淺析功分器的優(yōu)勢(shì)和弊端

1、淺析功分器的優(yōu)勢(shì)和弊端省網(wǎng)優(yōu)中心無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)部吳應(yīng)輝 陳曉昌、背景前期在地市做網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)地市分公司為了節(jié)省投資，規(guī)劃新建站點(diǎn)時(shí)大量使用功分器，后來(lái)在討論會(huì)上，我提出不應(yīng)當(dāng)過(guò)多使用功分器， 分公司在后期的建設(shè)中也采納 了我的建議，本文就功分器使用的優(yōu)勢(shì)和弊端進(jìn)行分析， 希望對(duì)其它分公司能有所借鑒作用。功分器簡(jiǎn)介1、工作原理功率分配器(簡(jiǎn)稱(chēng)功分器)，功分器的主要功能是將基站輸出的一路信號(hào)分配到多個(gè)天線(xiàn)，這些天線(xiàn)可以包括室內(nèi)和室外，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)和室外的同時(shí)覆蓋。使用功分器時(shí)，假設(shè)某一輸出口不接基站輸出信號(hào)，貝泌須接匹配負(fù)載(即負(fù)載電阻)，不應(yīng)空載。2、功分器技術(shù)指標(biāo)蓼數(shù)指標(biāo)二功分器三功分器四功分器

2、產(chǎn)品型號(hào)CP MDO2-MO82&N2CP MD02-M0825N3CP MD02-JI082BH4頻率范圍(MHz)800250080025008002500分配損耗(dB)94. ?76插入損耗(迪)G 3W0-4輸出隔離度20刁20駐波比(曲)2W1. 2功率(V)505050外形尺寸(m)107X59X22129X91X22129X121X22阻抗(0)50連接方式N-F溫度范圍(°C)-3553、功分器外形二功分器三功分器四功分器4、應(yīng)用場(chǎng)合功分器主要的運(yùn)用場(chǎng)合為室內(nèi)分布系統(tǒng)和覆蓋范圍要求不大(300400米之內(nèi))的場(chǎng)合。三自由空間損耗自由空間損耗是指電磁波在傳輸路

3、徑中的衰落，在視距內(nèi)，可根據(jù)自由空間的傳播公式計(jì)算出路徑損耗的理論值，計(jì)算公式如下：Ls = 32.44+20lgf+20lgd其中Ls為路徑損耗，單位 dBf為基站的發(fā)射頻率，單位MHzD為空間距離，單位 km自由空間根本傳輸損耗Ls僅與頻率f和距離d有關(guān)。當(dāng)f或d擴(kuò)大一倍時(shí)，Ls均增加6dB,列表如下(假設(shè) f = 800Mhz ):自由空間距離D(km)0.10.20.30.40.50.6124自由空間損耗Ls(dB)70.576.5280.0482.5584.4886.0690.596.52102.54四 使用功分器的優(yōu)勢(shì)和弊端1使用功分器的優(yōu)勢(shì)從工程建設(shè)的角度看，可以節(jié)省投資，節(jié)約工

4、程建設(shè)的本錢(qián)，以中興的CDMA設(shè)備作舉例，使用三功分器可以節(jié)省兩塊功放DPA兩塊射頻收發(fā)信機(jī) TRX和兩塊前端射頻模塊 RFE具體情況如下列圖：CBTS 12中興12基站三扇區(qū)物理配置中興I2基站單扇區(qū)三功分物理配置2、使用功分器的弊端A、對(duì)基站覆蓋范圍的影響假設(shè)同一個(gè)基站，一種方式用宏基站三扇區(qū)來(lái)計(jì)算覆蓋情況；另一種方式用第一扇區(qū)功分三扇區(qū)來(lái)計(jì)算覆蓋情況，在這兩種情況下采用的天饋線(xiàn)和天線(xiàn)都是同一套設(shè)備，只是功分三扇區(qū)的情況下在避雷器端增加了功分三扇區(qū)的功分器。那么在距離基站d千米的某一地點(diǎn)使用同一部 測(cè)試以上兩種情況下的 接收功率，可用下公式來(lái)計(jì)算：PinMS = PoutBTS - Ldu

