室內分布系統、直放站技術簡介2011年1月室內分布系統概述

室內信號存在的問題由于建筑屏蔽、隔墻、樓層、信號多徑衰落的影響，會導致如下問題：導頻污染、孤島效應（建筑頂部）盲區、弱信號區（電梯、地下室）網絡繁忙（大型商場、展覽中心）乒乓效應（建筑中部）室內分布系統概述

室內分布系統產生的背景★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弱區甚至盲區。★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，局部網絡容量不能滿足用戶需求，無線信道發生擁塞現象。★質量方面：建筑物高層空間極易存在無線頻率干擾，服務小區信號不穩定，出現乒乓切換效應，話音質量難以保證，并出現掉話現象。室內分布系統主要作用室內分布系統在無線接入網中所處的位置MSCBSCBTSBTSMSCHLRVLREIRVLRABCDEFGAuCH室分室分室內分布系統主要作用室內分布系統的主要作用盲區覆蓋劃分微小區，吸納話務量解決無線網絡的乒乓效應、孤島效應、導頻污染等提高網絡服務質量室內分布系統主要作用乒乓效應導頻污染室內分布系統基本組成室內分布系統的兩大基本組成部分信源部分：宏基站、微蜂窩、BBU+RRU、直放站天饋部分：饋線、功分器、耦合器、天線等室內分布系統分類C區A區B區覆蓋端機C覆蓋端機B覆蓋端機A光纖光纖光纖中繼端機基站設備光纖直放站系統蜂窩分布系統移頻直放站系統無線同頻直放站系統室內分布系統分類

室內分布系統主要可分為

射頻無源分布系統射頻有源分布系統光纖分布系統室內分布系統分類無源天饋分布系統★信源：微蜂窩、宏蜂窩或RRU（采用直接接入方式）★分布方式：無源天饋分布系統（由無源器件如耦合器、功分器、接頭、電纜饋線和室內天線組成）。★應用場合：適用于一些話務量較高的場景。★作用：將微蜂窩、宏蜂窩或RRU信號最大限度的、最均勻的分布到室內各個區域，改善覆蓋效果，提高通話質量。同時也可節約分布系統的投資。室內分布系統分類壁掛天線BTS微蜂窩基站接入耦合器干線放大器耦合器二功分器吸頂天線壁掛天線吸頂天線二功分器二功分器耦合器耦合器吸頂天線有源天饋分布系統室內分布系統分類有源天饋分布系統有源天饋分布系統用于較大型的建筑覆蓋。在無源天饋分布系統的基礎上增加干線放大器或直放站等有源放大設備，以補償信號在傳輸過程中的損耗，延伸覆蓋面積。可解決孤島效應、乒乓效應嚴重區域的信號質量問題。室內分布系統分類光纖分布系統電源監控單元接口單元D接口單元C接口單元B接口單元A主單元CombaCombaCombaComba主機GSM900BTS遠端單元2遠端單元1遠端單元3遠端單元4光纖GSM900/1800室內覆蓋GSM1800BTS室內分布系統分類光纖分布系統

主要利用光纖來進行信號分布。適合于大型和分散型室內環境的主路信號的傳輸。室內分布系統總結

★總的來說，信號分布系統根據覆蓋區域的具體情況，組合無源、有源、光纖、泄漏等方式，進行綜合性的分析。

★一個完備的室內分布系統應能夠通過一個特定的接口，取得基站的下行信號，均勻地分布到指定場所的每一處。同時，又將這場所的每一處的基站上行信號收集到后，均勻地送達特定的接口。

★構成室內分布系統的主要設備是：饋線、天線、干線放大器、延長放大器以及耦合、功分等無源器件。在系統設計上主要考慮的是能量分配的問題。室內分布系統勘測勘測目的

勘測工作目的是調查了解目標覆蓋點的周圍環境、信號情況，從而確定工程的覆蓋深度以及采用方式。勘測工作是整個項目至關重要的環節，該項工作的質量好壞直接影響到整個項目的成敗，因而勘測工作必須考慮周到，考察詳細，提供完整、詳盡的勘測報告，以便于后續工作的開展。勘測工具

