中國通信建設集團設計院有限公司 室內分布系統(tǒng)介紹 講解 小鵬 1 中國通信建設集團設計院有限公司 目錄 第一部分 室內分布系統(tǒng)總體介紹第二部分 室內分布系統(tǒng)常用器件介紹第三部分 室內分布系統(tǒng)工程設計流程 2 中國通信建設集團設計院有限公司 第一部分 室內分布系統(tǒng)總體介紹 1 什么是室內分布系統(tǒng)2 為什么要建設室內分布系統(tǒng)3 什么地區(qū)需要室內覆蓋 4 室內分布系統(tǒng)結構5 室內分布系統(tǒng)簡化結構圖6 室分系統(tǒng)常用器件7 2G室內分布信號源引入及分布類型8 3G室內分布信號源引入及分布類型9 實現(xiàn)室內覆蓋的方法10 室內覆蓋工程的分類11 室內分布系統(tǒng)分類 按系統(tǒng)劃分 12 室內分布系統(tǒng)分類 按信源提取方式劃分 13 信號分布系統(tǒng)分類比較14 安裝圖與系統(tǒng)圖15 室內分布系統(tǒng)覆蓋的不同環(huán)境16 室內分布系統(tǒng)的發(fā)展趨勢 3 中國通信建設集團設計院有限公司 惠州分公司 1 什么是室內分布系統(tǒng) 室內分布系統(tǒng)是針對室內用戶群 用于改善建筑物內移動通信環(huán)境的一種成功的方案 室內分布系統(tǒng)其原理是利用室內天線分布系統(tǒng)將移動基站的信號均勻分布在室內每個角落 從而保證室內區(qū)域擁有理想的信號覆蓋 4 中國通信建設集團設計院有限公司 惠州分公司 2 為什么要建設室內分布系統(tǒng) 5 中國通信建設集團設計院有限公司 惠州分公司 室內移動通信環(huán)境有太多需要完善的地方 覆蓋方面 由于室內的復雜結構 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強區(qū)甚至盲區(qū) 致使大樓的地下室一 二層場強較弱 甚至存在一些盲區(qū) 由于室內的覆蓋不好 容易出現(xiàn)手機掉網的現(xiàn)象 造成尋呼無響應 用戶不在服務區(qū)現(xiàn)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(qū)信號不穩(wěn)定 出現(xiàn)乒乓切換效應 話音質量難以保證 并出現(xiàn)斷音 掉話現(xiàn)象 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(fā)生擁塞現(xiàn)象 由于室內覆蓋存在上述問題 因此出現(xiàn)了解決室內覆蓋的解決方案 室內分布系統(tǒng) 6 中國通信建設集團設計院有限公司 惠州分公司 3 什么地區(qū)需要室內覆蓋 室內盲區(qū)新建大型建筑 停車場 辦公樓 賓館和公寓等 室外盲區(qū)公路隧道 下沉式隧道 鐵路隧道 地鐵等 話務量高的大型室內場所車站 機場 商場 體育館 購物中心等 增加微蜂窩建立分層結構 發(fā)生頻繁切換的室內場所高層建筑的頂部 收到多個基站的功率近似的信號 7 中國通信建設集團設計院有限公司 惠州分公司 室內分布系統(tǒng)組成 室內分布系統(tǒng)示意圖 4 室內分布系統(tǒng)結構 8 中國通信建設集團設計院有限公司 惠州分公司 5 室內分布系統(tǒng)簡化結構圖 9 中國通信建設集團設計院有限公司 惠州分公司 系統(tǒng)除信號源外主要由耦合器 功率分配器 合路器 室內天線 饋線等無源器件和電纜 天線組成 6 室分系統(tǒng)常用器件 10 中國通信建設集團設計院有限公司 惠州分公司 美化天線簡介 11 中國通信建設集團設計院有限公司 惠州分公司 7 2G室內分布信號源引入及分布類型 12 中國通信建設集團設計院有限公司 惠州分公司 8 3G室內分布信號源引入及分布類型 13 