室内分布系统培训教程

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室内分布系统的工作原理及技术要求
京信通信系统(广州)有限公司
一、室内分布系统原理 …… 1 1. 概述 …… 1 2. 室内分布系统组网 …… 2 3. CDMA 与 GSM 共用信号分布系统的组网 …… 10 4. 多系统共用信号分布系统组网 …… 12 5. 室内分布系统的监控 …… 1 6.共用信号分布系统组网时系统间的干扰协调 …… 2 二、室内分布系统的技术要求…… 4 室内分布系统的技术要求 1. 系统技术指标 …… 4 2. 天馈线及无源器件技术指标 …… 4 三、室内分布系统的相关技术…… 5 室内分布系统的相关技术 1. 室内分布系统的室内电磁传播模型 …… 5 2. 室内分布系统的噪声分析 …… 7 3、室内分布系统的上下行平衡…… 11 四、室内分布系统的工程建设…… 14 室内分布系统的工程建设 五、室内分布系统综合考评 …… 20
室内分布系统的工作原理及技术要求
一、室内分布系统原理
1. 概述
室内分布系统是针对室内用户群、主要解决建筑物内移动通信网络的网络覆盖、 网络容量、网络质量的一种方案。 随着城市里移动用户的飞速增加以及高层建筑越来越多，话务密度和覆盖要求也 不断上升。这些建筑物规模大，对移动电话信号有很强的屏蔽作用。在大型建筑物的 低层、地下商场、地下停车场等环境下，移动通信信号弱，手机无法正常使用，形成 了移动通信的盲区和阴影区；在中间楼层，由于来自周围不同基站信号的重叠，造成 导频污染，手机频繁切换，甚至掉话，严重影响了手机的正常使用。另外，在有些建 筑物内，虽然手机能够正常通话，但是用户密度大，基站信道拥挤，手机上线困难。 室内分布系统为上述问题提供了较佳的解决方案。其原理是利用室内天线分布系 统将移动通信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。
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室内分布系统的工作原理及技术要求
2. 室内分布系统组网
如上图所示，室内分布系统由信号源部分和信号分布系统两部分组成。 2.1 信号源部分 2.1.1 室内分布系统的信号源的接入方式 室内分布系统的信号源有以下几种接入方式：(1) 宏蜂窝作信源接入信号分布系 统；(2) 微蜂窝作信源接入信号分布系统； (3) 直放站作信源接入信号分布系统。分 别论述如下： (1) 宏蜂窝作信源接入信号分布系统 是以宏蜂窝基站作为信号分布系统的信号源。宏蜂窝作信号源容量大、覆盖范围 广、信号质量好、容易实现无源分布、网络优化简单，是室内分布系统最好

的接入方 式。但宏蜂窝成本较为昂贵，且需有光纤传输通路，建设周期长。
耦合器
宏蜂窝
天线 功分器
宏蜂窝作信源接入信号分布系统示意图
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(2) 微蜂窝作信源接入信号分布系统 是以微蜂窝基站作为信号分布系统的信号源。由于微蜂窝本身功率较小，只适用 于较小面积的室内覆盖，若要实现较大区域的覆盖，就必须增加微蜂窝功放。与宏蜂 窝相比微蜂窝成本较低、对环境要求不高、施工方便等，所以微蜂窝作信号源使用也 较为广泛。
天线 微蜂窝功放 功分器
微蜂窝
耦合器
微蜂窝+功放接入信号分布系统示意图 (3) 直放站作信源接入信号分布系统 是利用施主天线空间耦合或利用耦合器件直接耦合存在富余容量的基站信号，再 利用直放站设备对接收到的信号进行放大为信号分布系统提供信号源。 直放站以其灵活简易的特点成为解决小容量室内分布系统的重要方式。直放站不 需要基站设备和传输设备，安装简便灵活，设备型号也丰富多样，在移动通信直放站 中也扮演着重要的角色。
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直放站作信源接入信号分布系统有以下应用方式： 1) 通过直放站的施主天线直接从附近基站提取信号
2) 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直放站
BTS 光纤直放站
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3) 用耦合器从附近基站耦合部分信号通过电缆传送到欲覆盖区的直放站
BTS
2.1.2 室内分布系统的信源的选取 室内分布系统的信源的选取应综合权衡系统容量、频率资源、预期收益、投入成 本、预期效果等多方面因素才能定夺。 系统容量直接决定室内分布系统的网络质量，如容量太小将直接导致覆盖区内的 信道堵塞、呼损率大幅提高、接通困难、掉话严重等一系列的严重问题。容量太大又 会造成本过高和资源的巨大浪费，因此配置合理的室内分布系统的容量非常重要。以 下提供工程设计中的经验值： 平均每用户忙时话务量：0.02Erl 用户呼损率: 2%
直放站覆盖区域的话务量不超过其施主基站话务量的 40% 当直放站覆盖区域的话务量超过其施主基站话务量的 40%时，应改换宏蜂窝或微 蜂窝基站作信源。
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室内分布系统信源选择的比较 使用基站 1. 是否增加容量 2. 信号质量 3. 对网络的影响 4. 是否需要传输设备 5. 是否需要重新频率规划 6. 是否需要调整参数 7. 是否支持容量动态分配 8. 是否支持多运营商 9. 安装时间 10. 投资 2.2 信号

分布系统 信号分布系统主要由信号分/合路器、功率分配器件、馈线、室内天线等组成，是 将基站或直放站的信号均匀的覆盖到室内的每个角落。如下图： 根据需要增加容量 好 小 需要 需要 需要 不支持(容量预分配) 不支持 较长 较多 使用直放站 不能增加容量 一般 控制不好影响很大 不需要 不需要 支持 支持 支持 较短 较少
BTS
…
…
干放
2.2.1 信号分布的方式 (1) 射频无源分布系统
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无源系统主要由分/合路器、功分器、耦合器、馈线、天线组成。无源系统没有有 源设备故所以障率低、可靠性高、几乎不需要维护、且容易扩展。但信号在馈线及各 器件中传递时产生的损耗无法得到补偿，因此覆盖范围受信源输出功率影响较大。信 源输出功率大时，无源系统可应用于大型室内覆盖工程，如大型写字楼、商场、会展 中心等；信源功率较小时，无源系统仅应于小范围区域覆盖，如小的地下室、超市等。 如下图：
耦合器
吸顶天线
信源
功分器 壁挂天线
(2) 射频有源分布系统 有源系统主要由干线放大器、功分器、耦合器、馈线、天线组成。有源系统中的 有源设备可以有效补偿信号在传输中的损耗，从而延伸覆盖范围，受信号源输出功率 影响较小。有源系统广泛应用于各种大中型室内覆盖系统工程。如下图：
耦合器 干放
吸顶天线
信源
功分器 壁挂天线
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(3) 光纤分布方式 光纤分布系统是采用光纤作为传输介质，由覆盖端机（主单元、接口单元）、远 端覆盖单元、天线、光分/合路器件组成。由于光纤损耗小，适合于长距离传输，该系 统广泛应用于大型写字楼、酒店、地下隧道、居民楼等室内覆盖系统的建设。如下图：
光端机
光端机
光端机
主机
(4) 泄露电缆分布方式 信号源通过泄漏电缆传输信号，并通过电缆外导体的一系列开口，在外导体上产
生表面电流，从而在电缆开口处横截面上形成电磁场，这些开口就相当于一系列的天 线起到信号的发射和接收作用。它适用于隧道、地铁、长廊等地形。如下图：
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地铁站厅、站台 下行分 布天线 上行分 布天线
寻呼系统
列车上行隧道
中国联通 GSM BTS 中国联通 CDMA BTS 中国移动 GSM BTS 中国联通 GSM BTS
下行 POI 列车上行隧道
列车下行隧道
中国联通 CDMA BTS 中国移动 GSM BTS
上行 POI
列车下行隧道
民用机房内
图例：
功分器
耦合器
吸顶

