室内分布和直放站——理论部分

业务的需要：
室内大量的用户分布； 特别对于高速数据业务，大量业务分布在室内；
技术发展的需求：
更高阶的调制方式，要求更好的功率和信噪比；
室内分布系统将移动通信信号引入室内，解决室内 盲区覆盖；它可以有效解决信号延伸和覆盖，改善 室内通信质量 。
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室内外分布基本原理
2.4GHz频段的划分
使用工作频率范围为2400 ~ 2483.5 MHz，属于无需申请的ISM频段； 由于使用ISM频段，频率干扰无可避免； 83.5MHz带宽，划分为13个信道，每个信道带宽为22MHz； 相邻的信道间有重叠尽量不要同时使用，造成干扰； 在同一个覆盖其余只可以同时使用3个互不重叠的信道
频率范围： 806～960MHz & 1710～2500MHz 驻波比：驻波比≤1.4 增益：全向天线≥2dBi 极化方式：单极化，垂直极化 不圆度：≤1.5dB 功率容量：≥50W 互调产物：<－135dBc（2×10W） 输入阻抗：50Ω 输入接口：N-F
(a)垂直面方向图 (b)水平面方向图
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它用来传递信息的一对导体是按照一层圆筒式的外导体套在内导体（一根 细芯）外面，两个导体间用绝缘材料互相隔离的结构制选的，外层导体和 中心轴芯线的圆心在同一个轴心上，所以叫做同轴电缆。
根据馈线的类型不同可以分为：
7/8″馈线：损耗小，尺寸粗，用于分布系统的主干； 1/2″馈线：由于水平层分布； 1/2″软馈线：柔软，易于弯曲，用于末端连接； 10D馈线 8D馈线
A频段：上行825MHz~835MHz，下行870MHz~880MHz； B频段：上行835MHz~845MHz，下行880MHz~890MHz；
目前我国使用的是 A频段；
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引入EVDO的频率分配
3GPP2 C.S0002协议中定义了频点和频率对应的计算方法：
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室内外分布基本原理
天线:
天线是移动通信系统中辐射和接收电磁波的部件； 其处于室内分布系统最末端部分，负责射频信号的发送和接收； 室内分布的天线一般有：
(a)全向吸顶天线
(b)挂壁定向天线
(c) 八木天线
(d)对数周期天线
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2009年CDMA代维资质认证 等级培训系列课程 年 代维资质认证A等级培训系列课程 代维资质认证
XX专业 专业
主办单位： 主办单位：中国电信广东公司无线网络运营中心 承办单位： 承办单位：广东邮电职业技术学院 2009年9月 年 月
目录
移动通信基本理论 室内外分布基本原理 直放站基本原理 测试基本理论 室内外分布系统技术指导意见
移动通信基本理论
dB、dBm、dBuV、dBi、dBd、dBc
dB是一个对数的相对值单位，(dB)=10lg(Pa/Pb)=20lg(Va/Vb)； “dBm”或“dBuV”是表示功率绝对值的单位，这两个单位分别是相对 于功率“Pb=1mW”和电压“Vb=1uV”； “dBi” 和“dBd”是表示天线功率增益的量，两者都是一个相对值， (dBi)=(dBd)+2.15； “dBc”也是一个表示功率相对值的单位，与dB的计算方法完全一样， 主要表征不同的载波间的相对功率；
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移动通信基本理论
室内无线信号传播方式主要有：直射、反射、穿透以及绕 射／衍射等；
直射
绕射/衍射
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移动通信基本理论
室内无线信号传播
相对室外，室内无线信号的传播更复杂； 室内无线信号传播的模型理论上一般采用Keenan-Motley模型； 实际中由于该模型十分复杂，通常人们会采用经验模型来估算； 对于不同类型的建筑物室内信号的传播有不同的特点；
室内覆盖场景 会议室 停车场 写字楼 酒店宾馆 商场超市 电梯 结构特点 空旷,中间有承重水泥柱,其间摆 布桌椅 空旷,楼层较高,中间有承重水泥 柱,其间分布车辆 砖墙或石膏墙结构,楼层较低,有 大量隔间 砖墙结构,楼层较低,有大量客房 包间 空旷,楼层较高,有大量薄砖墙或 石膏墙结构的店铺或货价 狭窄竖直通道,电梯房密闭
引入EVDO的频率分配
在2GHz频段的频率分配
CDMA1900MHz频率划分
上行：
Fre(MHz) = 1850MHz + 0.05*载频号
下行：
Fre(MHz) = 1930MHz + 0.05*载频号
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移动通信基本理论
PHS原理
采用TDD双工方式 每个频道带宽300KHz，采用TDMA的方式分为8个时隙，其中4个上 行/4个下行，其中1个时隙用于控制，其余3个用于业务； 多个信道可以捆绑，组成1C7T、1C15T、1C31T等基站；
PHS频率划分
载频号小于等于220：
Fre(MHz) = 1894.85MHz + 0.3*载频号
载频号大于221：
Fre(MHz) = 1894.85MHz + 0.3*(载频号 – 255)
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移动通信基本理论
WLAN简介
WLAN是Wireless LAN（无线局域网）的简称，能提供一定范围内的高速无线数据连接； 采用2.4GHz或5.8GHz无线频率（ISM频率）传输，没有线缆限制；
常用的频点和频率对应关系：
频点号 频率（MHZ）
37 826.11 871.11
78 827.34 872.34
119 828.57 873.57
160 829.8 874.8
201 831.03 876.03
242 832.26 877.26
283 833.49 878.49
上行 下行
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室内外分布基本原理
天线（续）
天线的主要指标有特征阻抗、方向图、增益、频率带宽、驻波比、极 化方式等； 天线增益是用来衡量天线朝一个特定方向收发信号的能力，在室内分 布系统中采用的吸顶天线增益在2~8dBi； 天线的频率带宽指天线正常工作的频率范围，一般室内分布系统使用 的天线的频率带宽较宽，有几百兆以上；
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移动通信基本理论
移动通信系统的频率