中國通信建設集團設計院有限公司 惠州分公司 9 實現(xiàn)室內覆蓋的方法RRU接入方式以BBU RRU的方式進行射頻拉遠 為室內分布系統(tǒng)提供信源 BBU與RRU之間通過光纖連接 不同運營商安裝方法有所不同 例如電信的BBU安裝在基站 RRU安裝于覆蓋場所 移動的BBU與RRU大多數安裝在覆蓋場所 微蜂窩有線接入方式是以室內微蜂窩系統(tǒng)作為室內覆蓋系統(tǒng)的信號源 即有線接入方式 適用于覆蓋范圍較大且話務量相對較高的建筑物內 在市區(qū)中心使用較多 解決覆蓋和容量問題 宏蜂窩接入方式是以室外宏蜂窩作為室內覆蓋系統(tǒng)的信號源 適用于高話務量和較大面積的室內覆蓋盲區(qū) 在大型酒店 寫字樓等使用較多 直放站 Repeater 在室外站存在富余容量的情況下 通過直放站 Repeater 將室外信號引入室內的覆蓋盲區(qū) 其他基站直接耦合 14 中國通信建設集團設計院有限公司 惠州分公司 基站微蜂窩直放站RRU 無源天饋分布有源分布光纖分布泄漏電纜分布 15 中國通信建設集團設計院有限公司 惠州分公司 從分布類型分 無源天饋信號分布系統(tǒng)有源天饋信號分布系統(tǒng)光纖信號分布系統(tǒng)漏纜信號分布系統(tǒng)從信號源來分以基站 含微蜂窩 為信號源的室內覆蓋系統(tǒng)以直放站為信號源的室內覆蓋系統(tǒng)以微蜂窩為信號源的室內覆蓋系統(tǒng) 10 室內覆蓋工程的分類 16 中國通信建設集團設計院有限公司 惠州分公司 11 室內分布系統(tǒng)分類 按系統(tǒng)劃分 17 中國通信建設集團設計院有限公司 惠州分公司 18 中國通信建設集團設計院有限公司 惠州分公司 19 中國通信建設集團設計院有限公司 惠州分公司 20 中國通信建設集團設計院有限公司 惠州分公司 PicoAccess RRU級聯(lián) 組網方案 BBU為基帶池設備 提供室內所需的容量資源 可放置在任意地方的機房 一般放在大樓布線機房 便于連接光纖資源 PBridge分為樓道集線器和樓層集線器兩種 樓道PBridge完成樓層PBridge的匯聚 一般也放在大樓布線機房 與BBU和樓層PBridge之間采用光纖連接 樓層PBridge實現(xiàn)樓層RRU的匯聚和管理 一般放在樓層布線機房 與RRU之間采用雙絞線或光纖連接 PicoRRU為射頻遠端 實現(xiàn)最終的網絡覆蓋 一般每個PicoRRU覆蓋一層或一層的部分區(qū)域 21 中國通信建設集團設計院有限公司 惠州分公司 正文 以基站為信號源的室內覆蓋系統(tǒng) 12 室內分布系統(tǒng)分類 按信源提取方式劃分 22 中國通信建設集團設計院有限公司 惠州分公司 以無線直放站為信號源的室內覆蓋系統(tǒng) 23 中國通信建設集團設計院有限公司 惠州分公司 用耦合器從附近基站耦合部分信號通過光纖傳送到欲覆蓋區(qū)的光纖直放站 以光纖直放站為信號源的室內覆蓋系統(tǒng) 24 中國通信建設集團設計院有限公司 惠州分公司 以耦合基站信號并經過干線放大器為信號源的室內覆蓋系統(tǒng) 25 中國通信建設集團設計院有限公司 惠州分公司 13 信號分布系統(tǒng)分類比較 26 中國通信建設集團設計院有限公司 惠州分公司 27 中國通信建設集團設計院有限公司 惠州分公司 14 安裝圖與系統(tǒng)圖 28 中國通信建設集團設計院有限公司 惠州分公司 安裝示意圖 29 中國通信建設集團設計院有限公司 惠州分公司 系統(tǒng)原理圖 30 中國通信建設集團設計院有限公司 惠州分公司 電梯安裝圖 31 中國通信建設集團設計院有限公司 惠州分公司 15 室內分布系統(tǒng)覆蓋的不同環(huán)境 典型建筑物裙樓 覆蓋 容量問題 同時注意控制信號外泄以及與室外基站的平滑切換 標準層 盲弱區(qū)覆蓋和干擾問題 