室内分布基础知识(了解)..

室内分布系统

室内分布系统解决的问题：

近年来，随着移动通信的快速发展，移动电话已逐渐成为人民群众日常生活中广泛使用的一种现代化通信工具，同时广大移动用户对移动通信服务质量的要求也越来越高，他们已不再单单满足于良好的室外移动通信服务，而且也要求在室内（特别是星级酒店、大型商场、高级写字楼等）能享受优质的移动通信服务。

而现代建筑由于多以钢筋混凝土为骨架，再加上全封闭式的外装修，对无线电信号的屏蔽衰减特别厉害，使通话质量严重下降。具体影响如下，在大型建筑的低层、地下商场、地下停车场等环境下，基站接收信号十分微弱，导致手机无法正常使用，形成了信号覆盖的盲区；在大型建筑的中间楼层，由于手机可以接收到周围多个不同基站的信号，使基站信号发生重叠，产生乒乓效应，严重影响了手机的正常使用；在大型建筑的高层部分，进入室内的无线信号非常杂乱，既有附近几个基站的信号，也有不远处基站的信号通过直射、折射、反射、绕射等方式进入室内，导致室内接收信号忽强忽弱极为不稳定，同频、邻频干扰十分严重。手机在这种环境下使用，在空闲状态时小区重选频繁，在通话过程中频繁进行切换，话音质量受到极大影响，容易产生掉话现象。另外，在有些建筑物内，虽然手机能够正常通话，但是用户密度太大，信道十分拥挤，手机上线困难。

因此，如何解决好室内信号的覆盖问题，满足广大用户的需求，提高网络质量，已变得越来越重要，也成为网络优化工作的一个重点。为解决以上所说的室内信号覆盖不理想的问题，目前最有效的解决方法是在建筑物内安装室内覆盖分布系统。就是将基站的信号通过有线方式直接引入到室内的每一个区域，再通过小型天线将基站信号发送出去，从而达到消除室内覆盖盲区、抑制干扰的目的，为楼内的移动通信用户提供稳定、可靠的室内信号，使用户在室内也能享受高质量的移动通信服务。

室内分布系统概述

1、室内分布系统的组成

室内分布系统主要由三部分组成：信号源设备（微蜂窝、宏峰窝基站或室内直放站）；室内布线及其相关设备（同轴电缆、光缆、泄漏电缆、电端机、光端

机等）；干线放大器、功分器、耦合器、室内天线等设备。

2、室内分布系统的分类

按信号源的不同，室内分布系统可分为蜂窝室内分布系统和直放站室内分布系统。蜂窝系统的优点是信号稳定、可靠，通信质量好；缺点是建设周期较长，一次性投资大，还要解决传输线路等问题。因此蜂窝系统大多应用于星级酒店、高级写字楼等比较大型的室内建筑。直放站系统的优点是投资省、安装方便快捷，可以很快解决信号弱和盲区问题；缺点是通过定向天线难以获得单一纯净的信号，系统的话音质量相对蜂窝系统较差，且易造成对其他基站的干扰。因此直放站系统大多应用于小型酒店、小型娱乐场所等规模较小的室内建筑。

按所采用设备的不同，室内分布系统也可以分为无源系统和有源系统。无源系统主要由无源器件组成，设备性能稳定、安全性高、维护简单。而有源系统的信号经过各级衰耗后，到达末端时可以被放大器放大，达到理想的强度和覆盖效果。但是它建设、维护复杂，近端和所有远端设备都需要电源。目前采用较多的为无源系统。无源天馈分布系统为信号源通过耦合器、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副分散安装在建筑物各个区域的低功率天线上，从而实现室内信号的均匀分布，解决室内信号覆盖差的问题。其特点是：器件稳定性好，造价较低，成本主要为功分器、耦合器及馈线。为克服馈线远距离传输的损耗，竖井馈线多采用低损耗的1/2馈线，当覆盖范围比较大，馈线传输距离比较远时，需增加干线放大器补偿信号损耗。无源天馈分布系统能有效地将无线射频信号引入室内以及其它宏蜂窝所不能覆盖的地方，提供无缝的射频覆盖，从而解决盲点、热点以及由于频繁切换引起的掉话等问题。

