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文檔簡介
室內分布系統設計與優化1-室內分布系統概述2-室分系統簡介3-室內分布系統工程勘察4-室內分布系統設計5-分布式皮基站室內分布系統的設計全套可編輯PPT課件
本課件是可編輯的正常PPT課件第一章室內分布系統概述一、移動通信與基站二、室內分布系統的類型三、室內分布信源的類型本課件是可編輯的正常PPT課件移動通信與基站1、蜂窩覆蓋與基站2、室外宏基站3、室內分布系統4、室內分布系統的網絡制式本課件是可編輯的正常PPT課件蜂窩覆蓋與基站1.基站的概念在移動通信中,基站是指在一定的無線電覆蓋區域內,與移動電話終端之間進行信息傳遞的無線電收發信電臺。本課件是可編輯的正常PPT課件基站是移動通信的基礎,基站設備負責信息收發與處理。數字移動通信需要對模擬信號進行數字化處理,還需要將信號調制到適合信道傳輸的頻段上,利用天線發送和接收,實現在無線環境中的通信。頻率資源是有限的,一定頻段內支持的用戶也是有限的,因此必須進行頻率復用。蜂窩覆蓋與基站本課件是可編輯的正常PPT課件2.蜂窩覆蓋與小區一個基站可以覆蓋一個或多個區域,這些區域被稱作無線小區(cell)。所有的小區一起構成了連續的移動網絡覆蓋,由于整個網絡很像蜂窩,因此移動網絡覆蓋也被稱作蜂窩覆蓋。頻率資源有限—>頻率復用—>蜂窩覆蓋蜂窩覆蓋與基站本課件是可編輯的正常PPT課件在相鄰的小區,分配不相同的頻率,區分信號避免同頻干擾;在滿足間隔距離的不同小區中,則可使用重復的頻率,增加了系統容量,可以支持更多的移動通信用戶數同時通信。移動通信中每個小區都會分配一定的頻率資源,頻率資源的數量被稱為載頻數。在相同的移動網絡制式下,小區內的用戶數越多,所需要配置的載頻數也越多。蜂窩覆蓋與基站本課件是可編輯的正常PPT課件移動通信網絡中,基站通常由無線收發設備、天饋系統和基站配套設備設施組成。3.基站的構成蜂窩覆蓋與基站本課件是可編輯的正常PPT課件(1)無線收發設備是基站的核心,常被稱作基站設備,負責收發信號的適配處理、調制解調等。(2)天饋系統主要由天線與饋線組成。下行將基站調制后的射頻電信號轉換成電磁信號輻射出去,發送給手機終端;上行將用戶手機發送的電磁信號接收轉換成電信號,傳遞回基站設備,實現基站與移動終端的通信。(3)基站配套設備設施包括配套電源設備、配套傳輸設備及其他配套設施。配套電源設備為基站設備的正常運轉提供穩定的電源供給和后備電源支持;配套傳輸設備完成信號的轉換,實現基站與移動網絡其他設備的信息傳輸;其他配套設施,如機房、鐵塔、抱桿、走線架等,它們為基站的正常工作提供必要的環境支持。蜂窩覆蓋與基站本課件是可編輯的正常PPT課件移動通信基站可以分為室外宏基站和室內分布系統,它們共同實現了移動通信連續的網絡覆蓋。4.基站的分類蜂窩覆蓋與基站本課件是可編輯的正常PPT課件室外宏基站簡稱宏站,是利用大型室外天線,對廣域范圍的室外區域進行覆蓋的方式,又被稱為廣域覆蓋或室外覆蓋。室內分布系統基站簡稱室分,主要是針對建筑結構較復雜、移動通信業務需求較大、宏站信號無法有效覆蓋的建筑物內部的深度覆蓋。它利用室內小天線分布系統將移動基站的信號均勻分布在室內每個角落,工程中又常被稱為室內深度覆蓋或室內微站。蜂窩覆蓋與基站本課件是可編輯的正常PPT課件1、蜂窩覆蓋與基站2、室外宏基站3、室內分布系統4、室內分布系統的網絡制式移動通信與基站本課件是可編輯的正常PPT課件移動通信網絡發展初期,運營商的主要目標是建設大型的宏站進行室外廣域覆蓋。初期的宏站一般建設在很高的樓頂或者山頂,基站天線盡可能做得很高,以取得盡可能大的覆蓋面積,覆蓋半徑通常在幾千米以上,甚至達到十幾千米。隨著移動通信的發展,為了適應用戶數和業務量的增加,宏基站不再盲目選擇高點進行建設,其覆蓋范圍也隨著用戶的增加而不斷縮小,特別是在密集城區,宏站的覆蓋半徑大大降低,最小只有幾百米。單個宏基站覆蓋的面積減少,單位面積內頻率的復用程度提高。室外宏基站本課件是可編輯的正常PPT課件宏站通常由天面和機房兩部分組成。天面:指天線所在的平臺,主要包括天線、天線支撐桿或塔桿、室外饋線,3G和4G系統的天面通常還安裝有室外RRU和GPS天線;機房:指提供給基站設備安裝的空間,包括基站設備、配套電源設備、傳輸設備、監控設備和空調等。室外宏基站1.宏基站的組成本課件是可編輯的正常PPT課件室外宏基站本課件是可編輯的正常PPT課件(1)依照所采用天線的類型不同,宏基站可以分為全向站和定向站,運營商多采用定向站。(2)依照天線安裝位置的不同,宏基站可以分為屋面抱桿站、鐵塔站、燈桿站等。(3)依照所采用的設備不同,宏基站可以分為室外宏蜂窩、室外微蜂窩、拉遠站、室外一體化基站等多種類型。(4)依照是否采用美化方式,宏基站可以分為普通宏站和美化站。(5)依照站點的性質的不同,宏基站可以分為容量站和覆蓋站。2.宏基站的分類室外宏基站本課件是可編輯的正常PPT課件室外宏基站本課件是可編輯的正常PPT課件室外宏基站本課件是可編輯的正常PPT課件作業1一、尋找身邊的基站,并用手機拍下來。二、分組介紹所拍攝的基站照片是哪里,并描述所拍下來的照片是基站的哪一部分。本課件是可編輯的正常PPT課件1、蜂窩覆蓋與基站2、室外宏基站3、室內分布系統4、室內分布系統的網絡制式移動通信與基站本課件是可編輯的正常PPT課件移動互聯網的迅速發展與智能手機的普及,手機不再是簡單的撥打電話的工具,手機的使用也不再局限于室外,移動用戶在室內也頻繁使用移動通信網絡進行通話、上網,室內移動業務大幅增加。有運營商和研究機構在國內外多個城市進行測試,平均約80%的移動流量來源于室內終端,但是由于室內深度覆蓋網絡的欠缺,平均約70%的室內業務被室外宏基站吸收,加重了室外宏基站的網絡負荷。因此,在現階段,移動網絡的室內分布系統覆蓋顯得越來越重要。室內分布系統本課件是可編輯的正常PPT課件(1)覆蓋方面:大型建筑通常是基于鋼筋混泥土的封閉框架結構,建筑物自身有較強的屏蔽和吸收作用;在密集建筑群內的建筑物,建筑物之間會因相互遮擋產生明顯的陰影衰落。(2)容量方面:建筑物諸如大型購物商場、會議中心,由于移動電話使用過于集中,局部網絡容量不能滿足用戶需求,發生無線信道擁塞現象。(3)質量方面:建筑物高層空間極易存在多個基站的弱信號,相互形成干擾,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,極易出現掉話現象。室內分布系統1.室內信號覆蓋存在的問題本課件是可編輯的正常PPT課件室內分布系統是指將基站信源射頻信號均勻的分散到多個小功率低增益天線上的室內覆蓋方式。小功率天線分散安裝在室內的各個區域,從而保證建筑內擁有較理想的均勻的無線信號覆蓋。2.室內分布系統的概念與適用場景室內分布系統信號源本課件是可編輯的正常PPT課件室內分布系統針對室內用戶群改善建筑物內的通話質量,實現室內深度覆蓋。分擔室外宏基站話務,擴大網絡容量。本課件是可編輯的正常PPT課件不同場景、相同場景的不同區域在進行室內分布系統覆蓋時,分布系統布局、設備選型與載頻配置都有所不同。