主 覆盖方式：覆盖方式：大容量宏基站有源室内分布系统 无线网络方案室内覆盖无线网络方案室内覆盖（2）商务写字楼/酒店 建筑特点建筑特点：隔断多、信号穿透损耗大；话务特点话务特点：语音业务为主、高端用户比重大、需要考虑固定用户数据 业务的要求，酒店低层商务区和消费区的话务量比重较大；覆盖方式：覆盖方式：微基站有源室内分布系统 无线网络方案室内覆盖无线网络方案室内覆盖 (3)地下停车场、地下室 建筑特点：建筑特点：平层面积大，封闭情况很好 话务特点：话
10、务特点：话务量小、以语音业务为主；覆盖方式：覆盖方式：直放站/微蜂窝基站室内分布系统 无线网络方案室内覆盖无线网络方案室内覆盖 (4)地铁站台和隧道 建筑特点：建筑特点：平层面积大，封闭情况很好 话务特点：话务特点：话务量大，数据、语音业务并重 覆盖方式：覆盖方式：大容量宏基站有源（或光纤）室内分布系统 大容量室内宏基站光纤直放站，结合泄漏电缆形成地铁隧道的覆盖 无线网络方案室内覆盖无线网络方案室内覆盖（5）火车站 建筑特点：广场大、通道狭长 话务特点：人流量大、话务量大 覆盖方式：中容量室内宏基站或微基站有源室内分布系统 无线网络方案室内覆盖无线网络方案室内覆盖（6）机场 建筑特点：广场大、
11、通道狭长 话务特点：漫游用户比例较高，高端用户的比例也很高；数据业在 总的业务中占的比重也相对较高 覆盖方式：大容量室内宏基站有源（或光纤）室内分布系统 目录目录 室内分布系统设计思路室内分布系统设计思路?概述概述?信源和有源设备的选用信源和有源设备的选用?应用场景应用场景?平层分布系统的设计平层分布系统的设计?天线的布放天线的布放 信号分布的基本方式信号分布的基本方式 1.无源天馈分布方式 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。
12、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。室内覆盖系统室内覆盖系统平层分布系统平层分布系统 吸顶天线 耦合器 GSM900GSM900 TD-SCDMATD-SCDMA WLANWLAN TX/RxTX/Rx 无源器件的选用无源器件的选用 室内覆盖工程用到的无源器件主要包括：功分器、耦合器、合路器、天线、馈线、电缆接头、跳线
13、、避雷器、衰减器等，考虑到中国运营商目前所提供的通信体制类型：CDMA800、GSM900、DCS1800、PHS以及WLAN等，考虑到未来3G的需求，要求所有无源器件必须支持8062500MHz；另外无源器件还需要注意其他技术参数，如插损要满足功率分配标准，合路器满足隔离度要求等。工程常用无源器件工程常用无源器件?功分器 耦合器和电桥 合路器 负载 衰减器 功分器功分器?功分器功分器 功分器是一种将一路输入信号能量分成两路和多路输出的器件 功分器的分类：1、按照结构分类：微带/腔体功分器 2、按照输出端口分类：二、三、四路功率分配器，通过它 们的级联可以形成多路功率分配。3、按照器件使用频段
14、分类：（1）806960MHz 频段 （2）8062200MHz频段 （3）8062500MHz频段 （4）17102500MHz频段 功分器功分器?功分器功分器 功率分配器的主要技术指标要求是：功率分配比、工作频带、两输出端的隔离度，输入电压驻波比，插入损耗、功率容量等。功分器作为下行信号来说是个功率分配器，对上行信号来讲 又是个(小信号)合路器。功率分配器上标注的功率是指输入端口 的最大输入功率，而作为(小信号)合路器来讲，不能在输出端 口按标注的功率输入信号，即不能作大功率合路器使用。区别 在于承受的功率不同。微带功分器微带功分器 其主要特点为插入损耗小，隔离度高，波动范围小，可靠性高，