天线 信号上行泄漏电缆
信号下行泄漏电缆
几种信号分布方式的比较： 几种信号分布方式的比较： 信号分布方式 优点 成本低、无源器件，故障率 1. 无源天馈分布方式 低、无需供电，安装方便、无 噪声累积、宽频带 缺点
系统设计较为复杂、信号 损耗较大时需加干放
2. 有源分布方式
设计简单，布线灵活，场强 均匀
频段窄，多系统兼容困 难；需要供电，故障率高、 有噪声积累，造价高
3. 光纤分布方式
传输距离远，布线方便，性 和传输质量好。
造价高
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4. 泄漏电缆分布方式
场强分布均匀，可靠性高； 频段宽，多系统兼容性好。
造价高，覆盖半径小。
确定了室内分布系统的信源的接入方式和信号的分布方式即完成室内分布系统的 组网方案。
3. CDMA 与 GSM 共用信号分布系统的组网
目前，中国联通在国内许多城市都已不同程度地建设了一批 GSM 室内分布系统， 而 CDMA 网络建设较晚，室内分布系统的数量较少。因此借助原来 GSM 网络的室内 分布系统资源解决 CDMA 网络的室内覆盖是在短时间建设成广覆盖的 CDMA 网络的 一种行之有效的方法。在新建设的室内分布系统中若 GSM 网络和 CDMA 网络同时建 设不仅业主难于协调还会造成巨大的资源浪费。因此 CDMA 与 GSM 共用信号分布系 统的组网是实现 GSM 和 CDMA 双网覆盖的有效方法。在全国得到广泛应用。 3.1 信源合路 通过双频合路器把 CDMA 信号和 GSM 信号和为一路接入同一天馈系统，实现 CDMA 与 GSM 的双网覆盖。如下图所示：
GSM 信号源接入 CDMA 信号源接入
双频合路器
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3.2 分布系统中放大单元合路 在分布系统中若无源分布系统无法满足覆盖要求需加信号放大设备时，要对分别 放大的信号进行合路。如下图：
在分布系统中的应用如下图：
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4. 多系统共用信号分布系统组网
随着地铁、大型展馆、大型建筑群的出现室内分布系统也出现新的特点。多运营 商、多种通信制式共用信号分布系统成为被广泛应用的解决方法。 POI 是多系统共用信号分布系统中不可缺少的关键设备。POI 是信号公共的输入 输出平台其实现功能如下： (1) 实现多频段、多系统的信号共路双向或单向传输如下图：
GSM CDMA DCS 3G
POI
室内分布系统
(2) 实现同频段、同系统的多运营商信号共路双向或单向传输如下图： BTS1 BTS2 BTS3 BTS4
POI
室内分布系统 室内分布系统
多系统共用信号分布系统组网就

是把多频段、多系统、多运营商的信号通过 POI 设备（公共输入输出平台）共用信号分布系统的组网方式。
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5. 室内分布系统的监控
由于室内分布系统在 CDMA 网络内占有较重的地位， 因此能拥有一个可靠、 实用、 功能强大、接口丰富的 CDMA 直放站网管系统对运营商来说是一件很重要的事情。 CDMA 室内分布式系统监控解决方案包括 CDMA 分布式光纤直放站监控解决方 案和 CDMA 分布系统解决方案。 CDMA 室内分布系统光纤直放站监控解决方案
地区CD MA直放站网管中心服务器 地区CD MA直放站网管中心服务器 PSTN/GSM/CDMA
中继 端
3C om
覆盖端
T L K/ DT A A A TA L K
RS CS T R
D RT DC D
光纤 Modem
光纤
覆盖端
覆盖 端
覆盖 端
覆盖端
CDMA 分布光纤直放站监控解决方案原理图
光纤直放站的中继端和覆盖端通过光纤 Modem、 光纤进行数据交换， 其特点如下； 在远程监控方面，网管中心对中继端和每一个覆盖端都能进行全面的管理（查询、 设置、告警等） 。 在本地维护方面，维护人员在中继端可以对任一覆盖端进行监测和调整；在任一 覆盖端可以对中继端进行检测和调整。 CDMA 室内射频分布系统的监控解决方案
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地区CD MA直放站网管中心服务器 地区CD MA直放站网管中心服务器 PSTN/GSM/CDMA
RS-485
主干放
干放 干放 干放 干放
干放
干放
干放
干放
CDMA 室内分布系统的监控解决方案原理图
室内分布系统的分布式网管界面
CDMA 室内分布系统的主机通过 RS-485 总线与各从机进行数据交换，特点如下： 在远程监控方面，网管中心应对主机和每一个从机都能进行全面的管理（查询、 设置、告警等） 。
6.共用信号分布系统组网时系统间的干扰协调 共用信号分布系统组网时系统间的干扰协调
由于 800MHz 频段 CDMA 数字蜂窝移动通信系统基站发射频段为 870—880MHz， 900MHz 频段 GSM 数字蜂窝移动通信系统基站接收频段 885-915MHz，两系统之间只
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有 5MHz 保护带。因此在 多系统共用信号分布系统组网时 CDMA800 下行杂散发射对 GSM900 的上行输出干扰应给予合理的协调。 依据信部无 〔2002〕 号文精神协调如下： 65 (1) 800MHzCDMA 系统基站和直放机在带外各频段杂散发射的核准限值
频率范围 9kHz～150 kHz 150 kHz～30MHz 30MHz～1GHz 1GHz～12.75GHz 806MHz～821MHz 885MHz～915MHz 930MHz～960MHz 1.7GHz～1.92GHz 3.4GHz～3.53GHz 发射工作频带两边各加上 1MHz 过渡带内的噪声电平