室內分布系統本課件是可編輯的正常PPT課件3.室內分布系統的組成室內分布系統室內分布系統主要由信號源、分布系統以及室分配套設施組成。本課件是可編輯的正常PPT課件(1)信號源,簡稱信源,負責提供用于移動通信的射頻載波信號。室內分布系統基站設備宏蜂窩基站,微蜂窩基站、分布式基站分布式皮基站基站設備通過內部的射頻單元產生射頻信號,是信號真正的源頭。本課件是可編輯的正常PPT課件室內分布系統直放站——中繼無線直放站光纖直放站是一種射頻信號中繼設備。它將基站設備產生的射頻信號進行中轉處理放大,再發射出去。直放站沒有承載話務的能力,它是只能將母基站的覆蓋范圍增大。嚴格意義上不能將直放站稱做信源。在工程中,為了將其與分布系統區分開來,通常也將其納入信源范疇。本課件是可編輯的正常PPT課件(2)分布系統室內分布系統分布系統根據其傳輸介質的不同,可以分為:同軸電纜分布系統、泄露電纜分布系統、光纖分布系統、五類線分布系統等。同軸電纜分布系統是現網中采用最廣泛的分布系統。本課件是可編輯的正常PPT課件室內分布系統同軸電纜分布系統主要由射頻同軸電纜、室內天線和元器件組成,其中元器件又可以分為無源器件和有源器件。①射頻同軸電纜(饋線):主要完成射頻電信號的傳送。②天線:小增益室內天線,覆蓋范圍相對較小。③元器件:種類有很多,功能不同。使用最多的器件是功分器和耦合器,它們主要負責射頻電信號傳輸過程中的分配或合并。本課件是可編輯的正常PPT課件1、蜂窩覆蓋與基站2、室外宏基站3、室內分布系統4、室內分布系統的網絡制式移動通信與基站本課件是可編輯的正常PPT課件現階段在國內,2G、3G、4G移動通信系統都在運營使用,工信部允許各運營商采用的移動通信系統總共7種網絡制式。室內分布系統的網絡制式1.歷代移動通信網絡本課件是可編輯的正常PPT課件工信部允許各運營商采用的移動通信系統及頻率分配情況如表。室內分布系統的網絡制式本課件是可編輯的正常PPT課件WLAN(WirelessLocalAreaNetwork)意為無線局域網,原本主要用于解決辦公室局域網和校園網中用戶與用戶終端的無線接入,并非運營級網絡標準。在4G網絡正式運營之前,隨著移動互聯網的發展,無線數據流量呈現爆發式增長,各大運營商為了承載這些無線數據流量,分擔3G網絡的壓力,在一些室內熱點區域進行了較大規模的運營級WLAN網絡建設。WLAN通常不限制流量,在資費上有一定的優勢,因此4G網絡商用后仍然存在。在大型建筑的WLAN網絡覆蓋時,通常是將信號接入室內分布系統來實現的,因此WLAN也成為了室內分布系統的網絡制式之一2.無線局域網(WLAN)室內分布系統的網絡制式本課件是可編輯的正常PPT課件WLAN網絡標準經歷了幾個階段,如下表所示:室內分布系統的網絡制式本課件是可編輯的正常PPT課件WLAN網絡有2.4G和5.8G兩個工作頻段,使用較多的是2.4G頻段。該頻段總共有13個子信道,每個子信道頻段帶寬為22MHz,但是互不干擾的頻點只有3個,一般網絡設置時多選擇1、6、11三個互不干擾的頻點。WLAN網絡可實現較高速率的上網體驗,但其工作頻段有限,且都為公共頻段,在網絡運營時,干擾較大,網絡性能及穩定性較移動通信網絡差。室內分布系統的網絡制式本課件是可編輯的正常PPT課件第一章室內分布系統概述一、移動通信與基站二、室內分布系統的類型三、室內分布信源的類型本課件是可編輯的正常PPT課件室內分布系統是將移動基站的信號均勻分散到多個小功率天線上,各天線分散安裝在建筑物內部,對建筑物內部進行均勻信號覆蓋的覆蓋方式。依據連接天線的傳輸媒介的不同,室內分布系統通常可以分為:同軸電纜分布系統泄露電纜分布系統光纖分布系統五類線分布系統室內分布系統的類型本課件是可編輯的正常PPT課件
同軸電纜分布系統是室內分布系統中應用最廣,技術最成熟的分布系統建設方式,它主要由同軸電纜、天線以及室分元器件組成。依據所使用的器件是否采用有源器件,可以分為:無源同軸電纜分布系統有源同軸電纜分布系統室內分布系統的類型1.同軸電纜分布系統本課件是可編輯的正常PPT課件1)無源同軸電纜分布系統無源同軸電纜分布系統是指所采用元器件全部為無源器件的分布系統。
室內分布系統的類型本課件是可編輯的正常PPT課件無源器件是指在不需要外加電源的條件下,就可以顯示其特性并工作的電子元器件,室常用的無源器件有:室內分布系統的類型合路器:功分器:耦合器:本課件是可編輯的正常PPT課件室內分布系統的類型衰減器:負載:電橋:本課件是可編輯的正常PPT課件無源器件與同軸電纜和天線共同組成了無源同軸電纜分布系統,在不需要外加電源的條件下,就能夠實現無線信號的覆蓋。無源分布系統在傳輸和分配過程中會造成信號的衰減和損耗,當信源一定的情況下,其覆蓋的面積是有限的。室內分布系統的類型本課件是可編輯的正常PPT課件2)有源同軸電纜分布系統有源同軸電纜分布系統是指所使用的元器件中含有有源器件的分布系統,其中最典型的就是含有干線放大器的分布系統。干線放大器簡稱干放,它可以用于補償信號傳輸和分配過程中功率的不足,放大射頻信號功率,從而達到擴大覆蓋面積的目的。干放需要外加電源才能工作。室內分布系統的類型本課件是可編輯的正常PPT課件無源同軸電纜分布系統優點:故障率低,系統容量大。缺點:整個系統無法監控,且分布系統多隱藏在樓內吊頂內,一旦出現故障,定位和維護難度較大。含干放有源同軸電纜分布系統優點:覆蓋范圍較無源分布系統大;缺點:1故障率高,系統穩定性差;2對網絡性能和質量的影響很大;3監控與維護難度大;無源同軸電纜分布系統是現網應用最廣的分布系統建設方式;為了保證網絡性能和質量,含有干放的有源分布系統已經被運營商逐步放棄。室內分布系統的類型本課件是可編輯的正常PPT課件使用泄露電纜進行信號覆蓋的分布系統被稱作泄露電纜分布系統。泄露電纜是一種特殊的同軸電纜,它有一系列的槽孔,每個槽孔都可以實現電磁波的輻射,起到對射頻電信號的傳遞與無線信號的輻射、接收功能。泄露電纜實現無線信號的輻射與接收,也就是說泄漏電纜同時起到了饋線和天線的作用。2.泄露電纜分布系統室內分布系統的類型本課件是可編輯的正常PPT課件室內分布系統的類型泄露電纜分布系統主要用于隧道覆蓋。本課件是可編輯的正常PPT課件室內分布系統的類型泄露電纜成本較高,但是它目前仍然是如地鐵、鐵路隧道等狹長型覆蓋場景的最佳方案。泄露電纜的安裝一般位于隧道內墻壁一側車窗高度的位置,遠離墻壁20cm以上,并盡量遠離其他電纜。本課件是可編輯的正常PPT課件光纖室內分布系統是一種大量使用光纖作為傳輸介質的分布系統,它利用光纖傳輸的低損耗特點,直接通過光纖傳輸將射頻信號分配至各處的天線節點,再經光電轉換把射頻信號連接到每個天線上。由三部分組成:主單元擴展單元遠端單元室內分布系統的類型3.光纖分布系統本課件是可編輯的正常PPT課件主單元通過同軸電纜耦合基站設備,實現射頻信號與數字中頻信號、電與光信號的轉換。擴展單元完成光與電信號轉換,它與主單元采用光纖連接,與遠端單元連接多采用五類線。遠端單元則完成中頻與射頻信號的轉換,它可以分為一體化型遠端單元和室分型遠端單元兩種。主單元和擴展單元需要電源設備為其供電,遠端單元則通過五類線利用擴展單元遠程供電。