15、接头灵活，适用于多种频段。微带功分器微带功分器 腔体功分器腔体功分器 可平均地分配蜂窝网的大功率信号，具有反射和损耗小的特点。因其内部无电压平衡电阻，故可消除由电阻的三阶互调，同时不 易损坏。安装时可用固定夹方便地固定到柱子或墙上，具有防水性能。腔体功分器腔体功分器 耦合器与电桥耦合器与电桥 1、微带耦合器、微带耦合器（5dB/6dB/7dB/10dB/15dB/20dB/25dB/30dB/40dB/50dB）2、腔体耦合器、腔体耦合器（5dB/6dB/7dB/10dB/15dB/20dB/25dB/30dB/40dB/50dB）3、基站腔体耦合器、基站腔体耦合器(DIN接头接头)（5dB/
16、6dB/7dB/10dB/15dB/20dB/25dB/30dB/40dB/50dB）若按照使用频段划分若按照使用频段划分:1）806960MHz 频段耦合器 2）8062200MHz频段耦合器 3）8062500MHz频段耦合器 4）17102500MHz频段耦合器（小灵通频段）耦合器与电桥耦合器与电桥 从主干通道中提取出部分信号的器件。常用于对规定 流向微波信号进行取样。在无内置负载时，耦合器往 往是一四端口网络，它有输入端、直通端、耦合端和隔离 端，分别对应图所示的1、2、3和4端口。耦合器与电桥耦合器与电桥 电桥是一个具有 3dB耦合器电气特性的四端口网络，它的特性是其中两端口相互隔离
17、，另两个端口等功率输出，并且两个输出信号有90度相位差。3dB电桥在移动通信系统中的作用有：（1）作为端口间相互去耦的1：1功分器；（2）将两个频率间隔极小的发射和接收信号相互去耦且合路输出；（3）2组分别经过双工器隔离的联合收/发信号可通过3dB电桥去耦并合路；（4）实现与频率无关的90度移相器功能；（5）多数场合在频带内实现合路器功能。耦合器与电桥耦合器与电桥 常用微带耦合器器型号及指标：常用微带耦合器器型号及指标：用于分配较小功率的RF信号（一般低于100W），适用于 CDMA、GSM、DSC、PHS、3G和W-LAN无线接入的室内分布系统。耦合器的主要技术指标是：工作频率、标称耦合度、
18、插入损耗、耦合度偏差、方向性、电压驻波比等。它能满足各种频段的技术要求，具有可靠性高、频带宽、易于安 装等特点，在室内分布系统工程中得到了广泛的应用。定向耦合器与电桥定向耦合器与电桥 此外，还有耦合度为15dB、20dB、25dB、30dB、35dB、40dB、50dB的微带偶合器。耦合器与电桥耦合器与电桥 常用腔体耦合器器型号及指标：常用腔体耦合器器型号及指标：适用于CDMA、GSM、DSC、PHS、3G和W-LAN的室内分布系统。器件均采用螺纹连接，无焊接缺陷，其谐振腔的设计方式使信号 的反射及损耗都达到最小程度，插损指标远优于微带设计，具有可靠性 高、功率容量大及频带宽等特点，可广泛用于
19、各种天线、泄露电缆及无 线基站系统。耦合器与电桥耦合器与电桥 此外，还有耦合度为8 dB、12 dB、15dB、20dB、25dB、30dB、35dB、40dB、50dB的腔体偶合器。耦合器与电桥耦合器与电桥?常用常用3dB电桥型号及指标：电桥型号及指标：用来将两个无线载频合成后馈入天线或分布系统，其中一个输 出口接50负载，信号合路后有3dB损耗。在室内分布应用中，有时 两个输出端口都要用到，这时就不需要负载。耦合器与电桥耦合器与电桥 合路器合路器?合路器可以将同一频段或者不同频段上的多个发射信 号合成并输出至天线，如此，可以共用馈电电缆和天线，节省开支。为此，每条支路信号都具有选频功能，即
20、在自 己的通带上具有小的插损，同时在其余的支路上具有高的 阻带衰减特性。从原理上看，它是多个高性能滤波器的组 合。合路器的选频功能也抑制了各个收发信机之间有可能 产生的互调干扰。?常用合路器指标指标：工作频段、插入损耗、带内波 动、输入电压驻波比、端口隔离度等。合路器合路器 1）异频合路器:二、三、四、五路合路器 （GSM、CDMA、DCS、PHS、3G、WLAN 频段任意组合）2）同频合路器（3dB电桥）:（2路输入/3路输入/4路输入）根据网络覆盖的需求，CDMA、GSM、DCS、PHS、WCDMA、WLAN可以实现多网多路合路。合路器合路器?常用双频合路器型号及指标：常用双频合路器型号及
