廣東聯(lián)通室內(nèi)覆蓋工程技術(shù)知識普及.doc

廣東聯(lián)通室內(nèi)覆蓋工程技術(shù)知識普及讀本廣東聯(lián)通室內(nèi)覆蓋工程技術(shù)知識普及讀本中國聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信有限公司廣東省分公司移動網(wǎng)絡(luò)建設(shè)部二零零九年八月1.室內(nèi)分布系統(tǒng)簡介室內(nèi)分布系統(tǒng)是將信號源信號均勻地分布在建筑物內(nèi)部的每個地方，以實現(xiàn)室內(nèi)覆蓋。這種方式可以徹底解決室內(nèi)覆蓋的問題，但設(shè)計較復(fù)雜，而且采用的結(jié)構(gòu)不同成本亦不同。根據(jù)信號傳輸介質(zhì)的不同，室內(nèi)分布系統(tǒng)可分為電分布系統(tǒng)和光纖分布系統(tǒng)，根據(jù)使用器件的不同,室內(nèi)電分布系統(tǒng)又可分為無源分布系統(tǒng)和有源分布系統(tǒng)。1.1電分布系統(tǒng)1.1.1分類電分布系統(tǒng)中，信號源通過饋線和功率分配器件將信號傳輸?shù)礁鱾€室內(nèi)發(fā)射天線進行覆蓋，其中可根據(jù)信號衰減的程度增加干線放大器。除信號源外全由無源器件組成，未進行功率放大的電分布系統(tǒng)為無源分布系統(tǒng)；使用了干線放大器等有源器件，在信號的傳輸中進行了信號的放大的電分布系統(tǒng)為有源分布系統(tǒng)。1.1.2無源分布系統(tǒng)1.1.2.1無源電分布系統(tǒng)的主要構(gòu)成系統(tǒng)除信號源外主要由耦合器、功率分配器、合路器、室內(nèi)天線、饋線等無源器件和電纜、天線組成。耦合器：是一種非等功率分配的功率分配器件，常見的有5 db、6db、10db、15db、20db、30db和40db等多種耦合比的耦合器供選擇。功率分配器：是等功率分配器件，常見的有2功分、3功分、4功分等品種；合路器：合路器有同頻帶合路器和雙頻帶合路器兩種；同頻帶合路器能將兩個或以上的同頻段信號合成一路信號輸出；多頻帶合路器則能將多個頻段的多個發(fā)射和接收信號合路于同一根饋線、雙頻天線或?qū)掝l泄露同軸電纜；衰減器：用于衰減多余的信號強度，一般用于對輸入信號強度有限制的室內(nèi)型直放站、有源信號分布系統(tǒng)和室內(nèi)光纖信號分布系統(tǒng)；負載：用于吸收無源器件上未使用端口的信號功率；普通電纜：用于連接系統(tǒng)中的不同功能構(gòu)件，通常選用同軸電纜；泄露電纜：由同軸電纜上分裝多路天線演變出來的連續(xù)天線，兼有普通電纜和天線的作用；天線：室內(nèi)分布系統(tǒng)中采用的天線常見的有全向和定向天線兩種，與室外基站使用的天線相比，一般具有增益低、體積小、易安裝的特點。在需要兼容gsm1800 網(wǎng)絡(luò)時可采用對數(shù)周期天線，增益特性曲線在900mhz和1800mhz具有兩個波峰。1.1.2.2無源電分布系統(tǒng)的工作方式無源電分布系統(tǒng)主要是以最合適的方式提取信號源，通過耦合器、功分器等無源器件進行分路，經(jīng)由饋線將信號盡可能均勻地分配到每一付分散安裝在建筑物各個區(qū)域的低功率天線上，從而實現(xiàn)室內(nèi)信號的均勻分布，解決室內(nèi)信號覆蓋的問題。也可以提取信源，通過耦合器、功分器等無源器件進行分路后，送入泄露電纜中，在信號傳輸過程中，將信號均勻的分布在所經(jīng)過的區(qū)域。這種方式主要適用于地鐵及隧道等狹長且有彎道的通道型室內(nèi)區(qū)域。1.1.2.3無源電分布系統(tǒng)的特點無源天饋分布系統(tǒng)主要有以下特點：故障率低：由于系統(tǒng)主要由一系列無源器件組成，幾乎不存在器件的故障；頻帶寬：除提供900mhz頻段的無源器件外還可以提供1800mhz/900mhz的雙頻器件；系統(tǒng)容量大：無源電分布系統(tǒng)的容量主要由信號源的載頻數(shù)決定。由于所有的無源器件均具有較高的功率容限，很容易組成大容量的室內(nèi)分布系統(tǒng)，擴容也十分方便；信號分配十分靈活；投資少。由于系統(tǒng)中信號功率不經(jīng)過放大，信號源提供的功率有限，同時考慮到上行信號的傳播，無源室內(nèi)分布系統(tǒng)的有效服務(wù)范圍不可能無限大，有一定的限制，一般可以覆蓋十幾層樓，建筑面積在800010000平方米左右。1.1.3有源分布系統(tǒng)1.1.3.1有源電分布系統(tǒng)的主要構(gòu)成由于電分布系統(tǒng)中使用了功率分配器、耦合器、合路器和饋線進行射頻信號的分配與傳輸，對信號功率衰減較大，在服務(wù)區(qū)域較大的情況下，為保證末端天線口的功率，在必要的位置需進行功率的放大，加裝干線放大器，或使用有源天線、變頻器等有源器件增加功率。有源電分布系統(tǒng)中增加的常見器件有：干線放大器：將輸入的低功率信號選頻放大后進行輸出，主要用于補償由于信號傳輸和分配而引起的功率衰耗；有源天線：接有電源，可對輸入信號先進行放大再輸出；有源集線器：連接到集中供電系統(tǒng)，將直接電壓分配到有源分布系統(tǒng)中的各有源元器件，并進行必要的監(jiān)控與調(diào)整。1.1.3.2有源電分布系統(tǒng)的工作方式有源電分布系統(tǒng)的工作方式與無源電分布方式基本一致，但在系統(tǒng)中的不同位置增加了有源器件，增加和補償了射頻信號的功率，可連接更多的天線，傳送更遠的距離，進一步擴大了服務(wù)區(qū)域。