中國(guó)聯(lián)通培訓(xùn)講義 直放站及室內(nèi)分布系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí) 一 微蜂窩系統(tǒng)設(shè)備簡(jiǎn)介 1 什么是微蜂窩 微蜂窩 : 低 發(fā) 射 功 率 低 天 線 安 裝 位 置 天 線 尺 寸 小 備 體 積 小 ( 微 覆 蓋 范 圍 小 , 大 約 100m 200m 天 線 掛 高 低 于 屋 頂 控 制 信 號(hào) 傳 播 距 離， 提 高 頻 率 復(fù) 用 度 融 入 現(xiàn) 有 的 宏 蜂 窩 網(wǎng) 絡(luò)， 增 加 容 量 2 為什么要使用微蜂窩 提 高 容 量 有 限 的 頻 率 資 源 , 宏 蜂 窩 的 頻 率 資 源 已 經(jīng) 用 盡 緩 解 熱 點(diǎn) 地 區(qū) 的 高 話 務(wù) 量 需 求 增 加 覆 蓋 室 內(nèi) 覆 蓋 盲 區(qū)， 隧 道 和 地 鐵 等 費(fèi) 用 低 廉 價(jià) 格 更 低 和 體 積 更 小 的 微 基 站 便 于 安 裝， 易 于 選 站 3 微蜂窩和宏蜂窩的關(guān)系 微小區(qū) 用 于 吸 收 話 務(wù) 熱 點(diǎn) 的 話 務(wù) 量 上 層 宏 小 區(qū) 功 能 : 全 覆 蓋 通 話 質(zhì) 量 下 降 時(shí) 作 為 應(yīng) 急 小 區(qū) ( 街 角 效 應(yīng) ) 服 務(wù) 快 速 移 動(dòng) 用 戶 服 務(wù) 微 小 區(qū) 層 溢 出 的 話 務(wù) 量 微 小 區(qū) 的 冗 余 層 4 分層小區(qū)結(jié)構(gòu)設(shè)置實(shí)俐 900/900/1800 900/蜂窩設(shè)備 合跳頻、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。 高度靈活的模塊化設(shè)計(jì)，易于擴(kuò)展。 可最多提供 8個(gè)載頻的配置。 與 體積小巧，無(wú)須專門(mén)的機(jī)房條件。 支持綜合跳頻、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。高度靈活的模塊化設(shè)計(jì)，易于擴(kuò)展。 構(gòu) 高度靈活的模塊化設(shè)計(jì)，易于擴(kuò)展。 基于 體積小，單位體積的載頻數(shù)高。 所有單元可以方便的進(jìn)行替換和升級(jí)。 C 場(chǎng)圖 現(xiàn)有二種 這二部分由光纖連接 . 只是連接的天饋系統(tǒng)不一樣 ,作為微蜂窩連接的是分布系統(tǒng) ;作為宏站連接的是室外天線 . 二、室內(nèi)分布系統(tǒng)介紹 室內(nèi)分布系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型（示意圖） 二、室內(nèi)分布系統(tǒng)的介紹 室內(nèi)分布系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 室內(nèi)分布系統(tǒng)主要由信源和信號(hào) 分布系統(tǒng)兩部分組成。信號(hào)源用于引 入信號(hào)，可以是微蜂窩基站，也可以 是室內(nèi)直放機(jī)。分布系統(tǒng)按采用的傳 輸材料，可分為電分布系統(tǒng)、光纖分 布系統(tǒng)、光電混合分布系統(tǒng)和泄漏電 纜分布系統(tǒng)。 二、室內(nèi)分布系統(tǒng)介紹 室內(nèi)分布系統(tǒng)分類 信號(hào)源分類 微蜂窩有線接入方式 以室內(nèi)微蜂窩系統(tǒng)作為室內(nèi)覆蓋 系統(tǒng)的信號(hào)源，即有線接入方式。適 用于覆蓋范圍較大且話務(wù)量相對(duì)較高 的建筑物內(nèi)，在市區(qū)中心使用較多， 解決覆蓋和容量問(wèn)題。 