室内分布系统介绍及各器件参数.ppt

室内分布系统介绍,第一部分：室内分布系统总体介绍,第二部分：室内分布系统常用器件介绍,第三部分：室内分布系统工程设计流程,目录,1.,什么是室内分布系统,2.,为什么要建设室内分布系统,3.,什么地区需要室内覆盖？,4.,室内分布系统结构,5.,室内分布系统简化结构图,6.,室分系统常用器件,7.2G,室内分布信号源引入及分布类型,8.3G,室内分布信号源引入及分布类型,9.,实现室内覆盖的方法,10.,室内覆盖工程的分类,11.,室内分布系统分类（按系统划分）,12.,室内分布系统分类（按信源提取方式划分）,13.,信号分布系统分类比较,14.,安装图与系统图,15.,室内分布系统覆盖的不同环境,16.,室内分布系统的发展趋势,第一部分：室内分布系统总体介绍,室内分布系统是针对室内用户群、用于改善建筑物内移动通信环境的一种成功的方案，室内分布系统其原理是利用室内天线分布系统将移动基站的信号均匀分布在室内每个角落，从而保证室内区域拥有理想的信号覆盖。,1,、什么是室内分布系统,2,、为什么要建设室内分布系统,容量方面,：建筑物诸如大型购物商场、会议中心，由于移动电话使用密度过大，局部网络容量不能满足用户需求，无线信道发生拥塞现象,。,由于室内覆盖存在上述问题，因此出现了解决室内覆盖的解决方案,室内分布系统。,室内移动通信环境有太多需要完善的地方,：,覆盖方面,：由于室内的复杂结构，建筑物自身的屏蔽和吸收作用，造成了无线电波较大的传输衰耗，形成了移动信号的弱场强区甚至盲区，致使大楼的地下室一、二层场强较弱，甚至存在一些盲区。由于室内的覆盖不好，容易出现手机掉网的现象，造成寻呼无响应，用户不在服务区现象。,质量方面,：建筑物高层空间极易存在无线频率干扰，服务小区信号不稳定，出现乒乓切换效应，话音质量难以保证，并出现断音、掉话现象。,话务量指在一特定时间内呼叫次数与每次呼叫平均占用时间的乘积。,载波数,TCH,数量,2,阻塞率,对应的话务量,实际信道利用率,实际承载最佳话务量,1,7,2.94,47.4%,1.39,2,14,8.2,52.9%,4.34,3,22,14.9,59.8%,8.91,4,30,21.93,62.0%,13.60,5,37,28.25,63.7%,18.00,6,45,35.61,76.1%,27.10,7,53,43.06,77.8%,33.50,8,60,49.64,78.7%,39.07,9,67,56.28,75.0%,42.21,10,75,63.9,76.3%,48.76,11,83,71.57,81.2%,58.11,12,91,79.27,83.8%,66.43,载频配置与信道利用率对应表,比如某地：人数为,1000,，手机拥有率,90,，移动用户占,70,，忙时同时拨打率取定为,30,，人均话务量取定为,0.08Erl/sub,（按人均每次通话时间,5,分钟计算）。则忙时话务量为：,1000*90%*70%*30%*0.16=15.12 ERL,3.,什么地区需要室内覆盖？,室内盲区,新建大型建筑、停车场、办公楼、宾馆和公寓等。,室外盲区,公路隧道、下沉式隧道、铁路隧道、地铁等。,话务量高的大型室内场所,车站、机场、商场、体育馆、购物中心等，增加微蜂窝建立分层结构。,发生频繁切换的室内场所,高层建筑的顶部，收到多个基站的功率近似的信号。,室内分布系统组成,室内分布系统示意图,4.,室内分布系统结构,5.,室内分布系统简化结构图,6.,室分系统常用器件,系统除信号源外主要由耦合器、功率分配器、合路器、室内天线、馈线等无源器件和电,缆、天线组成。