浙江联通3G室内分布系统

浙江联通3G室内分布系统 浙江联通3G室内分布系统 1.3 我国 3G 频段的划分 （1）核心工作频段 频分双工（FDD）方式：1920～1980 MHz/2110～2170 MHz 共 2×60 MHz。 时分双工（TDD）方式：1880～1920 MHz/2010～2025 MHz 共 55 MHz。 （2）补充工作频段 频分双工（FDD）方式：1755～1785 MHz/1850～1880 MHz 共 2×30 MHz。 时分双工（TDD）方式：2300～2400 MHz 共 100 MHz 新频段。 4、WCDMA 分布系统升级方案 WCDMA室分核心设备：BUU(基带处理单元)+RRU（中射频拉远单元）通过光纤连接。一个BBU 可以连接几个RRU来满足大楼信号覆盖的需要。 4.1 有源器件的改造 由于 GSM室内分布系统向 3G（WCDMA 制式）的改造升级过程中，相当于重新建设 一张网，所以需要增添大量的信源设备（如宏蜂窝、微蜂窝、直放站、RRU 等）。除了在 相应的 GSM有源设备处增添 WCDMA 有源设备外，由于 WCDMA 信号的衰减比 GSM 信 号严重，所以可能需要额外增添一部分 WCDMA 有源设备，这部分设备通过双频或三频合 路单元与原系统连接 。 4.2 无源器件的改造 中国联通已有 GSM与 CDMA 网络，若兼容 WCDMA 系统，无源器件的工作频率范围 必须满足 800～2 170 MHz，再考虑到 WLAN 系统的合路，无源器件工作频率范围必须满 足 885～2 500 MHz。以二功分器和 10 dB 耦合器为例，由表 2可以看出，各类无源器件在不同频段下插入损耗是相同的，因此 只要更换成相应频段的无源器件即可，不影响功率分配。 4.3 馈线的替换 现有的 GSM室内分布系统中所使用的馈线大多为 8D、10D 和 1/2"馈线，它们的百 米损耗如表 3所示。 原有 GSM分布系统平层馈线中长度超过 50 m的 1/2"馈线均更换为 7/8"馈线；主干馈线中长度超过 30 m 的 1/2"馈线均更换为 7/8"馈线。 4.4 天线口场强 （1）通过两网传播损耗计算 边缘场强=天线口功率+天线增益-20 m 空间损耗-隔墙损耗 WCDMA 网与 GSM网的分布系统链路预算具体差别如表 4所示。 天线口功率差=-7 dB（20 m 空间损耗差）+10 dB（边缘场强差）-7 dB（隔墙损耗） =-4 dB 所以 WCDMA 的天线口功率要比 GSM网络少 4 dB。GSM室内天线最大发射功 率 ，则 WCDMA 的天线口功率 。 （2）通过最小耦合损耗计算 MCL（Minimum Coupling Loss，最小耦合损耗）是由 WCDMA 设备厂家提出的， 定义了基站和手机的发射部分、接收部分之间最小的耦合损耗。 MCL的值由两部分组成：手机到天线的自由空间损耗和天线到基站接收机的天馈系统 损耗。假如 MCL 损耗过小，则手机到达基站侧的功率就过大，会增加整个扇区的底噪声， 造成干扰。WCDMA的天线口功率要比GSM的小，应控制天线口功率在7 dBm以下。 4.5 方案原则 要达到3G数据业务的高服务等级，对信号的质量要求很高。而WCDMA在2 000 MHz 频段时，信号的空间损耗和隔墙损耗等都将增加，同时天线口功率又要控制在7 dBm以下， 这样就要求增加天线的数量。天线不仅要在数量上增加，还要改变布放的方式，由于隔墙损 耗的增加，在走廊内安装天线将无法覆盖房间内及窗口等区域，所以在 WCDMA 的分布系 统中，要达到高速率的数据业务，在星级酒店及大型写字楼的覆盖天线要安装到房间内，商 场、会展中心、候机楼等宽敞且没有阻挡的室内区域天线要通过增加密度对抗空间损耗。 2、网络应用 1、对导频污染的影响 WCDMA 网络的最大的特点是WCDMA网络建设 中遇到最大的现象和网络建设的最大难题。 