100 kHz -22dBm 测试带宽 1 kHz 10 kHz 100 kHz 1MHz 100 kHz 100 kHz 100 kHz 100 kHz 100 kHz 极限值 -36dBm -36dBm -36dBm -30dBm -67dBm -67dBm -47dBm -47dBm -47dBm 检波方式 峰值 峰值 峰值 峰值 有效值 有效值 峰值 峰值 峰值 有效值
(2) 800MHz 频段 CDMA 系统的发射天与 900MHzGSM 系统的接收天线之间水平 距离与加装滤波器值的关系
CDMA 在 885-915MHz 频段带 外杂散发射限值 两系统天线之间水平距离 50m 以上 -67dBm/100kHz 20-50m 10-20m 需加装滤波器值 不需要加装滤波器 10dB 15dB
(3) CDMA800 与 GSM900 共网时应进行电路和空间两方面隔离度的计算
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二、室内分布系统的技术要求
1. 系统技术指标
前向/反向业务信道误侦率：FER=1%（EB/No=6~7dB） 信道编码：9.6Kb/S 话音激活系数：40% 小区负载：50% 无线信道呼损率：2% 每用户忙时话务量：0.02Erl 覆盖区内无线接通率要求在无线覆盖区内 95%的位置，99%的时间移动台可接入 网络。 话务量吸收：楼内 90%以上的话务量由微蜂窝承担 覆盖区域：楼内 95%以上的面积由分布系统覆盖 导频 Ec/Io 最低门限：-12dB 场强强度：95%以上的区域场强应≥-85dBm（电梯为-85dBm，地下停车场边缘场 强≥-90dBm 统计指标：掉话率＜1%，呼叫建立成功率＞95% 兼容性：分布系统应能同时支持 CDMA、GSM900、DCS1800；
2. 天馈线及无源器件技术指标
频率范围要求：800~2500MHz 天线类型：全向天线和定向天线，垂直极化； 天线适用频段：800~2500MHz；
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系统中所有无源器件适用频段：800~2500MHz； 光缆性能要求参见通信行业标准； 分布系统应有完善的单机及系统远程、本端告警功能。
三、室内分布系统的相关技术
1. 室内分布系统的室内电磁传播模型
在室内电磁波传播受响的因素很多，在有限的空间内环境变化大，墙、顶、地、 人和室内物体等都会引起电磁的反射、折射、散射和吸收，电磁场分布十分复杂，电 波传播模型相应多种多样。本文着重介绍在测试的基础上总结出来的三种传播模型， 可供移动通信室内覆盖预测参考用。 1) 室内小尺度路径损耗 室内小尺度路径损耗是指短距离、短时间内快速衰落（衰落深度达 20∽40dB） ，其 传播模型表达式为： PL(d)= PL(d0)+10·n·log( d
d0
)+Xδ(dB)
(式 1)
式中：PL(d)表示路径 d 的总损耗值； PL(d0)表示近地参考距离(d0=3∽10λ)时，自由空间衷减值； Xδ表示标准偏差δ(3∽14)的正态随机变量。 2) 室内路径损耗因子模型 这一模型灵活性很强，预测路径损耗与测量值的标准偏差为 4dB，衰减因子模型 表达式为： d PL(d)= PL(d0)+10

·nＳＦ·log( d0 式中：nＳＦ表示同层损耗因子（1.6∽3.3）; 。 FAF 表示不同层路径损耗附加值（10∽20dB） )+FAF(dB) (式 2)
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3) 室内自由空间路径损耗附加因子模型 在室内可以认为是自由空间受限的传播路径，这一模型灵活性很强，预测路径损 耗与测量值的标准偏差为 4dB，其传播模型表达式为： PL(d)= PL(d0)+20log( d
d0
)+ β×d(dB)
(式 3)
式中：β路径损耗因子（-0.2∽1.6dB/m） 。 4) 室内场强预测举例
由于式 1 中 Xδ与δ正态随机变量关系式复杂，因此，实际工程采用式 2 和式 3 较 多，本文举出二例供工程设计参考用。 例 1：假设本工程为某一宾馆的室内分布系统工程，天线输入口功率 Pt=5dBm，吸 顶天线增益为 Gm=2.1dBi，同层预测距离 d=15 米，d0 设定为 1 米。PL(d0)=31.5dB(f=900MHz)，采用 2 式，其中 nＳＦ为 2.8 代入式 2 得: PL(15m) = PL(1m)+10×2.8log( =31.5+32.9 =64.4 dB 预测出距离信号源 15 米处的场强(设衰减储备 R 为 10dB)： PdBm= Pt+Gm- PL(15m)- R =5dBm+2.1dB-64.4dB-10dB =-67.3dBm 例 2：假定本工程室内分布系统工程同例 1 即： Pt=5dBm；Gm=2.1dBi；d=15 米；d0＝1 米； Pl(d0)=31.5dB(f=900MHz)；采用 3 式，其中β为 0.6dB/m,代入式 3 得: PL(15m)= PL(1m)+20log( 15
1
15
1
) +0
)+ 0.6×15
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室内分布系统的工作原理及技术要求
=31.5+23.5+9 =64 dB 预测出距离信号源 15 米处的场强： PdBm= Pt+Gm- PL(15m)- R =5dBm+2.1dB-64dB-10dB =-66.9dBm 上述二例用式 2 和式 3 预测出覆盖区(15m)场强相差不大，但是由于室内传播非常 复杂，预测出的场强和实际测量值存在一定偏差，工程设计时需用实测值对传播模型 进行修正。
2. 室内分布系统的噪声分析
在无源分布系统中由于无源器件不会给系统带来噪声增量所以系统的总噪声就等 白噪声加上基站设备的噪声系数。 在有源分布系统中由于电子器件存在热噪声，直放站在正常工作时不可避免会有 噪声电平输出，其输出的噪声电平为： PREP-Noise=10 log（K、T、B）+FREP+GREP（dB 值） PREP-Noise——直放站上行输出噪声电平 其中： K——波尔兹曼常数（1. 38×10-23） T——噪声温度，可取 295℃（绝对温度） B——CDMA 载波信号带宽，1.23MHz FREP——直放站噪声系数（dB） GREP——直放站上行增益（dB） 直放站上行输出的噪声电平 PREP-Noise 经过上行路径损耗后发送到基站，在基站接
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（1）
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收机输入端注入直放站的噪声，引入到基站的噪声电平为 PREP-INj =PREP-Noise –Ld （dB 值） （2）
其中：Ld 为从直放站上行输出端口到基站接收端口的路径损耗（dB） 由于直

放站噪声的引入，在基站输入端的总输入噪声将是基站噪声与引入的直放 站噪声之和，如下式所示： PBTS-Noise-Tolal= PBTS-Noise + PREP-INj （线性值） （3） （4）
其中： BTS-Noise=10 log P （K、 B） BTS， T、 +F 为基站输入端噪声电平 （dB 值） FBts 为基站的噪声系数（dB）
由上式可知，直放站的引入，将使基站接收机输入端的噪声电平增加，这种噪声 增量用 dB 值表示为：
ΔFBTS -rise=10 log [
PBTS-Noise+PREP-INj PBTS-Noise PBTS-Noise
（dB）
] （dB）
PREP-INj
（dB）
=10 log [
10
10
+
PBTS-Noise 10 10
10
（dB）
10
] （5）
将 PBTS-Noise 和 PREP-INj 代入上式，则在基站输入端由直放站引入的噪声增量为： FREP-FBTS+GREP- Ld 10
Nrise =10 log [1+10
ΔFBTS -rise=10 log [1+10
] （dB）
（6）
10
] （dB）
（8）
Nrise = (FREP-FBTS ) + (GREP- Ld) （dB） Nrise 我们定义为噪声增量因子，由上式可知： 噪声增量因子 Nrise =直放站与基站的噪声系数差+上行增益与路径损耗差
-8
室内分布系统的工作原理及技术要求
噪声增量因子 Nrise 可以≥0 或≤0，其数值越大，引起基站的噪声增量就越大，对 基站的影响就越大；其数值越小，对基站的影响就越小。在工程设计中，直放站和基 站的噪声系数是已知的常数， 因此噪声增量因子的变量是直放站上行增益 GREP 和直放 站与基站间的路径损耗。一旦直放站安装完毕，进入开通调试时，上行路径损耗中值 在短时间内会是相对稳定的值，此时上行增益的大小决定噪声增量因子，显然上行增 益越大，噪声增量因子越大；上行增益越小，噪声增量因子越小。在实际工程中我们 会注意到，如果将上行增益调得太小会减小直放站的上行覆盖范围。直放站与基站级 联工作的系统里，直放站的上行覆盖距离是与噪声增量因子的四个参数有关，直放站 噪声系数 FREP、基站噪声系数 FBTS、直放站上行增益 GREP、以及直放站到基站间的路径 损耗 Ld。应用级联放大器噪声系数的分析方法，可以求解出当直放站与基站级联工作 时，在直放站输入端也会产生噪声增量，直放站级联系统的输入端等效噪声系数，要 高于直放站本机的噪声系数，在直放站上行输入端引入的噪声增量同样可用噪声增量 因子 Nrise 来表征，如下式所示 （FREP-FBTS）+（GREP- Ld） 10
Nrise =10 log [1+10
ΔFREP -rise=10 log [1+10
]
（9）
10
]
ΔFREP -rise --------直放站上行输入端的噪声增量。 (dB) 12
噪声增量ΔF
10 8 6 4 2 0 -1 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 (dB)
噪声增量因子 Nrise=FREP-FBTS+GREP-Ld
直放站噪声增量 ?FBTS-rise =lolog[1+1