,美化天线简介,7.,2G,室内分布信号源引入及分布类型,8.,3G,室内分布信号源引入及分布类型,9.,实现室内覆盖的方法,RRU,接入方式,以,BBU+RRU,的方式进行射频拉远，为室内分布系统提供信源，,BBU,与,RRU,之间通过光纤连接，不同运营商安装方法有所不同，例如电信的,BBU,安装在基站，,RRU,安装于覆盖场所；移动的,BBU,与,RRU,大多数安装在覆盖场所。,微蜂窝有线接入方式,是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,是以室外宏蜂窝作为室内覆盖系统的信号源。适用于高话务量和较大面积的室内覆盖盲区，在大型酒店、写字楼等使用较多。,直放站（,Repeater,）,在室外站存在富余容量的情况下，通过直放站（,Repeater,）将室外信号引入室内的覆盖盲区。,其他,基站直接耦合,基站,微蜂窝,直放站,RRU,无源天馈分布,有源分布,光纤分布,泄漏电缆分布,从分布类型分：,无源天馈信号分布系统,有源天馈信号分布系统,光纤信号分布系统,漏缆信号分布系统,从信号源来分,以基站（含微蜂窝）为信号源的室内覆盖系统,以直放站为信号源的室内覆盖系统,以微蜂窝为信号源的室内覆盖系统,10.,室内覆盖工程的分类,11.,室内分布系统分类（按系统划分）,Pico Access,（,RRU,级联）组网方案，,BBU,为基带池设备，提供室内所需的容量资源，可放置在任意地方的机房，一般放在大楼布线机房，便于连接光纤资源。,P Bridge,分为楼道集线器和楼层集线器两种。楼道,P Bridge,完成楼层,P Bridge,的汇聚，一般也放在大楼布线机房，与,BBU,和楼层,P Bridge,之间采用光纤连接；楼层,P Bridge,实现楼层,RRU,的汇聚和管理，一般放在楼层布线机房，与,RRU,之间采用双绞线或光纤连接。,Pico RRU,为射频远端，实现最终的网络覆盖，一般每个,Pico RRU,覆盖一层或一层的部分区域。,宏蜂窝,耦合器,功分器,天线,以基站为信号源的室内覆盖系统,12.,室内分布系统分类（按信源提取方式划分）,以无线直放站为信号源的室内覆盖系统,BTS,光纤直放站,用耦合器从附近基站耦合部分信号通过光纤传送到欲覆盖区的光纤直放站,以光纤直放站为信号源的室内覆盖系统,BTS,以耦合基站信号并经过干线放大器为信号源的室内覆盖系统,13.,信号分布系统分类比较,14.,安,装图与系统图,安装示意图,系统原理图,电梯安装图,开阔型建筑,通常采用室外基站与室内分布相结合进行覆盖，同时可采用光纤分布与射频分布相结合的覆盖方式。,狭长型建筑,如地铁、隧道、高层电梯等，此种环境通常采用定向天线或泄露电缆进行覆盖。,典型建筑物,裙楼：覆盖、容量问题，同时注意控制信号外泄以及与室外基站的平滑切换。,标准层：盲弱区覆盖和干扰问题，需要在室内形成主导信号。,地下层：建筑物地面以下部分，包括地下室、地下停车场等，通常为信号盲区，室内分,布系统主要解决覆盖问题。,15.,室内分布系统覆盖的不同环境,16.,室内分布系统的发展趋势,随着我国法律法规以及运营商之间沟通机制的不断完善，室内分布系统将朝着多网合一（合路）的趋势发展：,1,、多网合一可以有效节省投资。合路后共用天馈节省了重复建设信号分布系统的费用。,2,、多网合一可以有效解决物业谈判难的问题。由于多运营商在同个建筑内建设多套分布系统，将给业主带来重复的谈点问题。,3,、技术发展的需要，如今多路合路器的成本已经降下来，中等规模的楼宇使用多路合路器将越来越普遍，这在一定程度上也推动了多网合一覆盖的发展。,优点：,1,、节省投资；,2,、有效解决物业问题。,共用天馈收发分缆方式,共用天馈收发同缆方式,室内分布系统的发展趋势,室内分布系统的发展趋势,优点：,1,、容量大、覆盖面积广；,2,、组网灵活，扩容方便；,2,、工程实施难度小。