3、室内分布系统的目的

1)改善建筑物内的盲点

2)改善建筑物内的移动通信网络的质量

3)增加话务容量

4)提高频率复用度，解决高话务密度情况

室内分布系统常用设备技术参数

室内分布系统主要由基站，馈线，干线放大器，功分器，合路器，耦合器，

天线等器件构成。室内分布系统用的所有设备需是不同通行网络的配套设备。

1、电缆

电缆的差别很大，有许多规格型号，损耗值相差较大，价格也相差

很大。因此，应根据实际需要在满足覆盖效果的前提下，尽可能节省成

本。下表是常用电缆及其损耗情况：

表1 电缆规格及损耗

2、合路器

合路器将室内基站的两个天线端口发送的信号先合成一路。

3、耦合器

耦合器是将信号从一路分至多路（干线和支路）的元件，其中耦合器的插入损耗值决定干线上的信号强度。

图2定向耦合器

表2 耦合器技术规格

4、功分器

功分器是将信号平均分配到各个支路上。二功分器表示可以将输入信号平均分配到2个支路上，依此类推。

图2 功分器

表3功分器技术规格

5、天线

吸顶天线：为全向天线。增益范围为2dB～5dB，可安装在天花板等地方。

壁挂天线：为定向天线。增益范围为7dB～10dB。主要应用于覆盖长条型的走廊和安装吸顶天线有困难的场所。

特殊场合应用天线（如隧道，地铁，电梯，大厅等覆盖）：要求辐射性能特定，安装方式特定，因此电性能及安装结构需特定设计。

当前室内覆盖系统比较多地采用全向吸顶天线和壁挂天线，这类天线外型小巧，容易安装，不影响室内美观。

室内分布系统规划流程

（1）确定建设目标：首先应确定对哪种建筑物进行室内信号覆盖（如机场、购物中心、办公写字楼、展览中心、宾馆酒店等），同时根据建筑物内的人员职业分布情况估算其中潜在的移动用户数量，从而进一步估算出该场所所潜在的话务量。

（2）初始规划：在现场查勘之前应先进行初始规划工作，包括：获取楼层布局图以及当前的管线分布图；和该建筑相关的信息包括附近网络的信息；同时对机房位置和容量配置进行预规划；以及制定现场测试计划等。

（3）现场查勘：对建筑物内部进行现场查勘是一项十分重要的工作，现场查勘的内容包括：建筑物的内部装修结构（楼层面积、楼层高度、墙壁与天花板吊顶的材料、需要覆盖的区域）；建筑物内部的信号场强测试；机房位置的设计确认；楼层竖井和平面布线的设计确认等。细致的现场查勘工作将为日后的施工带来极大的方便，避免在随后的施工过程中遭遇意想不到的困难。

（4）系统方案设计：根据现场查勘的结果设计施工方案，施工方案中应包括：系统框架图、天线位置分布图、所使用的分路器和耦合器等器件的种类、所使用的馈线种类、天线型号的选择、选择基站主控单元和分布单元的类型等。

（5）频率规划：频率的选择（特别是BCCH）应该参考现场查勘时的扫频结果。如果开通前周围网络频率规划变化过大，建议重新进行扫频测试工作。从长远考虑来说，室内分布系统将会越来越多，配置也会越来越大。专门的频点分配非常重要，专门指定的频点不但有利于频率规划，而且对节约室内设计的投资也很有帮助。

（6）参数规划：参数设置的目的是使手机进入建筑物内部以后，保证其在大部分时间内占用室内分布系统的信号，因此它的参数设置必须结合周围的无线环境和周边基站的性能进行。

（7）室内分布系统的安装布线：分布端的主馈线应由基站引出，通过线井分别铺设至各层，各层分布馈线走吊顶上方线槽。竖井和平面所使用的馈线应用扎带扎紧，防止电缆自重拖动接头。馈线弯曲应严格符合最小弯曲半径要求，馈线布放应严格按照弱电桥架走线。所有器件均要良好固定，做到美观整洁，不影响大楼整体美观。

（8）室内分布系统的验收；室内分布系统施工完成后，应按照事先制定的施工规范对工程安装质量进行验收，以保证系统在日后的正常运行和维护。

室内分布系统实施方式

图3 室内分布系统示意图

室内覆盖的集中方式

1、有源天馈分布

2、无源天馈分布

3、光纤分布

4、泄漏电缆

同频直放站室内分布系统

由于直放站本身并没有增加信道资源，只是信号的延伸，故直放站一般用于低话务量的地方，覆盖范围也较小，只能作为补盲点用。如小型酒楼、停车场等地。

使用直放站时还应注意以下问题：对于采用无线接收方式的直放站，在设计时应与周围环境结合起来考虑，对存在多次频率复用的市区中，应严格控制或禁止使用无线接入方式，由于室外接收天线一般装在天顶，信号有可能被多个基站接收到；而且直放站功率远远大于手机功率，手机具有动态功率控制功能，随着基站的远近而自动调节发射功率，而直放站一般没有这种功能，此时直放站的引入会对网络造成同频干扰，造成C/I比下降，掉话率提高，影响系统质量。设计时还必须考虑上下行功率平衡问题，特别是上行功率。如果直放站上行功率过强，