二、室內(nèi)分布系統(tǒng)介紹 直放站 在室外站存在富余容量的情況 下，通過(guò)直放站 室外信 引入室內(nèi)的覆蓋盲區(qū)。 二、室內(nèi)分布系統(tǒng)介紹 主要分布方式 電分布系統(tǒng) : 電分布系統(tǒng)，是指全部采用電器 件實(shí)現(xiàn)的一種室內(nèi)分布系統(tǒng)。其特點(diǎn) 是設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、成本較低、見(jiàn)效較快、 維護(hù)量小。因此，電分布系統(tǒng)是最常 用的一種室內(nèi)分布系統(tǒng)。 二、室內(nèi)分布系統(tǒng)介紹 光纖分布系統(tǒng) : 光纖分布系統(tǒng)是指以光纖傳輸為 主的分布系統(tǒng)。其具有抑制干擾能力 強(qiáng)、產(chǎn)生干擾小、遠(yuǎn)距離傳輸、大面 積覆蓋的特點(diǎn)。但光纖分布系統(tǒng)的建 設(shè)成本和運(yùn)營(yíng)成本都較高。 二、室內(nèi)分布系統(tǒng)介紹 室內(nèi)分布系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案舉例 典型應(yīng)用設(shè)計(jì)模型 a. 小型建筑物 b. 中型建筑物 二、室內(nèi)分布系統(tǒng)介紹 特點(diǎn)： 適合中小型場(chǎng)所（如娛樂(lè)城、 飯店大堂、小型市場(chǎng)、餐館 等） 成本較低、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、安裝 容易 工期短、見(jiàn)效快 二、室內(nèi)分布系統(tǒng)介紹 c. 大型建筑物 d. 超大型建筑物 二、室內(nèi)分布系統(tǒng)介紹 說(shuō)明 ： 由于大型、超大型建筑物內(nèi)話務(wù) 量高，單靠外界基站極易造成話務(wù)阻 塞，因此在這樣的建筑內(nèi)常安裝微蜂 窩基站。 二、室內(nèi)分布系統(tǒng)介紹 實(shí)例介紹 a. 建筑物環(huán)境概述 某商城共三層根據(jù)現(xiàn)場(chǎng) 勘測(cè)，酒店內(nèi)信號(hào)電平覆蓋效果大多區(qū)域不符合要求，多數(shù)電平在 - 100分樓層存在多個(gè)電平值接近的 成信號(hào)切換頻繁。建 議對(duì)大樓進(jìn)行有源 達(dá)到改善手機(jī)接收信號(hào)電平和有效吸 收室內(nèi)話務(wù)量的目的。信號(hào)源采用 b. 覆蓋區(qū)域及組網(wǎng)方式 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)無(wú)線環(huán)境測(cè)試，及商城建筑結(jié)構(gòu)和其功用，結(jié)合投資成本，擬對(duì) 其全部區(qū)域進(jìn)行有源室內(nèi)信號(hào)覆蓋。 二、室內(nèi)分布系統(tǒng)介紹 c. 工程規(guī)模 商城共三層，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)，大樓總面積約 30000平方米 本系統(tǒng)為有源射頻電分布系統(tǒng)，信號(hào)源為 蜂窩基站 在本系統(tǒng)中，主干線通過(guò)每層的配電井， 再利用同軸射頻電纜把信號(hào)送到 各層，各層的功率分布電纜安裝在走廊天花板吊頂內(nèi)，用以將射頻信號(hào)送到安裝 于各層的重發(fā)天線 室內(nèi)重發(fā)天線的分布和設(shè)置方案，是根據(jù) 并結(jié)合大量的室內(nèi)分布系 統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)考慮建筑物的本身結(jié)構(gòu)、天線的性能，以及每層 95%以上區(qū)域射 頻覆蓋的原則而設(shè)計(jì)出來(lái)的 二、室內(nèi)分布系統(tǒng)介紹 d. 