,BBU,RHUB,Pico RRU1,室内分布系统的发展趋势,第二部分：室内分布系统常用器件介绍,设备,/,器件名称,腔体耦合器,设备,/,器件型号,江苏荣联,设备技术指标应答：,指标项目,要求指标,可以达到指标,5dB,耦合器,(),插入损耗,2.0 dB,2.0 dB,6dB,耦合器,(),插入损耗,1.8 dB,1.8 dB,7dB,耦合器,(),插入损耗,1.4 dB,1.4 dB,10dB,耦合器,(),插入损耗,0.8 dB,0.8 dB,15dB,耦合器,(),插入损耗,0.4 dB,0.4 dB,20dB,耦合器,(),插入损耗,0.2 dB,0.2 dB,25dB,耦合器,(),插入损耗,0.2 dB,0.2 dB,5-7dB,耦合度偏差,标称值,0.5dB,标称值,0.5dB,10-15dB,耦合度偏差,标称值,1dB,标称值,1dB,20-25dB,耦合度偏差,标称值,1.5dB,标称值,1.5dB,工作频段,8002500MHZ,8002500MHZ,驻波比,1.4,1.4,方向性,20dB,20dB,特性阻抗,50,50,功率容量,100W,100W,互调产物,-135dBc,（,2,10W,）,-135dBc,（,2,10W,）,接头类型,N,F,N,F,工作温度,+,+,相对湿度,5%,95%,5%,95%,耦合器技术指标,17.,室内分布系统常用器件,dbm,与,W,的转换,dBm,是一个表示功率绝对值的值（也可以认为是以,1mW,功率为基准的一个比值），计算公式为：,10log,（功率值,/1mw,）。,这里将,dBm,转换为,W,的口算规律是要先记“,1,个基准”和“,2,个原则”：,30dBm,1W,“,2,个原则”,1),3dBm,，功率乘,2,倍；,3dBm,，功率乘,1/2,举例：,33dBm,30dBm+3dBm,1W2=2W,27dBm,30dBm,3dBm,1W1/2=0.5W,2),10dBm,，功率乘,10,倍；,10dBm,，功率乘,1/10,举例：,40dBm,30dBm+10dBm,1W10=10Wwww,20dBm,30dBm,10dBm,1W0.1=0.1W,以上可以简单的记作：,30,是基准，等于,1W,整，互换不算难，口算可完成。加,3,乘以,2,，加,10,乘以,10,；减,3,除以,2,，减,10,除以,10,几乎所有整数的,dBm,都可用以上的“,1,个基准”和“,2,个原则”转换为,W,。,:,例,1,：,44dBm=?W,44dBm=30dBm+10dBm+10dBm,3dBm,3dBm|,=1W10101/21/2,=25W,例,2,：,32dBm=?W32dBm=30dBm+3dBm+3dBm+3dBm+3dBm,10dBm,=1W22220.1=1.6W,频率范围：,800,2500 MHz,最大插入损耗：,3.3dB,（二功分器）,5.3dB,（三功分器）,6.6dB,（四功分器,）,特性阻抗：50,功率容量：100W,功率不平衡度：0.5dB,驻波比：1.3,互调产物（210W）：135dBc,-6.6dBm,功分器技术指标,电桥是个四端口网络，它的特性是两口输入、两口输出，两输入口相互隔离，两输出端口各输出输入口输入功率的,50,，并且输出信号相位相差,90,度。,电桥技术指标,衰减器技术指标,衰减器可以分为两种类型：固定的和可变的。通常工程上我们多采用固定衰减器。目前我们多采用的有,5dB,、,10dB,、,15dB,、,20dB,、,30dB,、,40dB,等。衰减器我们最关注的指标是衰减大小、功率容量大小等。