21、指标：带外抑制大，适用于CDMA/GSM或CDMA/GSM/DCS以及 GSM/WCDMA、CDMA/WCDMA、DCS/WCDMA、PHS/WCDMA、PHS/W-LAN、W-LAN/WCDMA、PHS/WCDMA/W-LAN、GSM/CDMA/W-LAN等网络合路。插入损耗小，可靠性高，波动范围 小，功率容量大，使用N型K接头。合路器合路器 合路器合路器 五路合一合路器 四路合一合路器 合路器合路器 同频合路器（3dB电桥）:3dB电桥 同频合路器 负载负载?传输线终端所接元件称为终端负载，常用的终端负载 有匹配负载和短路负载两种。匹配负载是将所有的电磁能 量全部吸收而无反射；而短路负载是
22、将所有的电磁能量全 部反射回去，一点能量也不吸收。?对匹配负载的基本要求是：（1）有较宽的工作频带，（2）输入驻波比小，（3）一定的功率容量。负载负载 负载 衰减器衰减器?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为与频率无关的常数的、由电阻元件组成的二端口网络，其主要用途是调整电路中信号大小、改善阻抗匹配。?常用衰减器指标：工作频段、衰减度、输入驻波比、功率容限、带内波动。电缆的选择电缆的选择 目前现网使用较多的电缆目前现网使用较多的电缆 100m100m衰耗如下表所示：衰耗如下表所示：900MHz 8D8D馈线馈线 10D10D馈线馈线 1/21/2馈线馈线 7/87/8馈线馈线
23、 14.0dB 11.1dB 6.9dB 3.9dB 2000MHz 约23dB 约18dB 10.7dB 6.1dB 2400MHz 约26dB 约21dB 12.1dB 7.0dB 电缆的选择电缆的选择 可以看出2000MHz的损耗与900MHz的损耗相差较大，在1.9GHz的频率以上一般不采用8D和10D馈线：?平层馈线中长度超过3m的馈线均使用1/2馈线；主干馈线中不使用8D/10D馈线。?平层馈线中长度超过30m的1/2馈线均需更换为7/8馈线；主干馈线中长度超过30m的1/2馈线均需更换为7/8馈线。合路方式合路方式 对于天线布放可以满足要求的覆盖面积较小或者结构简单的无源对于天线
24、布放可以满足要求的覆盖面积较小或者结构简单的无源覆盖系统，考虑直接共用整个室内分布。覆盖系统，考虑直接共用整个室内分布。GSM信源TD-SCDMA&GSM双频合路器天馈系统TD-SCDMA信源合路方式合路方式 如果原室内分布系统采用了有源设备（如干线放大器、光纤直放站等），因为这些设备基本都有选频模块，所以都不能共用。对于这一类型的室内分布系统，建议各系统独立建设主干线，只是共用整个分布系统的平层无源部分。TD-SCDMA&GSM双频合路器天馈系统TD-SCDMA&GSM双频合路器天馈系统GSM信源TD-SCDMA&GSM双频合路器天馈系统TD-SCDMA信源合路方式合路方式 有一些建筑物可能
25、会因为弱电井或线槽要供太多系统使用，造成新增线路困难的状况，这时候可以考虑共用干线的方式。GSM信源TD-SCDMA&GSM双频合路器TD-SCDMA&GSM双频合路器TD-SCDMA&GSM双频合路器天馈系统TD-SCDMA信源系统间干扰的主要类型系统间干扰的主要类型 发射机杂散 通过增加系统间隔离度可以减小干扰 接收机阻塞 通过增加系统间隔离度可以减小干扰 互调干扰（主要是三阶互调干扰）保证合路器件的无源互调抑制指标以减小干扰 控制接头质量及安装质量以减小干扰 各个系统之间隔离度的要求各个系统之间隔离度的要求 被干扰系统 GSM GSM CDMA 干扰系统 DCS 81dB 59dB 87