測試手機、路測儀器、GPS、建筑物平面圖、數碼相機、模擬測試儀器、卷尺、八木天線、空白勘測記錄表等。室內分布系統勘測信源選擇

根據話務量預測及無線信號情況，結合建設方網絡建設策略，確定站點選用的信號源。如站點話務量潛力較大，為增加收入應以蜂窩作為信源；如為補盲覆蓋，則采用直放站作為信源較為經濟，而覆蓋區若存在諸如GSM乒乓效應等情況建議采用蜂窩作為信源，次之可采用光纖或移頻直放站、微波直放站來解決。若采用無線同頻直放站，施主天線應置于可接收到良好信號的低層（4-8層）,避免引入干擾信號。隨著網絡的不斷發展，網絡數據業務傳輸速率和網絡信號質量有著密切的關聯，因此直放站在選取施主信號時一定保證使用高質量的信號。室內分布系統勘測信源選擇

施主天線位置盡可能低

施主天線水平半功率角盡量窄52220安捷倫接收機15~30度室內分布系統勘測模擬測試

根據初步方案的天線布放位置進行模擬測試。各代表樓層的天線必須進行模擬測試，最終確定天線的布放位置。模測內容包括：同層測試、隔層穿透測試、電梯穿透測試、樓梯穿透測試、泄漏測試。室內分布系統設計

設計原則：利用信號源原有輸出功率進行覆蓋設計，先做局部設計，再做整體設計。根據模擬測試結果，采用功率反推法確定布放天線位置和應饋功率。對于抑制漫游信號，最小覆蓋電平應比當前信號電平高6dB以上。對于吸納話務量，最小覆蓋電平應比當前信號電平高6dB以上。對于乒乓效應和孤島效應，最小覆蓋電平應比當前信號電平高6dB以上。切換區的確定，一般選擇人員流動較少的區域。對于微蜂窩信源，為防止信號外泄，一般在覆蓋區域邊緣采用定向天線，或采用“多天線、小信號”原則。對于系統必須增加多臺干放的，干放嚴格按并聯方式設計。室內分布系統設計功率反推法確定天線應饋功率干擾信號場強：-65dBm模擬信號源功率：10dBm模擬信號接收場強：-55dBmAB如右圖所示，擬在A點安裝天線，通過模擬測試在B點接收信號強度為-55dBm，同時B點接收干擾信號強度為-65dBm。根據功率反推法，要抑制干擾信號，則須使該點覆蓋場強高于干擾信號6dB，即使該點覆蓋場強達到-65dBm+6dB=-59dBm；而通過模擬測試得出AB點間的信號損耗為10-（-55）=65dB；因此若考慮覆蓋B點，A點天線應饋功率為-59dBm+65dB=6dBm。室內分布系統設計電梯覆蓋設計ANT1-14F/10dBmANT1-8F/12dBmANT1-(-1)F/10dBmANT1-6F/12dBm14F7F-1FA梯B梯-56dBm-58dBm-70dBm-71dBm1F3F10F-75dBm-80dBm-73dBm-78dBm交錯覆蓋方式ANT1-8F/12dBmANT2-8F/12dBmANT1-6F/12dBmANT2-6F/12dBm14F7F-1FA梯B梯-89dBm-82dBm-90dBm-85dBm1F3F10F-74dBm-76dBm-70dBm-72dBm普通覆蓋方式對數周期覆蓋方式室內分布系統設計電梯覆蓋設計ANT1-6F/14.2dBmANT2-6F/14.3dBmANT1-14F/12.2dBmANT2-14F/12.2dBmT1-14FT2-14F15FPS2-16F樓梯間14F6F1F-1FFrom：PS1-16FA梯B梯-61dBm-57dBm13F-53dBm-65dBm-58dBm-67dBm-52dBm-69dBm-70dBm12F5F若壁掛天線安裝在電梯井道內，主瓣方向指向電梯廳，該覆蓋模式可應用在電梯廳信號不良的情況，既可以覆蓋電梯廳又可以覆蓋電梯箱。壁掛天線安裝在電梯井道內，主瓣方向垂直朝上或朝下，該覆蓋模式應用在電梯廳信號良好的情況，天線只覆蓋電梯井道。壁掛天線覆蓋方式室內分布系統設計電梯覆蓋設計1F室內吸頂天線2F3F4F5F6F7F8F

電梯全向吸頂天線覆蓋方式室內分布系統設計電梯覆蓋設計主機主機隨行電纜覆蓋方式室內分布系統設計電梯覆蓋設計泄漏電纜覆蓋方式主機電梯箱室內分布系統設計電梯覆蓋設計高動態線性放大器覆蓋方式