,衰减器一般是把大信号衰减到一定的比例，达到理想的功率值,主要技术参数,要求,驻波比,驻波比,1.4,增益,全向天线,2dBi,；定向天线：,5dBi,；,对数周期天线,8dBi,极化方式,单极化，垂直极化,不圆度,全向天线：,1.5dB,前后比,定向天线、对数周期天线：,15dB,功率容量,50W,互调产物,135dBc,（,210W,）,输入阻抗,50,输入接口,N-F,尺寸,全向天线小于,:,180mm90mm,（直径,高度）；,定向天线小于：小于,:210mm,180mm,44mm(,长,宽,厚,),对数周期天线：长度小于,150mm,重量,全向天线小于,:350g,工作温度,10,+55,全向：,定向：,室内天线技术指标,对数周期天线：,八木天线：,室内天线技术指标,室内天线技术指标,室内天线技术指标,馈头：,同轴负载：用于空载的射频口。,频率范围：,800,2500 MHz,特性阻抗：50,功率容量：,5,W,，,10W,，,15W,，,20W,，,25W,。,功率不平衡度：=-80dBm C/I=0dB,。,2.,地下室、电梯等封闭场景：,PCCPCH RSCP=-85dBm C/I=-3dB,。,室内信号的外泄要求：,在室外,10,米处应满足,PCCPCH RSCP,95dBm,或室内分布外泄的,PCCPCH RSCP,比室外宏站最强,PCCPCH RSCP,低,10dB,。,块差错率目标值（,BLER Target,）：,话音,1%,，,CS64k0.1,1%,，,PS,数据,5,10%,。,23.,场强预测,按照国家,电磁辐射防护规定,(GB8702-88),、,环境电磁波卫生标准,(GB9175-88),的规定，设计室内,天线的发射功率电平小于,15dBm/,每载波,。,此处采用功率电平为：,3dBm,。,建筑物室内传播模式是受限的自由空间传播模式，表达式如下：,P,L,(d)=,P,L,(d,0,),+20log(d/d0)+,d+FAF,(dB),（,1,）,P,L,(d0)=,32.4+20 log(d00.001)+20 logf,(dB),式（,1,）中,d,0,为参考的近距离，单位,m,；,f,为工作频率，单位,MHz,；,P,L,(d),表示路径为,d,（,m,）,总传输损耗值,；,P,L,(d,0,),表示近地参考距离（通常,d,0,=1m,）,自由空间衰减值,；,表示路径损耗因子（,01.6dB/m,）；（越开阔区域取值越小，实际运用中建议取值,0.10.5,，建议机场、会议中心等取,0.1,，酒店，小开间办公楼取,0.4,，根据实际的密集情况确定。）,FAF,表示隔墙损耗（,5dB20dB,）,。,在分布系统中，室内环境中的传播损耗情况：,取近地参考距离,d,0,=1m,时，,P,L,(d,0,)=32.4+20log(110,-3,)+20log2000=38.4dB,设,=0.1dB/m,，,FAF=10,，代入式（,1,）,15m,时电磁波的传输损耗为：,P,L,(15)=38.4+20log15+150.1+10=73.4Db,距天线,15,米处覆盖场强为：,PdBm=Pt+Gm-PL,（,15,）,-R,3+3 73.4-15=-82.4 dBm,其中：,Pt,为天线口输入功率,Gm,为天线增益，一般全向天线取,3dBi,R,为衰减储备，一般取（,1020dB,）,从上述计算可以预测室内距天线,15,米处覆盖场强可达到,-82.4dBm,，其他覆盖区域场强值都高于此值，满足设计技术要求：“无线覆盖边缘场强：室内,-85dBm”,，可保证低速率数据区域业务要求。,总体遵循“小功率、多天线”原则，根据模拟测试结果合理确定天线密度，使信号尽量均匀分布。,（,1,）,合理设计天线口功率（不包括天线增益）。,天线口,PCCPCH,信道（双码道）功率一般建议不超过,10dBm,。对于体育场馆、空旷展览中心、会场等特殊场景，天线口功率还可适当酌情提高，但应满足国家对于电磁辐射防护的规定。,（,2,）,在半开放环境，单天线情况下，如商场、超市、停车场、机场等，覆盖半径取,10,16,米；在较封闭环境，单天线的情况下，如宾馆、居民楼、娱乐场所等，覆盖半径取,6,10,米。