0Nris/10] ?FREP-rise =lolg[1+10-Nrise/10]
基站、直放站系统噪声增量曲线图 直放站级联噪声增量
-9
室内分布系统的工作原理及技术要求
图 1 绘制出ΔFBTS -rise、ΔFREP-rise 与噪声增量因子 Nrise 的曲线。从图中可见，基站噪 声增量与噪声因子 Nrise 成正比，而直放站的噪声增量与噪声增量因子成反比。当基站 覆盖区引入直放站后，基站和直放站的噪声系数均增加一个噪声增量，分别为
基站总噪声系数 FBTS-Total=FBTS+△FBTS-rise
Nrise =FBTS +10 log [1+10 10 ]
直放站级联总噪声系数 FREP-Total=FREP+△FREP-rise
Nrise =FREP +10 log [1+10 10 ]
当 Nrise =0 时，基站和直放站的噪声系数均在原有数值上增加了 3dB，对上行覆盖 范围的影响是相同的。 当 Nrise ＜0 时，基站的噪声增量将＜3dB，当 Nrise 越小，对基站的噪声影响就越 小，例如，当 Nrise = -10 dB 时，△FBTS-rise 只有 0.4 dB，这时对基站的覆盖范围不会有 影响。但是当 Nrise 越小时，对直放站的噪声影响就越大。当 Nrise = -10 dB 时，直放站 的噪声系数将增加 10.4 dB，这意味着直放站的覆盖距离要缩短 1 倍以上。 当 Nrise＞0 时，基站的噪声增量将＞3 dB，直放站的噪声增量将＜3 dB，Nrise 越 大，基站的覆盖范围距离越小，而直放站的覆盖距离就越大。 综上所述，在由基站和直放站级联组成的无线接入系统里，如果要扩大直放站的 覆盖范围，基站将不可避免承受直放站带来的噪声影响，特别在 CDMA 系统里，如果 希望一个基站带多台直放站时，这种影响将会更大。为了能更好地达到基站和直放站 的覆盖效果，在网络规划设计阶段需将基站和直放站的设计放在一起考虑，需要合理 分配噪声增量，在预测上行覆盖距离时，需要考虑噪声增量对覆盖距离的影响。只有 合理分配基站和直放站的噪声增量，才能取得基站和直放站双赢的覆盖效果。
- 10
室内分布系统的工作原理及技术要求
3、室内分布系统的上下行平衡 、
上、下行平衡条件
BTS
LP 传输损耗（含收发天线）
手机
BTS 下行发射功率： 手机发射功率： BTS 噪声系数： 手机噪声系数： 等效输入噪声电平： 等效输入噪声电平：
PTb PM NFb NFM PNb =[K·T·B] dB + NFb PNM=[K·T·B] dB + NFM
BTS 上行接收信号电平：PRb =PM - LP 手机下行接收信号电平：PRM =PTb - LP 上行载噪比： C/N 上 =
上行接收信号电平PRb BTS等效输入噪声电平PNb
= [ PRb]dB -[ PNb]dB = PM -LP- [K·T·B] dB- NFb 下行载噪比： C/N 下 =
下行接收信号电平PRM 手机等效输入噪声电平 PNM
= [ PRM]dB -[ PNM]Db = PTb -LP- [K·T·B] dB- NFM 上下行平衡条件： C/N 上=C/N 下 PM -LP- [K·T·B] dB- NFb= PTb -LP

- [K·T·B] dB- NFM
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室内分布系统的工作原理及技术要求
PM - NFb= PTb - NFM
或
PTb + NFb= PM + NFM
基站发射功率+基站噪声系数 手机发射功率 基站发射功率 基站噪声系数=手机发射功率 手机噪声系数 基站噪声系数 手机发射功率+手机噪声系数 基站与直放站级联系统噪声系数 NF 与传输损耗 Ld 直放机增益 G 的关系
第一级 传输损耗 Ld
第二级 上行放大 G
BTS
NFb
NFr
NF2 =NFb + Ld
NF1 =NFr NF2-1 G1
基站接收到直放站噪声电平：PNb =[K·T·B] dB + G+NFr-Ld 基站与直放站级联系统噪声系数：NF =NF1 +
NF2 ?1 G1
NF2 ?1 ] G1
NF =10log [NF1+
dB
设直放站本机噪声系数：NFr =5dB、基站噪声系数：NFb =5dB BTS 下行发射功率：PTb 手机发射功率：PM BTS 噪声系数： 手机噪声系数： NFb NFM
等效输入噪声电平： PNb =[K·T·B] dB + NFb 等效输入噪声电平： PNM=[K·T·B] dB + NFM BTS 上行接收信号电平：PRb =PM - LP
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室内分布系统的工作原理及技术要求
手机下行接收信号电平：PRM =PTb - LP 上行载噪比： C/N 上= PRb/PNb =[ PRb ]dB - [ PNb ]dB = PM -LP- [K·T·B] dB- NFb 下行载噪比： C/N 下= PRM/PNM =[ PRM ]dB - [ PNM ]dB = PTb -LP- [K·T·B] dB- NFM 上下行平衡条件： C/N 上=C/N 下
PM -LP- [K·T·B] dB- NFb= PTb -LP- [K·T·B] dB- NFM PM - NFb= PTb - NFM 或 PTb + NFb= PM + NFM
基站发射功率+基站噪声系数=手机发射功率+手机噪声系数
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室内分布系统的工作原理及技术要求
四、室内分布系统的工程建设
室内分布系统的建设可以为准备、设计、安装、系统调试、效果测试等四个个阶 段。 1、准备工作是指由技术人员对建筑物内的无线信号进行测试，确定工程选点。准 、准备工作 备工作是整个工程的发起阶段，下述选点原则可供参考： 第一、尽量寻找室内信号不好、又有人流量的建筑物作为室内覆盖选点的对象。 第二、选择城区内知名的高层建筑进行覆盖，如热卖出租的写字楼。就目前的网 络优化手段而言，对于高层空间的无线干扰及乒乓切换效应，没有其它更为有效的解 决方案。 第三、分析宏蜂窝话务情况、划定高话务区域，然后在高话务区域寻找话务热点 建筑，利用室内覆盖系统吸收建筑物内的话务，从而缓解宏蜂窝容量方面的压力。一 般可选择城区中心人流量大的商场、酒肆等，不论信号覆盖情况如何，均考虑进行覆 盖。 2、室内分布系统的工程设计考虑因素 信号源 场强分布 上/下行信噪比 上行噪声干扰 上下行平衡 传输和分配损耗 施工难度 造价
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室内分布系统的工作原理及技术要求
室内分布系统的工程设计测试手段——模拟路