由于干線放大器的加入會引起噪聲，多級干線放大器級聯(lián)會形成噪聲的累積，影響系統(tǒng)質(zhì)量，在設(shè)計中一般不采用串聯(lián)干線放大器的方式。所以，采用干線放大器補償功率的損耗是有限的，系統(tǒng)可達到的覆蓋范圍仍然受到功率和上行信號損耗的限制。1.1.3.3有源電分布系統(tǒng)的特點相比于無源電分布系統(tǒng)，有源電分布系統(tǒng)的服務(wù)范圍大，但由于有源器件工作沒有無源器件穩(wěn)定，要維護的點多，系統(tǒng)維護麻煩，穩(wěn)定性差，系統(tǒng)成本較高。同時，由于干線放大器一般都是帶選放大的，在引入其他頻段的信號源時須在干線放大器等節(jié)點增加支路分別放大，系統(tǒng)的兼容性較差。1.2 光纖分布系統(tǒng)由于電分布系統(tǒng)始終受到功率和上行信號損耗的限制，服務(wù)區(qū)域有限，在服務(wù)的區(qū)域間隔距離遠、需要覆蓋的區(qū)域面積大的情況中，采用光纖室內(nèi)分布系統(tǒng)較為有利。光纖室內(nèi)分布系統(tǒng)在系統(tǒng)中引入光電轉(zhuǎn)換器和光纖，信號先由電光轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成光信號在光纖中傳輸?shù)礁采w端，再通過光電轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)過放大后送進天線。由于光纖的傳輸損耗小，布線比同軸電纜方便，適合于遠距離信號傳輸，適用于大型建筑物室內(nèi)覆蓋，但成本高。在實際的應(yīng)用中，為節(jié)省成本，一般以電分布系統(tǒng)為主，在需要進行信號延伸時引入光纖系統(tǒng)組成混合室內(nèi)分布系統(tǒng)，擴大和延長系統(tǒng)的服務(wù)范圍。1.3信源的選用1.3.1信源的接入方式室內(nèi)分布系統(tǒng)應(yīng)通過一個特定的接口取得信號，即需要信源接入，信源接入主要有宏蜂窩基站、微蜂窩基站直接接入或耦合和直放站空間耦合。直接接入：由基站直接將信號接入室內(nèi)分布系統(tǒng)；直接耦合：從附近的基站收、發(fā)端口用耦合器或分路器獲取一定比例的信號，接入室內(nèi)分布系統(tǒng)。該方式適用于距離基站較近的分布系統(tǒng)或安裝有專供室內(nèi)分布系統(tǒng)接入的基站的情況。優(yōu)點是接入或耦合的信號不會泄露到外界空間，避免了干擾，但采用直接耦合方式限制了系統(tǒng)信源的位置，采用專門的基站直接接入在室內(nèi)話務(wù)較低時基站話務(wù)利用率低。且須考慮基站的頻率配置，以避免站間的干擾。直放站空間耦合：利用直放站來選取合適的附近基站小區(qū)信號。直放站的施主天線耦合接收施主小區(qū)在空間的下行信號，同時向施主小區(qū)發(fā)射覆蓋區(qū)用戶的上行信號。優(yōu)點是成本低，耦合方式簡易。但在復(fù)雜的空間無線環(huán)境中，耦合得到的施主小區(qū)信號噪聲難以抑制，發(fā)射的上行信號可能會對別的小區(qū)造成干擾，影響系統(tǒng)的服務(wù)質(zhì)量；如果室內(nèi)話務(wù)量高，則會增加施主小區(qū)的負擔(dān)，甚至造成阻塞。1.3.2 信源設(shè)備室內(nèi)分布系統(tǒng)可選用宏蜂窩基站（含bbu+rru）、微蜂窩基站、直放站等作為信源。宏蜂窩基站具有功率大的優(yōu)點，對擴大覆蓋范圍較為有利，但投資較大，安裝不便，需要的配套設(shè)施多，在室內(nèi)分布系統(tǒng)服務(wù)區(qū)域內(nèi)話務(wù)量不高的情況下會造成話務(wù)資源的浪費。微蜂窩基站相比于宏蜂窩基站安裝便利，投資較小，但輸出功率略小。在室內(nèi)分布系統(tǒng)吸收的話務(wù)量未達到微蜂窩基站設(shè)計的話務(wù)量時仍會有話務(wù)資源的浪費。直放站安裝方便，投資最小，但有可能造成系統(tǒng)內(nèi)與外界網(wǎng)絡(luò)的干擾，同時在系統(tǒng)服務(wù)區(qū)域話務(wù)量較高時會增加施主基站小區(qū)的負擔(dān)，而且在有源電分布系統(tǒng)中為避免多個放大器串聯(lián)引起的質(zhì)量下降，一般不再串聯(lián)干線放大器，限制了系統(tǒng)的服務(wù)區(qū)域。室內(nèi)分布系統(tǒng)在選擇信號源時，主要應(yīng)根據(jù)無線環(huán)境情況、要服務(wù)的區(qū)域的話務(wù)情況和所選室內(nèi)分布系統(tǒng)類型確定。一般對較小的室內(nèi)分布系統(tǒng)，在話務(wù)量較低時可選用直放站從周邊小區(qū)耦合信號；對較大的室內(nèi)分布系統(tǒng)，根據(jù)其可能達到的話務(wù)情況及安裝條件選用微蜂窩或宏蜂窩基站作為信源。2.室內(nèi)覆蓋工程中器件介紹本節(jié)主要介紹室內(nèi)覆蓋工程主要使用到的器件。包括器件的外觀、作用、種類、主要技術(shù)指標定義和范圍等。2.1功分器2.1.1功分器的作用是將功率信號平均地分成幾份，給不同的覆蓋區(qū)使用。 腔體二功分器照片 腔體三功分器照片2.1.2種類功分器一般有二功分、三功分和四功分3種。功分器從結(jié)構(gòu)上分一般分為：微帶和腔體2種。腔體功分器內(nèi)部是一條直徑由粗到細成多個階梯遞減的銅桿構(gòu)成,從而實現(xiàn)阻抗的變換,二微帶的則是幾條微帶線和幾個電阻組成,從而實現(xiàn)阻抗變換。2.1.3主要指標包括分配損耗、插入損耗、隔離度、輸入輸出駐波比、功率容限、頻率范圍和帶內(nèi)平坦度、輸入阻抗。