需要在室內形成主導信號 地下層 建筑物地面以下部分 包括地下室 地下停車場等 通常為信號盲區(qū) 室內分布系統(tǒng)主要解決覆蓋問題 開闊型建筑通常采用室外基站與室內分布相結合進行覆蓋 同時可采用光纖分布與射頻分布相結合的覆蓋方式 狹長型建筑如地鐵 隧道 高層電梯等 此種環(huán)境通常采用定向天線或泄露電纜進行覆蓋 32 中國通信建設集團設計院有限公司 惠州分公司 16 室內分布系統(tǒng)的發(fā)展趨勢隨著我國法律法規(guī)以及運營商之間溝通機制的不斷完善 室內分布系統(tǒng)將朝著多網合一 合路 的趨勢發(fā)展 1 多網合一可以有效節(jié)省投資 合路后共用天饋節(jié)省了重復建設信號分布系統(tǒng)的費用 2 多網合一可以有效解決物業(yè)談判難的問題 由于多運營商在同個建筑內建設多套分布系統(tǒng) 將給業(yè)主帶來重復的談點問題 3 技術發(fā)展的需要 如今多路合路器的成本已經降下來 中等規(guī)模的樓宇使用多路合路器將越來越普遍 這在一定程度上也推動了多網合一覆蓋的發(fā)展 33 中國通信建設集團設計院有限公司 惠州分公司 優(yōu)點 1 節(jié)省投資 2 有效解決物業(yè)問題 共用天饋收發(fā)分纜方式 共用天饋收發(fā)同纜方式 室內分布系統(tǒng)的發(fā)展趨勢 34 中國通信建設集團設計院有限公司 惠州分公司 室內分布系統(tǒng)的發(fā)展趨勢 35 中國通信建設集團設計院有限公司 惠州分公司 優(yōu)點 1 容量大 覆蓋面積廣 2 組網靈活 擴容方便 2 工程實施難度小 BBU RHUB PicoRRU1 室內分布系統(tǒng)的發(fā)展趨勢 36 中國通信建設集團設計院有限公司 第二部分 室內分布系統(tǒng)常用器件介紹 37 中國通信建設集團設計院有限公司 惠州分公司 耦合器技術指標 17 室內分布系統(tǒng)常用器件 38 中國通信建設集團設計院有限公司 惠州分公司 頻率范圍 800 2500MHz最大插入損耗 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駐波比 1 3互調產物 2 10W 135dBc 6 6dBm 功分器技術指標 39 中國通信建設集團設計院有限公司 惠州分公司 電橋是個四端口網絡 它的特性是兩口輸入 兩口輸出 兩輸入口相互隔離 兩輸出端口各輸出輸入口輸入功率的50 并且輸出信號相位相差90度 電橋技術指標 40 中國通信建設集團設計院有限公司 惠州分公司 衰減器技術指標 衰減器可以分為兩種類型 固定的和可變的 通常工程上我們多采用固定衰減器 目前我們多采用的有5dB 10dB 15dB 20dB 30dB 40dB等 衰減器我們最關注的指標是衰減大小 功率容量大小等 衰減器一般是把大信號衰減到一定的比例 達到理想的功率值 41 中國通信建設集團設計院有限公司 惠州分公司 全向 定向 室內天線技術指標 對數周期天線 八木天線 42 中國通信建設集團設計院有限公司 惠州分公司 饋頭 43 中國通信建設集團設計院有限公司 惠州分公司 同軸負載技術指標 同軸負載 用于空載的射頻口 頻率范圍 800 2500MHz 特性阻抗 50 功率容量 5W 10W 15W 20W 25W 功率不平衡度 0 5dB 駐波比 1 3 接頭類型 N M 44 中國通信建設集團設計院有限公司 惠州分公司 雙工器 合路器 雙工器 合路器是多系統(tǒng)共用室內分布系統(tǒng)中最重要的器件 雙工器 合路器將多個不同頻段的移動通信信號合成并輸出至共用的天饋線系統(tǒng) 雙工器 合路器每個支路均由良好的選頻特性濾波器組成 也就是說在自己的通帶上具有小的插損 同時在其他系統(tǒng)的頻率上有高的衰減特性 雙工器 合路器最重要的指標包括每個支路的通帶插損 帶內平坦 