径传输损耗预测。在室内分布系统 工程设计时，由于建筑物内部结构复杂、影响路径损耗的因素较多，因此室内路径损 耗预测难度很大。 通过在大厦内设计的天线点位置架设天线， CDMA 信号源提供信 由 源， 用安捷伦 7477 扫频仪测试进行室内的路径损耗预测。 模拟路径传输损耗预测如下：
4、系统调试： 4．1 驻波比测试
采用故障定位的方式对天馈系统的每一个节点进行驻波比测试并提供详细的测试结果记 录。
4．2 模拟网络测试 在开通接入网络以前需要通过模拟发射及模拟信号源功率接入室内覆盖系统， 通过测试每个天线口的输出功率以及室内模拟信号场强测试，以验证工程结果与设 计部标是否符合。提供每个天线口的输出信号功率的详细记录以及模拟场强测试效 果图及统计表。如下图：
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室内分布系统的工作原理及技术要求
模拟网络测试图 4．3 开通后效果测试
（1）天线场强测试 开通后对室内覆盖的每一个天线馈线口功率进行测试，同时测试天线下方 1 米处手机接收电平值，详细记录输出功率，并连同离网测试的结果、验收测试的结 果相对比，作为对该室内覆盖工程施工质量的评估依据。 （2）室内覆盖质量测试 通过网络分析仪测试并分析室内覆盖工程建设完成后室内覆盖的实际情况， 从覆盖和质量两个方面描述建设后的效果。 同时须测试室内覆盖范围同室外信号的 切换情况以及外泄室外的信号情况，确保该系统不影响覆盖目标以外的区域。
3 楼 Ec/Io 分布图
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室内分布系统的工作原理及技术要求
（3） 测试以 CQT 和 DT 相结合的方式进行， 要求对每层边缘地区选取不少于 5 个点进行 CQT 测试；对具有代表性的楼层和一层室外道路进行 DT 测试。 4．4 参数测量方法： A、输出功率测试：
信号源（载波） 天馈系统 IN 放大器 OUT 耦合器 天馈系统
频谱仪
B、有源设备噪声测试：
参数测试常用测试仪器：
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室内分布系统的工作原理及技术要求
模拟信号发射源
模拟信号接收机
模拟信号源
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室内分布系统的工作原理及技术要求
网络分析仪
频谱分析仪 此外，还有驻波测试仪等仪器。
5、室内覆盖所需设备与器件 、 1、微蜂窝，基站 2、直放站(宽带、信道选择)：增益 70－90db,20-33dBm 输出 3、干线放大器：增益 30－50db,20-30dBm 输出 4、耦合器：40dB(-0.3),30dB(-0.3),20dB(-0.5),10dB(-0.8),7dB(-1.1),5dB(-1.3) 5、功分器：4 功分器(-6.4)；3 功分器(-5)，二功分器(-3.3) 6、室内天线：定向(60-120 度，5-10dBi),全向吸顶(2-5dBi) 7、馈线接头： 波纹管电缆：7/8(-4dB/100m);

1/2 (-7dB/100m);1/4 (-11dB/100m); 屏蔽网电缆：7D-FB(-15dB/100m);9D-FB(-12dB/100m);12D-FB(-9dB/100m) 8、泄漏电缆：7/8 (-6dB/100m);1-1/8(-4dB/100m)
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寻呼系统 中国联通 CDMA 中国移动 GSM BTS 民用机房内 下行分 上行分 布天线 下行 上行 POI 列车上行隧道 列车下行隧道 地铁站厅、站
台
室内分布系统的工作原理及技术要求
9、施主基站：水平波束角<35 度；增益：15-18dBi 10、光端机：点对点、点对多点 11、光纤：双纤、单纤
五、室内分布系统综合考评 室内分布系统综合考评
1 2 3 4 5 以最少的设备满足设计要求； 不会因增加室内覆盖系统而影响整个网络的性能； 兼容所有移动通信体制：CDMA800，GSM900，DCS1800，3G(2GHz 频段， 增加新的系统简单方便；) 使用寿命长，具有远程监控能力，管理维护方便； 综合考虑性价比。
以上对室内覆盖系统进行了介绍，从移动通信运营商的战略眼光来看，室内覆盖 系统对于运营商提高服务水平、增强竞争实力、树立企业形象，具有不可低估的作用。 随着移动通信网络优化工作的深入展开， 室内覆盖系统必将成为一种重要的优化手 段运用于网络优化工作中。
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室内分布系统的工作原理及技术要求
京信通信系统(广州)有限公司
一,室内分布系统原理 …… 1 1. 概述 …… 1 2. 室内分布系统组网 …… 2 3. CDMA 与 GSM 共用信号分布系统的组网 …… 10 4. 多系统共用信号分布系统组网 …… 12 5. 室内分布系统的监控 …… 1 6.共用信号分布系统组网时系统间的干扰协调 …… 2 二,室内分布系统的技术要求…… 4 室内分布系统的技术要求 1. 系统技术指标 …… 4 2. 天馈线及无源器件技术指标 …… 4 三,室内分布系统的相关技术…… 5 室内分布系统的相关技术 1. 室内分布系统的室内电磁传播模型 …… 5 2. 室内分布系统的噪声分析 …… 7 3,室内分布系统的上下行平衡…… 11 四,室内分布系统的工程建设…… 14 室内分布系统的工程建设 五,室内分布系统综合考评 …… 20
室内分布系统的工作原理及技术要求
一,室内分布系统原理
1. 概述
室内分布系统是针对室内用户群,主要解决建筑物内移动通信网络的网络覆盖, 网络容量,网络质量的一种方案. 随着城市里移动用户的飞速增加以及高层建筑越来越多,话务密度和覆盖要求也 不断上升.这些建筑物规模大,对移动电话信号有很强的屏蔽作用.在大型建筑物的 低层,地下商场,地下停车场等环境下,移动通信信号