室內分布系統的類型本課件是可編輯的正常PPT課件優點第一,覆蓋面積大,基站設備使用數量少。第二,建設方式靈活,施工難度小。設備體積小,重量輕,光纖尺寸小彎曲度更好。第三,網絡監控好,維護方便。所有設備可進行聯網監控,無源器件不可監控。第四,多系統合路支持性好。不同網絡制式的基站可以同時耦合主單元,光纖分布系統端到端設計,無需逐個系統不同頻率進行鏈路預算。缺點第一,建設成本高。第二,對于供電要求較高。第三,光纖分布系統設備為中繼設備,會增加了通信過程中的信號處理,使系統穩定性下降。隨著分布式皮基站設備的出現與發展,光纖分布系統的優勢不再明顯,其發展將受到很大限制。室內分布系統的類型本課件是可編輯的正常PPT課件4.五類線分布系統五類線分布系統主要有主單元和遠端單元兩部分組成,可以直接利用已經敷設的五類線實現分布系統建設和網絡覆蓋,使得工程建設量大大減少,減少對業主的干擾。室內分布系統的類型本課件是可編輯的正常PPT課件特點:優點:施工工程量小,對業主影響小,可以降低協調難度,成本也相對較低。缺點:五類線信號傳輸距離一般不超過100米,且帶寬有限,這大大限制了它的使用空間,只適合用于小型建筑場景。主單元:完成射頻與中頻信號的轉換,通過同軸電纜從基站信源耦合射頻信號,通過網線實現與遠端單元的連接通信。遠端單元:完成與主單元相反的射頻與中頻的轉換,通過同軸電纜連接天線,實現信號的收發。室內分布系統的類型本課件是可編輯的正常PPT課件第一章室內分布系統概述一、移動通信與基站二、室內分布系統的類型三、室內分布信源的類型本課件是可編輯的正常PPT課件無線局域網(WLAN)網絡采用無線訪問接入點(AP)作為信源。室內分布信源的類型2000+20082015宏蜂窩微蜂窩分布式皮基站分布式基站本課件是可編輯的正常PPT課件宏蜂窩基站和微蜂窩基站室內分布信源的類型1.傳統基站宏蜂窩特點:射頻信號輸出功率大(單載波10W以上);支持配置的載波數和小區數多;可吸收的話務容量大;體積也更大,一般是機柜;對機房條件和用電的要求也更高,造價也更高;本課件是可編輯的正常PPT課件微蜂窩特點:射頻信號輸出功率相對較小(單載波500mW-10W);設備支持配置的載波數也較小;但因體積更小,可以掛墻安裝,
組網安裝更靈活方便。室內分布信源的類型本課件是可編輯的正常PPT課件(1)完全獨立用作室分信源室內分布信源的類型只適合在業務需求量大且面積較小的建筑,多采用微蜂窩設備,適用的場景相對較少。傳統基站,特別是宏蜂窩基站獨立用作室分信源的情況較少。通常建筑面積小的場景業務量也相對有限,單獨使用一個基站設備會浪費設備資源;業務量大的場景面積通常也較大,單個傳統基站設備不增加外設又無法滿足覆蓋。本課件是可編輯的正常PPT課件(2)共用室外宏基站設備作為信源室內分布信源的類型本課件是可編輯的正常PPT課件(2)共用室外宏基站設備作為信源室內分布信源的類型適用于擬覆蓋建筑樓內有宏基站且建筑面積不大的情況。多在宏蜂窩設備上使用,適用的場景也相對較少。分布系統接入到宏基站的某個空閑小區,使用其全部或部分功率用作建筑室內的信號覆蓋。本課件是可編輯的正常PPT課件(3)配合干放用作信源。室內分布信源的類型這種方式已經逐步被淘汰。本課件是可編輯的正常PPT課件(3)配合干放用作信源。室內分布信源的類型干放可以放大信號,拓展覆蓋面積,有效的彌補了傳統基站覆蓋面積受限的問題。干放成本較低,組網靈活,在室內分布系統發展初期,這種方式使用較多。含有干放的分布系統故障率高,系統穩定性差,覆蓋面積大時通常會同時使用多個干放,而多個干放級聯時,系統底噪抬升明顯,網絡性能和質量的下降顯著。本課件是可編輯的正常PPT課件(4)配合光纖直放站用作信源。室內分布信源的類型在室內分布系統發展初期使用最廣泛的方式,光纖直放站由近端機和遠端機兩部分組成,組網靈活,可以極大的拓展基站設備的覆蓋范圍。本課件是可編輯的正常PPT課件光纖直放站分為模擬光纖直放站和數字光纖直放站。室內分布信源的類型(1)模擬光纖直放站光纖中傳送的是射頻信號;遠端通常不能級聯;會引入額外的噪聲,增加系統的底噪,導致網絡整體質量下降,隨著遠端拉遠距離的增加,信號惡化量也增加(2)(2)數字光纖直放站光纖中傳送的是經過處理的數字信號支持遠端站級聯,可以有效的抑制噪聲疊加,信號可多次再生,其遠端拉遠的距離與信號惡化量無關,本課件是可編輯的正常PPT課件(4)配合光纖直放站用作信源。室內分布信源的類型近端機通過饋線和無源器件與基站相連,完成基站射頻信號與光信號的轉換通過光纖與多個遠端機連接,實現拉遠與信號覆蓋的拓展;遠端機連接分布系統,實現光信號與分布系統射頻信號的轉換。本課件是可編輯的正常PPT課件組網方式(4)配合光纖直放站用作信源。室內分布信源的類型數字光纖直放站在控制底噪,組網靈活性和可監控等方面都優于模擬光纖直放站,數字光纖直放站可以通過自動或者手動調整時延,消除各個遠端覆蓋區之間的干擾。本課件是可編輯的正常PPT課件組網方式(4)配合光纖直放站用作信源。室內分布信源的類型光纖直放站不屬于基站設備,它只是一個中繼,它延伸了施主基站的覆蓋范圍,卻不能為施主基站增加容量,對信號的中繼放大引入的噪聲,反而會降低施主基站的容量。中繼過程中會引起的時延,因此在組網時,光纖直放站的覆蓋區域不能與施主基站直接覆蓋的區域產生交疊,否則會因為兩個覆蓋區域的時延不同,在交疊區域出現掉話,影響網絡質量。本課件是可編輯的正常PPT課件分布式基站結構的核心概念就是把傳統宏基站基帶處理單元(BaseBandUnit)和射頻處理單元(RFUnit)分離,形成獨立的基帶處理單元(BBU)和射頻拉遠單元(RRU)設備,二者通過光纖相連。室內分布信源的類型2.分布式基站本課件是可編輯的正常PPT課件室內分布信源的類型(1)BBU(BuildingBasebandUnit)為基帶處理單元,主要功能包括基帶信號處理、傳輸、主控、還有時鐘等功能。承擔各種上下行信道業務數據處理任務,實現基站與基站控制器或核心網之間的數據傳輸處理,對整個基站進行控制和管理,為基站系統提供時鐘信號;(2)RRU(RadioRemoteUnit)為射頻拉遠單元,完成對射頻信號的濾波、信號放大和上下變頻處理,并采用數字中頻技術來實現從中頻模擬信號到基帶數字信號的轉換。本課件是可編輯的正常PPT課件通常一臺BBU可以并行連接多臺RRU,RRU還可以多級級聯,它們中間都采用光纖連接,每個RRU都可以連接獨立的分布系統,BBU并行連接RRU的接口數,以及RRU最大串連個數都有限制,不同廠家與制式的設備都各不相同,在設計中需要注意區分。。室內分布信源的類型本課件是可編輯的正常PPT課件室內分布信源的類型分布式基站作為室分信源具有以下優點。(1)分布式基站組網非常靈活。BBU可集中放置在附近機房,BBU到RRU以及RRU之間的光纜所允許的最大長度可以達到數公里,而RRU體積較小,防護等級高,環境適應性強,可以分散安裝在靠近分布系統的弱電井、樓梯間等很多地方。(2)分布式基站中BBU容量較大,還可以根據實際需求靈活配置軟硬件資源,擴容較方便。多個RRU可以共享BBU基帶資源,可以節省基帶投資。(3)分布式基站作為室分信源時不需要引入中繼設備,不會給網絡增加額外干擾,網絡質量和穩定性高。本課件是可編輯的正常PPT課件室內分布信源的類型分布式基站可否配合光纖直放站一起使用?本課件是可編輯的正常PPT課件室內分布信源的類型3.皮/飛基站類型單載波發射功率(20MHz帶寬)覆蓋能力(覆蓋半徑)名稱英文名宏基站