設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo) 移動(dòng)用戶的忙時(shí)話務(wù)量為 無(wú)線信道的呼損率取定 A、語(yǔ)音信道（ 損為 2% B、控制信道（ 損為 干擾保護(hù)比： 同頻干擾保護(hù)比： C/I 12開(kāi)跳頻） C/I 9跳頻） 鄰頻干擾保護(hù)比： 200 C/I 00C/I 、室內(nèi)分布系統(tǒng)介紹 覆蓋區(qū)內(nèi)可接通率：要求在無(wú)線覆蓋區(qū)內(nèi)的 95%位置， 99%的時(shí)間 移動(dòng)臺(tái)可接入網(wǎng)絡(luò) 室內(nèi)覆蓋信號(hào)強(qiáng)度要求 95%的區(qū)域信號(hào)強(qiáng)度 且不能泄 漏到室外 在基站接收端位置的收到的上行噪聲電平小于 根據(jù)國(guó)家環(huán)境電磁波衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，室內(nèi)天線的發(fā)射功率為 1015每載波之間 覆蓋區(qū)與周?chē)餍^(qū)之間有良好的無(wú)間斷切換 室內(nèi)覆蓋區(qū)誤碼率（ 級(jí)為 2以下的地方占 95%以上，室外 90%以上 二、室內(nèi)分布系統(tǒng)介紹 e. 設(shè)計(jì)思路 現(xiàn)場(chǎng)無(wú)線測(cè)試圖（示例） 一樓測(cè)試圖 二、室內(nèi)分布系統(tǒng)介紹 現(xiàn)場(chǎng)無(wú)線測(cè)試報(bào)告（示例） 模擬測(cè)試圖：信源頻點(diǎn) 5，電平值為 10樓 信源 二、室內(nèi)分布系統(tǒng)介紹 f. 覆蓋區(qū)域容量估算 我們假定： 按每天每層有 200人計(jì)算，總?cè)?數(shù)為： 200 3=600人 手機(jī)用戶按 90%持有率、 60%為 聯(lián)通用戶計(jì)算： 600 90% 60%=324人 在忙時(shí)大廈總話務(wù)量： 324= 考慮到移動(dòng)用戶的增長(zhǎng)性，根據(jù) “愛(ài)爾蘭 見(jiàn)右表），建議采用 2載頻微蜂窩基站 二、室內(nèi)分布系統(tǒng)介紹 g. 關(guān)于邊緣場(chǎng)強(qiáng)的切換考慮 本設(shè)計(jì)中，邊緣場(chǎng)強(qiáng)的選取原則是： 室內(nèi)覆蓋信號(hào)高于室外信號(hào) 10 室內(nèi)下行信號(hào)對(duì)室外的溢出量，在建筑物周?chē)?20米外的測(cè)量應(yīng)低于室外場(chǎng)強(qiáng) 10dB h. 系統(tǒng)下行信號(hào)估算 以大樓 1樓天線 3為例 天線口強(qiáng)度為： 12 天線距其覆蓋區(qū)最遠(yuǎn)點(diǎn) 25m 根據(jù) 得 5 L= 二、室內(nèi)分布系統(tǒng)介紹 其他阻擋 : 15 信號(hào)泄漏到大廈外的電平 (穿過(guò) 墻體 ): 足設(shè)計(jì)要求。 同時(shí)，當(dāng)手機(jī)接 收信號(hào)電平要求最小為 ，系統(tǒng)尚有 普通大樓建材和結(jié)構(gòu)對(duì)信號(hào)的損耗 二、室內(nèi)分布系統(tǒng)介紹 i. 上下行平衡計(jì)算（以 3天線口信號(hào)為例） 下行系統(tǒng)余量 微蜂窩輸出信號(hào)電平： +28 天線口信號(hào)強(qiáng)度： 微蜂窩輸出信號(hào)電平 功分器損耗 2（ 當(dāng)手機(jī)最小接收信號(hào)電平為 行系統(tǒng)余量： 行系統(tǒng)余量 手機(jī)發(fā)射功率為： 30 手機(jī)上行信號(hào)到達(dá)天線口的強(qiáng)度為：手機(jī)發(fā)射功率 其他損耗 = 微蜂窩接收上行信號(hào)電平：天線口的信號(hào) 耦合器損耗 = 當(dāng)基站接收最小電平為 行余量 以上分析結(jié)果可知，系統(tǒng)的上、下行鏈路均有足夠的余量而達(dá)到平衡 二、室內(nèi)分布系統(tǒng)介紹 j. 