以下對各項指標進行說明:分配損耗：指的是信號功率經(jīng)過理想功率分配以后和原輸入信號相比所減小的量。 此值是理論值，比如二功分是3db，三功分是8db,四功分是6db。（注：因功分器輸出端阻抗不同，應(yīng)使用端口阻抗匹配的網(wǎng)絡(luò)分析儀能夠測得與理論值接近的分配損耗）耦合器和三功分器圖示分配損耗的理論計算方法:如上圖所示。比如有一個30dbm的信號，轉(zhuǎn)換成毫瓦是1000毫瓦，將此信號通過理想3功分器分成3份的話，每份功率100033333毫瓦，將3333毫瓦轉(zhuǎn)換成dbm10lg3333=.2dbm, 那么理想分配損耗輸入信號輸出功率30.2=8db,同樣可以算出2功分是3db，4功分是6db插入損耗：指的是信號功率通過實際功分器后輸出的功率和原輸入信號相比所減小的量再減去分配損耗的實際值，（也有的地方指的是信號功率通過實際功分器后輸出的功率和原輸入信號相比所減小的量）。插入損耗的取值范圍一般腔體是：1db以下；微帶的則根據(jù)二、三、四功分器不同而不同約為：42db、53db、74db。插損的計算方法：通過網(wǎng)絡(luò)分析儀可以測出輸入端a到輸出端b、c、d的損耗，假設(shè)3功分是.3db,那么，插損實際損耗理論分配損耗.3db-8db=5db.微帶功分器的插損略大于腔體功分器,一般為5db左右,腔體的一般為1db左右。由于插損不能使用網(wǎng)絡(luò)分析儀直接測出，所以一般都以整個路徑上的損耗來表示（即分配損耗插損）：5db/.5db/.5db等來表示二/三/四功分器的插損。隔離度：指的是功分器輸出各端口之間的隔離，通常也會根據(jù)二、三、四功分器不同而不同約為：1822db、1923db、2025db。隔離度可通過網(wǎng)絡(luò)分析儀測，直接測出各個輸出端口之間的損耗，如上圖淡藍色曲線所示，bc間，及 cd間的損耗。輸入/輸出駐波比：指的是輸入/輸出端口的匹配情況，由于腔體功分器的輸出端口不是50歐姆，所以對于腔體功分器沒有輸出端口的駐波要求，輸入端口要求則一般為：34 甚至有15的；微帶功分器則每個端口都有要求，一般范圍為輸入：23 輸出：34。功率容限：指的是可以在此功分器上長期（不損壞的）通過的最大工作功率容限，一般微帶功分器為：3070w平均功率，腔體的則為：100500w平均功率。頻率范圍：一般標稱都是寫8002200mhz，實際上要求的頻段是：824960mhz加上17102200mhz，中間頻段不可用。有些功分器還存在8002000mhz和8002500mhz頻段帶內(nèi)平坦度：指的是在整個可用頻段內(nèi)插損含分配損耗的最大值和最小值之間的差值，一般為：25db。2.2耦合器耦合端2.2.1耦合器的作用將信號不均勻地分成2分(稱為主干端和耦合端，也有的稱為直通端和耦合端)輸出端直通端（主干端）腔體耦合器照片2.2.2種類耦合器型號較多如5 db、10 db、15 db、20 db、25 db、30 db等。從結(jié)構(gòu)上分一般分為：微帶和腔體2種。腔體耦合器內(nèi)部是2條金屬桿,組成的一級耦合.微帶耦合器內(nèi)部是2條微帶線,組成的一個類似于多級耦合的網(wǎng)絡(luò).2.2.3主要指標耦合度、隔離度、方向性、插入損耗、輸入輸出駐波比、功率容限、頻段范圍、帶內(nèi)平坦度、輸入阻抗。以下對各項指標進行說明:耦合度：信號功率經(jīng)過耦合器，從耦合端口輸出的功率和輸入信號功率直接的差值。（一般都是理論值如：6db、10db、30db等） 耦合器和三功分器圖示耦合度的計算方法：如上圖所示。是 信號功率 c-a 的值 比如輸入信號a為30dbm 而耦合端輸出信號c為24dbm 則耦合度c-a30-246db，所以此耦合器為6db耦合器。因為耦合度實際上沒有這么理想，一般有個波動的范圍，比如標稱為6db的耦合器，實際耦合度可能為：.5.5之間波動。隔離度：指的是輸出端口和耦合端口之間的隔離；一般此指標僅用于衡量微帶耦合器。并且根據(jù)耦合度的不同而不同：如：510db為1823db，15db為2025db，20db（含以上）為：2530db；計算方法：如上圖指的是圖中的淡藍色曲線上的損耗，使用網(wǎng)絡(luò)分析儀將信號由b輸入，測c處減小的量即為隔離度。方向性：指的是輸出端口和耦合端口之間的隔離度的值再減去耦合度的值所得的值，由于微帶的方向性隨著耦合度的增加逐漸減小最后30db以上基本沒有方向性，所以微帶耦合器沒有此指標要求，腔體耦合器的方向性一般為：17002200mhz時：1719db，824960mhz時：1822db。計算方法：方向性隔離度耦合度例如6db的隔離度是38db，耦合度實測是.5db，則方向性隔離度耦合度38.5=35db。耦合損耗：理想的耦合器輸入信號為a，耦合一部分到b，則輸出端口c必定就要有所減少。耦合器和功分器均為無源器件，在工作中不使用電源（即不消耗能源），沒有功率補充，因為能量是守恒的，輸入信號與多個輸出信號之和相等（不計插入損耗）。計算方法是：首先將所以端口的“dbm”功率轉(zhuǎn)換成“毫瓦”為單位表示，比如a輸入端的功率原來是30dbm，轉(zhuǎn)換成“毫瓦”是1000毫瓦，而耦合端的輸出是.5dbm（先假設(shè)用的是6db耦合器，并且6db耦合器實際耦合度是.5db）,將.5dbm轉(zhuǎn)換成毫瓦是：.23毫瓦。再假設(shè)此耦合器沒有其它損耗，那么剩下的功率應(yīng)該是1000.23=6877毫瓦，全部由輸出端輸出。將6877毫瓦轉(zhuǎn)換成“dbm”.349, 那么此耦合器的耦合損耗就等于輸入端的功率（dbm）輸出端的功率（dbm）30dbm.349dbm651db這個值指的是耦合器沒有額外損耗（器件損耗）的情況下的耦合損耗。