(MACROSITE)10W以上200米以上微基站
(MICROSITE)500mW-10W(含10W)50-200米皮基站(PICOSITE)100mW~500mW(含500mW)20-50米飛基站(FEMTOSITE)100mW以下(含100mW)10-20米皮基站和飛基站均屬于小功率基站,它們依據設備形態的不同,又分為一體化皮/飛基站和分布式皮/飛基站。本課件是可編輯的正常PPT課件室內分布信源的類型(1)一體化皮/飛基站一體化皮/飛基站是一種小型化、低功率、低功耗的蜂窩技術,通過寬帶網絡回傳到移動核心網,為用戶提供移動通信業務。一體化皮/飛基站系統主要由一體化皮/飛基站、安全網關、接入網關、一體化皮/飛基站網管系統等部分組成。本課件是可編輯的正常PPT課件室內分布信源的類型按設備制式,一體化皮/飛基站可分為2/3/4G單模或其它制式與TD-LTE雙模。適用場景:一體化皮/飛基站體積小重量輕便于安裝,適用于小面積室內的信號覆蓋,如營業廳、沿街商鋪、超市等室內較開闊的小型建筑場景。覆蓋距離:(1)在室內有一定墻體穿透損耗的情況下,一體化飛基站單站覆蓋面積100~200平米;一體化皮基站單站覆蓋面積在1000平米以內。(2)對于建筑面積在1000~5000平米的建筑,若內部可分為幾個相對獨立而封閉的大開間,且業務需求較高,也可使用多臺一體化皮基站組網覆蓋。一體化皮/飛基站在室內覆蓋中適合的應用場景相對較少,應用前景不明確。本課件是可編輯的正常PPT課件室內分布信源的類型(2)分布式皮/飛基站分布式皮/飛基站系統組成包括基帶單元、接入合路單元、擴展單元和遠端射頻單元。基帶單元與接入合路單元、接入合路單元與擴展單元間均采用光纖連接,最大拉遠距離10km;擴展單元與遠端射頻單元之間采用五類線或六類線連接,遠端射頻單元支持POE供電。本課件是可編輯的正常PPT課件室內分布信源的類型分布式皮/飛基站系統通過接入合路單元合路,系統可以同時接入4G及2G。對于4G而言,分布式皮基站屬于基帶拉遠設備;對于2G,其射頻信號接入到接入合路單元,后續設備直接放大拉遠。遠端射頻單元特別小巧(直徑10cm左右),可以直接放裝或外接天線,射頻拉遠單元輸出可實現多制式功率自動匹配同覆蓋,本課件是可編輯的正常PPT課件室內分布信源的類型分布式皮/飛基站具有以下優點:(1)易于協調、施工快捷。(2)末端功率精確控制,減少弱覆蓋。遠端射頻單元功率和頻段都是可調的,對減少外泄和小區間的同頻干擾有很好的效果。(3)軟件設置小區合并或分裂,擴容方便。(4)全系統監控,運維成本低。分布式皮/飛基站適用于覆蓋和容量需求均較大的重要室內大型場景,尤其適用于大型場館、交通樞紐等覆蓋面積巨大、單位面積業務密度大或潮汐效應明顯的場景,在4G室內分布系統中得到了廣泛應用。本課件是可編輯的正常PPT課件室內分布信源的類型分布式皮/飛基站的主要缺點是:(1)主設備廠家支持程度有一定差別,造價成本較高,個別廠家設備成熟度低。(2)在建設前需要明確支持的網絡制式和頻段。如建成后需要提供其它系統或新的頻段覆蓋時,則需更新遠端模塊,產生一定的改造工程量。(3)遠端為有源設備,需要獨立供電或通過五類線供電,因此不適用于取電困難、封閉、潮濕的場景。本課件是可編輯的正常PPT課件無線AP全稱無線訪問接入點(AccessPoint),是使用無線設備(手機、筆記本電腦等)用戶進入局域網絡的接入點。它就相當于有線網絡的集線器,能夠把各個無線終端連接起來,它是WLAN網絡的信號源。按組網方式不同,無線AP可分為“胖”AP組網和“瘦”AP組網。室內分布信源的類型4.無線接入點AP本課件是可編輯的正常PPT課件運營商在WLAN網絡建設時主要采用“瘦”AP組網方式;家庭用WLAN網絡可以看作“胖”AP組網。室內分布信源的類型本課件是可編輯的正常PPT課件“瘦”AP組網WLAN系統圖紅圈內為WLAN設計時,室分專業需要涉及的網元。室內分布信源的類型本課件是可編輯的正常PPT課件(2)按工作方式的不同,AP可分為合路型AP和直放型AP。合路型AP自身沒有天線,需要外接分布系統才能工作;直放型AP自帶天線,與家用無線路由器類似,可以直接安裝在需要信號覆蓋的地方,網絡開通后即可工作。室內分布信源的類型本課件是可編輯的正常PPT課件合路型AP和直放型AP典型的工作方式示意圖合路型AP最大射頻輸出功率通常只有500mW,接入分布系統時通常只能接4-6個天線;直放型AP最大射頻輸出功率通常只有100mW,覆蓋面積也非常有限。室內分布信源的類型本課件是可編輯的正常PPT課件無線直放站又可以稱作射頻直放站,它通過施主天線耦合基站信號,經過放大后通過饋線接入室內分布系統,對目標區域進行覆蓋。室內分布信源的類型5.無線直放站本課件是可編輯的正常PPT課件經無線直放站放大后的信號再次進入接收端進行二次放大,會發生嚴重失真產生自激。為避免自激,施主天線需要采用方向性很強的定向天線,實際應用中多采用八木天線。和光纖直放站一樣,無線直放站自身也沒有承載話務的能力,只是將主基站的信號進行延伸。無線直放站延伸覆蓋面積有限,對周圍基站有較大干擾,對網絡質量指標有很大的影響。現在運營商已不再使用無線直放站作為室內分布系統的信號源。室內分布信源的類型本課件是可編輯的正常PPT課件謝謝!本課件是可編輯的正常PPT課件室內分布系統設計與優化本課件是可編輯的正常PPT課件第二章室內分布系統器件一、功率計算基礎二、無源器件四、饋線及同軸連接器三、有源器件五、天線本課件是可編輯的正常PPT課件1.dBm(分貝毫瓦)dBm是一個表征功率的單位,是使用對數形式表示功率的一種測量方法,它與毫瓦的換算公式為:功率計算基礎其中P為功率,單位為毫瓦。本課件是可編輯的正常PPT課件功率計算基礎本課件是可編輯的正常PPT課件dBm是一個絕對值,表征功率的大小,它的換算公式以1mW為參考,取值既可為正,也可為負。(1)當取值為正時,表示功率大于1mW;(2)當取值為負時,表示功率小于1mW;(3)而當取值為0時,并不代表沒有功率,而是表示功率等于1mW。在室內分布系統中,信源設備的射頻輸出功率、天線口射頻輸出功率、手機接收信號功率,一般都采用dBm為計量單位。用dBm表示的信號功率大小,通常又被稱作信號電平值。功率計算基礎本課件是可編輯的正常PPT課件2.dB(分貝)dB是一個表征功率增益的單位,是使用對數形式表示兩個功率的大小關系的一種測量方法,它的計算公式為:
功率計算基礎本課件是可編輯的正常PPT課件dB是一個相對值,用于表示功率的變化或者兩個功率的比值,與功率的大小無直接關系。當取值為正時,表示信號增加或甲信號大于乙信號;當取值為負時,表示信號減弱或甲信號小于乙信號。功率計算基礎本課件是可編輯的正常PPT課件3.dBm和dB的關系