系統(tǒng)原理圖（節(jié)選示意圖） 二、室內(nèi)分布系統(tǒng)介紹 k. 設(shè)備安裝示意圖（部分實(shí)物圖） 三、室分天線和無(wú)源器件介紹 室分天線介紹 室分天線分類 室分室內(nèi)天線 按使用環(huán)境 室分室外天線 室分全向天線 按覆蓋范圍 室分定向天線 室分吸頂天線 室分壁掛天線 按功能結(jié)構(gòu) 室分八木天線 室分角形天線 室分拋物面天線 三、室分天線和無(wú)源器件介紹 室分天線種類 室內(nèi)分布系統(tǒng)中所用到的天線主要包括： 室內(nèi)吸頂天線（全向 /定 向）、室內(nèi)壁掛天線（全向 /定向）、室內(nèi)八木天線。該類型天線均安裝 方便、體積小巧，主要用于系統(tǒng)初始端的信號(hào)接收和引入， 并完成系統(tǒng) 所有終端的信號(hào)覆蓋及覆蓋范圍擴(kuò)展。 全向和定向天線的典型安裝 實(shí)例 上海南京路 微蜂窩解決高話務(wù) 地區(qū)的容量 三、室分天線和無(wú)源器件介紹 無(wú)源器件概述 無(wú)源器件基本概念 所謂“源”，就是電源?！盁o(wú)源”器件是相對(duì)“有源”而言的。 無(wú)需電源 供電就能用的器件，便是“無(wú)源”器件。即器件的電路模型中不包含電源（多為 受控源）的，就是“無(wú)源”器件。 無(wú)源器件種類 室內(nèi)分布系統(tǒng)中所用到的無(wú)源類器件主要包括： 耦合器、 功分器、 合路 器、電橋和雙工器等無(wú)源器件。主要用于對(duì)線路上 信號(hào)進(jìn)行分配、耦合、合并， 可以把一路主路分為多路，或把多路合成一路，按所需要的電平大小從主路上耦 合信號(hào)。 三、室分天線和無(wú)源器件介紹 無(wú)源器件的結(jié)構(gòu)功能 耦合器 耦合器是一個(gè)三端口器件（原 理上為四端口網(wǎng)絡(luò)， 其中隔離端口 在器件內(nèi)部，并接有負(fù)載）， 1、 2 端口為主線傳輸端口 , 3端口為耦合 端口。 耦合端口可從主線按一定比 例耦合部分功率輸出。 三、室分天線和無(wú)源器件介紹 功分器 功分器可以將輸入信號(hào)功率按 規(guī)定比例（等分或不等分） 分配 為兩路或多路輸出。 功分器的各 輸出端口之間應(yīng)保持一 定的隔離 度。功分器通常用于功率 的等值 分配，有寬帶和窄帶之分。 通過(guò) 等分功分器的級(jí)聯(lián)可以實(shí)現(xiàn)多 路 等功率分配。 三、室分天線和無(wú)源器件介紹 電橋 電橋是個(gè)四端口網(wǎng)絡(luò)，它的特 性是其中兩端口相互隔離， 另兩個(gè) 端口等功率輸出， 并且兩個(gè)輸出信 號(hào)有 90 的相位差。 電橋的兩個(gè)輸 出端口與天線組合時(shí)可形成左 、右 旋圓極化天線； 電橋的輸入和隔離 端口分別作為兩個(gè)信號(hào)輸入端時(shí) ,可 將兩個(gè)信號(hào)各自的功率平均到兩 個(gè) 輸出端口， 再合成為兩個(gè)混和信號(hào) 輸出。 三、室分天線和無(wú)源器件介紹 雙工器 雙工器即三端口雙頻濾波器可將 一個(gè)覆蓋較大頻率范圍的信號(hào)分開(kāi)為 兩個(gè)指定頻率范圍信號(hào)的微波器件， 它可避免收發(fā)干擾，并能抑制輸出信 號(hào)的諧雜波輸出。雙工器的 收來(lái)自天線的信號(hào)，并發(fā)射來(lái)自發(fā)信 機(jī)的信號(hào)，把上、下行信號(hào)分開(kāi)并分 別從上、下行口輸出或輸入；或相反 使用。