插入損耗：指的是信號功率經(jīng)過耦合器至輸出端出來的信號功率減小的值再減去分配損耗的值所得的數(shù)值。一般插損對于微帶耦合器則根據(jù)耦合度不同而不同，一般為：10db以下的：355db,10db以上的：25db。計算方法：由于實際上耦合器的內(nèi)導(dǎo)體是有損耗的，如上圖所示以6db耦合器為例，在實際測試中假設(shè)輸入a是：30dbm，耦合度實測是：.5db，輸出端的理想值是.349dbm（根據(jù)實測的輸入信號，和耦合度可以計算得出），再實測輸出端的信號，假設(shè)是.849dbm,那么插損理論輸出功率實測輸出功率.349-.849=5db；輸入/輸出駐波比：指的是輸入/輸出端口的匹配情況，各端口要求則一般為：24； 功率容限：指的是可以在此耦合器上長期（不損壞的）通過的最大工作功率容限，一般微帶耦合器為：3070w平均功率，腔體的則為：100200w平均功率。頻率范圍：一般標稱都是寫8002200mhz，實際上要求的頻段是：909960mhz加上17102200mhz，中間頻段不可用。有些功分器還存在8002000mhz和8002500mhz頻段帶內(nèi)平坦度：指的是在整個可用頻段耦合度的最大值和最小值之間的差值，微帶一般為：52db。腔體由于耦合度是一條曲線，所以沒有此要求。1）微帶耦合器平坦度: 10db以下一般為5db,1020db一般為5db,2030一般為0db2）腔體耦合器的平坦度:由于腔體耦合器的耦合度是一條類似于拋物線的曲線,所以平坦度非常差.實際使用中表示起來比較困難可以參考下表:2.3 干線放大器2.3.1作用干線放大器簡稱干放。作用是在室內(nèi)覆蓋信號源功率不夠的主干末端對信號功率進行放大,以滿足覆蓋的要求.2.3.2種類根據(jù)運用在不同的網(wǎng)絡(luò)分為gsm和dcs干線放大器，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)相同于直放站。根據(jù)不同的功率主要分為2w和5w直放站。2.3.3技術(shù)指標類似寬帶直放站，可參照國家有關(guān)部門頒發(fā)室內(nèi)寬帶直放站的技術(shù)指標要求。由于是在主干上使用的所以輸入電平比較高一般在-15+15dbm左右,增益根據(jù)輸出功率的不同有所不同,例如2w干放一般增益為3040db。coupling characteristicscoupling (ref. input), db, in range806 960 1710 - 1990 1990 2200.88.8 8.8812 846.4 6.46.4 7.48.4 8.4814 8.5 928 938 010 8.4 8.4 0.1 024 034 32.4 直放站直放站按照信號傳輸?shù)姆绞椒钟猩漕l/光纖/移頻3種類型, 按照頻帶寬帶不同分有:選頻/寬帶/選帶3種類型。2.5饋線室內(nèi)覆蓋用的饋線基本上只有3種7/8（普通）,1/2英寸（普通）和1/2(超柔)，它們都是同軸電纜，由于微波信號只在同軸電纜的外導(dǎo)體的內(nèi)表面與內(nèi)導(dǎo)體的外表面上傳導(dǎo)，所以7/8英寸的電纜由于內(nèi)導(dǎo)體較粗，而且都是空心的，而1/2的內(nèi)導(dǎo)體由于較細所以就是鋁的，并在內(nèi)導(dǎo)體上鍍一層銅，有利于信號傳遞。根據(jù)表皮的不同材料有區(qū)分有阻燃和普通2種。1/2饋線圖例 7/8饋線圖例饋線的主要指標是插損,插損根據(jù)頻率和長度等不同而不同,一般可以參照:1/4”饋線1/2”超柔饋線1/2”饋線7/8”饋線型號m2930m2932（阻燃）m2839m2830（阻燃）m1473m2831（阻燃）m1474m2832（阻燃）尺寸(mm)內(nèi)導(dǎo)體外徑5mm6mm8mm9mm外導(dǎo)體外徑.6mm11mm17mm27mm絕緣套外徑.5mm14mm16mm.75mm特性阻抗（歐姆）501505501501頻率上限（ghz）151085一次最小彎曲半徑40mm32mm70mm120mm百米損耗(db)900mhz1515.88871800mhz20.25112.8阻燃性消煙無鹵素阻燃外鞘工作溫度-40到852.6天線天線的主要指標：包括增益、波束寬度、頻段范圍、前后比、極化方式和駐波比等增益：特定天線和理想點源天線在覆蓋區(qū)內(nèi)電場強度的差值（dbi）；一般全向天線為2dbi左右，板狀定向則有：418dbi等不等。增益一般以dbi和dbd為單位表波束寬度：是指定向天線在輻射的方向上左右各比典型值下降3db（一般為3db）的這個范圍和天線之間形成的夾角，也稱為半功率角。比如有65度、45度、120度、360度等。前后比：指的是定向天線輻射方向前瓣最大值和輻射的反方向30內(nèi)后瓣最大值（背面）電場強度的比值。極化方向：一般陸地移動通信只有垂直和水平和45雙極化3種，（另外還有圓極化等）駐波比：指的是天線輸入口的匹配能力，是衡量天線工藝和質(zhì)量水平的重要標致。一般25不等。以下介紹幾種室內(nèi)覆蓋工程常用天線:2.6.1八木天線:特點：方向性較強、安裝方便。主要用于室外藕合和電梯覆蓋。 （照片如右圖）電氣指標一般值頻率范圍800-960mhz或1710-1880mhz（不能同時兼容兩個頻段）極化方式垂直線極化增益10dbi左右vswr15db2.6.2室內(nèi)全向全頻天線天線為室內(nèi)分布系統(tǒng)內(nèi)主要使用的天線。