【正文】 室內(nèi)分布系統(tǒng)培訓(xùn)資料一、室內(nèi)覆蓋分布系統(tǒng)現(xiàn)代都市中建筑物越來越高、越來越多、越來越密集，移動通信的無線電信號在其間受到阻擋而衰減，另外現(xiàn)代建筑多以鋼筋混凝土為骨架，再加上全封閉式的外裝修，對無線電信號的屏蔽和衰減特別厲害，很難進行正常的通信。在一些高層建筑物的低層，基站信號通常較弱，存在部分盲區(qū)；在某些超高建筑物的高層，又沒有覆蓋。在大多數(shù)的地下建筑，如地下停車場、地下商場、地鐵、隧道等場所，通常都是盲區(qū)。在大中城市的中心區(qū) ，基站密度都比較大，平均站距小于１ｋｍ，所以通常進入室內(nèi)的信號通常比較雜亂、不穩(wěn)定。特別是在一些沒有完全封閉的高層建筑的中、高層，進入室內(nèi)的信號非常雜亂，近處基站的信號、遠(yuǎn)處基站的信號通過直射、折射、反射、 繞射等方式進入室內(nèi)，信號忽強忽弱不穩(wěn)定，同頻、鄰頻干擾嚴(yán)重。手機在這種環(huán)境下使用，未通話時，小區(qū)重選頻繁，通話過程中頻繁切換，話音質(zhì)量差，掉話現(xiàn)象嚴(yán)重。在城市的邊緣區(qū)，基站密度小，站距大，在距基站較遠(yuǎn)的建筑物內(nèi)，因建筑材料對電磁波的損耗，移動通信用戶在室內(nèi)的通信也受到了很大的影響和限制。特別是移動通信的網(wǎng)絡(luò)覆蓋、容量、質(zhì)量是運營商獲取競爭優(yōu)勢的關(guān)鍵因素。網(wǎng)絡(luò)覆蓋、網(wǎng)絡(luò)容量、網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量從根本上體現(xiàn)了移動網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)水平，是所有移動網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作的主題，室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)正是在這種背景之下產(chǎn)生的?？傊?，進行室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)建設(shè)的直接理由是： 覆蓋方面，由于建筑物自身的屏蔽和吸收作用，造成了無線電波較大的傳輸衰耗，形成了移動信號的弱場強區(qū)甚至盲區(qū)。 容量方面，建筑物諸如大型購物商場、會議中心，由于移動電話使用密度過大，局部網(wǎng)絡(luò)容量不能滿足用戶需求，無線信道發(fā)生擁塞現(xiàn)象。 質(zhì)量方面，建筑物高層空間極易存在無線頻率干擾，服務(wù)小區(qū)信號不穩(wěn)定，出現(xiàn)乒乓切換效應(yīng)，話音質(zhì)量難以保證，并出現(xiàn)掉話現(xiàn)象?！? 室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)為上述問題提供了較佳的解決方案。其原理是利用室內(nèi)天線分布系統(tǒng)將移動基站的信號均勻分布在室內(nèi)每個角落，從而保證室內(nèi)區(qū)域擁有理想的信號覆蓋。2．室內(nèi)分布系統(tǒng)原理2．1 室內(nèi)分布系統(tǒng)的信號源的選取室內(nèi)分布系統(tǒng)的信源的選取應(yīng)綜合權(quán)衡系統(tǒng)容量、頻率資源、預(yù)期收益、投入成本、預(yù)期效果等多方面因素才能定奪。系統(tǒng)容量直接決定室內(nèi)分布系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，如容量太小將直接導(dǎo)致覆蓋區(qū)內(nèi)的信道堵塞、呼損率大幅提高、接通困難、掉話嚴(yán)重等一系列的嚴(yán)重問題。容量太大又會造成本過高和資源的巨大浪費，因此配置合理的室內(nèi)分布系統(tǒng)的容量非常重要。以下提供工程設(shè)計中的經(jīng)驗值：移動通信系統(tǒng)信道配置的選擇，可通過“愛爾蘭B公式”和所需覆蓋區(qū)域的業(yè)務(wù)量中直接估算出來。