弱,手机无法正常使用,形成 了移动通信的盲区和阴影区;在中间楼层,由于来自周围不同基站信号的重叠,造成 导频污染,手机频繁切换,甚至掉话,严重影响了手机的正常使用.另外,在有些建 筑物内,虽然手机能够正常通话,但是用户密度大,基站信道拥挤,手机上线困难. 室内分布系统为上述问题提供了较佳的解决方案.其原理是利用室内天线分布系 统将移动通信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
室内分布系统的工作原理及技术要求
2. 室内分布系统组网
如上图所示,室内分布系统由信号源部分和信号分布系统两部分组成. 2.1 信号源部分 2.1.1 室内分布系统的信号源的接入方式 室内分布系统的信号源有以下几种接入方式:(1) 宏蜂窝作信源接入信号分布系 统;(2) 微蜂窝作信源接入信号分布系统; (3) 直放站作信源接入信号分布系统.分 别论述如下: (1) 宏蜂窝作信源接入信号分布系统 是以宏蜂窝基站作为信号分布系统的信号源.宏蜂窝作信号源容量大,覆盖范围 广,信号质量好,容易实现无源分布,网络优化简单,是室内分布系统最好的接入方 式.但宏蜂窝成本较为昂贵,且需有光纤传输通路,建设周期长.
耦合器
宏蜂窝
天线 功分器
宏蜂窝作信源接入信号分布系统示意图
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室内分布系统的工作原理及技术要求
(2) 微蜂窝作信源接入信号分布系统 是以微蜂窝基站作为信号分布系统的信号源.由于微蜂窝本身功率较小,只适用 于较小面积的室内覆盖,若要实现较大区域的覆盖,就必须增加微蜂窝功放.与宏蜂 窝相比微蜂窝成本较低,对环境要求不高,施工方便等,所以微蜂窝作信号源使用也 较为广泛.
天线 微蜂窝功放 功分器
微蜂窝
耦合器
微蜂窝+功放接入信号分布系统示意图 (3) 直放站作信源接入信号分布系统 是利用施主天线空间耦合或利用耦合器件直接耦合存在富余容量的基站信号,再 利用直放站设备对接收到的信号进行放大为信号分布系统提供信号源. 直放站以其灵活简易的特点成为解决小容量室内分布系统的重要方式.直放站不 需要基站设备和传输设备,安装简便灵活,设备型号也丰富多样,在移动通信直放站 中也扮演着重要的角色.
-3
室内分布系统的工作原理及技术要求
直放站作信源接入信号分布系统有以下应用方式: 1) 通过直放站的施主天线直接从附近基站提取信号
2) 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直放站
BTS 光纤直放站
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室内分布系统的工作原理及技术要求
3) 用耦合器从附近基站耦合部分信号通过电缆传

送到欲覆盖区的直放站
BTS
2.1.2 室内分布系统的信源的选取 室内分布系统的信源的选取应综合权衡系统容量,频率资源,预期收益,投入成 本,预期效果等多方面因素才能定夺. 系统容量直接决定室内分布系统的网络质量,如容量太小将直接导致覆盖区内的 信道堵塞,呼损率大幅提高,接通困难,掉话严重等一系列的严重问题.容量太大又 会造成本过高和资源的巨大浪费,因此配置合理的室内分布系统的容量非常重要.以 下提供工程设计中的经验值: 平均每用户忙时话务量:0.02Erl 用户呼损率: 2%
直放站覆盖区域的话务量不超过其施主基站话务量的 40% 当直放站覆盖区域的话务量超过其施主基站话务量的 40%时,应改换宏蜂窝或微 蜂窝基站作信源.
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室内分布系统的工作原理及技术要求
室内分布系统信源选择的比较 使用基站 1. 是否增加容量 2. 信号质量 3. 对网络的影响 4. 是否需要传输设备 5. 是否需要重新频率规划 6. 是否需要调整参数 7. 是否支持容量动态分配 8. 是否支持多运营商 9. 安装时间 10. 投资 2.2 信号分布系统 信号分布系统主要由信号分/合路器,功率分配器件,馈线,室内天线等组成,是 将基站或直放站的信号均匀的覆盖到室内的每个角落.如下图: 根据需要增加容量 好 小 需要 需要 需要 不支持(容量预分配) 不支持 较长 较多 使用直放站 不能增加容量 一般 控制不好影响很大 不需要 不需要 支持 支持 支持 较短 较少
BTS
…
…
干放
2.2.1 信号分布的方式 (1) 射频无源分布系统
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室内分布系统的工作原理及技术要求
无源系统主要由分/合路器,功分器,耦合器,馈线,天线组成.无源系统没有有 源设备故所以障率低,可靠性高,几乎不需要维护,且容易扩展.但信号在馈线及各 器件中传递时产生的损耗无法得到补偿,因此覆盖范围受信源输出功率影响较大.信 源输出功率大时,无源系统可应用于大型室内覆盖工程,如大型写字楼,商场,会展 中心等;信源功率较小时,无源系统仅应于小范围区域覆盖,如小的地下室,超市等. 如下图:
耦合器
吸顶天线
信源
功分器 壁挂天线
(2) 射频有源分布系统 有源系统主要由干线放大器,功分器,耦合器,馈线,天线组成.有源系统中的 有源设备可以有效补偿信号在传输中的损耗,从而延伸覆盖范围,受信号源输出功率 影响较小.有源系统广泛应用于各种大中型室内覆盖系统工程.如下图:
耦合器 干放
吸顶天线
信源
功分器 壁挂天线
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室内分布系统的工作原理及技术要求
(3) 光纤分布方式 光纤分布系统是采用光纤作为传输介质,由覆盖端机(主单元,接口单

元),远 端覆盖单元,天线,光分/合路器件组成.由于光纤损耗小,适合于长距离传输,该系 统广泛应用于大型写字楼,酒店,地下隧道,居民楼等室内覆盖系统的建设.如下图:
光端机
光端机
光端机
主机
(4) 泄露电缆分布方式 信号源通过泄漏电缆传输信号,并通过电缆外导体的一系列开口,在外导体上产
生表面电流,从而在电缆开口处横截面上形成电磁场,这些开口就相当于一系列的天 线起到信号的发射和接收作用.它适用于隧道,地铁,长廊等地形.如下图:
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室内分布系统的工作原理及技术要求
地铁站厅,站台 下行分 布天线 上行分 布天线
寻呼系统
列车上行隧道
中国联通 GSM BTS 中国联通 CDMA BTS 中国移动 GSM BTS 中国联通 GSM BTS
下行 POI 列车上行隧道
列车下行隧道
中国联通 CDMA BTS 中国移动 GSM BTS
上行 POI
列车下行隧道
民用机房内
图例:
功分器
耦合器
吸顶天线 信号上行泄漏电缆
信号下行泄漏电缆
几种信号分布方式的比较: 几种信号分布方式的比较: 信号分布方式 优点 成本低,无源器件,故障率 1. 无源天馈分布方式 低,无需供电,安装方便,无 噪声累积,宽频带 缺点
系统设计较为复杂,信号 损耗较大时需加干放
2. 有源分布方式
设计简单,布线灵活,场强 均匀
频段窄,多系统兼容困 难;需要供电,故障率高, 有噪声积累,造价高
3. 光纤分布方式
传输距离远,布线方便,性 和传输质量好.
造价高
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室内分布系统的工作原理及技术要求
4. 泄漏电缆分布方式
场强分布均匀,可靠性高; 频段宽,多系统兼容性好.
造价高,覆盖半径小.
确定了室内分布系统的信源的接入方式和信号的分布方式即完成室内分布系统的 组网方案.
3. CDMA 与 GSM 共用信号分布系统的组网
目前,中国联通在国内许多城市都已不同程度地建设了一批 GSM 室内分布系统, 而 CDMA 网络建设较晚,室内分布系统的数量较少.因此借助原来 GSM 网络的室内 分布系统资源解决 CDMA 网络的室内覆盖是在短时间建设成广覆盖的 CDMA 网络的 一种行之有效的方法.在新建设的室内分布系统中若 GSM 网络和 CDMA 网络同时建 设不仅业主难于协调还会造成巨大的资源浪费.因此 CDMA 与 GSM 共用信号分布系 统的组网是实现 GSM 和 CDMA 双网覆盖的有效方法.在全国得到广泛应用. 3.1 信源合路 通过双频合路器把 CDMA 信号和 GSM 信号和为一路接入同一天馈系统,实现 CDMA 与 GSM 的双网覆盖.如下图所示:
GSM 信号源接入 CDMA 信号源接入
双频合路器
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室内分布系统的工作原理及技术要求
3.2 分布