（照片如右圖）電氣指標一般值頻率范圍824-960mhz 和1710-2200mhz極化方式垂直線極化增益1dbi左右vswr5:1最大輸入功率100w阻抗50水平3db帶寬360垂直3db帶寬902.6.3室內(nèi)全頻定向天線 （照片如右圖）電氣指標一般值頻率范圍824-960mhz和1710-2200mhz。極化方式垂直線極化增益7dbivswr16db2.7合路器和電橋2.7.1作用合路器的主要作用是將幾路信號合成起來.雙頻合路器照片 電橋照片2.7.2種類合路器分為雙頻合路器和電橋合路器等多種。雙頻合路器分為gsm/cdma兩網(wǎng)合路器和gsm/dcs兩網(wǎng)合路器。2.7.3工作機理雙頻合路器的工作原理類似于雙工器,但要求被合成的信號不在同一頻段范圍內(nèi),比如g網(wǎng)和c網(wǎng)、g網(wǎng)和d網(wǎng)、c網(wǎng)和d網(wǎng)。而且雙頻合路器具有插損低(有的只有零點幾db)和隔離度大(大于7090db) 等特點。由于c網(wǎng)二次諧波落在d網(wǎng)內(nèi),因此,c網(wǎng)和d網(wǎng)的隔離度比其他種類的小約10 db。當(dāng)被合路的信號在同一頻段內(nèi)是就只能采用電橋合路器了.電橋合路器有合路損耗,比如2合1有3db的合路損耗,而且電橋合路器的隔離度遠遠低于雙工合路器,一般只有20db左右。3.室內(nèi)覆蓋工程選點3.1 總原則結(jié)合中遠期主網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃，規(guī)劃室內(nèi)覆蓋工程的建設(shè)。對于已規(guī)劃的基站，分析其對室內(nèi)覆蓋的大致影響，再確定室內(nèi)覆蓋工程的必要性，以避免浪費投資。首先要確保主網(wǎng)的正確規(guī)劃，再合理規(guī)劃室內(nèi)覆蓋工程。網(wǎng)絡(luò)改造先行。由于早期的工程建設(shè)，應(yīng)利用充分原有的系統(tǒng)和業(yè)主的關(guān)系，盡早完成改造。平衡好質(zhì)量、覆蓋和投資三者之間的關(guān)系。室內(nèi)覆蓋工程站點往往投資巨大而收益較低，首先應(yīng)謀求以網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的手段解決問題。對于不能通過優(yōu)化解決的站點，在充分測試的基礎(chǔ)上，合理確定需要覆蓋的區(qū)域，制定確實可行又經(jīng)濟的方案。而保證網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量優(yōu)良是最根本的前提，力求每個工程均能真正解決問題。3.2 目標覆蓋區(qū)域的選定方式在確定覆蓋的站點時，需要集合市場部門、工程部門、優(yōu)化部門的力量，在分析市場發(fā)展的需求、用戶投訴以及公司其他員工建議等資料后，對有可能存在室內(nèi)覆蓋弱點的區(qū)域進行初勘調(diào)查以最終確定工程建設(shè)的目標點。以下列出確定工程建設(shè)的站點的具體途徑與方法。3.2.1分析市場發(fā)展策略市場部門根據(jù)市場競爭策略以及市場需求，提出需要覆蓋的區(qū)域，設(shè)計院對此部分區(qū)域進行初勘測試，綜合分析后選定室內(nèi)覆蓋工程點。追蹤市場動向，對于即將舉行大型交流會、展覽會等規(guī)模大、用戶需求高的社會活動的區(qū)域，重點調(diào)查會議場所室內(nèi)信號情況和周圍話務(wù)分擔(dān)情況，對于有需求的區(qū)域作為室內(nèi)覆蓋建設(shè)的目標點。3.2.2投訴資料用戶作為網(wǎng)絡(luò)的免費測試者，對網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的投訴是最有利用價值的第一手資料，通過對用戶投訴情況的統(tǒng)計可以繪制用戶投訴分布圖，對投訴較多的區(qū)域進行實地初勘測試可以挖掘到網(wǎng)絡(luò)的缺陷所在，在這一區(qū)域的高大封閉建筑物往往需要進行室內(nèi)覆蓋，是調(diào)查的重點。3.2.3路測數(shù)據(jù)的分析網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化過程中需要對整體網(wǎng)絡(luò)進行大量的路測，路測能直觀的發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋缺陷，同時它的結(jié)果也是反映網(wǎng)絡(luò)覆蓋質(zhì)量的有力依據(jù)，認真分析路測結(jié)果，通過室外接收信號的強度，結(jié)合不同路段的樓群密集程度可以估計該路段樓宇內(nèi)覆蓋情況。對于有可能存在室內(nèi)覆蓋問題路段進行室內(nèi)初勘測試，可以發(fā)現(xiàn)需要建設(shè)室內(nèi)分布系統(tǒng)的目標點。3.2.4初勘測試的方法初勘測試主要采用的方法是對所測試建筑物根據(jù)測試規(guī)范進行cqt撥打測試，最好繪制各測試層面的平面圖，在平面圖上直觀記錄撥打前的空閑狀態(tài)接收信號情況（包括信源信息和信號強度）和撥打情況。為保證測試比較全面，要求對每個測試層面必須選擇足夠多的測試點進行測試。綜合分析各測試目標點的信號情況，決定是否需要進行室內(nèi)覆蓋和大致的覆蓋方式。4.干放網(wǎng)管知識干放網(wǎng)管系統(tǒng)采用分布式拓樸結(jié)構(gòu)，彼此距離較近的一群干放以主從機的方式實現(xiàn)對全部干放設(shè)備的遠程監(jiān)控功能。gsm干線放大器在網(wǎng)管系統(tǒng)中必須彼此兼容。