功率計算基礎本課件是可編輯的正常PPT課件在功率變化過程中,信號每增加一倍,采用分貝表示就相當于增加3dB;信號每減少一半,采用分貝表示就相當于減少3dB。功率計算基礎本課件是可編輯的正常PPT課件在移動通信中信號衰減的值非常大,衰減前后的信號功率通常不是同一計量級,計算很不方便直觀。而采用分貝毫瓦和分貝進行計算時,可以把很大的功率變化取對數后簡短地表示出來,將復雜的倍數變化關系轉換為簡單的加減運算,大大減少計算的復雜程度。在室內分布系統中,無源器件的分配損耗、插入損耗以及饋線的傳播損耗均采用dB為計量單位。功率計算基礎本課件是可編輯的正常PPT課件課堂作業一、填空題(5、18)1、計算5W=
dBm;46dBm=
W。2、功率/電平:10W=
dBm,33dBm=
W,1mW=
dBm,1W=
dBm,43dBm=
W。二、選擇題(6)1、下列等式哪些是正確的(
)。A.30dBm+30dBm=60dBmB.30dBm+30dBm=33dBmC.30dBm+30dB=60dBmD.30dBm+30dB=33dBm三、計算題(1)1、以W為單位時,若甲功率是乙功率的10倍,用dB表示,甲功率與乙功率相差多少dB?功率計算基礎本課件是可編輯的正常PPT課件第二章室內分布系統器件一、功率計算基礎二、無源器件四、饋線及同軸連接器三、有源器件五、天線本課件是可編輯的正常PPT課件功分器是一種將一路輸入信號能量平均分成兩路或多路輸出的器件,也可反過來將多路信號能量合成一路輸出。
根據功分器輸出端的數量不同,功分器可分為二功分器、三功分器、四功分器。無源器件1.功分器——均勻分配功率的器件
本課件是可編輯的正常PPT課件無源器件插入損耗功分器的插入損耗是指功分器輸入端口功率與輸出端口功率比值的度量,用dB來表示。(1)分配損耗:二功分器10lg2=3dB;
三功分器10lg3=4.8dB;
四功分器10lg4=6dB。(2)介質損耗:
受生產材料、工藝水平等影響,取值存在差異,一般不超過0.5dB。本課件是可編輯的正常PPT課件無源器件本課件是可編輯的正常PPT課件2.耦合器——不均勻分配功率的器件耦合器是一種不均勻分配功率的器件,它由一路輸入而輸出兩路,兩路輸出的幅度不相等。無源器件(1)耦合端輸出信號功率小損耗:耦合度(2)直通端輸出信號功率大損耗:插入損耗本課件是可編輯的正常PPT課件無源器件1)耦合度(耦合端損耗)是指輸入端口的功率與耦合端口的功率比值的度量,用dB表示。2)插入損耗(直通端損耗)是指耦合器輸入端功率和直通端功率比值的度量,也用dB表示。本課件是可編輯的正常PPT課件無源器件
本課件是可編輯的正常PPT課件無源器件
本課件是可編輯的正常PPT課件無源器件本課件是可編輯的正常PPT課件課堂作業1、設輸入端口信號功率為20dBm,計算二功分器、三功分器、四功分器的輸出端口功率分別為多少?2、如圖所示,二功分輸入信號功率為20dBm,設饋線1、饋線2的饋線和接頭損耗和均為2dB,其余饋線及接頭損耗忽略,試求圖中a、b、c、d四個端口輸出功率值?無源器件本課件是可編輯的正常PPT課件功分器技術指標表無源器件本課件是可編輯的正常PPT課件常用耦合器技術指標表無源器件型號800~2700±0.6±0.6±0.6±1≥23≥24≥25≥28≤2.15≤1.76≤1.47≤0.96駐波比≤1.2550≤-150≤-140≤-150≤-140≤-150≤-140≤-150≤-140≤-160≤-155≤-160≤-155≤-160≤-155≤-160≤-155接口類型DIN型N型DIN型N型DIN型N型DIN型N型50030050030050030050030015001000150010001500100015001000本課件是可編輯的正常PPT課件常用耦合器技術指標表無源器件型號800~2700±1±1±1±1.5≥33≥38≥48≥55≤0.44≤0.34≤0.3≤0.3駐波比≤1.2550≤-150≤-140≤-150≤-140≤-150≤-140≤-150≤-140≤-160≤-155≤-160≤-155≤-160≤-155≤-160≤-155接口類型DIN型N型DIN型N型DIN型N型DIN型N型50030050030050030050030015001000150010001500100015001000本課件是可編輯的正常PPT課件(1)頻率范圍頻率范圍指的是器件、天線能正常工作的頻率范圍。一般為800-2700MHz。(2)阻抗阻抗在77歐姆時傳輸損耗最低,在30歐姆時其承載功率最大,因此移動通信系統兼顧兩者,采用的阻抗為50歐,包括信號源內阻、器件、饋線、天線等。信號在傳輸的過程中,如果傳輸路徑上的特性阻抗發生變化,信號就會在阻抗不連續的結點產生反射。無源器件本課件是可編輯的正常PPT課件無源器件(3)駐波比(VSWR,VoltageStandingWaveRatio)正向波和反射波相互作用疊加會形成駐波。駐波比是指駐波波腹電壓與波谷(節)電壓幅度之比,用來表征各端口反射波的大小,判斷分布系統連接是否匹配。分布系統中任何器件接口不使用時,都不能空載,必須安裝負載,否則會引起駐波比過高。在分布系統出現故障時,維護人員可以利用駐波儀對駐波比的大小和位置進行測試,從而定位找出分布系統的故障點。本課件是可編輯的正常PPT課件(4)帶內波動dB(功分器)
功分器在其工作頻段內,輸出端口的功率值存在一定的波動,輸出端口在工作頻段范圍內最大信號和最小信號的功率差值被稱作帶內波動(InbandRipple)。(5)耦合度偏差dB(耦合器)指耦合端輸出信號功率實際值與理論值的最大偏離差值。無源器件本課件是可編輯的正常PPT課件無源器件(6)互調互調(Intermodulation)是指非線性射頻線路中,兩個或多個頻率混合后產生噪音信號的現象。調制
本課件是可編輯的正常PPT課件無源器件三階互調信號2×F1-F2、2×F2-F1,五階互調信號3×F1-2×F2、3×F2-2×F1與實際工作的頻率會很相近,會干擾到正常工作的頻點,這就是三階互調干擾和五階互調干擾。
本課件是可編輯的正常PPT課件(7)功率容限(PowerCapacity)指無源器件因大功率射頻輸入所導致的電氣性能惡化不超出最低允許范圍時的最大功率負荷。平均功率容限峰值功率容限采用DIN型接頭無源器件的功率容限較大,靠近信源的前幾級使用。采用N型頭的器件功率容限相對較低,用于中小功率場景,具備良好的力學性能。無源器件本課件是可編輯的正常PPT課件無源器件(8)最小隔離度是反應無源器件各端口支路相互抑制能力的技術指標。隔離度越大,干擾越小,信號損失越少例如某無源器件有A、B兩個輸出端口,當有信號輸入時,本應全部從A端口輸出的信號,有很小一部分從B端口輸出,而將A、B端口輸出功率(dBm)的差值(dB)就被定義為隔離度。本課件是可編輯的正常PPT課件3.合路器合路器是將不同頻段的兩路或多路射頻電信號合并到一條通路上傳輸的無源器件,又被稱為異頻合路器。它由是多個濾波器組成,濾波器對不同頻率的選擇和抑制能力,決定了合路器的性能。無源器件本課件是可編輯的正常PPT課件在下行時,合路器將多路不同網絡制式不同頻段的輸入信號合成一路輸出;在上行時,合路器將一路信號按不同頻段分成多路信號傳輸出給不同網絡制式基站設備。圖中合路器實現了900MHz的GSM系統、2000MHz的TD-SCDMA系統和2300MHz的TD-LTE系統的合路與分離。無源器件本課件是可編輯的正常PPT課件工程中,依據實際需要合路的網絡制式數量和頻段選擇合適的合路器。合路器的端口隔離度也稱作帶外抑制,該指標是合路器較重要的指標之一。當合路系統較多,單系統總功率較高時,多采用DIN頭,反之則采用N型接頭。無源器件本課件是可編輯的正常PPT課件4.電橋電橋是一種將同頻段射頻電信號進行合路的器件,也被稱作同頻合路器。它有兩進兩出和兩進一出兩種類型:無源器件本課件是可編輯的正常PPT課件