解决或抑制“导频污染”的最根 点能过接收信号的数量，其中最有效的方案如何降低单位面积的扰码的数量。对 于光纤直放站和 RRU 最本 增加新的扰码，而 RRU 的增加相当于新增加新的山区新的扰码。因此光纤直放 站可以缓解导频污染的问题相反过多的RRU 的使用会加剧网络的导频污染。 2.1.2主要技术指标 (1)移动用户的忙时话务时为0.02Erl； (2)无线信道的呼损率取定为2%； (3)干扰保护比： 同频干扰保护比：C/I?12dB(不开跳频) C/I?9dB(开跳频) 邻频干扰保护比： 200KHZ邻频干扰保护比：C/I?-6dB 400KHZ邻频干扰保护比：C/I?-38dB (4)无线覆盖区内可接通率：要求在无线覆盖区内的 95%位置，99%的时间移动台 可接入网络； (5)无线覆盖边缘场强：室内?-85dBm，室外10米以外?－90dBm； (6)对于电梯、停车场等边缘地区覆盖场强要求：>-90dBm； (7)在基站接收端位置的收到的上行噪声电平小于-120dBm； (8)室内天线的发射功率须小于15dBm/每载波； (9)覆盖区与周围各小区之间有良好的无间断切换。 2.2分布系统类型及组成 2.2.1.1 无源分布系统 (1) 无源分布系统的主要构成 系统除信号源外主要由耦合器、功率分配器、合路器、室内天线、馈线等无源器件 和电缆、天线组成，各器件介绍如下： (a) 耦合器：是一种非等功率分配的功率分配器件，常见的有 5dB、6dB、10dB、 15dB、20dB、30dB 和40dB等多种耦合比的耦合器供选择； (b) 功率分配器：是等功率分配器件，常见的有2功分、3功分、4功分等品种； (c) 合路器：合路器有同频带合路器和双频带合路器两种；同频带合路器能将两个 或以上的同频段信号合成一路信号输出；多频带合路器则能将多个频段的多个发射和接 收信号合路于同一根馈线、双频天线或宽频泄漏同轴电缆； (d) 衰减器：用于衰减多余的信号强度，一般用于对输入信号强度有限制的室内型 直放站、有源信号分布系统和室内光纤信号分布系统； (e) 负载：用于吸收无源器件上未使用端口的信号功率； (f) 普通电缆：用于连接系统中的不同功能构件，通常选用同轴电缆； (g) 泄漏电缆：由同轴电缆上分装多路天线演变出来的连续天线，兼有普通电缆和 天线的作用； (h) 天线：室内分布系统中采用的天线常见的有全向和定向天线两种，与室外基站 使用的天线相比，一般具有增益低、体积小、易安装的特点。在需要兼容 GSM1800 网络时可采用对数周期天线，增益特性曲线在900Mhz 和1800MHz具有两个波峰。 (2) 无源分布系统的工作方式 无源分布系统主要是以最合适的方式提取信号源，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均匀地分配 到每一付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，解决室内信号覆盖的问题。 也可以提取信 源，通过耦合器、功分器等无源器件进行分路后，送入泄漏电缆中，在信号传输过程中，将信号均匀的分布在所经过的区域。这 种方式主要适用于地铁及隧道等狭长且有弯道的通道型室内区域。 2.2.1.2 有源分布系统 (1) 有源分布系统的主要构成 由于电分布系统中使用了功率分配器、耦合器、合路器和馈线进行射频信号的分配 与传输，对信号功率衰减较大，在服务区域较大的情况下，为保证末端天线口的功率 在必要的位置需进行功率的放大，加装干线放大器，或使用有源天线、变频器等有源器 件增加功率。 有源分布系统中增加的常见器件有： (a) 干线放大器：将输入的低功率信号选频放大后进行输出，主要用于补偿由于信 号传输和分配而引起的功率衰耗； (b) 有源天线：接有电源，可对输入信号先进行放大再输出； (c) 有源集线器：连接到集中供电系统，将直接电压分配到有源分布系统中的各有 源元器件，并进行必要的监控与调整。 (2) 有源分布系统的工作方式 有源分布系统的工作方式与无源分布方式基本一致，但在系统中的不同位置增加了有源器件，增加和补偿了射频信号的功率，可 连接更多的天线，传送更远的距离，进一步扩大了服务区域。 由于干线放大器的加入会引起噪声，多级干线放大器级联会形成噪 声的累积，影响系统质量，在设计中一般不采用级联干线放大器的方式。所以，采用干线放大器补偿功率的损耗是有限的，系统 可达到的覆盖范围仍然受到功率和上行信号损耗的限制。 (3) 有源分布系统的特点相比于无源分布系统，有源分布系统的服务范围大，但由 于有源器件工作没有无源器件稳定，要维护的点多，系统维护麻烦，稳定性差，系统成 本较高。同时，由于干线放大器一般都是带选放大的，在引入其他频段的信号源时须在干线 放大器等节点增加支路分别放大，系统的兼容性较差。 2.4室内覆盖问题总结 几个问题： 1 市区新建很多高层建筑物，以办公商务楼宇、住宅小区类楼宇较多，新增的建 筑物内存在信号覆盖弱区，甚至为盲区； 2 近几年新增高速公路隧道比较多，由于山体的屏蔽，隧道基本无信号覆盖； 3 大型住宅小区由于设站困难，住宅区内尤其是高层信号没有得到良好的覆盖； 4 小型场所如咖啡厅、KTV、酒吧等，由于地处封闭区域，信号弱甚至存在盲区 现象； 5 其他一些如人行地道、地下场所等，信号基本为盲区。 2.5.2建设原则及重点 天线口功率过大可能会引起手机相互干扰，以及带来远近效应，而离天线近的手机会阻塞覆盖边缘手机的接入，进而影响分布系 统的容量和质量。另外，国家电磁辐射规定室内天线口功率小于15dBm（总功率），在WCDMA系统中，一般导频功率占总功率的10%，因此3G室内天线口导频功率不能超过5dBm。综合考虑MCL的影响及国家电磁辐射标准，建议建议室内分布天线口导频功率不超过5dBm。 （3）天线布放密度原则 一般情况下，假如已有2G分布系统，则可以根据频段损耗的差别对3G的信号进行猜测。理论上，3G和其它系统的空中传播 损耗相比，差别如表6所示。 表6 不同系统空中传播损耗差别 在某地选取典型建筑物进行WCDMA覆盖能力测试，不同性质区域WCDMA的典型天线覆盖半径如下（取边缘Ec＞-90dBm）： ?天线口导频功率0～5dBm，典型地下停车场天线覆盖半径为8米； ?天线口导频功率0～5dBm，酒店的天线可覆盖前后左右四个房间（四个房间对门）； ?天线口导频功率0～5dBm，有货架的超市覆盖半径为5米； ?天线口导频功率0～5dBm，利用壁挂天线（增益6dBi）水平方向打覆盖电梯井和电梯厅，可以覆盖3层（上下各一层）； ?天线口导频功率0～5dBm，板状天线（增益11dBi）垂直向下打覆盖电梯，主瓣可覆盖4层，后瓣可覆盖1层。 4、提前建设如何验证系统可行性的问题 在3G信源没有开通前，如何验证分布系统建成后的系统效果，这是与2G系统最大的区别（2G系统先建外网后建室内分布系统，且有信源接入室内分布系统来验证实际通话效果）。所谓提前验证系统效果，是指目前的系统建设需保证3G信源开通后，要调整的工作量达到最少。 对于室内分布系统本身，假如没有信源就没有办法进行实际的拨打测试；对于整个网络，假如没有信源就没有办法准确了解 室外基站在室内的信号情况。而对于CDMA系统，室外信号在室内实际上降低了室内系统的Ec/Io。本节探讨对室内分布系统本身的验证方法。我们在某室内分布系统站点分别采用实际信源与导频发射机作为信源进行比较测试，测试的包括：导频覆盖、 Ec/Io的差别。实际WCDMA信源的导频功率33dBm，模拟导频发射机导频功率30dBm，差别3dB。下面是测试结果。 4.1场强分布情况的比较 场强分布情况的比较如表7、图3、图4所示。 