室内分布系统设计操作手册.docx

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室内分布系统设计操作手册

室内分布系统设计

操作手册

一、室内分布系统介绍

1、室内分布的作用

移动通信的网络覆盖、容量、质量是运营商获取竞争优势的关键因素。

网络覆盖、网络容量、网络质量从根本上体现了移动网络的服务水平，是所有网络优化工作的主题。

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，其原理是利用室内覆盖式天馈系统将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。

室内分布系统的建设，可完善大中型建筑物、重要地下公共场所及高层建筑的室内覆盖，较为全面地改善建筑物内的通话质量，提高移动电话接通率，开辟出高质量的室内移动通信区域；同时，使用微蜂窝系统可以分担室外宏蜂窝话务，扩大网络容量，从而保证良好的通信质量，整体上提高移动网络的服务水平，是移动通信网路发展的需要。

2、室内分布系统组成

室内分布系统主要由信号源和信号分布系统两部分组成。

而信号分布系统主要设备包括馈线、天线、干线放大器、耦合器和功分等器件。

2.1信号源

信号源为分布系统提供无线信号，信号源可以是无线通信系统的基站、直放站或其它设备。

室内无线综合覆盖系统的信号源包括PHS信号源、WLL信号源、3G信号源、WLAN信号源、GSM信号源、CDMA信号源等。

2.2信号分布系统

信号分布系统将信号源通过耦合器、功分器等无源器件进行分路，经由馈线将信号尽可能平均地分配到每一分散安装在建筑物各个区域的低功率天线上。

信号分布系统包含有源设备的分布系统称为有源分布系统，只包含无源器件的分布系统称为无源分布系统；按布放位置分为干线部分和支线部分。

信号分布系统通常包括室内天线、射频同轴电缆、电缆接头、功分器、耦合器、3dB电桥等无源器件以及干放等有源设备。

室内分布系统结构如下图所示：

3、需要室内分布的原因

●覆盖方面：

由于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，

形成了无线信号的弱场强区甚至盲区；

●容量方面：

建筑物诸如大型购物商场、会议中心，由于无线市话使用密度过大，局

部网络容量不能满足用户需求，无线信道发生拥塞现象；

●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，不时出现掉话现象；

以上各种问题严重影响了手机的正常使用，影响用户的主观感知度。

4、室内分布应用场所

1）室内盲区

新建大型建筑、停车场、办公楼、宾馆和公寓等，由于建筑物本身墙体的阻挡，造成室外基站信号无法到达室内。

2）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。

3）发生频繁切换的室内场所

高层建筑的顶部，收到许多基站的功率近似的信号。

5、信号源类型

5.1BBU+RRU

BBU+RRU分布式软基站是相对于传统的集中式基站而言的，它把传统基站的基带部分和射频部分从物理上独立开，中间通过标准的基带射频接口（CPRI/OBSAI）进行连接。

传统基站的基带部分和射频部分分别被独立成全新的功能模块BBU（BaseBandUnit）和RRU（RemoteRFUnit），RRU与BBU分别承担基站的射频处理部分和基带处理部分，各自独立安装，分开放置，通过电接口或光接口相连接，形成分布式基站形态。