無源器件本課件是可編輯的正常PPT課件電橋的使用場景:(2)載波合路:在同頻段內將同個小區的兩個無線載頻合路后饋入天線或分布系統,如WCDMA兩個載波合路;(3)同系統不同小區合路:不同小區工作在同一頻段,如CDMA20001X載波和CDMA2000EVDO載波合路;(1)同系統上下行合路:如GSM系統的一路收發和一路只收的兩路信號合路成兩路收發的信號,實現收發平衡信號,防止分集接收告警。
無源器件本課件是可編輯的正常PPT課件電橋的使用方法較靈活,通常情況下是兩進兩出同時使用。如果某個端口未使用,要連接負載,防止產生駐波過高對系統造成影響。(1)如果按一進兩出使用,此時可以近似看作一個二功分器。(2)如果按兩進一出使用,此時很像一個合路器,不過它是將同頻段射頻信號進行合路,隔離度較低。而多網絡合路用的異頻合路器是將不同頻段的兩路或多路信號合路,在插入損耗、隔離度等性能上均優于電橋。無源器件本課件是可編輯的正常PPT課件5.衰減器衰減器是在一定工作頻率范圍內減少輸入信號功率大小的無源器件。它是在相當寬的頻段范圍內一種相移為零、其衰減和特性阻抗均與頻率無關的常數,由電阻元件組成的二端網絡。。無源器件本課件是可編輯的正常PPT課件
無源器件本課件是可編輯的正常PPT課件衰減器是一種能量消耗元件,功率在器件中消耗后會變成熱量,熱量如果過高,就會燒毀衰減器,因此衰減器的功率容量是實際應用中需要重點考慮的一個指標,輸入信號功率必須小于衰減器的功率容量。無源器件本課件是可編輯的正常PPT課件6.負載負載是一種將射頻信號功率能量全部消耗的無源器件,它可以看作是一種特殊的衰減器,衰減值趨于無求大。負載只有一個端口。負載主要用于分布系統中的空余端口處,完成功率匹配,防止因空端口引起駐波過高對系統造成的影響。無源器件本課件是可編輯的正常PPT課件無源器件本課件是可編輯的正常PPT課件第二章室內分布系統器件一、功率計算基礎二、無源器件四、饋線及同軸連接器三、有源器件五、天線本課件是可編輯的正常PPT課件1.干放干放全稱干線放大器,它是一個二端口器件,主要作用是補償射頻信號在長距離分布系統中傳輸時功率的不足。有源器件本課件是可編輯的正常PPT課件干放是有源器件,在室分系統中使用會產生底噪,引入額外的噪聲和干擾,降低系統可靠性。在實際網絡中,為了保證網絡的質量和可靠性,干放已被淘汰。有源器件本課件是可編輯的正常PPT課件2.POIPOI,全稱多系統接入平臺(PointOfInterface),指位于多系統基站信源與室內分布系統天饋之間的特定設備,它相當于性能指標更高的合路器。多系統基站信源射頻信號通過各自獨立的端口接入POI,混合后輸出到相應分布系統的端口;同時將來自不同區域分布系統端口的信號混合后,再按需要分別送到各自信號源的上行端口。POI需要電源供電,是有源設備,它有簡單的接口界面和有效的監控,適合用于多家運營商多個網絡制式同時共建共享分布系統.有源器件本課件是可編輯的正常PPT課件POI有單纜路由和雙纜路由兩種組網方式。單纜方案即上下行采用一套分布系統,主要適用于合路的多路信源互調干擾較小或者可以規避的情形。優點是節省成本;缺點是對POI和無源器件的互調干擾抑制和功率容限要求更高;有源器件本課件是可編輯的正常PPT課件對于頻分雙工系統,采用收發分離的模式,一路專用于發射,另一路專用于接收,兩路系統間可通過空間隔離,大大降低系統的互調干擾要求;對于LTE系統,兩路同時用于收發,可采用雙收雙發的MIMO技術,提高系統容量和用戶速率。對于時分雙工系統,三階互調的影響幾乎無法避免,對互調干擾抑制要求仍較高。雙纜路由是指上下行采用獨立的分布系統路由有源器件本課件是可編輯的正常PPT課件第二章室內分布系統器件一、功率計算基礎二、無源器件四、饋線及同軸連接器三、有源器件五、天線本課件是可編輯的正常PPT課件1.饋線饋線是連接信源設備、器件、天線進行射頻電信號傳送的傳輸線,它將信源設備的信號傳輸到分布系統末端的天線,主要工作頻率范圍在100MHz-3000MHz。饋線屬于同軸電纜,它由內導體、絕緣體、外導體和護套4部分組成。饋線及同軸連接器本課件是可編輯的正常PPT課件外導體金屬屏蔽的直徑不同,饋線可以分為5D、8D、10D、1/2”饋線、7/8”饋線等類型,其中5D、8D、10D表示外導體金屬屏蔽的直徑為5mm、8mm、10mm,1/2”、7/8”表示外導體金屬屏蔽的直徑為1/2英寸(約12.7mm)、7/8英寸(約22.2mm)。在室內分布系統中使用最廣泛的饋線是1/2”普通饋線、7/8”普通饋線,1/2”普通饋線用在室內分布系統的大部分地方,7/8”普通饋線主要用在分布系統中單根饋線長度超過30m的地方,可以減少饋線上的衰耗。饋線及同軸連接器本課件是可編輯的正常PPT課件射頻信號在饋線中傳輸時存在功率損耗,損耗的大小與射頻信號的頻率和饋線的型號有關。饋線及同軸連接器本課件是可編輯的正常PPT課件饋線越粗,雖然功率損耗更小,但是重量越大,硬度也越大,越不易彎曲。最小彎半徑是一個反應饋線可彎曲程度的參數,其值越小,說明饋線彎曲性能越好,在工程中,饋線安裝必須嚴格遵守最小彎曲半徑的要求,彎曲半徑太小,會引起駐波過高,對系統性能造成影響。饋線及同軸連接器本課件是可編輯的正常PPT課件2.同軸連接器饋線及同軸連接器饋線接口:需要施工人員按標準的操作實現與饋線連接,1/2饋線和7/8饋線采用的接口不同,分別用“1/2”或“7/8”表示。標準接口:直接與匹配的接口進行連接,不需要再進行制作。常用的標準連接器接口有N型和DIN型。本課件是可編輯的正常PPT課件同軸連接器的型號饋線及同軸連接器(1)N型連接器是一種具有螺紋連接器結構的中大功率連接器抗震性強、可靠性高、機械和電氣性能優良適用于震動和環境惡劣的場景,廣泛用于室內分布系統中(2)DIN型連接器(7/16型、L29型)是一種較大型螺紋連接的連接器堅固穩定、低損耗、工作電壓適用于大功率場景,在多系統大功率的室內分布系統中,通常用在靠近信源的前幾級。中心是針,螺紋在內的被稱為公頭,用字母J或M(Male)表示;中心是孔,螺紋在外的被稱作母頭,用字母K或F(Female)表示。饋線連接器一般采用公頭(J),器件、天線自帶的接口則一般采用母頭(K)本課件是可編輯的正常PPT課件(1)圖中X表示同軸連接器兩端接口的類型,若兩端接口相同,則用一個型號表示,如:N、7/16(DIN);若兩端接口不同,則用“/”來間隔表示,如:7/16/N(DIN/N)表示接口1是DIN頭,接口2是N頭。