【正文】 L(d)距離連接點(diǎn)一定距離處的泄漏電纜損耗 L( d )= 衰減損耗 * 距離 d 七、光纖分布式天線系統(tǒng) 一種克服長(zhǎng)的饋線電纜損耗大的解決方案是使用光纜 。 這種應(yīng)用可使分配的射頻信號(hào)沒有大的 損耗 。 它的原 理是在饋源 (BST 或直放站 )和天線之間使用光纖 。 附屬部件是需要電光 /光電轉(zhuǎn)換器件 。 光端主機(jī) (MU) 被放置在 BTS 處 ,它把 BTS 的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào) 。 在這過程中信號(hào)也 可以放大 ,以消 除在轉(zhuǎn)換過程中信號(hào)的損失 。 光信號(hào)被分配到遠(yuǎn)端的天線處的遠(yuǎn)端光端機(jī) (RU),RU 放大光信號(hào)并轉(zhuǎn)換為電信號(hào) 。 MU 與 RU 是雙向的 (電 — 光 — 電 )。 通常 MU能連接的 RU 的有一個(gè)最大 數(shù)目 ,廠 商能提供的最大數(shù)目是 24。 對(duì)于每一個(gè) RU 必須有兩根光纖 ,一個(gè)用于上行 ,一個(gè)用于下行 。 此外 MU 和 RU 的運(yùn)行還需要有電源 。 由于 MU 的最大輸入有一個(gè)限制 ,該值比 BTS 的最小輸出要 小 ,因此 在 BTS 和 MU之間的下行通路上需要一個(gè)衰減器 (Attenuator 1 DL) 來衰減信 號(hào) 。 此外 ,在上行方向的同一處也需要一個(gè)衰減器 ,以保護(hù)BTS 不出現(xiàn)阻塞和降低輸入的三階互調(diào)產(chǎn)物 。 基本上在需要很長(zhǎng)的電纜時(shí)光纖系統(tǒng)被建議使用 。 可能應(yīng)用的地方如大的校園設(shè)施 ,公司的建筑 。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 圖 是應(yīng) 用光線分布式系統(tǒng)的組成圖 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 第 四 章 A 市室內(nèi)分布系統(tǒng)設(shè)計(jì) 在這部分舉出一個(gè)帶有電梯和地下部分的多層建筑的室內(nèi)覆蓋的設(shè)計(jì)例子首先 :給出電梯覆蓋的方法 ,接著是整個(gè)大樓的射頻設(shè)計(jì)的步驟和計(jì)算 ,這 里假定是 GSM900MHz 。 需要說明的是室內(nèi)分布式系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)計(jì)算因?qū)嶋H的環(huán)境不一樣 ,應(yīng)按實(shí)際工程進(jìn)行具體的計(jì)算 ,本文僅是講述設(shè)計(jì)過程的舉例 ,計(jì)算中所用的饋線損耗 ,天線增益使用表格中給出的參數(shù) ,附表中給出了實(shí)際的分布式天線的器件和參數(shù)。 第一節(jié) 電梯覆蓋 電梯覆蓋有兩種解決方式。一是用泄漏電 纜 ,一種 是用安裝在電梯里的用跳線連接在一起的雙付天線。見圖 梯里的信號(hào)由電梯外的信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)來提供 ,使用雙付天線 ,一付天線安裝在電梯里 ,一付安裝在電梯外的頂部 ,信號(hào)由安裝在電梯井的頂部的天線提供 ,電梯井頂部的天線用定向天線 ,它和在電梯頂上的天線的波束方向正對(duì) ,電梯里的天線可以用定向的 ,也可以用全向的 ,主要由視覺上考慮 ,在電梯里的 EIRP 由下式 計(jì)算 : EIRPlift = Pbts Closs + Atx PathLoss + Arx Jloss + Adon 圖 