干線放大器的監(jiān)控模塊必須具備備份電源。當(dāng)市電停電時，備份電源獨立連續(xù)工作時間不得少于二小時。干放網(wǎng)管系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)如圖. 干放網(wǎng)管系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)圖說明：主干放是指具備遠程通信能力的設(shè)備，本身帶有modem。從干放是指本身不具備遠程通信能力，必須借助有通信能力的設(shè)備才能完成遠程通信的設(shè)備，從干放本身不帶modem。4.1主干放的網(wǎng)管編號命令控制頭部分的主干放編號參數(shù)具體定義方式如下：取主干放編號4個字節(jié)中第一個高字節(jié)的作為省份編碼（具體省份的編碼見下表），第二個高字節(jié)的作為地市編碼，其余部分用于定義具體的干放順序號。具體的地市編碼及主干放順序號由各省在干放工程過程中自行分配。舉例如下：如省份編碼為0x03，地市編碼為0x05，主干放順序號為0x01，則主干放編號為高字節(jié)低字節(jié)0000 00110000 01010000 00000000 0001省份編碼地市編碼干放順序號注意：干放編號在發(fā)送時按低字節(jié)在前，高字節(jié)在后進行，與定義順序相反。省份省份編碼廣東省194.2干放遠程通信方式的網(wǎng)管編碼對監(jiān)控系統(tǒng)參數(shù)區(qū)中的干放遠程通信方式定義如下：干放遠程通信方式編碼cdma短消息0x01gsm短消息0x02電路型數(shù)據(jù)傳遞0x03分組型數(shù)據(jù)傳遞0x044.3廠家標識的網(wǎng)管編碼為方便統(tǒng)一管理，網(wǎng)管協(xié)議中提出了廠家標識參數(shù)，具體定義如下：廠家名稱廠家標識碼北京地杰通信設(shè)備有限公司0x01上海貝爾有限公司0x02上海無線通信設(shè)備有限公司0x03東方通信股份有限公司0x04北京闊步科技有限公司（mti）0x05武漢虹信通信技術(shù)有限公司0x06深圳市中興通訊股份有限公司0x07上海大唐移動通信設(shè)備有限公司0x08上海羅頓通訊工程有限公司0x09深圳市云海通訊股份有限公司0x0a 北京東方信聯(lián)科技有限公司0x0c京信通信系統(tǒng)（廣州）有限公司0x0d北京昊宇聯(lián)通科技發(fā)展有限公司0x0e天邑亞斯康通訊（成都）有限公司0x0f成都廣越射頻技術(shù)有限公司0x10深圳市國人通信有限公司0x11長春巨龍信息技術(shù)有限公司0x12福建飛毛腿科技有限公司0x13聯(lián)通國脈深圳市佳訊實業(yè)發(fā)展有限公司0x15京高綜合通信設(shè)備有限公司0x16浙江通普無線網(wǎng)絡(luò)股份有限公司0x17深圳市信諾電訊股份有限公司0x18西安大唐科技有限公司0x19北京威奧特信通科技有限公司0x1a西湖電子0x1b對于今后新增加的廠家，需要及時向廣東聯(lián)通省公司注冊和申請具體的廠家標識。5.室內(nèi)覆蓋工程建設(shè)中常見問題及參考意見5.1電梯等場所的覆蓋如何在降低建設(shè)成本的條件下開展對重要局部的覆蓋，如電梯的覆蓋、地下娛樂場所的覆蓋、車庫的覆蓋等；對室內(nèi)覆蓋，影響最大的是天線，應(yīng)通過天線的選取，實現(xiàn)局部覆蓋，降低成本。如，電梯內(nèi)，如能談判協(xié)調(diào)成功，可通過電梯頂安裝有源天線，進行覆蓋，或安裝高增益定向天線進行局部覆蓋等；對娛樂場所、車庫，由于相對空間較大，可在高端采用相對較大的功率，進行大范圍覆蓋節(jié)省天線數(shù)量，由于遠離人群，仍能符合環(huán)保要求。另外對于地下娛樂場所、車庫的覆蓋，這些場所信號較弱，對信號強度要求低，不存在乒乓切換頻率干擾問題，因此只需采用小功率直放站增強信號即可，這樣也可以大大降低建設(shè)成本而起到經(jīng)濟高效的作用。5.2室內(nèi)覆蓋工程建成后如何優(yōu)化覆蓋工程的優(yōu)化可分為系統(tǒng)改進和參數(shù)優(yōu)化兩部分。在可通過參數(shù)優(yōu)化的前提下，優(yōu)先通過參數(shù)優(yōu)化改進。這就要求系統(tǒng)在建設(shè)中就應(yīng)留有適當(dāng)?shù)膬?yōu)化余量，如信源、干放功率參數(shù)、切換電平、器件指標等。在參數(shù)優(yōu)化無法達到效果時，應(yīng)進行系統(tǒng)改進，系統(tǒng)的改進可根據(jù)詳細的測試和計算、通過使用元器件的調(diào)整，如功分或耦合器功率分配變化、設(shè)備器件性能的提高等，實現(xiàn)系統(tǒng)功率的重新分配和性能的提高。其中比較關(guān)鍵的工作在于定義相鄰小區(qū)的關(guān)系，為了減少乒乓切換現(xiàn)象，需要定義一些單向小區(qū)，從而減少不必要的鄰小區(qū)數(shù)量；還可以利用切換參數(shù)cro，限制切換到室外信號上，從而使室內(nèi)手機盡量只使用室內(nèi)信號。對直放站作為信號源的系統(tǒng)尤其要做好測試，避免發(fā)生干擾影響系統(tǒng)性能，同時對其上下行功率也需要通過測試調(diào)整達到上下行功率平衡，才能得到良好得通話效果。