一個重要的規(guī)劃參數(shù)是在峰值小時的給定時刻，所有信道均被使用的概率，這個阻塞概率用來衡量一次呼叫嘗試由于沒有空閑信道而失敗的概率，愛爾蘭B公式在假定呼叫建立時刻及通話持續(xù)時間到服從泊松（Poisson）分布情況下，建立了平均信道數(shù)目、信道數(shù)目和阻塞概率之間的關(guān)系。下表給出了在不同信道數(shù)目和兩種呼損率（2﹪ 5﹪）時，用愛爾蘭表示的容量。呼損率：2﹪載頻數(shù)1234567信道數(shù)7142230374553容量（愛爾蘭）15222843比率呼損率：5﹪載頻數(shù)1234567信道數(shù)7142230374553容量（愛爾蘭）172540比率每個用戶的業(yè)務(wù)量定義為峰值小時期間的某一給定時刻，每一給定用戶進行通話的平均功率，其單位是愛爾蘭。，－，系統(tǒng)在某一時刻所能支持的用戶數(shù)量估算結(jié)果如下：呼損率：2﹪載頻數(shù)1234567信道數(shù)7142230374553容量（愛爾蘭）15222843支持用戶數(shù)（微蜂窩容量/每用戶愛爾蘭值）145410750110014001775021500支持用戶群體（按10﹪的撥打算）145041007501100014000177500215000支持的客流量（按10﹪手機擁有率）1450041000750011000014000017750002150000呼損率：5﹪載頻數(shù)1234567信道數(shù)7142230374553容量（愛爾蘭）172540支持用戶數(shù)（微蜂窩容量/每用戶愛爾蘭值）1854858501250158020002375支持用戶群體（按10﹪的撥打算）18504850850012500158002000023750支持的客流量（按10﹪手機擁有率）185004850085000125000158000200000237500平均每用戶忙時話務(wù)量：用戶呼損率: 2%直放站覆蓋區(qū)域的話務(wù)量不超過其施主基站話務(wù)量的40%當(dāng)直放站覆蓋區(qū)域的話務(wù)量超過其施主基站話務(wù)量的40%時，應(yīng)改換宏蜂窩或微蜂窩基站作信源。舉例話務(wù)量計算 室內(nèi)分布系統(tǒng)信源選擇的比較使用基站使用直放站1. 是否增加容量根據(jù)需要增加容量不能增加容量2. 信號質(zhì)量好一般3. 對網(wǎng)絡(luò)的影響小控制不好影響很大4. 是否需要傳輸設(shè)備需要不需要5. 是否需要重新頻率規(guī)劃需要不需要6. 是否需要調(diào)整參數(shù)需要支持7. 是否支持容量動態(tài)分配不支持(容量預(yù)分配)支持8. 是否支持多運營商不支持支持9. 安裝時間較長較短10. 投資較多較少2．2室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)組網(wǎng)如圖中所示，室內(nèi)分布系統(tǒng)主要由信號源設(shè)備（宏蜂窩基站、微蜂窩、光端機、光纜）；室內(nèi)有源放大設(shè)備（直放站、干線放大器）及其相關(guān)器件（同軸電纜、泄漏電纜、功分器、耦合器、合路單元、室內(nèi)重發(fā)天線）等組成。216。 室內(nèi)分布的組網(wǎng)分類l 室內(nèi)分布系統(tǒng)的組網(wǎng)按照信號源有以下幾種接入方式：(1) 宏蜂窩作信源接入信號分布系統(tǒng)；(2) 微蜂窩作信源接入信號分布系統(tǒng)； (3) 直放站作信源接入信號分布系統(tǒng)。分別論述如下： (1) 宏蜂窩作信源接入信號分布系統(tǒng)宏蜂窩耦合器功分器天線是以宏蜂窩基站作為信號分布系統(tǒng)的信號源。宏蜂窩作信號源容量大、覆蓋范圍廣、信號質(zhì)量好、容易實現(xiàn)無源分布、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化簡單，是室內(nèi)分布系統(tǒng)最好的接入方式。但宏蜂窩成本較為昂貴，且需有傳輸通路，建設(shè)周期長。