现代的移动通信系统使用频率集中在800MHz~3GHz范围；
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引入EVDO的频率分配
CDMA频率使用在3GPP2 C.S0002协议中有定义； 在Band Class 0 (800 MHz Band)，分有A频段和B频段各10MHz频率；
室内分布结构：
室内信号分布系统主要由施主信号源和信号分布系统两部分组成; 施主信源包括：所含制式的基站、基站拉远设备、无线或有线中继设 备; 室内信号分布系统是由有源器件、无源器件、天线、缆线等组成;
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室内外分布基本原理
室内分布系统的分类：
同轴电缆分布系统
室内外分布基本原理
电桥：
对于3dB耦合器，耦合口功率和输出口功率等幅平行输出，又称之为 3dB电桥； 常用于两路频率相近的信号的合路；
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室内外分布基本原理
环行器：
环行器是磁性器件：
当能量从１端口输入时，只能从２端口输出，３端口隔离； 同样，当能量从２端口输入时只有３端口输出，１端口无输出； 以此类推即得能量传输方向为１→２→３→１的单向环行。
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移动通信基本理论
自由空间传播损耗：
Ploss=32.44+20lgf(MHz)+20lgd(km)
自由空间路径损耗
20 路径损耗（dB） 30 40 50 60 0 2 4 6 距离（米） 8 10
800MHz 900MHz
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无源分布系统 有源分布系统
光纤分布系统
主干光纤＋无源同轴电缆分布系统 全光纤分布系统
同轴电缆分布系统
五类线分布系统
主干光纤＋五类线分布系统 纯五类线分布系统
采用微微设备实现室内覆盖
Femto设备 微型直放站
光纤分布系统
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室内外分布基本原理
馈线：
馈线是移动通信系统中传输射频信号的部件，移动通信系统中的馈线 一般采用同轴电缆
5.8GHz频率的划分 5.8GHz
使用工作频率范围为5725 ~ 5850 MHz； 可用带宽为125MHz，划分为5个信道，每个信道带宽为20MHz； 相邻信道互不重叠
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练习
23dBm等于多少瓦。 请写出CDMA800MHz系统中283号频点和37号频点 的实际频率。 请写出PHS系统中28号频点的实际频率。 请写出CDMA1900MHz系统中1050号频点和1075号 频点的实际频率。
频率范围： 800MHz～2500MHz 标称耦合度:10dB 插入损耗:≤0.8dB 耦合度偏差:±1dB 驻波比:≤1.4 方向性:>20dB 特性阻抗:50Ω 功率容量:≥100W 互调产物:<－135dBc（2×10W） 接头类型:N—F
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室内外分布基本原理
功分器：
功分器是室内分布中最常用的一种无源器件，其作用是将移动通信信 号按照一定的功率比例分配到各个支路中； 功分器的主要指标有工作频段、插损、分配损耗、驻波比、各分配端 口间的隔离度、功率容量等； 一般功分器的分配损耗可以通过各个端口的功率分配情况来计算，例 如2功分为3dB，4功分为6dB； 连同功分器本身、馈线和接头等损耗插损可以按照0.2dB估算；
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移动通信基本理论 室内外分布基本原理 直放站基本原理 测试基本理论 室内外分布系统技术指导意见
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室内外分布基本原理
为什么要建设室内分布系统：
覆盖的需要：
网络覆盖质量的要求越来越高； 现代化楼宇所带来的较大穿透损耗；
馈线最主要的指标：
损耗：通常用每100米的损耗来标示； 最小弯曲半径；
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室内外分布基本原理
接头：
连接设备间的馈线一般采用可拆卸的射频接头接头进行连接； 常见的射频接头有以下几种：
DIN型接头； N型接头：室内分布中应用最为广泛的一种接头； BNC/TNC接头，BNC接头采用卡口连接，TNC接头是BNC接头的变形采 用螺纹连接方式； SMA接头是超小型接头，但是由于超小型的接头在工程中容易被损坏， 因此大都应用于设备内部连接。 反型接头，通常一对接头公接头采用内螺纹连接，母接头采用外螺纹连接， 但有些接头与之相反公接头采用外螺纹连接，母接头采用内螺纹连接，这 种称之为反型接头，譬如某些WLAN的AP设备的外接天线接口就采用这 种反型SMA接头。
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室内外分布基本原理
衰减器：
衰减器一般是把大信号衰减到一定的比例，达到理想的功率值；
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室内外分布基本原理
滤波器：
滤波器能够选择性地让部分频率的信号通过的器件； 根据通过频率的不同可分为：带通滤波器、带阻滤波器、低通滤波器 和高通滤波器； 室内分布系统通常使用的是带通滤波器；
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Z0
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2Z 0
Z0 2Z 0
2Z 0
3
Z0
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室内外分布基本原理
耦合器：
耦合器在室内分布系统中的作用是从干线中耦合一部分信号； 通常人们以输入功率和耦合功率的比值定义不同的耦合器：
常见的耦合器有3dB、4.7dB、6dB、7dB、10dB、20dB、30dB；
移动通信基本理论
在房间内部，天线不可见，无线电波主要通过穿透、 衍射／绕射等方式传播： 物体阻挡/穿透损耗为：
隔墙阻挡：5～20dB 楼层阻挡：＞20dB 家具和其它障碍物的阻挡： 2～15dB 厚玻璃： 6～10dB 火车车厢的穿透损耗为：15～30dB 电梯的穿透损耗：25~30dB
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