它能够共享主基站基带信道资源，使得Iub接口中继增益最大化，根据话务容量的需求随意更改站点配置和覆盖区域，满足运营商各种场景的建网需求。

5.2宏基站

宏基站一般有专用的机架，可以提供容量，其主要特点如下：

4）特点：

容量大，是网络的核心，需要机房，可靠性比较好，维护比较方便；

5）覆盖能力：

比较强，适用的场合比较多，馈缆长度大于70m时，馈线损耗比较大，对覆盖有一定影响；

6）容量：

容量大，可支持的载扇数要比其它产品多；

7）组网要求：

2M传输（可用微波或光纤）；

缺点：

设备价格昂贵，需要机房，安装施工较麻烦，不易搬迁，灵活性稍差。

5.3微蜂窝

微基站可以看成是微型化的基站，将所有的设备浓缩在一个比较小的机箱内，可以方便安装；同时微基站和宏基站一样可以提供容量。

1）特点：

它体积小，不需要机房，安装方便，是一种灵活的组网产品；

2）覆盖能力：

微基站可以就近天线安装，如塔顶和房顶，直接用跳线将发射信号连接到天线端，馈缆短，损耗小，覆盖范围大。

目前微基站标称发射功率有20W和40W两种；

3）容量：

微基站硬件设计最大支持的信道数是4×32个。

最大可控制三个载扇，通过挂接射频远端站系统，可以实现单载二扇、单载三扇、两载单扇和三载单扇等系统配置；

4）组网要求：

2M传输（可用微波或光纤）。

5）缺点：

室外条件恶劣，可靠性不如基站，维护不太方便。

微蜂窝接入方式是以室内微蜂窝系统作为室内分布系统的信号源，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。

改善高话务量地区的室内信号覆盖，与直放站接入方式相比，微蜂窝方式较好，微蜂窝能够增加网络容量，并且对宏蜂窝无线指标的影响很小。

但微蜂窝方式的弱点在于成本较为昂贵，需要进行网络规划，需要增建传输系统，因此，对微蜂窝方式的选取，需要综合权衡移动网络和运营商的多方面因素才能定夺。

5.4直放站

直放站是一种信号中继器，对基站发出的射频信号根据需要放大，本身不提供容量，用于对基站无法覆盖且话务量需求比较小的区域进行补充覆盖。

直放站应用最广泛的包括无线直放站和光纤直放站两大类，无线直放站可以细分为宽带直放站、选频直放站和移频直放站。

1）特点：

配套要求低，建设周期短；直放站可以节省电源、传输、机房、铁塔等配套设备的投资，如直放站体积小，室外安装方便，省去了房租费用；直放站使用普通市电供电，一般100-300W，相对于基站的几千瓦功耗和空调的功耗，又节省不少费用；射频或移频直放站不需要传输，可以省去2M传输的租费。

因而在配套设施不完善的地方可以灵活应用。

2）覆盖能力：

覆盖能力不如基站；

3）容量：

自身不带容量，只解决覆盖问题；

4）组网要求：

光纤直放站需要光纤与源基站连接；无线直放站不需要传输；

5）缺点：

容易给基站造成干扰，不易监控；

在室外站存在富余容量的情况下，通过直放站将室外信号引入室内可以改善室内信号状况，并且能够分担一定的话务量。

利用微蜂窝解决室内信号覆盖，设备投入与工程周期都较大，只适合在话务量集中的高档会议厅或商场使用。

在这种情况下，直放站以其灵活简易的特点成为解决简单问题的重要方式。

射频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。

需要指出的是，由于直放站上行噪声会抬升CDMA基站底噪，同时直放站的自激、选择性衰落、时延对直放站输出信号影响很大，造成网络覆盖范围降低、语音质量下降、掉话率升高。

这也是直放站干扰困扰我国移动运营商的主要问题之一

5.5几种信号源的比较

几种室内信号源的比较一

信号源

优点

缺点

微蜂窝

安装方便、适应性广、规划简单、灵活

室外条件恶劣、可靠性不如基站、维护不太方便、扩容能力不足

直放站

无需传输、技术成熟、施工简单、建设成本较低

干扰较严重、同步问题严重、扩容能力不足、受宿主基站影响、运维成本高

BBU+RRU

安装方便、适应性广、规划简单、灵活、基带共享，扩容能力强，运维成本低

无

宏基站

容量大，稳定性高

设备价格昂贵，需要机房，安装施工较麻烦，不易搬迁，灵活性稍差

几种室内信号源的比较二

比较内容

BBU+RRU

微蜂窝

直放站

是否可以增加容量  

根据需要

增加容量

根据需要

增加容量

不能增加容量

信号质量

好

好

一般

对网络的影响

小

小

控制不好影响很大

是否需要传输设备

需要

需要

不需要

是否需要重新频率规划

需要

需要

不需要

是否需要调整参数

需要

需要

支持

是否支持多频、多系统环境

支持

不支持

支持

安装时间

较短

较长

较短

投资

较少

较多

较少

6、分布方式

6.1无源分布方式

无源分布式系统通过无源器件功分器、耦合器和天线、馈线等组成，信号源通过耦合器、功分器等无源器件进行分路，经由馈线将信号分配到每一副分散安装在建筑物各个区域的低功率天线上，解决室内信号覆盖问题。