電梯覆蓋用雙付天線或泄漏電纜 (虛線 ) 表達(dá)式 中 : Pbts BTS 輸出功率 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 Closs BTS 和電梯井的發(fā)射天線的電纜 Atx 電梯井的發(fā)射天線的增益 PathLoss 在電梯井中的信號(hào)路徑損耗 Arx 在電梯上的接收天線增益 Jloss 在電梯里連接兩天線的跳線損耗 Adon 在電梯里的天線增益 圖 隧道傳播路徑損耗圖 在電梯井中的信號(hào)路徑損耗 PathLoss 可由圖 所示的得出。 可參看隧道電波傳播模型 在圖 中的圖表 (僅指測(cè)試曲線 ),觀察得知 ,信號(hào)在靠近發(fā)射天線附近波動(dòng)很劇烈 ,在一定得距離處后信號(hào)衰減逐漸增大。但是 ,衰減并沒有想象中大 ,主要是由于傳播的管道效應(yīng) ,因此信號(hào)可以在管道中傳播 ,傳向接收器。另一種解決方案是在電梯井里使用泄漏電纜，在電梯里的信號(hào)有下式計(jì)算 : Signallift=Pbts Closs Cpl Ctx(m) Eloss 式中 : Pbts:BTS 的輸出功率 Closs:BTS 和泄漏電纜連接點(diǎn)之間的電纜損耗 Cpl:泄漏電纜的耦合損耗 Ctx(m):距離 m米的泄漏電纜的饋線損耗 Eloss:電梯廂損耗 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 使用泄漏電纜比起天線方式的優(yōu)點(diǎn)是不管電梯在天線井中的何處位置泄漏電纜能提供均衡的信號(hào)， 饋線電纜的損耗是每 100 米大約 5 dB/ 900MHz 或 8dB /1800MHz 對(duì)于 7/8”電纜，用天線方式時(shí)，損耗主要取決于電梯到發(fā)射天線的距離，這兩種方式應(yīng)根據(jù) EIRP 值的計(jì)算和方案的成本來考慮。 第二節(jié) 樓內(nèi)覆蓋設(shè)計(jì) 圖 樓層覆蓋示意圖 在此考慮一個(gè) 9 層樓高 (每層 4 米 )帶有地下層 (停車場(chǎng) )的建筑。大樓有 2 部 電梯 ,大 樓每層在高峰時(shí)有 100 人 ,有移 動(dòng)電話的占 60%,按呼 損 2%,每用戶話務(wù) 。 Tfloor = 100 * 60% * = Erl。假定在經(jīng) 過站點(diǎn)考察和測(cè) 量后 ,決定在 每層樓安裝 5個(gè)全向的吸頂天線 .每個(gè)天線所需的最小的 EIRP 值是 18 dBm。饋線電纜可以從天花板的夾層中走線 ,在樓層里到天線的 最長(zhǎng)距離是 21 米?？梢允褂?1/2”電 纜 ,由于容易彎曲 ,它 不需要使畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 用另 外的跳線 ,經(jīng)過 計(jì)算損耗不大。 A,B,C 樓層 EIRP 的計(jì)算。為簡(jiǎn) 化計(jì)算 ,連接損 耗和插入損耗未計(jì)算入單位 (dBm) 。 表 A,B,C 樓層 EIRP 的計(jì)算 A1 B1 C1 D1 E1 L1 H1 BTS 功率 36 36 36 36 36 36 36 BTS 跳線 1 1 1 1 1 1 1 BTS 功分器 S3 A 樓層間饋線損耗 A 層功分器 S3 A 層饋線損耗 A 層功分器 S2 3 3 3 3 B 樓層間饋線損耗 0 0 0 0 0 0 0 B 層功分器 S3 0 0 0 0 0 0 0 B 層饋線損耗 0 0 0 0 0 0 0 B 層功分器 S2 0 0 0 0 0 0 0 C 樓層間饋線損耗 0 0 0 0 0 0 0 C 層功分器 S3 0 0 0 0 0 0 0 C 層饋線損耗 0 0 0 0 0 0 0 C 層功分器 S2 0 0 0 0 0 0 0 天線增益 2 2 2 2 2 2 