5.3如何解決密集、高層小區(qū)的室內(nèi)覆蓋密集高層的生活小區(qū)往往對天線的輻射比較敏感，對物業(yè)談判造成困難，解決這類區(qū)域的覆蓋可進行兩方面工作的探索：一是利用物業(yè)公司的公共區(qū)域，如密集小區(qū)的會所等位置，高層小區(qū)的儲物室、設(shè)備室、電梯室等，采用室外分布或較大功率天線覆蓋方式進行周邊區(qū)域的覆蓋，應(yīng)重點注意系統(tǒng)的隱蔽性和各方關(guān)系的處理；二是加強市場推介，結(jié)合用戶投訴等，有償或無償?shù)膶π枰挠脩?，根?jù)其特定要求進行覆蓋解決，同時提供易安裝、美觀且隱蔽性好、接入方式靈活（簡易連接或無饋線）的覆蓋終端。通過改善后的覆蓋終端，在用戶要求下，進行覆蓋的解決。5.3.1住宅小區(qū)隨著近年住宅小區(qū)的興起，今后不斷出現(xiàn)的住宅區(qū)將是網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計的重點。住宅小區(qū)內(nèi)站點難以租賃，如純粹使用室外分布系統(tǒng)進行覆蓋，往往投資金額巨大，應(yīng)引進各種隱蔽的天線和新的規(guī)劃手段，設(shè)法通過在小區(qū)內(nèi)建設(shè)室外基站的方式覆蓋住宅小區(qū)，再通過室內(nèi)和室外分布系統(tǒng)進行補充完善。5.3.2城中村城中村一般人員眾多、房屋密集，在保證主網(wǎng)正確規(guī)劃的情況下，通過就近建設(shè)室外基站的方式能夠以較低的投入，較好地解決問題，局部可通過室外分布系統(tǒng)或室外直放站進行完善。6.室內(nèi)分布系統(tǒng)上下行平衡專題分析6.1前言上、下行鏈路平衡是室內(nèi)分布系統(tǒng)十分重要的問題，在設(shè)計階段應(yīng)予以充分的考慮，對覆蓋區(qū)域內(nèi)的上下鏈路損耗、基站到施主天線之間的空間損耗、信源主機設(shè)計輸入和輸出功率都要求有十分明確的數(shù)據(jù)，達到鏈路平衡是一個工程性很強的操作，它跨越了在信源勘測、覆蓋天線分布、功率分配、主機運行狀態(tài)參數(shù)、基站運行狀態(tài)等環(huán)節(jié)非常清楚的基礎(chǔ)上；上、下鏈路平衡是在開通、調(diào)測階段得以實施、驗證，在設(shè)計階段應(yīng)給出主機參數(shù)設(shè)置、調(diào)測的指導(dǎo)性數(shù)據(jù)說明（在開通、調(diào)測時可以根據(jù)實際狀況調(diào)整）。6.2工程調(diào)測的基本方法簡明的說，在開通分布系統(tǒng)時為達到上、下行鏈路平衡，就是使得分布系統(tǒng)下行覆蓋范圍與上行覆蓋范圍相同，它以主機上行噪聲不干擾基站為基準來設(shè)定上行增益gup，根據(jù)上行增益gup設(shè)定下行增益gdown（此時一般比上行高 5db）。具體操作步驟：測量主機輸入端口輸入功率rx（dbm），根據(jù)方案設(shè)計要求設(shè)置主機輸出功率pout（dbm），得出下行增益gdown，此時上行增益gup也由此確定。一般室內(nèi)分布系統(tǒng)主機上行最初設(shè)定為gup=gdown-5測量主機上行噪聲電平pno，根據(jù)rx，基站發(fā)射功率pc（cdma：33dbm，gsm：40dbm），基站天線增益一般取14dbi，因從基站到施主天線之間的上、下行空間損耗lp基本相同，即lp=（pc+14）-rx，由此計算到達基站端的噪聲lnt=pno-lp，為使得到達基站端的噪聲不高于-120dbm。如果不滿足上述要求，調(diào)低上行增益gup，測量主機上行噪聲電平pno，直到滿足2要求。到覆蓋區(qū)域進行通話路測，查看是否達到預(yù)期覆蓋效果，并分析是否已對基站產(chǎn)生干擾，若是繼續(xù)執(zhí)行項目3；同時要到覆蓋邊緣地帶進行撥打、通話測試，查看邊緣區(qū)切換是否正常，查看有無單通、手機有信號而無法撥出，或者從網(wǎng)外撥入該手機，有無不在服務(wù)區(qū)的通知，若無上述現(xiàn)象，再從網(wǎng)絡(luò)測試數(shù)據(jù)上，從一般工程數(shù)據(jù)上查看有無異常數(shù)據(jù)，查看有無接收電平正常而發(fā)射功率較高。適當(dāng)調(diào)低下行增益注，重復(fù)上一步操作，直到上、下行覆蓋區(qū)大小一致為止。注：此種情況一般為室內(nèi)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、快速衰落嚴重、覆蓋前信號分布嚴重不均勻，或主機功率設(shè)計過高，或分布系統(tǒng)設(shè)計不合理，天線分布不合理等多種原因造成，在滿足覆蓋要求和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)要求的情況下，仍認為是正常的。以上為工程調(diào)測上、下行平衡的一般步驟和方法，它是基于多種數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，結(jié)合分布系統(tǒng)覆蓋要求分析、調(diào)測出來的.6.3理論基礎(chǔ)和原理分析6.3.1關(guān)于噪聲的說明 以下分析廣泛應(yīng)用到某有源系統(tǒng)的輸入噪聲、輸出噪聲、噪聲系數(shù)nf和增益g之間的關(guān)系等問題，另外還有基站接收機的基底噪聲（白噪聲或背景噪聲）值的確定問題等。下面就這些問題作一說明。 如圖1-1所示，設(shè)系統(tǒng)的噪聲系數(shù)為nf，功率增益為g。psi為系統(tǒng)輸入信號功率，pso為系統(tǒng)輸出信號功率，所以g=pso/psi。pni為系統(tǒng)輸入白噪聲(規(guī)定為ktb)，pno為系統(tǒng)輸出噪聲（它包括pnig和系統(tǒng)本身表現(xiàn)在輸出端的噪聲功率之和）。