增益过高时，会影响基站其他用户的使用；同时上行噪声电平过强，会淹没有用信号，影响基站的正常工作。无线接入方式直放站对基站方向禁止采用全向天线，同时，引入信号必须是直射波信号，不能采用反射波信号。对于宽带直放站，设计时应注意随着载波（信道）的增加，每载波的功率也会下降，基站扩容时原有的室内覆盖场强会发生变化，设计时应留有一定的余量，对于选频直放站，基站扩容时，直放站也应相应扩容。

图4 同频直放站室内分布系统

特点：

·无需传输、供电等配套设施，投资小

·安装简单、建设周期短

·施主信号受建筑环境、无线环境影响大，选址受限，覆盖效果不稳定

·需考虑天线隔离度问题

·直放站发射的上行信号可能会对别的小区造成干扰，影响系统的服务质量·室内话务量高，则会增加施主小区的负担，甚至造成阻塞

·适合于覆盖面积较小或话务量较低区域

光纤室内分布系统(基本不接触)

光纤分布系统是为克服因距离太长线路损耗过大时，利用光纤传输时的低损耗（每百米约为0.2~0.5dB）特点而设计的（如图三所示），对于光纤分布系统，一般采用两根光纤，外加保护设施方式，形成直径比一般尾纤略粗的小光缆，既利用了光纤尾纤的柔软性，同时，也克服了尾纤的易断性，可适应一般的拉扯和弯折，但无论如何，在抗拉性上，光缆不如同轴电缆和馈线。其实，光纤分布

系统也可看成是有源分布的另一种形式。其特点是：施工方便，不受距离限制，不受基站功率限制，但价格相对比较昂贵。

光纤室内分布系统的设计比无源和有源分布系统简单得多，主要为光纤路由及每一条光纤的长度，因光纤不可能象电缆一样现场切断，应事先设计好光纤长度；另外，由于光纤系统经过多次光—电、电—光变换，系统噪声系数较高，一般都超过10dB，因此系统设计时应考虑考虑的噪声储备。

图 5 光纤室内分布系统

特点

·基站信源选址灵活，无需考虑天线隔离度

·需铺设光纤传输，投资大，建设周期长

·适合于覆盖面积较大、话务量相对集中区域

基站（微蜂窝）耦合室内分布系统

基站最好采用同一厂家的设备，对于ERICSSON系统，可采用RBS2202、RBS2101、RBS2301、RBS2303等设备，在设计时应考虑具体需要，基站功率在考虑上下行平衡后，一般设计在33—37dBm/载波，但考虑到室内覆盖更多地取决于上下行信号强度，实际使用功率可大于设计功率。

表4 直放站与基站的比较

图 6 基站（微蜂窝）耦合室内分布系统特点：

·适用于已安装有基站的区域

·可提高基站话务利用率

·须考虑基站的话务容量，以满足新增容量需要。

室内覆盖解决方案主要由信号源和信号分布系统和覆盖单元三部分组成，信号源包括NodeB、MicroNodeB、射频远端、直放站等设备，根据话务量的不同，选择不同的信号源引入室内，可以满足多种室内话务量的覆盖。通常情况下，对于大话务量地区，如大型建筑物和购物中心，由于话务量较大，可使用宏站NodeB 作为信号源，能够插入多块基带处理板，可以满足话务密集地区的需求；对于商业办公楼等中等话务量地区，可以采用微蜂窝作为室内覆盖的信号源；对于地下停车场等话务量不高的地区，可以选择直放站作为信号源。室内分布系统包括无源分布系统、混合分布系统和有源分布系统。对于低容量需求地区，室内环境较简单，覆盖距离较短，例如地下室、地下停车场等地，信号源可以选用直放站，分布系统可以采用无源分布系统；对于中等容量要求，但室内环境较简单，覆盖距离较短的小型建筑物，如商业办公楼、豪华酒店等，可以采用独立的基站或者微蜂窝来保证容量的需求，而分布系统可以采用无源的方式；而对于高话务量，且建筑物环境较复杂的大型建筑，如摩天大楼、超级购物中心、机场、大型体育馆等地，则可以采用有源分布系统进行室内覆盖。