无源天馈分布式系统示意图

该系统主要器件包括信号源、无源器件功分器、耦合器和天线、馈线等。

该系统设计较为复杂，需要合理设计分配到每一支路的功率，但无源天馈分布有成本低、故障率低、无需供电，安装方便、维护量小、无噪声累积、适用多系统等优点，因此无源天馈分布方式是实际适用最为广泛的一种室内信号分配方式。

但信号在传输过程中产生的损耗无法得到补偿，因此无源系统仅应用于较小范围区域覆盖，如小型写字楼、超市、地下停车场等适用于中小型地区。

对于面积较大的室内分布方式，需增加干线放大器的方式，来补偿线路的损耗增大覆盖范围。

6.2有源分布方式

有源分布式系统通过有源器件（有源集线器、有源放大器、有源功分器等）和天馈线进行信号放大和分配，使用小直径同轴电缆作为信号传输介质，利用多个有源小功率干线放大器对线路损耗进行中继放大，再经天线对室内各区域进行覆盖。

该系统主要器件包括信号源、干线放大器、射频同轴电缆、功分器、耦合器、电桥、天线等。

该系统克服了无源天馈分布方式布线困难、覆盖范围受馈线损耗限制的问题，具备告警、远程监控等功能，适用于结构较复杂的大楼和场馆等建筑。

有源分布式系统

6.3光纤分布方式

光纤分布式系统是把基站或微蜂窝直接耦合的信号转换为光信号，即通过电光转换，利用光纤将射频信号传输到分布在建筑物各个区域的远端单元，在远端单元再进行光电转换，经放大器放大后通过天线对室内各区域进行覆盖。

该系统主要包括信号源、光近端机、远端机、干线放大器、射频电缆、功分器、耦合器、天线等器件。

该系统的优点是光纤传输损耗小从而克服了无源天馈分布方式因布线过长而线路损耗过大的问题，缺点是造价较高，设备较复杂；适用于布线困难且布线距离很长的分布式楼宇以及超大型场馆等建筑的覆盖。

光纤分布式系统示意图

6.4泄漏电缆分布方式

泄漏电缆分布式系统是通过泄漏电缆传输信号，并通过泄漏电缆外导体的一系列开口在外导体上产生表面电流，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。

该系统主要包括信号源、干线放大器、泄漏电缆。

该系统的优点是覆盖均匀，带宽宽，缺点是造价高，安装要求较高，每隔1米就要求装一个挂钩，悬挂起来时电缆不能贴着墙面，而且至少要与墙面保持2厘米的距离，这不但会影响环境的美观，而且价格是普通电缆的2倍。

适用于隧道、地铁、长廊和电梯井等特殊区域，也可用于对覆盖信号强度的均匀性和可控性要求较高的大楼。

泄露电缆分布式系统示意图

6.5几种室内分布方式的比较

几种室内分布方式的优缺点比较：

信号分布方式

优点

缺点

无源分布方式

成本低、使用无源器件，故障率低、无需供电，安装方便、无噪声累积、宽频带

系统设计较为复杂、信号损耗较大时需加干放

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

同轴电缆分布方式

成本低，设计方案灵活，易于维护，可兼容多种移动通信系统

覆盖范围受同轴电缆传输损耗的限制

光纤分布方式

传输损耗低（传输距离远），易于设计和安装，信号传输质量好，可兼容多种移动通信系统

远端模块需要供电，造价高

泄漏电缆分布方式

场强分布均匀，可控性高；频段宽，多系统兼容性好。

造价高，传输距离近，安装要求严格

综上所述，室内分布系统应综合考虑覆盖面积、建筑结构、业务量需