26、dB CDMA 82dB 82dB DCS 81dB 79dB PHS 84dB 82dB 84dB WCDMA 85dB 84dB 85dB WLAN 84.6dB 83dB 83dB PHS WCDMA 95dB 28dB 95dB 28dB 98dB 31dB 83dB 99dB 98.6dB 89dB WLAN 90dB 93dB 86dB 89dB 91dB 目录目录 室内分布系统设计思路室内分布系统设计思路?概述概述?信源和有源设备的选用信源和有源设备的选用?应用场景应用场景?平层分布系统的设计平层分布系统的设计?天线的布放天线的布放 工程常用天线工程常用天线?室内全向吸顶天线?室
27、内全向吸顶天线的特点 这种天线结构比较简单，增益较小，但制作工艺精度要求高。适合 于室内跨度较大的场合信号的覆盖。工程常用天线工程常用天线?室内定向吸顶天线?室内定向吸顶天线的特点 这种天线外观上与全向吸顶天线非常相似，但其内部通过新的设计 方式和工艺在方向图上实现了在特定方位上辐射强度增强的效果。使用 场合介于全向吸顶天线与定向壁挂天线之间。为室内信号的覆盖提供了 更多的解决方式。工程常用天线工程常用天线?室内定向板状天线?室内定向板状天线的特点 定向天线用于多用于类似楼道，走廊地形的信号覆盖。其内部结构 多为一组辐射振子加一块反射板。其增益要求不高，体积相对于基站定 向天线小了很多。工程常
28、用天线工程常用天线?定向窄波束天线?室内定向窄波束天线的特点 为了达到高增益的特点，此类天线采用了八木天线或者对数周期天 线的技术。能量区域集中，增益变大，相应也就形成了窄波束。采用八 木天线类型的产品工作带宽较窄，一般为单频段。而对数周期天线则可 以做到很宽的工作频带，且带内各项指标非常均衡。适用于对功率要求 更大的场合信号的覆盖。宽频定向吸顶天线宽频定向吸顶天线 壁挂灯式天线壁挂灯式天线 定向壁画式天线定向壁画式天线 天线布局天线布局 半开放环境天线布局(写字楼、酒店客房等)这类建筑外墙一般为玻璃窗/墙结构，信号衰减很小，建筑内部为开放的会议环境，受室外小区干扰大，对这种环境的天线布局整改
29、建议采用低输出功 ANT1300mmANT2率的多天线系统，将小区边缘ANT1 限制在建筑物内 ANT4ANT3300mm天线布局天线布局 框架结构建筑物天线布局（大型办公楼等）这类建筑物的特点是内墙多且厚，原GSM系统一般采用将天线安装在走廊上，天线的输出功率一般较大以保证房间内也有良好覆盖 天线布局天线布局 大面积开阔环境（地下停车场、大型超市等）这类环境的特点是面积大、视野开阔、阻挡物少。A10A8A9电梯覆盖电梯覆盖 八木天线由于增益高、方向性好、价格适中被广泛用于室内分布系统中对电梯的覆盖，特别是GSM900系统（平均每副天线可覆盖7层，有很高的性价比）使用最多。但受自身结构特点的限
30、制，八木天线不能在8852500MHz的宽频段内工作（衰减量太大，失去高增益的优势），所以在需要考虑到3G的室内分布项目时必须采取有效措施保证多网信号正常覆盖。可采取的方案有：?加装3G频段的八木天线；?泄漏电缆覆盖方式效果好，但成本太高，一般很少使用。?重点推荐用支持8852500MHz的板状天线对电梯做专项覆盖的方式。这种方式下，由于平板天线的增益有限，一般只能覆盖45层（20m）的距离；考虑到不同电梯轿箱对信号的损耗，并结合实际工程经验，建议用于电梯覆盖的定向天线入口功率在10dBm左右。天线覆盖能力 离天线超过5层的距离，信号覆盖效果差 天线覆盖能力天线覆盖能力 因为增加耦合器，使得最后一个天线入口功率太小，信号覆盖效果较差 天线的覆盖能力天线的覆盖能力 相同功率情况下的覆盖强度相同功率情况下的覆盖强度 2G覆盖区 吸顶天线 3G覆盖区 12dB Tx/RX 问题：问题：2G2G与与3G3G的覆盖半径的覆盖半径不同！不同！天线的覆盖能力天线的覆盖能力 解决方法：解决方法：天线分裂方式天线分裂方式。谢谢 谢谢