,（,3,）,不同分布系统天线间距：为避免两个系统间的干扰，建议,TD-SCDMA,分布系统天线和,PHS,分布系统天线间距大于,1.5,米，在部分施工条件限制的环境中，也应要求两个系统的天线间距大于,1,米。,（,4,）,在具备施工条件的物业点，可采用定向天线由临窗区域向内部覆盖的方式，有效抵抗室外宏站穿透到室内的强信号，使得室内用户稳定驻留在室内小区，获得良好的覆盖和容量服务，同时也减少室内小区信号泄漏到室外的场强。,24.,天线布放原则（此处以,TD-SCDMA,为例）,注意保持不同覆盖区域信号的连续性。如每层电梯口（等候电梯处）和地下停车场转接处（地面与,B1F,间转接处）等区域的天线设计；重点覆盖洗手间、消防通道等盲区。,对于房间深度较大的住宅单位可使用定向天线覆盖。,电梯以信号覆盖为主要设计目标和验收标准，一般利用定向天线（增益,7dBi,）向下覆盖电梯，每根天线覆盖,3,层。不要使用天线后瓣信号覆盖顶楼（即楼顶层必须要有天线）。对于多电梯共井的情况可使用一条链路覆盖。,跟据整理后的图纸及模拟测试布放天线，未模测的天线可根据天线布放原则（空间损耗、传播损耗公式）及现场情况确定天线位置及密度，较空旷区域天线布放距离为,10M,左右（即覆盖半径为,5-10M,），其他区域情况可根据勘点信息酌情增加。,在靠近窗口位置可采用定向天线往建筑物内部照射的方式减少干扰和切换，但要注意天线后瓣的外泄，可以充分利用建筑物的柱子或横梁阻挡，控制外泄；定向天线的前瓣要有,1,米以上的直射空间，防止放射造成外泄，保证通话质量。,3,）具体场所,在覆盖区域为地下室时，天线布放应考虑到电梯厅、保安室或有人员固定流动的地方，通常布放一根天线在房间门口；,在覆盖区域为宾馆或酒店时，通常天线布放在走廊，在房间不大的情况下，可考虑一根天线覆盖,6,个房间（即左右两侧各,3,个房间），如果房间纵深较大，可考虑一根天线覆盖,4,个房间或酌情增加；,在覆盖区域为写字楼时，若每间办公司较大，应在每间办公室的门口放置一根天线，并注意兼顾走廊及洗手间。,在覆盖区域为特殊场所（如体育场馆、工厂、隧道等）时，天线布放取决于该场所的建筑特性，如体育馆应重点覆盖观众席、记者席，且多数覆盖方式为定向天线覆盖。,工厂由于其纵深较大且走线困难，多数区域使用定向天线覆盖效果更加。,隧道可根据不同的情况用不同的覆盖方式，例如公路隧道一般比较宽敞，覆盖状况在有车通过和没车通过时差别不大，可以根据实际情况采取高增益的定向天线或泄漏电缆以达到更好的覆盖效果，而铁路隧道通常较为狭小些，特别是火车通过时被填充的剩余空间很小，这时的无线传播与没车通过时相差很大，通常选用泄露电缆进行覆盖。,25.,覆盖要求,根据室内无线传播特点和覆盖需求的差别，室内环境可以分为裙楼、标准层、地下层、电梯等类型。室内分布系统建设应根据不同室内环境特点来进行覆盖：,裙楼：一般位于建筑物的低楼层，楼层面积较大，空间隔断较少或较空旷。通常窗边附近区域信号较好，纵深处信号较差。商业用途的裙楼除了解决信号覆盖问题还要考虑容量问题，同时注意控制信号外泄以及与室外基站的平滑切换。,标准层：裙楼以上的楼层（包括楼梯），空间间隔较为规则，通常高楼层信号较为杂乱，纵深处信号较差。标准层用途通常为住宅、办公室、酒店房间等，室内分布系统主要解决盲弱区覆盖和干扰问题，需要在室内形成主导信号。,地下层：建筑物地面以下部分，包括地下室、地下停车场等，通常为信号盲区，室内分布系统主要解决覆盖问题。,开阔型建筑：如大型会展中心、购物中心、大型会议厅、机场等，此种楼层几乎没什么间隔，室内空间很开阔，人员流动性强；在此种建筑通常采用室外基站与室内分布相结合进行覆盖，不用过于考虑信号外泄问题，可采用较高增益的天线灵活覆盖，同时还要考虑容量问题。由于面积较大，可采用光纤分布与射频分布相结合的覆盖方式。,狭长型建筑：如地铁、隧道、高层电梯等，此种环境通常采用定向天线或泄漏电缆进行覆盖。,