帶外抑制 駐波比以及端口間隔離 功率容量等 45 中國通信建設集團設計院有限公司 惠州分公司 46 中國通信建設集團設計院有限公司 惠州分公司 各種類型饋線不同頻段百米損耗設計取值 饋線損耗 47 中國通信建設集團設計院有限公司 惠州分公司 泄露電纜泄漏同軸電纜是一種在同軸電纜外導體縱長方向 以一定的間隔和不同形式開槽的特制同軸電纜 開槽的目的是為了使其電信號能量能從電纜槽口輻射出來 以達到向外傳播和接收外來無線電波的目的 泄漏同軸電纜解決無線通信在隧道等狹長空間環(huán)境傳播的主要方法 48 中國通信建設集團設計院有限公司 第三部分 室內分布系統(tǒng)工程設計流程 18 室內覆蓋系統(tǒng)的工程建設整體流程19 室內覆蓋設計部分流程20 勘察現(xiàn)場需確認的幾項21 設計考慮因素22 場強分布的一般設計標準23 場強預測24 天線布放原則25 覆蓋要求26 信源選取27 覆蓋指標要求 49 中國通信建設集團設計院有限公司 惠州分公司 18 室內覆蓋系統(tǒng)的工程建設整體流程 室內覆蓋整體流程 50 中國通信建設集團設計院有限公司 惠州分公司 19 室內覆蓋設計部分流程 51 中國通信建設集團設計院有限公司 惠州分公司 20 勘察現(xiàn)場需確認的幾項 1 測試檢查現(xiàn)場當前信號情況 并通過測試得出哪些區(qū)域為重點覆蓋區(qū)域 現(xiàn)場可通過測試手機進行撥測 也可通過路測軟件進行路測 2 確定設備安裝位置 設備接地評估 要以設備取電 日后維護是否方便為出發(fā)點 已有其他運營商的設備 可參照它的安裝位置 3 確定電梯的數目 以及運行空間 4 電梯廳是否封閉 有無天花板或是否可以走線 5 室外周邊信號強度 6 弱電井位置及內部情況 內部是否已經塞滿或能否走線 7 有天花的區(qū)域 要確定是否有維修口 是否可以走線 天線能否外露等 8 根據現(xiàn)場情況評估話務量 52 中國通信建設集團設計院有限公司 惠州分公司 21 設計考慮因素信號源 包括信號源種類 安裝數量 位置等 場強分布 場強分布是否合理 過渡是否良好 上行信噪比 上行信噪比是否滿足規(guī)范要求 互調干擾上下行平衡 上下行是否平衡 傳輸和分配損耗施工難度 方案設計是否合理 布線 后期維護等是否方便 造價 53 中國通信建設集團設計院有限公司 惠州分公司 22 場強分布的一般設計標準掉話率 99 接通率 95 95 以上的地方可接通 邊緣場強 85dBmC I干擾保護比 12dB上行噪聲電平 95 54 中國通信建設集團設計院有限公司 惠州分公司 23 場強預測按照國家 電磁輻射防護規(guī)定 GB8702 88 環(huán)境電磁波衛(wèi)生標準 GB9175 88 的規(guī)定 設計室內天線的發(fā)射功率電平小于15dBm 每載波 此處采用功率電平為 3dBm 建筑物室內傳播模式是受限的自由空間傳播模式 表達式如下 PL d PL d0 20log d d0 d FAF dB 1 PL d0 32 4 20log d0 0 001 20logf dB 式 1 中d0為參考的近距離 單位m f為工作頻率 單位MHz PL d 表示路徑為d m 總傳輸損耗值 PL d0 表示近地參考距離 通常d0 1m 自由空間衰減值 表示路徑損耗因子 0 1 6dB m 越開闊區(qū)域取值越小 實際運用中建議取值0 1 0 5 建議機場 會議中心等取0 1 酒店 小開間辦公樓取0 4 根據實際的密集情況確定 FAF 表示隔墻損耗 5dB 20dB 55 中國通信建設集團設計院有限公司 惠州分公司 在分布系統(tǒng)中 室內環(huán)境中的傳播損耗情況 取近地參考距離d0 1m時 PL d0 32 4 20log 1 10 3 20log2000 38 4dB設 0 1dB m FAF 10 代入式 1 