2 EIRP 表 A,B,C 樓層 EIRP 的計(jì)算 (2) A2 B2 C2 D2 E2 A3 B3 C3 D3 E3 BTS 功率 36 36 36 36 36 36 36 36 36 36 BTS 跳線 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 BTS 功分器 S3 A 樓層 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 間饋線損耗 A 層功分器 S3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 A 層饋線損耗 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 A 層功分器 S2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 B樓層間饋線損耗 0 0 0 0 0 B層功分器 S3 0 0 0 0 0 B層饋線損耗 0 0 0 0 0 B層功分器 S2 3 3 3 3 0 0 0 0 0 0 C樓層間饋線損耗 0 0 0 0 0 C層功分器 S3 0 0 0 0 0 C層饋線損耗 0 0 0 0 0 C層功分器 S2 0 0 0 0 0 3 3 3 3 0 天線增益 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 EIRP 表 地下和地下層的 EIRP 計(jì)算值 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 G1 G2 G3 G4 G5 F1 F2 BTS 功率 36 36 36 36 36 36 36 BTS 跳線 1 1 1 1 1 1 1 BTS 功分器 S4 6 6 6 6 6 6 6 底層間饋線損耗 底層功分器 S3 0 0 底層饋線損耗 4 0 0 底層功分器 S2 3 3 3 3 0 0 0 地下層間饋線損耗 0 0 0 0 0 地下層功分器 S2 0 0 0 0 0 3 3 7/8”耦合損耗 0 0 0 0 0 69 69 泄漏電纜損耗 0 0 0 0 0 天線增益 2 2 2 2 0 0 EIRP 上表中的一些器件的說明如下 : BTS 跳 線 :連接 BTS 和從 BTS 出來的第 1 個(gè)功分器的電纜損耗 樓層間饋線 損耗 :在兩層樓間的電纜損耗 ,假 定電纜長(zhǎng) 7 米 ,1/2” 功分器 S3 :一分三功分器 ,每 一路輸出損耗約 dB,為 簡(jiǎn)便未將插入損耗計(jì)算在內(nèi)。 功分器 S2:一分二 功分 器 ,每一路 輸出損耗約 3 dB,為簡(jiǎn) 便未將插入損耗計(jì)算在內(nèi)。 層饋線損 耗 :在同一 樓層內(nèi)的饋線損耗 EIRP 的計(jì)算 顯示 ,對(duì)于多 數(shù)天線輻射的功率近似相同。如按最小所需 EIRP=18dBm,還余有一些功率余量。對(duì)于其它樓層的計(jì)算類似。下面進(jìn)一步計(jì)算地面層和地下層的情況。 在底層為了使大廳入口處獲得良好的覆蓋 ,將使用掛在墻上的平板天線。平板天線的主波束方向正對(duì)著建筑物中央 ,這樣大廳入口處的信號(hào)有很強(qiáng)的 信號(hào) ,而由 于背向的抑制 ,信號(hào)傳播到建筑物外的信號(hào)減弱了在地下使用兩段泄漏饋電電纜 F1 長(zhǎng) 50 米 , F2 長(zhǎng) 90 米 ,7/8”，每100 米衰減 5dB。 BTS 輸出端使用一分四功分器 S4,提 供 4 路分 支 ,每 一路分支功率約降低 6dB。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 圖 A B C 樓層天線布放圖示 如果替代 3 個(gè)微 蜂窩 ,也可能使 用放置在某一處的宏蜂窩。