(2)圖中Y表示接口1的種類,用J表示公頭,K表示母頭,加W表示兩個接口中間直角彎曲。(3)圖中Z表示接口2的種類,饋線連接器用饋線尺寸表示,轉接頭用J或K表示。饋線及同軸連接器同軸接頭的命名本課件是可編輯的正常PPT課件①饋線連接器:接口1:采用J或K表示,表示公頭或母頭;接口2:采用“1/2”或“7/8”,分別表示為1/2”普通饋線或7/8”普通饋線連接器。N-J1/2表示N型1/2”饋線公頭連接器,如圖左上所示;N-K1/2表示N型1/2”饋線母頭連接器,如圖右上所示;N-J7/8表示N型7/8”饋線公頭連接器;7/16-J7/8表示7/16(DIN)型7/8”饋線公頭連接器。饋線及同軸連接器饋線連接器接口1一般采用公頭(J),器件、天線自帶的接口則一般采用母頭(K),這樣饋線與器件、天線間實現連接。本課件是可編輯的正常PPT課件②轉接頭:接口1和接口2均采用J或者K表示,當兩個接口中間為直角彎曲時加W。N-KK表示雙陰N型接頭,如圖左上所示,可以實現兩個饋線連接器的連接,增加饋線長度;N-JJ表示雙陽N型接頭,如圖右上所示,功能與N-KK相似;N-JWK表示直角轉接頭,如圖下所示,用于器件與饋線連接處需要彎曲的地方;7/16/N-JK、7/16/N-KJ表示7/16(DIN)型與N型接頭轉接器,實現接頭類型的轉換。饋線及同軸連接器本課件是可編輯的正常PPT課件饋線及同軸連接器本課件是可編輯的正常PPT課件饋線連接器和轉接器插入損耗較小,一般在0.1dB左右,由于使用量較大,在實際應用中一般不單獨計算,而是與饋線損耗一起進行近似計算。在900MHz頻段,1/2”普通饋線的百米損耗按7dB計算,7/8”普通饋線的百米損耗按4dB計算;在2400MHz頻段,1/2”普通饋線和7/8”普通饋線的百米損耗分別按12dB和7dB計算。饋線連接器和轉接器雖然插入損耗小,但是在室內分布系統中仍然要盡量少使用,每增加一個節點,系統就會多增加一份能量損耗和噪聲,如果接頭制作工藝較差,損耗和噪聲的影響會更大,接頭的阻抗和駐波要求與饋線類似。饋線及同軸連接器饋線連接器的損耗測算本課件是可編輯的正常PPT課件饋線及同軸連接器本課件是可編輯的正常PPT課件饋線及同軸連接器本課件是可編輯的正常PPT課件第二章室內分布系統器件一、功率計算基礎二、無源器件四、饋線及同軸連接器三、有源器件五、天線本課件是可編輯的正常PPT課件天線1.
天線的原理電磁波的輻射在一個交變震蕩電路中,導線上有交變電流流動時,就可以發生電磁波的輻射,但若兩導線的距離很近,電場被束縛在兩導線之間,因而輻射很微弱;而將兩導線張開電場就散播在周圍空間,輻射增強。本課件是可編輯的正常PPT課件電磁波輻射的能力除了與導線的形狀有關,還與導線的長短有關。當導線的長度L遠小于波長時,導體的電流很小,輻射很微弱;當導體的長度增大到可與波長相比擬時,導體上的電流就大大增加,因而就能形成較強的輻射,通常將上述能產生顯著輻射的直導線稱為振子。振子有的是桿狀的形狀,也有的結構較復雜,也可以很多個振子配合形成一個天線。每臂長度為四分之一波長、全長為二分之一波長的振子,稱半波對稱振子,是最常用的對稱振子,如圖所示;每臂長度為二分之一波長、全長與波長相等的振子,稱全波對稱振子。天線本課件是可編輯的正常PPT課件半波對稱振子天線是一種經典的、迄今為止使用最廣泛的天線,全波對稱振子天線輻射能力要大于半波對稱振子天線,但其體積和重量要大很多,物料和施工成本較高。天線本課件是可編輯的正常PPT課件電磁波的接收電磁波的能量從發信天線輻射出去以后,將沿地表面所有方向向前傳播。若在交變電磁場中放置一導線,由于磁力線切割導線,就在導線兩端激勵一定的交變電壓,即電動勢,其頻率與發信頻率相同。若將該導線通過饋線與收信機相連,在收信機中就可以獲得已調波信號的電流。因此,這個導線就起了接收電磁波能量并轉變為高頻信號電流能量的作用,此導線就可看做收信天線。天線本課件是可編輯的正常PPT課件天線天線的可逆性本課件是可編輯的正常PPT課件天線天線的作用就是輻射和接收電磁波,同時也伴隨著能量轉換。無論是發信天線還是收信天線,它們都屬于能量變換器,可逆性是一般能量變換器的特性。同樣一副天線,它既可作為發信天線使用,也可作為收信天線使用,通信設備大多都是收、發共同用一根天線。同一根天線既關系到發信系統的有效能量輸出,又直接影響著收信系統的性能。天線的可逆性不僅表現在發信天線可以用作收信天線,收信天線可以用作發信天線,并且表現在天線用作發信天線時的參數,與用作收信天線時的參數保持不變,這就是天線的互易原理。為便于討論,常將天線作為發信天線來分析,所得結論同樣適用于該天線用作收信天線的情況。本課件是可編輯的正常PPT課件天線2.天線的主要指標(1)天線的方向性天線的方向性是指天線向一定方向輻射電磁波的能力,天線的方向性的特性通常用方向圖來表示。水平方向圖垂直方向圖本課件是可編輯的正常PPT課件垂直方向:在垂直方向上對對稱振子進行相位排陣水平方向:在天線的輻射方向上添加一個反射面,使其構成扇形覆蓋天線,形成定向輻射。天線輻射方向的控制(方向圖的變化)本課件是可編輯的正常PPT課件定向天線與全向天線水平方向圖:全向天線在水平方向圖上表現為360度都均勻輻射,也就是無方向性;定向天線在水平方向圖上表現為一定角度范圍輻射,也就是有方向性。垂直方向圖:全向天線和定向天線都表現為有一定寬度的波束。天線本課件是可編輯的正常PPT課件天線
本課件是可編輯的正常PPT課件
天線本課件是可編輯的正常PPT課件對稱振子的輻射不是全方向的,它將輻射的能量控制在了一個“面包圈”內,因此在最大輻射方向上的輻射功率比點輻射的功率要大2.15dB。當天線增益相同時,用dBi表示的數值比用dBd表示的數值要大2.15,即0dBd=2.15dBi。天線本課件是可編輯的正常PPT課件天線本課件是可編輯的正常PPT課件(3)天線的波束寬度在天線方向圖中,通常都有多個波瓣,其中最大的瓣稱為主瓣,其余的瓣稱為副瓣。主瓣兩個半功率點間的夾角定義為天線方向圖的波束寬度,稱為半功率波束寬度或3dB波束寬度。波束寬度又分為水平面波束寬度和垂直面波束寬度,全向天線在水平方向上360度都均勻輻射,因此在水平方向上沒有3dB波束寬度。天線本課件是可編輯的正常PPT課件(4)天線的前后比前后比是指天線的前向輻射功率和后向輻射功率之比,它是定向天線的特有指標。前后比表明了天線對后瓣抑制的好壞。前后比低的天線,天線的后瓣有可能產生越區覆蓋,導致干擾。天線本課件是可編輯的正常PPT課件(5)方向圖圓度方向圖圓圖是全向天線特有的指標,它指在水平面方向圖中,其最大值或最小值電平值與平均值的偏差,它反應了全向天線往各個方向輻射的均勻程度。(6)天線的極化方向無線電磁波的電場方向稱為電波的極化方向,也是對應輻射天線的極化方向。天線本課件是可編輯的正常PPT課件如果電波的電場方向垂直于地面,我們就稱它為垂直極化。如果電波的電場方向與地面平行,則稱它為水平極化。常見極化方向的還有±45度傾斜極化,他們的電場方向與地面形成±45度夾角。