室内分布系统设备标签标注

无源分布系统设备：

天线：ANT n-m

功分器：PS n-m

耦合器：T n-m

合路器：CB n-m

负载：LD n-m

衰减器：AT n-m

干线放大器：RP n-m

有源分布系统设备：

射频有源天线：PT n-m

有源功分器：PPS n-m

中途放大器：IA n-m

末端放大器：EA n-m

主机单元：HUB n-m

光纤分布系统设备：

主机单元：HS n-m

远端单元：RS n-m

光纤有源天线：OT n-m

光路功分器：OPS n-m

馈线：

起始端：to ______设备编号

终止端：from_____设备编号

注：以上n表示设备的编号，m表示该设备安装的楼层。

无源分布系统最需要解决问题是如何减少传输中功率的损耗及如何将功率合理得分配到每一个分布天线，因为功率每损耗3dB，就意味着减少一半的覆盖范围，这点与室外覆盖有着很大的区别，室外覆盖更多地取决于基站的天线高度、增益及下倾。要将功率合理地分配到每一个分布天线取决于器件的损耗和合理的设计，因此，耦合器、功分器、接头和馈线等器件的选取显得非常重要。耦合器和功分器选取时应考虑如下指标：（1）插入损耗，即器件本身的损耗越小越好（如某些进口设备为小于0.05dB，国产设备一般为0.5~1dB左右）以避免不必要的功率损耗。（2）驻波比，要求器件本身的驻波比应小于1.2，对于双波段器件（GSM900和GSM1800），应小于1.3。带内平度，要求小于2dB。（3）其它指标为：承接功率、接头（N头、SMA头等）、阻抗（50Ω）、体积及形状（应选取体积小、易于安装的器件）。

安装调测及测试

室内覆盖需要现场测试的项目及参考值如下：

驻波比

A、从基站或微蜂窝信号引出处测试，前端未接任何有源器件或放大器，其驻波比要求小于1.3，若测试口至末端天线数量小于5付时，驻波比应小于1.4。若中间有放大器或有源器件，从放大器输入端处加一负载或天线，所有有源器件应改为负载或天线。

B、从管井主干电缆与分支电缆连接处，测至天线端的驻波比应小于1.3，距

离超过100米或所接天线超过10付时，驻波比应小于1.25。

C、从放大器输出端测试，至末端的驻波比，前端未接任何放大器或有源器件，其驻波比要求小于1.3；若从测试口分支计起，天线数量小于5付时，驻波比应小于1.4。

D、对于双波段器件及天线，其驻波比指标可相应增大0.1，但测试频率范围应为800-2000MHZ。

功率测试

a、基站、微蜂窝端口各载波输出功率。

b、所有有源器件或放大器的输入输出端各载波功率。

c、天线端输入功率（从人体安全辐射范围要求考虑，要求天线口功率小于15dBm）。

噪声电平

从基站接收端位置测试，要求噪声电平均小于-100dBm

·放大器测试

a、频率（在放大器输入输出端测试，要求能收到所有

载波频率）。

b、放大器使用频带（带宽3dB点）。

c、带内平坦度（要求峰-峰值小于2dB）。

d、要求带内所有互调均小于-36dBm。

e、带外杂散波要求小于-30dBm。

f、增益（实际增益、输入、输出口电平差）。

g、ALC电平（要求在最大功率下、最大增益下测试，同时要求对波形畸变程度进行简单描述）。

h、输入、输出端口功率。

·光纤室内分布系统

a、输入系统功率。

b、每天线端输入功率（要求小于10dBm）。

c、光输入、输出功率。

d、互调（带内小于-36dBm）。

e、带外杂散小于-30dBm。

f、平坦度（要求峰-峰值小于2dB）。

·有源分布系统

a、输入系统功率。

b、每天线口输入功率。

c、互调（带内小于-36dBm）。

d、带外杂散小于-30dBm。

e、平坦度（要求峰-峰值小于2dB）。

·无源器件

a、插入损耗（每个功分器及耦合器插损）。

b、馈线损耗（每条支路馈线损耗）。

c、平坦度（要求峰-峰值小于2dB）。