表7 CPICH-RSCP统计平均值比较表 图3 实际信源测试图 图4 模拟信源测试图 1) 本期工程新建分布系统具有良好的兼容性和可扩展性，能兼容 3G 和 WLAN 系 统，系统设计能满足未来业务需求，在未来上 3G 系统时，在不改动现有分布系统布线 结构的情况下即可方便接入3G系统； 2)新建站点考虑未来3G机房条件，预留3G设备安装空间； 3)本期工程使用的直放站和干放，原则上不采用大功率的直放站和干放设备，一方 面考虑过大功率的直放站设备容易更大底噪，也不利于未来在合路3G系统时的扩容； 4) 由于直放站不能增系统容量，同时考虑到未来 3G 网络需慎重使用直放站的原 则，因此本期工程在有机房安装条件的情况下，考虑采用更多的微蜂窝(分布式基站 BBU+RRU)作为分布系统信号源，以改善网络质量； 5)采用灵活多变的覆盖方式，运用一些特殊手段，达到覆盖目的； 一些特殊的、灵活的室内覆盖方案，可以对室内起到事半功倍的效果，如小区分裂 覆盖方式、美化天线方式、天线朝上覆盖等方式；在天线的选型上也可以根据需要采用 多种类型，如全向吸顶、定向吸顶、对数周期天线等天线； 6)对网通已有接入网、机房等资源的站点，充分考虑网通传输、配套和电源等资源 的利用，节省投资。 7)凡是涉及，重要楼宇站点和微蜂窝、微基站做信源和重点直放站的站点，均要求 有独立的机房，并考虑提供相应的动力配套。 2.5.3覆盖与容量质量目标 在室内分布系统的各室内区域应达到以下的建设效果： (1)基本消除星级酒店、高档写字楼及其他重点建筑物用户经常到达的室内覆盖盲区 和弱区，包括电梯和地下室，并保证良好的通信质量，位置通信概率高于95%。 (2)基本解决大型商场、购物中心、餐饮、娱乐场所、会馆场所、交通枢纽、医院等 区域内室内覆盖问题，包括电梯和地下室的覆盖。 (3)基本消除公路、铁路隧道内的室内覆盖盲区，保证车辆在贯穿隧道的过程中能不 掉话，并有良好的通信质量。 (4)尽量消除高档小区内楼层的弱区和盲区，小区电梯和地下室的室内覆盖，则需根 据小区内用户情况进行有选择性的覆盖。 (5)室内外协同覆盖，尽量利用室内分布吸收室内覆盖区内话务量，对于窗边或者其 他分布系统无法覆盖到的区域，尽量利用室外基站进行覆盖。 (6)室内覆盖区内应呼叫正常、切换顺畅、掉话率低。 (7)室内覆盖区内通话质量优秀或良好。 (8)合理选择信号源，确定其配置，满足容量发展需要。 2.5.5未来3G兼容的考虑 本期工程新建室内分布系统具有良好的兼容性和可扩展性，对于新建室内分布系统 必须满足GSM 和 WCDMA、WLAN业务发展需要，主要是从以下几个方面进行考虑： 1)本期工程所采用的无源器件(功分器、耦合器、接头)，满足 GSM、WCDMA、 WLAN的工作频段要求，建议选择插损较小的腔体器件； 2)在天线的选择上，重发天线要求满足GSM、WCDMA、WLAN的工作频段要求， 电梯覆盖的天线可以考虑采用宽频定向板状天线、兼容3G和 WLAN的八木天线或对数 周期天线；施主天线则建议采用多天线接收的方式，可以考虑窄带接收天线； 3)在馈线的使用上，全部主干馈线建议全部采用7/8线缆、平层7/8 和1/2馈线结合 使用的方式(建议30米以上采用7/8馈线)； 4)在主干线较长的楼宇，2G\3G系统采用主干独立、末端合路、分别放大的分布系 统结构，不但可以节省分布系统投资、也便于今后3G系统的接入； 5)考虑到未来室内对数据的业务需求，需要扩大分布系统室内覆盖范围，原则上以 楼宇的全覆盖为住，住宅小区保证绝大部分区域得到覆盖。 6)尽量采用多天线小功率的天线布设原则，按照 3G 标准放置天线，根据 WCDMA 的路径损耗和链路预算，普通吸顶天线的天线间距为 10-25M 间比较合适，对于隔断较 多的重点建筑（写字楼、宾馆等）天线布放按照楼宇内用户主要活动范围任意一点与重 发天线之间不多于一堵承重墙。 