5、plBTS - LpBTS + GaBTS + Cori + GaMS + GdMS - Lsla ntBTS-LsPinMS為移動(dòng)臺(tái)接收到的功率；PoutBTS為BTS的輸出功率；LduplBTS為合路器、雙工器等的損耗；LpBTS為BTS的天線(xiàn)的饋纜、跳線(xiàn)、接頭等損耗；GaBTS為基站發(fā)射天線(xiàn)的增益；Cori為基站天線(xiàn)的方向系數(shù)；GaMS移動(dòng)臺(tái)接收天線(xiàn)的增益；GdMS為移動(dòng)臺(tái)接收天線(xiàn) 的分集增益；LslantBTS為雙極化天線(xiàn)的極化損耗；Ls為自由空間損耗。從上面的 接收功率的公式可以看出，對(duì)于上述兩種情況功分和不功分下的 接收強(qiáng)度只跟LduplBTS有關(guān)系，其他局部的損耗都完全相同。 在

6、LduplBTS這局部損耗中功 分情況下只是多了一個(gè)功分器的插入損耗Lins、兩個(gè)功分器的轉(zhuǎn)接頭損耗 Leon和功率分配損耗Latt。以功分三扇區(qū)為例來(lái)計(jì)算多出來(lái)的這局部損耗值：Lg= Lins + Lcon+ Latt = 0.5 + 0.5 x 2 + 10lg3=6.3dB可以看出：假設(shè)使用三功分器，那么在同一位置 的接收功率將比不使用功分少6.3dB。在從同一基站到距離基站d千米的一點(diǎn)，以上功分和不功分的兩種情況空間傳播模型完全一樣，因?yàn)閺幕镜骄嚯x基站K千米的某一點(diǎn)的實(shí)際損耗等于自由空間損耗加上其他地形地物造成的損耗該損耗在功分和不功分的兩種情況下是完全相同的。我們就以自由空間的損耗

7、公式來(lái)代替實(shí)際環(huán)境中的情況計(jì)算兩種情況下的覆蓋的差異，以簡(jiǎn)化計(jì)算過(guò)程。列表如下假設(shè) f = 800Mhz :自由空間距離Dm100200300400500600100020004000自由空間損耗LsdB70.576.5280.0482.5584.4886.0690.596.52102.54從上表可以看出：自由空間每多出一倍的覆蓋距離，Ls就多出6dB；根據(jù)上述的計(jì)算Lg>6dB可知，功分3扇區(qū)的覆蓋距離為不功分的覆蓋范圍的一半以下。B對(duì)維護(hù)工作的影響使用功分器對(duì)我們的運(yùn)維工作而言，無(wú)形中增加了一個(gè)故障節(jié)點(diǎn)，功分器的質(zhì)量的好壞 直接影響網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量；另外后臺(tái)網(wǎng)管不能監(jiān)控功分器是否正常使用，

8、如果功分器出現(xiàn)故障， 只能通過(guò)用戶(hù)投訴才得以發(fā)現(xiàn)，所以說(shuō)功分器的使用對(duì)網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)工作有一定的消極影響。 C對(duì)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的影響我們以莆田步行街基站作為范例來(lái)說(shuō)明，以下兩圖分別是假設(shè)莆田步行街基站為定向三 扇區(qū)基站和全向站功分三扇區(qū)基站對(duì)網(wǎng)優(yōu)有何影響進(jìn)行說(shuō)明：荔7218240觀(guān)橋192皇98假設(shè)此 處收到PN=30 的 信號(hào)非 常強(qiáng)1083093當(dāng)步行街采用定向三扇區(qū)時(shí)，假設(shè)雷山郵電前方收到PN=30的信號(hào)非常強(qiáng)，此時(shí)我們可以通過(guò)分析判斷應(yīng)該是步行街第一扇區(qū)PN=3 0的信號(hào)越區(qū)覆蓋，從而通過(guò)下壓步行街第一扇區(qū)俯仰角控制PN=30的信號(hào)，越區(qū)覆蓋問(wèn)題輕松解決。126294假設(shè)此 處收到PN=30的 信號(hào)非 常強(qiáng)帛PN都是30,假設(shè)此當(dāng)步行街采用全向站功分三扇區(qū)時(shí)，那么此時(shí)步行街基站三個(gè)扇區(qū)的 時(shí)在雷山郵電正前方收到 PN=3 0的信號(hào)非常強(qiáng)的時(shí)候，我們就無(wú)從判斷到底是步行街基站的 哪個(gè)扇區(qū)越區(qū)覆蓋, 從而增加網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的難度。 因此說(shuō)使用功分器對(duì)網(wǎng)絡(luò)