系统中放大单元合路 在分布系统中若无源分布系统无法满足覆盖要求需加信号放大设备时,要对分别 放大的信号进行合路.如下图:
在分布系统中的应用如下图:
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室内分布系统的工作原理及技术要求
4. 多系统共用信号分布系统组网
随着地铁,大型展馆,大型建筑群的出现室内分布系统也出现新的特点.多运营 商,多种通信制式共用信号分布系统成为被广泛应用的解决方法. POI 是多系统共用信号分布系统中不可缺少的关键设备.POI 是信号公共的输入 输出平台其实现功能如下: (1) 实现多频段,多系统的信号共路双向或单向传输如下图:
GSM CDMA DCS 3G
POI
室内分布系统
(2) 实现同频段,同系统的多运营商信号共路双向或单向传输如下图: BTS1 BTS2 BTS3 BTS4
POI
室内分布系统
多系统共用信号分布系统组网就是把多频段,多系统,多运营商的信号通过 POI 设备(公共输入输出平台)共用信号分布系统的组网方式.
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室内分布系统的工作原理及技术要求
5. 室内分布系统的监控
由于室内分布系统在 CDMA 网络内占有较重的地位, 因此能拥有一个可靠, 实用, 功能强大,接口丰富的 CDMA 直放站网管系统对运营商来说是一件很重要的事情. CDMA 室内分布式系统监控解决方案包括 CDMA 分布式光纤直放站监控解决方 案和 CDMA 分布系统解决方案. CDMA 室内分布系统光纤直放站监控解决方案
地区CD MA直放站网管中心服务器 地区CD MA直放站网管中心服务器 PSTN/GSM/CDMA
中继 端
3C om
覆盖端
T L K/ DT A A A TA L K
RS CS T R
D RT DC D
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室内分布系统的工作原理及技术要求
京信通信系统(广州)有限公司
一,室内分布系统原理 …… 1 1. 概述 …… 1 2. 室内分布系统组网 …… 2 3. CDMA 与 GSM 共用信号分布系统的组网 …… 10 4. 多系统共用信号分布系统组网 …… 12 5. 室内分布系统的监控 …… 1 6.共用信号分布系统组网时系统间的干扰协调 …… 2 二,室内分布系统的技术要求…… 4 室内分布系统的技术要求 1. 系统技术指标 …… 4 2. 天馈线及无源器件技术指标 …… 4 三,室内分布系统的相关技术…… 5 室内分布系统的相关技术 1. 室内分布系统的室内电磁传播模型 …… 5 2. 室内分布系统的噪声分析 …… 7 3,室内分布系统的上下行平衡…… 11 四,室内分布系统的工程建设…… 14 室内分布系统的工程建设 五,室内分布系统综合考评 …… 20
室内分布系统的工作原理及技术要求
一,室内分布系统原理
1.

概述
室内分布系统是针对室内用户群,主要解决建筑物内移动通信网络的网络覆盖, 网络容量,网络质量的一种方案. 随着城市里移动用户的飞速增加以及高层建筑越来越多,话务密度和覆盖要求也 不断上升.这些建筑物规模大,对移动电话信号有很强的屏蔽作用.在大型建筑物的 低层,地下商场,地下停车场等环境下,移动通信信号弱,手机无法正常使用,形成 了移动通信的盲区和阴影区;在中间楼层,由于来自周围不同基站信号的重叠,造成 导频污染,手机频繁切换,甚至掉话,严重影响了手机的正常使用.另外,在有些建 筑物内,虽然手机能够正常通话,但是用户密度大,基站信道拥挤,手机上线困难. 室内分布系统为上述问题提供了较佳的解决方案.其原理是利用室内天线分布系 统将移动通信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.
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室内分布系统的工作原理及技术要求
2. 室内分布系统组网
如上图所示,室内分布系统由信号源部分和信号分布系统两部分组成. 2.1 信号源部分 2.1.1 室内分布系统的信号源的接入方式 室内分布系统的信号源有以下几种接入方式:(1) 宏蜂窝作信源接入信号分布系 统;(2) 微蜂窝作信源接入信号分布系统; (3) 直放站作信源接入信号分布系统.分 别论述如下: (1) 宏蜂窝作信源接入信号分布系统 是以宏蜂窝基站作为信号分布系统的信号源.宏蜂窝作信号源容量大,覆盖范围 广,信号质量好,容易实现无源分布,网络优化简单,是室内分布系统最好的接入方 式.但宏蜂窝成本较为昂贵,且需有光纤传输通路,建设周期长.
耦合器
宏蜂窝
天线 功分器
宏蜂窝作信源接入信号分布系统示意图
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室内分布系统的工作原理及技术要求
(2) 微蜂窝作信源接入信号分布系统 是以微蜂窝基站作为信号分布系统的信号源.由于微蜂窝本身功率较小,只适用 于较小面积的室内覆盖,若要实现较大区域的覆盖,就必须增加微蜂窝功放.与宏蜂 窝相比微蜂窝成本较低,对环境要求不高,施工方便等,所以微蜂窝作信号源使用也 较为广泛.
天线 微蜂窝功放 功分器
微蜂窝
耦合器
微蜂窝+功放接入信号分布系统示意图 (3) 直放站作信源接入信号分布系统 是利用施主天线空间耦合或利用耦合器件直接耦合存在富余容量的基站信号,再 利用直放站设备对接收到的信号进行放大为信号分布系统提供信号源. 直放站以其灵活简易的特点成为解决小容量室内分布系统的重要方式.直放站不 需要基站设备和传输设备,安装简便灵活,设备型号也丰富多样,在移动通信直放站 中也扮演着重要的角色.
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室内分