雙工器可使中繼站和用戶端發(fā) 射 /接收信號(hào)互不干擾，保證發(fā)射和 接收同時(shí)進(jìn)行，可以提高傳輸質(zhì)量。 三、室分天線和無(wú)源器件介紹 合路器 合路器至少有兩個(gè)輸入口和一 個(gè)輸出口 , 輸入口分別用于不同頻 段信號(hào)的輸入 , 可將多路輸入信號(hào) 合成后由輸出口輸出。此外，它還 具有相反工作模式 , 可將由合成端 口輸入的多頻段信號(hào)分離為相應(yīng)頻 段的信號(hào)并分別從相應(yīng)端口輸出。 因此 ,合路器又稱為分路器。 三、室分天線和無(wú)源器件介紹 移相器 移相器或稱調(diào)相器是用來(lái)調(diào)節(jié)器 件間的電波相位間隙。通過(guò)精密的機(jī) 械運(yùn)做來(lái)實(shí)現(xiàn)高頻器件之間全頻段平 滑、準(zhǔn)確的相位調(diào)節(jié)。根據(jù)結(jié)構(gòu)、頻 率范圍、 電長(zhǎng)度、 連接器規(guī)格的不 同，可有多種選擇。多數(shù)調(diào)相器應(yīng)用 于系統(tǒng)中短暫調(diào)節(jié)相位，當(dāng)相位符合 系統(tǒng)要求時(shí)，調(diào)相器被鎖定并保持。 對(duì)需連續(xù)調(diào)節(jié)相位的系統(tǒng)，調(diào)相器被 置于測(cè)試裝置，只有使用球型軸承和 特殊機(jī)械裝置的調(diào)相器可勝任。 三、室分天線和無(wú)源器件介紹 指標(biāo)含義 插入損耗 表示無(wú)源器件輸入信號(hào)與輸出信號(hào)的功率的 用公式表示為： 10 理想情況下，插損為 0 測(cè)量值為負(fù) 技術(shù)指標(biāo)取正 以具體器件為例， 應(yīng)讀取最壞點(diǎn)的測(cè)量值，即最小負(fù) 術(shù)指標(biāo)越接近0，器件的插損越好 三、室分天線和無(wú)源器件介紹 電壓駐波比（ 表示輸入電壓與反射電壓所形成駐波的波峰與波谷之比 用公式表示為： （ 理想情況下，駐波比為 1 以具體器件為例， 應(yīng)讀取最壞點(diǎn)的測(cè)量值，即最大值。技術(shù)指標(biāo)數(shù) 越接近 1，器件的駐波越好 三、室分天線和無(wú)源器件介紹 隔離度 表示在輸入端口接匹配負(fù)載時(shí)，任意兩個(gè)輸出口之間的衰減量最小 值 用公式表示為： 0 理想情況下，隔離度 測(cè)量值為負(fù) 術(shù)指標(biāo)取正 以具體器件為例，應(yīng)讀取最壞點(diǎn)的測(cè)量值，即最大負(fù) 技術(shù)指 標(biāo)越大，器件各端口隔離越好 三、室分天線和無(wú)源器件介紹 耦合度（耦合器的性能指標(biāo)） 表示耦合器輸出口輸出功率 用公式表示為： C=10量值為負(fù) 術(shù)指標(biāo)取正 測(cè)量值為負(fù) 術(shù)指標(biāo)取正 以 3技術(shù)指標(biāo)越接近 3，器件耦合性能越好 三、室分天線和無(wú)源器件介紹 相移角度（電橋和移相器的性能指標(biāo)） 表示電橋兩個(gè)輸出端口輸出信號(hào)的相位差 用公式表示為： = |或表示為移相器輸出信號(hào)與 輸入信號(hào)的相位差 理想情況下，相移角度為 90 技術(shù)指標(biāo)取正值 以具體器件為例，技術(shù)指標(biāo)越接近 90 ，器件相移角度越好 三、室分天線和無(wú)源器件介紹 幅度平衡度（等功率分配器的性能指標(biāo)） 表示等功率分配器任意兩個(gè)輸出口在相同頻率點(diǎn)上的插入損耗與其 平均值之間的 用公式表示為：幅度平衡度 = (到輸出口的插損 ) 計(jì)算值為負(fù) 術(shù)指標(biāo)取正 三、室分天線和無(wú)源器件介紹 相位平衡度（等功率分配器的性能指標(biāo)） 表示等功率分配器任意兩個(gè)輸出口在相同頻率點(diǎn)上的輸出相位與其 平