总之，新建分布系统适合多系统合路(GSM\3G\WLAN)，能同时满足多套系统的覆 盖要求，尤其是要能保证频段较高的受限系统的覆盖(WCDMA 无线覆盖边缘高速数据 密集区域，导频功率?－85dBm，导频Ec/Io?－8dB)。 2.6.1吸顶全向天线场强计算 假设天线口功率给定 5dBm，天线增益 2.2dB，天线发射功率为 7dBm 左右，在室 内只有 1 堵墙的情况下，根据 Okumura_Hata 模型的计算，覆盖半径为 7 米时，空间损 耗为 59dBm，隔一堵墙后天线边缘场强为-75dBm，如覆盖距离每增减一倍，覆盖强度 减增约 13dB。因此建议室内全向天线覆盖半径定为 7 米左右，隔一堵墙后的边缘覆盖 强度可以保证达到-75dBm的场强要求，有钢精混凝土墙时定为4-5米比较合适。 下表是全向天线穿透损耗及链路预算： 近处（1m） 远处（7m） 天线输出场强(dBm) 5 5 天线增益(dBi) 2 2 空间衰耗(dB) 22.95 59 荷衰落（50％负荷） 3 3 建筑隔断衰耗(dB) 0 20 接收场强(dBm) -18.95 -75 2.6.2定向板状天线场强计算 假设天线口功率给定5dBm，天线增益7dB，天线发射功率为12dBm左右，在室内 只有1堵墙的情况下，根据Okumura_Hata模型的计算，覆盖半径为13米时，空间损耗 为 64dBm，隔一堵墙后天线边缘场强为-75dBm，如覆盖距离每增减一倍，覆盖强度减 增约 13dB。因此建议定向板状天线覆盖半径定为 9 米左右，隔一堵墙后的边缘覆盖强 度可以保证达到-75dBm的场强要求，有钢精混凝土墙时定为8米比较合适。 室内定向板状天线的覆盖场强计算 近处（1m） 远处（9m） 天线输出场强(dBm) 5 5 天线增益(dBi) 7 7 空间衰耗(dB) 22.95 64 负荷衰落（50％负荷） 3 3 建筑隔断衰耗(dB) 0 20 接收场强(dBm) -13.95 -75 2.6.3隧道覆盖场强计算 假设天线口功率给定30dBm，天线增益10dB，天线发射功率为40dBm左右，根据 Okumura_Hata模型的计算，在距离620米时，空间损耗为100dBm，边缘场强为-75dBm。 因此隧道天线覆盖距离可达620左右米左右，建议500~600米设置一付天线，考虑到重 叠覆盖的需要，建议最多不超过500米。 隧道定向板状天线的覆盖场强计算 近处（1m） 远处（620m） 天线输出场强(dBm) 30 30 天线增益(dBi) 10 10 空间衰耗(dB) 22.95 100 负荷衰落（50％负荷） 3 3 人体屏蔽耗(dB) 2 2 汽车屏蔽 10 10 接收场强(dBm) 2.05 -75 2.7.6.2室内覆盖链路预算 分析上下行链路预算的两个等式，在设计室内分布系统时，主要是通过调整从信源 接入得到的功率、干线放大器增益、耦合器的耦合度以及馈线的长度来实现上下行链路 平衡、室内均匀覆盖以及避免产生室外干扰。 上下行链路预算的参数可供选择的详细情况如下： 1) 室内天线：室内分布系统中采用的天线常见的有全向和定向天线两种,与室外基站 使用的天线相比,一般具有增益低、体积小、易安装的特点。全向天线的增益范围为1.5～ 2.8dBi，定向天线的增益范围为5.2～10 dBi。 2) 功率分配器：功率分配器是等功率分配器，常见的有 2 功分、3 功分、4 功分等 品种，插损范围为0～0.5dB。 3) 合路器：合路器有同频带合路器和双频带合路器两种；同频带合路器能将多个频 段的多个发射和接收信号合路于同一根馈线、双频天线或宽带泄漏同轴电缆，插损范围 为0～1.0dB。 4) 馈线：馈线用于连接室内分布系统中的不同功能构件，通常选用7/8同轴电缆。 