電梯井內場強>-60dBm接收天線電梯放大器放置于轎廂頂部轎廂內發射天線功率為-30~0

dBm電梯轎廂饋線由頂端沿原有線（如電源線）進入轎廂內部電梯井壁室內系統天線,注入功率10dBm室內分布系統設計電梯覆蓋設計注意問題

無論采用哪種方式的電梯覆蓋方案，應保持電梯廳與電梯井道內的信號為同一小區信號，至少應有足夠的信號強度來保證順利切換。要求對建筑物一層大堂等人員流動較大的電梯廳，進行重點覆蓋。室內分布系統實施

各項工程規范按建設方和設計院要求執行。分布系統直放站設備調測項目：基本工作頻帶、帶內平坦度、接收信號功率、輸出信號功率、增益、收發信隔離度、駐波比、噪聲電平、互調干擾、帶外雜散波、帶外抑制度、輸出光功率、接收光功率等。測試工具：測試手機、手提電腦、天饋線測試儀、卷尺、頻譜儀等室內分布系統實施在直放站的輸入端測試上行噪場電平（對于光纖直放站，在中繼端機的輸入端測試上行噪聲電平）。要求到達施主基站的噪聲電平小于-120dBm。設直放站上行噪聲電平為PNR，從施主基站到直放站輸入端的信號損耗為Lp，則要求直放站上行噪聲電平：PNR〈-120dBm+Lp。

上行噪聲的測試典型上行噪聲波形室內分布系統實施

室內分布系統整體測試信號強度要求不低于設計要求。通話質量要求話音清晰無噪聲，無斷續，無串音，無單通現象。切換測試進行室內、室外之間的通話切換測試。掉話率要求在通話測試過程中掉話率不得高于1%。效果分析對于室內覆蓋系統的施主小區及相鄰小區分別做開通前和開通后的話務統計，要求其各項指標均達到要求，并與預期效果作分析比較。

直放站（中繼器）屬于同頻放大設備，是指在無線通信傳輸過程中起到信號增強的一種無線電發射中轉設備。直放站的基本功能就是一個射頻信號功率增強器。直放站在下行鏈路中，由施主天線現有的覆蓋區域中拾取信號，通過帶通濾波器對帶通外的信號進行極好的隔離，將濾波的信號經功放放大后再次發射到待覆蓋區域。在上行鏈路中，覆蓋區域內的移動臺手機的信號以同樣的工作方式由上行放大鏈路處理后發射到相應基站，從而達到基站與手機的信號傳遞。

直放站可以擴大已建移動通信基站的覆蓋范圍，是解決盲區、邊遠地區移動通信的最經濟有效的手段。直放站系統概述擴大服務范圍，消除覆蓋盲區，如高山，建筑物，樹林等阻擋物而形成的信號盲區；在郊區增強場強，擴大郊區站的覆蓋；沿高速公路架設，增強覆蓋效率；解決室內覆蓋，如大型建筑物內信號衰減信號盲區、地下商城、地鐵、遂道等衰減信號盲區；將空閑基站的信號引到繁忙基站的覆蓋區內，實現疏忙；其它因屏蔽不能使信號直接穿透之區域等。

直放站系統主要作用直放站系統分類從安裝場所來分有室外型機和室內型機。從傳輸帶寬來分有寬帶直放站和選頻直放站。從傳輸方式來分有無線同頻直放站、光纖傳輸直放站和移頻傳輸直放站。從傳輸信號類型和處理方式分數字直放站和模擬直放站。從供電方式不同,又有太陽能、風能直放站。直放站系統分類

無線直放站基站施主天線用戶天線主機

施主天線空間耦合無線接收基站信號，經主機放大后通過饋線饋入用戶天線，由用戶天線向覆蓋區發射，并為覆蓋區的移動臺接收上行信號，向基站發射。

無線直放站直放站系統分類無線直放站從其對無線信號的選擇方式可分為:頻段選頻方式和載波選頻方式●

頻段選頻無線直放站●載波選頻無線直放站中頻頻段選頻無線直放站載波選頻無線直放站

光纖直放站直放站系統分類按與基站的耦合方式可分為:無線空間耦合、直接耦合按傳輸方式可分為:普通方式、波分復用、同纖傳輸按所帶覆蓋端數目可分為:點對點、點對多點直放站系統分類

移頻直放站

基站或微蜂窩作為一點對多點覆蓋系統的網絡信源，可通過兩種鏈路鏈接。其一、直接耦合基站或微蜂窩信號。其二、通過無線方式耦合基站或微蜂窩信號。近端機通過直接耦合或無線耦合方式獲取信源信號F1，并將F1信號轉換為鏈接信號F2，同時將F2信號發送給遠端機。遠端機通過無線耦合方式接收近端機發射的鏈接信F2，并將F2信號轉換為信源信號F1，對覆蓋區進行覆蓋。直放站系統勘測勘測工具