(2) 微蜂窩作信源接入信號分布系統(tǒng)是以微蜂窩基站作為信號分布系統(tǒng)的信號源。由于微蜂窩本身功率較小，只適用于較小面積的室內(nèi)覆蓋，若要實現(xiàn)較大區(qū)域的覆蓋，就必須增加微蜂窩功放。與宏蜂窩相比微蜂窩成本較低、對環(huán)境要求不高、施工方便等，所以微蜂窩作信號源使用也較為廣泛。微蜂窩+功放接入信號分布系統(tǒng)微蜂窩微蜂窩干放天線功分器耦合器(3) 直放站作信源接入信號分布系統(tǒng)是利用施主天線空間耦合(無線直放站)或利用耦合器件直接耦合存在富余容量的基站信號(光纖 移頻)，再利用直放站設(shè)備對接收到的信號進行放大為信號分布系統(tǒng)提供信號源。直放站以其靈活簡易的特點成為解決小容量室內(nèi)分布系統(tǒng)的重要方式。安裝簡便靈活，設(shè)備型號也豐富多樣，在移動通信直放站中也扮演著重要的角色。直放站作信源接入信號分布系統(tǒng)有以下應(yīng)用方式：1) 無線直放站(通過直放站的施主天線直接從附近基站接收信號)　2) 光纖直放站(用耦合器從附近基站耦合部分信號通過光纖傳送到欲覆蓋區(qū)的直放站)光纖直放站BTS遠(yuǎn)端機3)移頻直放站近端機BTSl 室內(nèi)分布系統(tǒng)根據(jù)傳輸媒介分為：（1）射頻無源分布系統(tǒng)；（2） 射頻有源分布系統(tǒng)；3) 光纖分布方式 4) 泄露電纜分布方式1） 射頻無源分布系統(tǒng)源系統(tǒng)主要由分/合路器、功分器、耦合器、饋線、天線組成。無源系統(tǒng)沒有有源設(shè)備故所以障率低、可靠性高、幾乎不需要維護、且容易擴展。但信號在饋線及各器件中傳遞時產(chǎn)生的損耗無法得到補償，因此覆蓋范圍受信源輸出功率影響較大。信源輸出功率大時，無源系統(tǒng)可應(yīng)用于大型室內(nèi)覆蓋工程，如大型寫字樓、商場、會展中心等；信源功率較小時，無源系統(tǒng)僅應(yīng)于小范圍區(qū)域覆蓋，如小的地下室、超市等。如下圖：功分器耦合器壁掛天線信源吸頂天線2) 射頻有源分布系統(tǒng)有源系統(tǒng)主要由干線放大器、功分器、耦合器、饋線、天線組成。有源系統(tǒng)中的有源設(shè)備可以有效補償信號在傳輸中的損耗，從而延伸覆蓋范圍，受信號源輸出功率影響較小。有源系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于各種大中型室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)工程。如下圖：耦合器干放吸頂天線信源壁掛天線功分器3) 光纖分布方式光纖分布系統(tǒng)是采用光纖作為傳輸介質(zhì)，由覆蓋端機（主單元、接口單元）、遠(yuǎn)端覆蓋單元、天線、光分/合路器件組成。由于光纖損耗小，適合于長距離傳輸，該系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于大型寫字樓、酒店、地下隧道、居民樓等室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的建設(shè)。如下圖：主機光端機光端機光端機4) 泄露電纜分布方式信號源通過泄漏電纜傳輸信號，并通過電纜外導(dǎo)體的一系列開口，在外導(dǎo)體上產(chǎn)生表面電流，從而在電纜開口處橫截面上形成電磁場，這些開口就相當(dāng)于一系列的天線起到信號的發(fā)射和接收作用。它適用于隧道、地鐵、長廊等地形。如下圖：幾種信號分布方式的比較：信號分布方式優(yōu)點缺點1. 無源天饋分布方式成本低、無源器件，故障率低、無需供電，安裝方便、無噪聲累積、寬頻帶系統(tǒng)設(shè)計較為復(fù)雜、信號損耗較大時需加干放2. 有源分布方式設(shè)計簡單，布線靈活，場強均勻頻段窄，多系統(tǒng)兼容困難；需要供電，故障率高、有噪聲積累，造價高3. 光纖分布方式傳輸距離遠(yuǎn)，布線方便，性和傳輸質(zhì)量好。造價高4. 泄漏電纜分布方式場強分布均勻，可靠性高；頻段寬，多系統(tǒng)兼容性好。造價高，覆蓋半徑小。 確定了室內(nèi)分布系統(tǒng)的信源的接入方式和信號的分布方式即完成室內(nèi)分布系統(tǒng)的組網(wǎng)方案。