5) 耦合器：耦合器是一种非等功率分配的功率分配器件，常见的有5dB、6dB、10dB、 15dB、20dB、30dB 和40dB等多种耦合器可供选择，插损范围为0～0.5dB。 6) 干线放大器：干线放大器是将输入的低功率信号选频放大后进行输出的器件，主 要用于补偿由于信号传输和分配而引起的功率衰耗，常见的有上行增益为30 dB、下行 增益为30 dB和上行增益为30 dB、下行增益为35dB等几种干线放大器可供选择，插损 范围为0～1.0dB。 7) 自由空间距离损耗情况如下： 900Mhz的距离损耗参数如下： 距离 1m 5m 20m 25m 损耗 30.5 dB 44.4 dB 56.5 dB 58.4 dB 8) 普通大楼建材和结构的平均信号损耗情况如下: 材料类型 混凝土 混凝土楼板 天花板 金属楼梯 损耗 13dB 10 dB 5 dB 1～8 dB 2.7.4室内分布系统器件选择 2.7.4.1合路器滤波器 在多系统的室内分布系统中，首先将各个不同系统的信号进行合路，所以需要使用 合路器；同时由于信号源复杂，互相之间存在干扰问题，解决干扰的是采用隔离的 方法，常用的方法是空间隔离、降低干扰源功率和增加滤波器隔离。 在选用合路器和滤波器的时候，注意考虑的器件性能指标包括频率范围、插入损耗、 隔离度、功率容限和驻波比等关键指标，以提高隔离度。 同时多频段合路器以及POI等也是属于室内合路器的范畴。在目前室内分布系统应 用当中合路器可以分为普通的二合一、多合一和混合合路器。 2.7.4.2天线选择 室内分布天线因为近距离覆盖、发射功率限制、安装空间限制、视觉污染限制等因 素，决定了室内天线将有别于室外型天线。根据室内分布系统天线应用场景基本上可以 分为几个应用场景，纯室内应用场景、地铁隧道等应用场景、电梯超市等应用场景。 纯室内应用场景分布式天线系统中使用的天线，一般增益较小，对波束的半功率宽 度也没有具体要求，这是由室内覆盖的特点决定的。对于一般单根天线覆盖区域较小的 场合，建议使用全向天线；如果是覆盖比较空旷的狭长区域，则建议采用定向天线，在 目前多系统共用天线系统时则要注意选用宽频天线。纯室内应用场景天线类型一般可以 为棒状全向天线、吸顶全向天线、定向平板天线，尺寸比较小，增益也较小（5dBi以下）， 造型比较美观。 作为电梯以及部分大型仓储超市应用场景，另外有两种窄波束定向天线——八木 （Yagi）天线和对数周期（Log-per）天线。这两种天线一般建议在室内覆盖的电梯和大 型仓储超市等装修不太考究的地方，同时在室内分布系统的信号源为直放站的时候，一 般施主天线也为八木天线。八木天线是窄带天线，价格便宜，天线增益相对较大（> 10 dBi）；对数周期天线是宽带天线，价格较贵，天线增益相对较小（< 10 dBi）。 室内天线的选型主要取决于物业对天线安装的要求（避免视觉污染、与天线安装位 置周围的装修相协调），天线安装位置与覆盖目标范围。选型原则如下： 1. 贴墙安装，一般选用平板定向天线，进行层内覆盖； 2． 吸顶安装，紧贴天花板安装，选用吸顶全向天线，进行层内或兼顾下一楼 层的覆盖； 3． 隐蔽安装，安装在天花板上面，选用棒状全向天线，进行层内或兼顾上一 楼层的覆盖，隐蔽安装在层内引入了天花板的穿透损耗； 4． 电梯井，一般选用八木天线或者对数周期天线，在电梯井顶部（因为电梯 的底部一般为全钢板结构，穿透困难）进行安装，波瓣朝下打，以井内电 梯为覆盖目标。 5． 大型仓储超市，一般内部装修不太考究，可以因地制宜在对角等地方安装 八木天线、对数周期天线或者壁挂式天线。 2.7.4.4功分器、耦合器 耦合器与功分器都属于功率分配器件，其主要差别在于功分器为等功率分配、耦合 器为不等功率分配，因此耦合器与功分器有不同的应用场合。一般来讲，同一楼层内分配功率到不同的天线时，使用等功率分配 的功分器；从干线向不同楼层的支路分配功率 时，使用不等功率分配的耦合器。 