天線本課件是可編輯的正常PPT課件雙極化天線是將兩個極化方向相互垂直的天線作為一個整體,傳輸兩個獨立的波。雙極化天線又分為垂直/水平雙極化天線和±45度雙極化天線,天線本課件是可編輯的正常PPT課件(1)室內全向單極化吸頂天線室內全向單極化吸頂天線,通常簡稱全向吸頂天線,是在室內分布系統中應用最多的一種天線,它外形酷似一個蘑菇頭。3.室分天線的類型天線本課件是可編輯的正常PPT課件室內全向單極化吸頂天線通常安裝在吊頂、天花板上,能夠對周圍無遮擋的小范圍空間進行均勻的覆蓋,但是方向性差,穿透性弱,不適合空間較深或遮擋損耗較大的場景。天線本課件是可編輯的正常PPT課件(2)室內定向單極化吸頂天線室內定向單極化吸頂天線也是吸頂天線的一種,其外形與安裝方式和室內全向單極化吸頂天線相同,但是它在水平方向上只朝某一個方向輻射,屬于定向天線。天線本課件是可編輯的正常PPT課件定向吸頂天線方向性和穿透性比全向吸頂天線要略強,通常應用在有單邊覆蓋要求,無垂直墻面安裝定向壁掛天線的場景,如建筑的外窗戶邊,防止信號泄露到室外,對室外造成干擾。天線本課件是可編輯的正常PPT課件(3)室內定向單極化壁掛天線室內定向單極化壁掛天線,又叫定向板狀天線,也是室內覆蓋中使用較多的一類天線,通常安裝在室內的垂直墻面上。天線本課件是可編輯的正常PPT課件室內定向單極化壁掛天線的增益比全向天線高,在室內分布系統中可以彌補全向吸頂天線方向性和穿透性較差的缺點,多用在狹長型的室內空間,或在一些遮擋損耗較大的位置,如車庫的進出通道、電梯等位置。天線本課件是可編輯的正常PPT課件(4)室內定向單極化對數周期天線室內定向單極化對數周期天線是一種錐形的定向天線。天線本課件是可編輯的正常PPT課件方向性比定向板狀天線更好,增益更高,多用于人行或汽車隧道的覆蓋,因此對防水防塵的要求更高。天線本課件是可編輯的正常PPT課件(5)室內雙極化天線雙極化天線主要用在雙路室內分布系統中,為LTE網絡實現MIMO功能。室內雙極化天線包括室內雙極化吸頂天線和室內雙極化面板天線,它們外形與普通吸頂天線和面板天線差異不大,但是有兩個饋線輸入接口。天線本課件是可編輯的正常PPT課件雙極化天線內部有兩組相互正交的天線振子獨立工作,來代替兩個單極化天線,減少雙路室內分布系統中天線的使用數量。雙極化天線中兩個饋線連接口通常只有一個支持全頻段,即800-2500MHz,在多系統共用雙路分布系統時,2G、3G系統以及4G系統的一路均接入該接口;另一個接口通常僅支持1700-2500MHz,僅用于LTE系統接入。天線本課件是可編輯的正常PPT課件(6)美化天線美化天線也稱“偽裝天線”,它的種類非常多,在保持足夠的信號強度前提下,通過各種手段對天線外表進行偽裝和修飾,或者模仿實際某種物品外形,達到美化天線造型與室內環境相協調的目的。天線本課件是可編輯的正常PPT課件吸頂型美化天線它用來代替普通吸頂天線,常用的煙感型美化天線、排氣扇型美化天線、攝像頭型美化天線等;壁掛型美化天線它主要用來代替定向壁掛天線,常用的開關型美化天線、壁畫型美化天線、壁燈型美化天線。室外型美化天線在采用室分外拉覆蓋方式時,也通常會使用美化天線來保持與周圍環境的一致,如射燈美化天線、蘑菇頭型美化天線、指示牌型美化天線、燈桿型美化天線等。定制美化天線依據具體場景定制美化天線。天線本課件是可編輯的正常PPT課件美化天線的技術指標與傳統天線相仿;天線本課件是可編輯的正常PPT課件天線本課件是可編輯的正常PPT課件(6)泄漏同軸電纜泄漏同軸電纜簡稱漏纜,也稱連續天線,是遵循特定的電磁場理論,沿著普通同軸電纜的外導體按一定規律配置狹窄的周期性或非周期性的槽孔形成的。每一個開槽口都是一個電磁波輻射波源,信號在電纜中傳輸的同時,一部分電磁能量可以按要求從開槽口以電磁波的形式輻射到外部空間。天線本課件是可編輯的正常PPT課件泄露電纜每個槽孔都可以實現電磁波的輻射和接收,因此具有信號覆蓋均勻的特點,適合隧道、地鐵等狹長空間的覆蓋。泄漏電纜支持頻段寬,適合所有的移動通信制式,多系統同時接入時,可大大降低總體造價,彌補其造價高的缺點。泄漏電纜的主要指標有縱向衰減常數和耦合損耗。縱向衰減常數是指電磁波在電纜內部傳輸所造成能量損失。耦合損耗是指在特定距離下(通常是2米),被外界天線接收的能量與電纜中傳輸的能量之比。天線本課件是可編輯的正常PPT課件謝謝!本課件是可編輯的正常PPT課件第三章室內分布系統的工程勘察一、室內分布系統的建設方式二、室內分布系統工程實施流程三、室內分布系統勘察設計流程四、室內分布系統的工程勘察本課件是可編輯的正常PPT課件1.多制式網絡共用分布系統多個網絡制式通常采用合路的方式共用一套分布系統,以實現多個制式網絡的覆蓋,節約了成本,還可有效的控制不同網絡間的干擾室內分布系統的建設方式本課件是可編輯的正常PPT課件合路的原理:下行:通過特定的合路器后,合成為一路混合信號;上行,將分布系統中的混合信號按頻率進行濾波,按不同的網絡分配到各自的通路進入信源設備進行處理。建設時間:第一個建設的網絡,由于建筑內沒有室內分布系統,因此采用新建分布系統的方式;后面建設的網絡,則應采用合路分布系統的方式。室內分布系統的建設方式本課件是可編輯的正常PPT課件(1)要兼顧不同網絡的覆蓋效果。優先考慮頻率最高的網絡的覆蓋效果。(2)要考慮無源器件的頻率支持情況。一些老的無源器件或天饋線可能只支持2G的頻段,通常新建一套分布系統,同時將老的2G分布系統進行改造拆除,合路到新分布系統中。(3)多家運營商合路一套分布系統時對合路器的要求更高。
通常采用POI。室內分布系統的建設方式本課件是可編輯的正常PPT課件室內分布系統的建設方式(4)不同系統、不同設備類型合路的位置不一樣。合路可以分為前端合路和末端合路。本課件是可編輯的正常PPT課件室內分布系統的建設方式前端合路和末端合路的決定因素:
設備的輸出功率各種系統信源設備的射頻輸出功率并不是一定的,它和具體采用的設備形態有密切關系。類型單載波發射功率(20MHz帶寬)覆蓋能力(覆蓋半徑)名稱英文名宏基站
(MACROSITE)10W以上200米以上微基站
(MICROSITE)500mW-10W(含10W)50-200米皮基站(PICOSITE)100mW~500mW(含500mW)20-50米飛基站(FEMTOSITE)100mW以下(含100mW)10-20米本課件是可編輯的正常PPT課件2.雙路分布系統LTE關鍵技術:MIMO(Multiple-InputMultiple-Output)技術,成倍的提高系統容量。室內分布系統的建設方式那么室內分布系統如何應用MIMO技術?本課件是可編輯的正常PPT課件兩路并行的分布系統:即在傳統的分布系統基礎上再增加一套饋線、器件和天線,這樣的分布系統被稱作雙路分布系統。室內分布系統的建設方式雙路分布系統中兩路饋線的長度與器件的數量都一致,兩個天線必須保持一定的空間隔離度才能達到良好的性能,通常要10倍波長以上,工程一般取0.5m以上。本課件是可編輯的正常PPT課件采用雙極化
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