測試手機、路測儀器、GPS、電子地圖、數碼相機、模擬測試儀器、卷尺、八木天線、板狀天線、空白勘測記錄表等。主要勘測項目

地理位置地貌（GPS信息）、距離施主基站的距離、工程點地形特點、用指北針確定施主天線和用戶天線的方向、用電情況調查、接地情況調查。直放站系統勘測路測路線選擇

工程點周圍小路、建筑物內部測試、坐汽車沿公路測試、坐火車沿鐵路測試。信源選擇

選取原則同室內分布系統相同。直放站系統勘測模擬測試（隔離度測試）頻譜分析儀（綜測儀）點頻信號輸出RFOUTRFIN施主天線覆蓋天線隔離度：表指無線直放站覆蓋天線端口與施主天線之間信號的損耗測量方法(采用頻譜儀測量)：把頻譜儀的RFOUT端口連接到覆蓋天線端，RFIN端口連接到施主天線端，連接方式如上圖所示。調頻譜儀（信號發生器）產生一個中心頻率為工作頻帶內測試信道（空閑信道）的頻率、信號強度為20dBm的點頻信號PT，通過RFOUT端口饋入覆蓋天線發射出去。用頻譜儀觀測從施主天線接收的從覆蓋天線發射過來的信號PR，則隔離度I=PT-PR，單位是dB。直放站系統勘測隔離度要求施主天線前后比F/BD覆蓋天線前后比F/BP障礙物損耗LW隔離度計算如下：I=F/BD+LW+F/BP+LP收發隔離要求：I-1５≥GREP式中F/BD：施主天線前后比；F/BP：覆蓋天線前后比；LW：障礙物損耗LW；GREP為直放機的增益；LP：自由空間傳播損耗；LP=32.4+20logD+20logF；D：兩天線間距離，單位km；F：頻率，單位MHz。直放站系統設計

設計原則：收發信隔離度大于系統增益15dB。計算天線口功率時不含天線增益。系統設計方案中必須保證上下行增益平衡，上行不干擾基站。信源選擇：頻段選頻直放站：用于施主小區信號強度>次強小區信號強度6dB。載波選頻直放站：用于施主小區信號強度與次強小區信號強度相差不大，抑制多頻點交調產物，雜散干擾，保證主機輸出功率時。光纖直放站：主要用于無法選取施主小區信號時，傳輸距離遠。移頻直放站：主要用于信源復雜地區，隔離度難以實現的區域。數字光纖直放站：大型建筑、道路、風景區、農村、高速、高鐵。微波數字直放站：大型小區、廠礦、復雜市區。直放站系統設計一般在有山體等阻擋的情況下，在拐角處一方面用戶占用的原小區的信號急劇衰減，而同樣由于山體的阻擋，用戶不能及時切換至新的小區，容易造成用戶通話質量急劇惡化，以至掉話。山坡山坡山坡山坡對于“拐角效應”的抑制，主要是解決拐角處切換不暢的問題，我們采用無線或光纖直放站來延伸拐角兩端任一基站的信號，增加兩小區在道路上的重疊范圍，使用戶有條件進行平滑切換。拐角效應直放站系統設計覆蓋類型單波束雙波束直放站系統設計覆蓋類型光纖一點對多點移頻一點對多點直放站系統實施覆蓋類型

直放站各項調測指標與室內分布系統中相同，上行噪聲的測試相同。

直放站開通后應特別注意是否存在自激現象，上下行是否平衡。常見問題和典型案例信號外泄

切換掉話

如果室內小區的信號外泄，容易造成臨近道路上的用戶切入室內小區，而又由于很快遠離室內小區而造成來不及切換而掉話。

INDOORCELLOUTDOORCELL

如果室內小區的信號在大堂的電梯廳沒有足夠強，容易造成用戶由室外進入大堂直至進入電梯一直占用室外小區信號，造成無法切換而掉話。

常見問題和典型案例時延對GSM光纖直放站的影響由于光纖路由時延為自由空間的1.5倍左右，且直放站內部處理也增加了時延，故在直放站覆蓋區一般測試到的TA值較大，若基站TA參數設置較小，用戶將無法接入。如果直放站覆蓋區與施主基站覆蓋區有重疊，則在重疊覆蓋區，兩信號