耦合器与功分器的搭配使用，主要达到一个目标：使信号源的发射功率能够尽量平 均分配到系统的各个天线口，也就是整个分布系统中的每个天线发射功率基本相同。 在功分器的选型中，优先选择 1/2 功分器，尽量不选 1/4 功分器。 2.7.4.5干线放大器 在室内分布系统中，某些分布系统支路由于馈线较长导致损耗较大，需要采用干线 放大器，以弥补长距离传输和分配的损耗。干线放大器是一个双向放大器，主要指标是 噪声系数、最大输出功率、增益和互调。由于干线放大器为有源器件，在采用干线放大 器的室内系统中，需要考虑干放的噪声系数对于分布系统分支下行的灵敏度影响和对于 整个分布系统上行的噪声抬高，同时需要特别注意的是干放的上下行增益调节，既要保 证上行增益不能过高影响系统性能，下行增益保证放大支路的天线口有效功率发射，又 要注意上下行增益调节适度保证上下行平衡，在系统设计中慎用干线放大器。 2.7.5信号分配损耗 按照各自覆盖区域最近的线路走线和进行功率分配。为了减少功率的线路损耗，并 考虑到根据现场情况而导致的实际施工难度、节约成本，本工程中尽量采用7/8”普通阻 燃馈线。通过各种宽频器件将信号均匀合理的分配到所需要覆盖的区域。 下表为相应的各种器件及馈线损耗列表如下： (800~2500频段)器件、馈线损耗表 器件 GSM频段损耗 DCS频段损耗 WCDMA频段损耗 WLAN频段损耗 二功分器 3.3dB 3.3dB 3.3dB 3.3dB 三功分器 5.1dB 5.1dB 5.1dB 5.1dB 四功分器 6.3dB 6.3dB 6.3dB 6.3dB 5dB耦合器 2.0 dB 2.0 dB 2.0 dB 2.0 dB 6dB耦合器 1.5 dB 1.5 dB 1.5 dB 1.5 dB 10dB耦合器 0.6 dB 0.6 dB 0.6 dB 0.6 dB 15dB耦合器 0.3dB 0.3dB 0.3dB 0.3dB 20dB耦合器 0.2 dB 0.2 dB 0.2 dB 0.2 dB 1/2硬馈线 7.22 dB/100M 10.60 dB/100M 11dB/100M 12.83 dB/100M 7/8硬馈线 4.04 dB /100M 6.10 dB /100M 6.46dB/100M 7.35 dB /100M 3G/G合路器 1.0dB 2.8.2 信号源选择原则 1)在信号杂乱且不稳定的室内无线环境中，避免使用室内直放站引入信号，宜选用 基站作为信号源。如在开放型的高层建筑中，通常选择微蜂窝基站作为室内分布系统的 信号源，抑制干扰，保证主用信号电平及通话质量指标。 2)在室内信号较弱或覆盖盲区的环境中，通过定向天线可以取得较纯净且稳定的主 用信号，宜采用射频直放站或者微型直放站作为室内分布系统的信号源。如地下室、地 下商场、酒吧等一些规模较小、信号屏蔽严重的场所。采用直放站作为室内分布系统的 信号源必须考虑施主基站的容量和直放站对室外覆盖的干扰。 3)对于室外基站话务拥塞的情况，室内覆盖主要解决容量问题，宜采用微蜂窝基站 作为室内分布系统的信号源，来分流室外基站的话务量，改善用户通信质量。 4)对于建筑内部话务需求量大的大型场所，如商场、机场、火车站、展览中心、会 议中心等，宜选用基站（宏蜂窝或微蜂窝）作室内分布系统的信号源。 5)对于通信质量要求高的酒店、写字楼、政府机构等场所，宜采用微蜂窝基站做信 号源。 6)对于建筑规模较小的场所，在不宜设置射频直放站的环境下，宜选择光纤直放站 或RRU（射频远端单元）作为分布系统的信号源。 7)对于本身设有室外宏蜂窝基站的建筑，当基站设备配置有余量时，宜耦合部分基 站信号作为本楼宇室内分布系统的信号源，耦合基站信号时应采用插损小的器件，尽量 减小耦合信号对宏蜂窝基站的影响。 2.8.3 信号源设置 1)室内微蜂窝基站的设置 室内微蜂窝基站信号经过室内馈线及无源器件均匀分配至各个天线，基站位置应设 置在尽可能使多数天线的馈线长度相同的位置，提高基站输出功率的利用率。