最好是安放在樓層的中部 ,例如 E 層。在這 種情況下 ,有兩段垂直布置的電纜 ,使用功分器分配信號(hào)給 每樓層的天線。在樓層間的垂直面可用 7/8” 饋線 1/2”用在樓層的平面內(nèi)來分配信號(hào)。圖 是這種方案的圖示。 由于在 BTS 和連 續(xù)的樓層間距離不等 ,距離長(zhǎng) ,使用了不等功分器 ,以提供功率 近似相等的信號(hào)到各樓層的天線。表 列出了計(jì)算出的每個(gè)功 分器的損耗和 EIRP 值 ,每層的天線的EIRP 值未包含在表 中 ,它 可由類似前面 3 個(gè)微蜂窩的計(jì)算得出。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 圖 用一個(gè) BTS 的室內(nèi)覆蓋圖示 表 圖 中的信號(hào)損耗計(jì)算 A 層電梯 A B C D E BTS 功率 (dbm) 46 46 46 46 46 46 3dB 功率分配 3 3 3 3 3 3 E 層饋線損耗 第 1 個(gè)功分器損耗 D 層饋線損耗 0 第 2 個(gè)功分器損耗 0 C 層饋線損耗 0 0 第 3 個(gè)功分器損耗 0 0 B 層饋線損耗 0 0 0 第 4 個(gè)功分器損耗 1 1 7 0 0 0 A 層饋線損耗 0 0 0 0 第 5 個(gè)功分器損耗 1 7 0 0 0 0 總 EIRP(dbm) 39 33 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32 上表中功分器的一個(gè)輸出口的 EIRP 值 39 dBm 是較高的 值 ,可以 用來提供電梯井和電梯的覆蓋。如果信號(hào)電 平高 ,而可 能帶來干擾的問題時(shí) ,就要應(yīng)用衰減器宏蜂窩的輸出功率是40W (46dBm ),如果需要 ,可以 降低 BTS 的靜態(tài)功率。 BTS 可提供多個(gè) TRX,如 BTS3X。在使用宏蜂窩 時(shí) ,如果在宏蜂窩的機(jī)頂輸出口上接饋線 ,則可在大樓內(nèi) 規(guī)劃一個(gè)獨(dú)立的微小區(qū)。如果需要就要使用不同的饋線來接入各獨(dú)立的覆蓋區(qū) 。 超過 3個(gè)微蜂窩的解決方案的優(yōu)點(diǎn)是小區(qū)容量的配置靈活 ,如果是一個(gè)機(jī)柜定義 3 個(gè)小區(qū) 那么依話務(wù)量的需求 ,小區(qū)可配置成 1/2/3 或 2/2/2 或 1/1/4 等。這些配置在宏蜂窩上不需要附加的部件 ,宏蜂窩也可提供比微蜂窩大的功率。但是宏蜂窩體積大 ,又重 ,安裝空間難找。微蜂窩容易安裝 ,不需要專門的房間。在發(fā)生故障時(shí)的影響程度不一樣。宏蜂窩一旦發(fā)生故障 ,整個(gè)室內(nèi)覆蓋要受影響 ,而用多個(gè)微蜂窩則會(huì)降低故障影響面。 第三節(jié) 頻率規(guī)劃 在室內(nèi)覆蓋設(shè)計(jì)中 ,頻率規(guī)劃是建立在測(cè)試基礎(chǔ)上的。一些運(yùn)營(yíng)者留有少量的頻道用于微蜂 窩 ,宏蜂窩沒有使用這些頻道 ,這種策略很好 ,可是頻道數(shù)有限 ,多數(shù)情況下 ,運(yùn)營(yíng)者沒有專門留有微蜂窩用的頻率。為了找到室內(nèi)應(yīng)用的最好的頻率 ,最好是進(jìn)行室內(nèi)信號(hào)的測(cè)試 ,選出信號(hào)電平最弱的頻率這在高層建筑中尤為重要 ,外部小區(qū)經(jīng)常處于樓層的視線范圍內(nèi) ,在高層接收 到的外部小區(qū)信號(hào)雜亂。而重要的又是要找出 BCCH 用的頻點(diǎn)。如果外部小區(qū)使用跳 頻 , 室內(nèi)小區(qū)也可使用同外部小區(qū)同樣的 MA 表 ,或使 用自己選出的 C/I 值好的頻道組成的 MA表。當(dāng)室內(nèi)