2．3多系統(tǒng)共用信號分布系統(tǒng)組網(wǎng)隨著地鐵、大型展館、大型建筑群的出現(xiàn)室內(nèi)分布系統(tǒng)也出現(xiàn)新的特點。多運營商、多種通信制式共用信號分布系統(tǒng)成為被廣泛應(yīng)用的解決方法。（增加分析部分見機場資料）多個運營商的投資,大量的基礎(chǔ)設(shè)施對網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)速度大大的提高和降低建設(shè)成本。POI是信號公共的輸入輸出平臺其實現(xiàn)功能如下：(POI－公共輸入輸出平臺)POI參數(shù)工作頻段CDMA800825～835MHz/870～880MHz GSM900909～915MHz/954～960MHzDCS18001745～1755MHz/1840～1850MHz3G1920～1980MHz/2110～2170MHz帶內(nèi)插損≤5dB （3G）≤ (其它)最大輸入功率（dBm）CDMA80043/載頻，1載頻GSM90040/載頻，2載頻（954～960MHz）DCS180043/載頻，2載頻輸出端口 兩組TX、RX互調(diào)抑制 110dBc帶外抑制 80dBc駐波比VSWR 輸入輸出阻抗 50Ω系統(tǒng)發(fā)射/發(fā)射隔離度 30dB系統(tǒng)發(fā)射/接收隔離度 80dB監(jiān)測功能 具備基站端中國聯(lián)通CDMA(1載波輸入)中國聯(lián)通GSM900(2載波輸入)中國聯(lián)通GSM1800(1載波輸入)3G系統(tǒng)預(yù)留三個運營商接口216。 實現(xiàn)多頻段、多系統(tǒng)的信號共路雙向或單向傳輸如下圖：POIGSMDCSCDMA3G室內(nèi)分布系統(tǒng)216。 實現(xiàn)同頻段、同系統(tǒng)的多運營商信號共路雙向或單向傳輸如下圖：POIBTS1BTS3BTS2BTS4室內(nèi)分布系統(tǒng)多系統(tǒng)共用信號分布系統(tǒng)組網(wǎng)就是把多頻段、多系統(tǒng)、多運營商的信號通過POI設(shè)備（公共輸入輸出平臺）共用信號分布系統(tǒng)的組網(wǎng)方式。216。 共用信號分布系統(tǒng)組網(wǎng)時系統(tǒng)間的干擾協(xié)調(diào)例如:CDMA800MH和900MHz:由于800MHz頻段CDMA數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)基站發(fā)射頻段為870—880MHz， 900MHz頻段GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)基站接收頻段885915MHz，兩系統(tǒng)之間只有5MHz保護帶。因此在多系統(tǒng)共用信號分布系統(tǒng)組網(wǎng)時CDMA800下行雜散發(fā)射對GSM900的上行輸出干擾應(yīng)給予合理的協(xié)調(diào)。依據(jù)信部無〔2002〕65號文精神協(xié)調(diào)如下：1) 800MHzCDMA系統(tǒng)基站和直放機在帶外各頻段雜散發(fā)射的核準(zhǔn)限值頻率范圍測試帶寬極限值檢波方式9kHz～150 kHz1 kHz36dBm峰值150 kHz～30MHz10 kHz36dBm峰值30MHz～1GHz100 kHz36dBm峰值1GHz～1MHz30dBm峰值806MHz～821MHz100 kHz67dBm有效值885MHz～915MHz100 kHz67dBm有效值930MHz～960MHz100 kHz47dBm峰值～100 kHz47dBm峰值～100 kHz47dBm峰值發(fā)射工作頻帶兩邊各加上1MHz過渡帶內(nèi)的噪聲電平100 kHz22dBm有效值2) 800MHz頻段CDMA系統(tǒng)的發(fā)射天與900MHzGSM系統(tǒng)的接收天線之間水平距離與加裝濾波器值的關(guān)系（待續(xù)）（接上文）3) 濾波器值的關(guān)系CDMA在885915MHz頻段帶外雜散發(fā)射限