nf，gpsipsopnopni圖1-1 噪聲系數(shù)的定義 因噪聲系數(shù)nf定義為 所以系統(tǒng)輸出端的噪聲功率為 如用db來表示系統(tǒng)輸出端的噪聲電平，則 如用于gsm系統(tǒng)，其載波信號帶寬b=200khz，則 當(dāng)把系統(tǒng)輸出端的噪聲電平pno折算到輸入端時，即稱為系統(tǒng)輸入端（或接收端）的熱噪聲基底功率，其值等于（設(shè)nf=5db） 10log（ktb）+nf（db）= - 121+5 = - 116 dbm （gsm系統(tǒng)） 為了留下一定的余量，常取基底噪聲電平為-120dbm（gsm系統(tǒng)）6.3.2 gsm直放站上行噪聲對基站的干擾問題 直放站因質(zhì)量原因或工程安裝、調(diào)測不當(dāng)?shù)仍?，會引起直放站干擾基站，從而導(dǎo)致gsm系統(tǒng)的掉話率上升的后果，嚴重的會出現(xiàn)大面積手機無法登錄和通話的情況發(fā)生。安裝或調(diào)測不當(dāng)同樣也會引起直放站覆蓋區(qū)內(nèi)上下行鏈路的不平衡，導(dǎo)致前向覆蓋區(qū)域與反向覆蓋區(qū)域的不同，從而引起掉話、單通、越區(qū)、切換等的困難。 干擾基站的原因很多，主要有4種情況，分別是上行輸出噪聲過大從而干擾基站、放大器線性不好引起交調(diào)過大從而干擾基站、下行交調(diào)產(chǎn)物串入上行從而干擾基站、或者是收發(fā)天線的隔離度不夠引起系統(tǒng)自激等。其中放大器線性不好引起交調(diào)過大的情況如圖2-1所示，下行交調(diào)產(chǎn)物串入上行的情況如圖2-2所示。圖2-1 放大器線性不好引起交調(diào)過大圖22 下行交調(diào)產(chǎn)物串入上行的情況 下面介紹gsm直放站上行噪聲對基站的干擾問題。引起干擾的主要原因是由于直放站上行輸出噪聲電平過大，經(jīng)過上行空間損耗，到達信源基站口的噪聲電平超過了基站接收機的白噪聲電平（取-120dbm，也稱為基底噪聲或背景噪聲），這時就會引起干擾。 如圖2-3所示，圖中l(wèi)nt為直放站上行輸出端口的上行噪聲電平，且 lnt（dbm）= 10log（ktb）（dbm）+nf（db）+gup（db） = -174（dbm/hz）+53+nf+gup = -121+nf+gup （dbm）式中k為玻爾茲曼常數(shù)（3810-23），t為絕對溫度（常溫取300k），b為gsm系統(tǒng)的載波信號帶寬（200khz），nf是直放站上行噪聲系數(shù)，gup是直放站上行增益。lnr為lnt經(jīng)過空間損耗到達信源基站接收端口的噪聲電平，為避免干擾基站，要求lnr小于-120dbm。lnr-120dbmbts直放站dtmt上行l(wèi)ntktbnfgup空間損耗lpclrxpout下行g(shù)down圖2-3 上行噪聲對基站的干擾分析 圖中下行鏈路的參數(shù)pc為信源基站的輸出功率，lrx為直放站接收端口的接收信號電平，pout為直放站下行輸出功率，gdown是直放站下行增益。由于直放站上行噪聲電平lnt與直放站上行增益gup有關(guān)，過大的gup必然會引起較高的lnr，如lnr高于基站接收機的白噪聲電平-120dbm，必然會干擾基站。推導(dǎo)如下： 因為 lnr = lnt - l 空間損耗 l = pc - lrx 所以 lnr = lnt -（pc - lrx ） = -121+nf+gup-（pc - lrx ） -120dbm則gup 1 nf +（pc - lrx ）時直放站不會干擾基站。設(shè) gupmax =1 nf +（pc - lrx ）又直放站下行增益 gdown = pout - lrx考慮到上下行平衡的問題，故取 gup = min （gupmax，gdown）此時所定直放站上行增益gup值，既能保證直放站不干擾基站，又能保持上下行的平衡原則。 17廣東聯(lián)通室內(nèi)覆蓋工程技術(shù)知識普及讀本 6.3.3 上下行平衡條件 lp傳輸損耗（含收發(fā)天線）手機bts下行發(fā)射功率：ptb 手機發(fā)射功率：pmbts 噪聲系數(shù)： nfb 手機噪聲系數(shù)： nfm等效輸入噪聲電平： pnb =ktb db + nfb 等效輸入噪聲電平： pnm=ktb db + nfmbts上行接收信號電平：prb =pm - lp 手機下行接收信號電平：prm =ptb - lp下行接收信號電平prm手機等效輸入噪聲電平pnm上行接收信號電平prbbts等效輸入噪聲電平pnb上行載噪比： c/n上= 下行載噪比： c/n下= = prbdb - pnbdb = prmdb - pnmdb = pm -lp- ktb db- nfb = ptb -lp- ktb db- nfm 上下行平衡條件： c/n上=c/n下 pm -lp- ktb db- nfb= ptb -lp- ktb db- nfm pm - nfb= ptb - nfm 或 ptb + nfb= pm + nfm即：基站發(fā)射功率+基站噪聲系數(shù)=手機發(fā)射功率+手機噪聲系數(shù)基站與直放站級聯(lián)系統(tǒng)噪聲系數(shù)nf與傳輸損耗ld直放機增益g的關(guān)系第一級 第二級nfbnfr nf2 =nfb + ld nf1 =nfrnf2-1 g1基站接收到直放站噪聲電平：pnb =ktb db + g+nfr-ld 基站與直放站級聯(lián)系統(tǒng)噪聲系數(shù)：nf =nf1 + nf