布系统的工作原理及技术要求
直放站作信源接入信号分布系统有以下应用方式: 1) 通过直放站的施主天线直接从附近基站提取信号
2) 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直放站
BTS 光纤直放站
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室内分布系统的工作原理及技术要求
3) 用耦合器从附近基站耦合部分信号通过电缆传送到欲覆盖区的直放站
BTS
2.1.2 室内分布系统的信源的选取 室内分布系统的信源的选取应综合权衡系统容量,频率资源,预期收益,投入成 本,预期效果等多方面因素才能定夺. 系统容量直接决定室内分布系统的网络质量,如容量太小将直接导致覆盖区内的 信道堵塞,呼损率大幅提高,接通困难,掉话严重等一系列的严重问题.容量太大又 会造成本过高和资源的巨大浪费,因此配置合理的室内分布系统的容量非常重要.以 下提供工程设计中的经验值: 平均每用户忙时话务量:0.02Erl 用户呼损率: 2%
直放站覆盖区域的话务量不超过其施主基站话务量的 40% 当直放站覆盖区域的话务量超过其施主基站话务量的 40%时,应改换宏蜂窝或微 蜂窝基站作信源.
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室内分布系统的工作原理及技术要求
室内分布系统信源选择的比较 使用基站 1. 是否增加容量 2. 信号质量 3. 对网络的影响 4. 是否需要传输设备 5. 是否需要重新频率规划 6. 是否需要调整参数 7. 是否支持容量动态分配 8. 是否支持多运营商 9. 安装时间 10. 投资 2.2 信号分布系统 信号分布系统主要由信号分/合路器,功率分配器件,馈线,室内天线等组成,是 将基站或直放站的信号均匀的覆盖到室内的每个角落.如下图: 根据需要增加容量 好 小 需要 需要 需要 不支持(容量预分配) 不支持 较长 较多 使用直放站 不能增加容量 一般 控制不好影响很大 不需要 不需要 支持 支持 支持 较短 较少
BTS
…
…
干放
2.2.1 信号分布的方式 (1) 射频无源分布系统
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室内分布系统的工作原理及技术要求
无源系统主要由分/合路器,功分器,耦合器,馈线,天线组成.无源系统没有有 源设备故所以障率低,可靠性高,几乎不需要维护,且容易扩展.但信号在馈线及各 器件中传递时产生的损耗无法得到补偿,因此覆盖范围受信源输出功率影响较大.信 源输出功率大时,无源系统可应用于大型室内覆盖工程,如大型写字楼,商场,会展 中心等;信源功率较小时,无源系统仅应于小范围区域覆盖,如小的地下室,超市等. 如下图:
耦合器
吸顶天线
信源
功分器 壁挂天线
(2) 射频有源分布系统 有源系统主要由干线放大器,功分器,耦合器,馈线,天线组成.有源系统中的 有源设备可以有效补

偿信号在传输中的损耗,从而延伸覆盖范围,受信号源输出功率 影响较小.有源系统广泛应用于各种大中型室内覆盖系统工程.如下图:
耦合器 干放
吸顶天线
信源
功分器 壁挂天线
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室内分布系统的工作原理及技术要求
(3) 光纤分布方式 光纤分布系统是采用光纤作为传输介质,由覆盖端机(主单元,接口单元),远 端覆盖单元,天线,光分/合路器件组成.由于光纤损耗小,适合于长距离传输,该系 统广泛应用于大型写字楼,酒店,地下隧道,居民楼等室内覆盖系统的建设.如下图:
光端机
光端机
光端机
主机
(4) 泄露电缆分布方式 信号源通过泄漏电缆传输信号,并通过电缆外导体的一系列开口,在外导体上产
生表面电流,从而在电缆开口处横截面上形成电磁场,这些开口就相当于一系列的天 线起到信号的发射和接收作用.它适用于隧道,地铁,长廊等地形.如下图:
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室内分布系统的工作原理及技术要求
地铁站厅,站台 下行分 布天线 上行分 布天线
寻呼系统
列车上行隧道
中国联通 GSM BTS 中国联通 CDMA BTS 中国移动 GSM BTS 中国联通 GSM BTS
下行 POI 列车上行隧道
列车下行隧道
中国联通 CDMA BTS 中国移动 GSM BTS
上行 POI
列车下行隧道
民用机房内
图例:
功分器
耦合器
吸顶天线 信号上行泄漏电缆
信号下行泄漏电缆
几种信号分布方式的比较: 几种信号分布方式的比较: 信号分布方式 优点 成本低,无源器件,故障率 1. 无源天馈分布方式 低,无需供电,安装方便,无 噪声累积,宽频带 缺点
系统设计较为复杂,信号 损耗较大时需加干放
2. 有源分布方式
设计简单,布线灵活,场强 均匀
频段窄,多系统兼容困 难;需要供电,故障率高, 有噪声积累,造价高
3. 光纤分布方式
传输距离远,布线方便,性 和传输质量好.
造价高
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室内分布系统的工作原理及技术要求
4. 泄漏电缆分布方式
场强分布均匀,可靠性高; 频段宽,多系统兼容性好.
造价高,覆盖半径小.
确定了室内分布系统的信源的接入方式和信号的分布方式即完成室内分布系统的 组网方案.
3. CDMA 与 GSM 共用信号分布系统的组网
目前,中国联通在国内许多城市都已不同程度地建设了一批 GSM 室内分布系统, 而 CDMA 网络建设较晚,室内分布系统的数量较少.因此借助原来 GSM 网络的室内 分布系统资源解决 CDMA 网络的室内覆盖是在短时间建设成广覆盖的 CDMA 网络的 一种行之有效的方法.在新建设的室内分布系统中若 GSM 网络和 CDMA 网络同时建 设不仅业主难于协调还会造成巨大的资源浪费.因此

CDMA 与 GSM 共用信号分布系 统的组网是实现 GSM 和 CDMA 双网覆盖的有效方法.在全国得到广泛应用. 3.1 信源合路 通过双频合路器把 CDMA 信号和 GSM 信号和为一路接入同一天馈系统,实现 CDMA 与 GSM 的双网覆盖.如下图所示:
GSM 信号源接入 CDMA 信号源接入
双频合路器
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室内分布系统的工作原理及技术要求
3.2 分布系统中放大单元合路 在分布系统中若无源分布系统无法满足覆盖要求需加信号放大设备时,要对分别 放大的信号进行合路.如下图:
在分布系统中的应用如下图:
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室内分布系统的工作原理及技术要求
4. 多系统共用信号分布系统组网
随着地铁,大型展馆,大型建筑群的出现室内分布系统也出现新的特点.多运营 商,多种通信制式共用信号分布系统成为被广泛应用的解决方法. POI 是多系统共用信号分布系统中不可缺少的关键设备.POI 是信号公共的输入 输出平台其实现功能如下: (1) 实现多频段,多系统的信号共路双向或单向传输如下图:
GSM CDMA DCS 3G
POI
室内分布系统
(2) 实现同频段,同系统的多运营商信号共路双向或单向传输如下图: BTS1 BTS2 BTS3 BTS4
POI
室内分布系统
多系统共用信号分布系统组网就是把多频段,多系统,多运营商的信号通过 POI 设备(公共输入输出平台)共用信号分布系统的组网方式.
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室内分布系统的工作原理及技术要求
5. 室内分布系统的监控
由于室内分布系统在 CDMA 网络内占有较重的地位, 因此能拥有一个可靠, 实用, 功能强大,接口丰富的 CDMA 直放站网管系统对运营商来说是一件很重要的事情. CDMA 室内分布式系统监控解决方案包括 CDMA 分布式光纤直放站监控解决方 案和 CDMA 分布系统解决方案. CDMA 室内分布系统光纤直放站监控解决方案
地区CD MA直放站网管中心服务器 地区CD MA直放站网管中心服务器 PSTN/GSM/CDMA
中继 端
3C om
覆盖端
T L K/ DT A A A TA L K
RS CS T R
D RT DC D
光纤 Modem光纤
覆盖端
覆盖 端
覆盖 端
覆盖端
CDMA 分布光纤直放站监控解决方案原理图
光纤直放站的中继端和覆盖端通过光纤 Modem, 光纤进行数据交换, 其特点如下; 在远程监控方面,网管中心对中继端和每一个覆盖端都能进行全面的管理(查询, 设置,告警等) . 在本地维护方面,维护人员在中继端可以对任一覆盖端进行监测和调整;在任一 覆盖端可以对中继端进行检测和调整. CDMA 室内射频分布系统的监控解决方案
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地区CD MA直放站网管中心服务器 地区CD MA直放站网管中心服务器 PSTN/GSM/CDMA
RS-485