15m時電磁波的傳輸損耗為 PL 15 38 4 20log15 15 0 1 10 73 4Db距天線15米處覆蓋場強為 PdBm Pt Gm PL 15 R3 3 73 4 15 82 4dBm其中 Pt為天線口輸入功率Gm為天線增益 一般全向天線取3dBiR為衰減儲備 一般取 10 20dB 從上述計算可以預測室內距天線15米處覆蓋場強可達到 82 4dBm 其他覆蓋區(qū)域場強值都高于此值 滿足設計技術要求 無線覆蓋邊緣場強 室內 85dBm 可保證低速率數據區(qū)域業(yè)務要求 56 中國通信建設集團設計院有限公司 惠州分公司 24 天線布放原則 此處以CDMA作為參考例 總體遵循 小功率 多天線 原則 根據模擬測試結果合理確定天線密度 使信號盡量均勻分布 1 合理設計天線口功率 不包括天線增益 規(guī)范要求 CDMA天線口功率為6 9dBm之間 一般建議 地下室及平層天線口功率為6 9dBm之間 電梯內為8 10dBm之間 室分天線做室外覆蓋為20dBm左右 根據模擬測試效果選擇天線布放位置 同時考慮不同樓層結構的差異性 2 其它注意事項 不同的天線布放位置導致饋線額外使用量 即走線相對于設計米數繞線較遠 的差異而導致天線口功率偏低 57 中國通信建設集團設計院有限公司 惠州分公司 注意保持不同覆蓋區(qū)域信號的連續(xù)性 如每層電梯口 等候電梯處 和地下停車場轉接處 地面與B1F間轉接處 等區(qū)域的天線設計 重點覆蓋洗手間 消防通道等盲區(qū) 對于房間深度較大的住宅單位可使用定向天線覆蓋 電梯以信號覆蓋為主要設計目標和驗收標準 一般利用定向天線 增益7dBi 向下覆蓋電梯 每根天線覆蓋3層 不要使用天線后瓣信號覆蓋頂樓 即樓頂層必須要有天線 對于多電梯共井的情況可使用一條鏈路覆蓋 跟據整理后的圖紙及模擬測試布放天線 未模測的天線可根據天線布放原則 空間損耗 傳播損耗公式 及現(xiàn)場情況確定天線位置及密度 較空曠區(qū)域天線布放距離為30M左右 即覆蓋半徑為15M 其他區(qū)域情況可根據勘點信息酌情增加 在靠近窗口位置可采用定向天線往建筑物內部照射的方式減少干擾和切換 但要注意天線后瓣的外泄 可以充分利用建筑物的柱子或橫梁阻擋 控制外泄 定向天線的前瓣要有1米以上的直射空間 防止放射造成外泄 保證通話質量 58 中國通信建設集團設計院有限公司 惠州分公司 3 具體場所在覆蓋區(qū)域為地下室時 天線布放應考慮到電梯廳 保安室或有人員固定流動的地方 通常布放一根天線在房間門口 在覆蓋區(qū)域為賓館或酒店時 通常天線布放在走廊 在房間不大的情況下 可考慮一根天線覆蓋6個房間 即左右兩側各3個房間 如果房間縱深較大 可考慮一根天線覆蓋4個房間或酌情增加 在覆蓋區(qū)域為寫字樓時 若每間辦公司較大 應在每間辦公室的門口放置一根天線 并注意兼顧走廊及洗手間 在覆蓋區(qū)域為特殊場所 如體育場館 工廠 隧道等 時 天線布放取決于該場所的建筑特性 如體育館應重點覆蓋觀眾席 記者席 且多數覆蓋方式為定向天線覆蓋 59 中國通信建設集團設計院有限公司 惠州分公司 工廠由于其縱深較大且走線困難 多數區(qū)域使用定向天線覆蓋效果更加 隧道可根據不同的情況用不同的覆蓋方式 例如公路隧道一般比較寬敞 覆蓋狀況在有車通過和沒車通過時差別不大 可以根據實際情況采取高增益的定向天線或泄漏電纜以達到更好的覆蓋效果 而鐵路隧道通常較為狹小些 特別是火車通過時被填充的剩余空間很小 這時的無線傳播與沒車通過時相差很大 通常選用泄露電纜進行覆蓋 60 中國通信建設集團設計院有限公司 惠州分公司 25 覆蓋要求根據室內無線傳播特點和覆蓋需求的差別 室內環(huán)境可以分為裙樓 標準層 地下層 電梯等類型 室內分布系統(tǒng)建設應根據不同室內環(huán)境特點來進行覆蓋 裙樓 一般位于建筑物的低樓層 樓層面積較大 空間隔斷