室内微蜂 窝基站设置位置应满足基站工作环境、传输等要求。 2)宏蜂窝基站耦合信号 耦合宏蜂窝基站信号时应采用插入损耗小的耦合器，最大限度的减少对室外发射功 率的影响；采用的有源放大设备应设置适当的上下行增益，最大限度的减少对宏蜂窝基 站的噪声引入。 3)射频远端单元（RRU）的设置 部分基站产品能够实现射频远端单元方式，即将基站射频模块与控制部分分开，之 间利用光纤连接，RRU安装在合理的位置作为室内分布系统信号源。 4)射频直放站的设置 射频直放站输出信号经过室内信号分布系统均匀分配至各个目标覆盖区域，直放站 位置设置合理，既满足直放站与施主天线距离不宜过长，又充分利用直放站输出功率。 射频直放站的设置应注意以下问题： 合理设置直放站的增益，避免对施主基站的小区造成严重影响； 施主天线选择窄的主 瓣宽度，避免其他基站的信号被直放站接收、放大，导 致在下行方向产生影响有用信号的噪音、并在上行方向把信号传输到不相关 的基站，影响其他基站的正常工作。施主天线应选择具有25dB以上前后比 的天线； 射频直放站的收发天线之间要满足一定的隔离度要求，避免直放站的自激， 采用射频直放站设计时，应计算收发天线间的隔离，当射频直放站作为室内 覆盖系统信号源时，收发天线分别在室内外，应利用建筑物实现上述隔离要求。 施主天线及施主天线引入机房的馈线应做避雷和接地。 5) 光纤直放站的设置 光纤直放站可提高源基站的利用率、减少利用射频直放站带来的干扰。 应计算并合理设置直放站的增益，避免对施主基站的小区造成的影响。 2.9多系统共用分布系统的干扰问题 多个系统的网络共用一个分布系统，相互之间会产生一定干扰。各个系统的有源设 备在发射有用信号的同时，在工作频带外还会产生杂散、谐波、互调等无用信号，这些 信号落到其它系统的工作频带内，就会对其它系统形成干扰。 排除系统间的干扰可采用不同系统的空间隔离、降低干扰源的发射功率等方式减少 干扰。在发送端或接收端增加滤波器也能有效减少系统间的干扰。另外选用射频性能优 良的发射机、接收机及后期网络优化等也是降低干扰的有效手段。 1)杂散干扰分析 杂散干扰对系统最直接的一个影响就是降低了系统的接收灵敏度，在分析杂散干扰 时有一个原则，即在分析一个系统所受到的杂散干扰时，主要考虑其他系统的带外杂散 落到本系统带宽内的功率是否高于本系统带宽内的空间热噪声功率，如果比该热噪声功 率低，则该杂散对本系统的接收灵敏度将不会造成影响，如果杂散功率高于相应带宽内 的空间热噪声功率，则系统的接收灵敏度将会受到一定程度的影响。 根据上述的计算结可知，为了使系统之间的杂散干扰降低到可以忽略的程度，必须 对整个系统的隔离度提出相应的要求，具体如下： 1. GSM信号通道对其他系统的通道隔离度： 对DCS1800：-37-（-121）=84dB 对 WCDMA：-23-（-107）=84dB 2. DCS1800信号通道对其他系统的通道隔离度： 对GSM：-33-（-121）=88dB 对 WCDMA：-23-（-107）=84dB 3. WCDMA信号通道对其他系统的通道隔离度： 对GSM：-33-（-121）=88dB 对DCS1800：-37-（-121）=84dB 从计算结果可知，对于整个系统的隔离度只需大于 88dB，就可以满足忽略各系统 之间杂散干扰的要求。 2) 互调干扰分析 这3个系统共有 6个频带，包括GSM上行、GSM下行、DCS1800上行、DCS1800 下行、WCDMA 上行以及 WCDMA 下行。这些信号产生的三阶互调信号的频率成分将 会非常多，其中有一些频率成分将会落在某系统的上行频段内而造成干扰。为了保证在合路过程中，将系统之间的干扰降低到可 以接受的程度，可以采用降低 系统下行功率、频率规划以及提高合路器件的线性指标等方面来解决。