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1、WCDMA室内分布工程应用技术,2004年03月20日,目 录,第一部分：WCDMA室内分布系统的设计第二部分：原有GSM系统兼容WCDMA系统的改造,第一部分 WCDMA室内分布系统设计,室内分布系统组网,室内分布系统由信号源部分和信号分布系统两部分组成。,(1)宏蜂窝作信源接入信号分布系统(2)微蜂窝作信源接入信号分布系统(3)直放站作信源接入信号分布系统。,室内分布系统的信号源的接入方式,(1)宏蜂窝作信源接入信号分布系统如下图所示。宏蜂窝作信号源容量大、覆盖范围广、信号质量好、容易实现无源分布、网络优化简单，是室内分布系统最好的接入方式。但宏蜂窝成本较为昂贵，且需有光纤传输通路，建设周
2、期长。,(2)微蜂窝作信源接入信号分布系统如下图所示。由于微蜂窝本身功率较小，只适用于较小面积的室内覆盖，若要实现较大区域的覆盖，就必须增加微蜂窝功放；同时，一般微蜂窝的系统容量比较有限。与宏蜂窝相比微蜂窝成本较低、对环境要求不高、施工方便等，所以微蜂窝作信号源使用也较为广泛。,(3)直放站作信源接入信号分布系统是利用施主天线空间耦合或利用耦合器件直接耦合存在富余容量的基站信号，再利用直放站设备对接收到的信号进行放大为信号分布系统提供信号源。直放站以其灵活简易的特点成为解决小容量室内分布系统的重要方式。直放站不需要基站设备和传输设备，安装简便灵活，设备型号也丰富多样，在移动通信直放站中也扮演着
3、重要的角色。直放站特别适合用于覆盖面积广大，低话务量的区域。,a)通过直放站的施主天线直接从附近基站提取信号,b)用耦合器从附近基站耦合部分信号通过光纤传送到欲覆盖区的直放站,c)用耦合器从附近基站耦合部分信号通过电缆传送到欲覆盖区的直放站,d)用移频直放站把远处基站信号通过无线传送到欲覆盖区,室内分布系统的信源的选取应综合权衡系统容量、预期收益、投入成本等多方面因素才能定夺。系统容量直接决定室内分布系统的网络质量，如容量太小将直接导致覆盖区内的信道堵塞、呼损率大幅提高、接通困难、掉话严重等一系列的严重问题。容量太大又会造成投资成本过高和频率资源的巨大浪费，因此配置合理的室内分布系统的容量非常
4、重要。,从容量角度考虑信号源的选取，主要是根据信号源可以支持的话务量和总的等效语音话务量需求来决定。(1)微蜂窝最大支持64等效语音用户/小区，假设微蜂窝的系统负载为50%，假设30的容量用于直放站，则当室内覆盖系统的总话务量低于8Erlang时可以选用直放站接收室外微蜂窝基站信号作为信号源。,(2)宏蜂窝最大支持128等效语音用户/小区，假设宏蜂窝的系统负载为50%，假设30的容量用于直放站，则当室内覆盖系统的总话务量低于17.4Erlang时可以选用直放站接收室外宏蜂窝基站信号作为信号源。,(3)微蜂窝支持64等效语音用户/小区，假设微蜂窝的系统负载为50%，则当室内覆盖系统的总话务量低于
5、27Erlang时可以选用微蜂窝作为信号源。(4)宏蜂窝支持128等效语音用户/小区，假设宏蜂窝的系统负载为50%，则当室内覆盖系统的总话务量低于58Erlang时可以选用单个宏蜂窝作为信号源。(5)则当室内覆盖系统的总话务量高于58Erlang时可以选用多个宏蜂窝或多个小区作为信号源。由于WCDMA系统的容量较大，在为建网初期网络用户较少，网络的广泛覆盖是网络建设的关键，因此在这种条件下一般多使用直放站代替基站作为信源，在日后话务量渐涨的情况下将其更换为基站。,(1)射频无源分布系统(2)射频有源分布系统(3)光纤分布系统(4)泄露电缆分布系统,信号分布方式,(1)射频无源系统由于没有有源设
6、备的故障点，所以出故障率低、可靠性高、几乎不需要维护、且容易扩展。但信号在馈线及各器件中传递时产生的损耗无法得到补偿，因此覆盖范围受信源输出功率影响较大。,(2)有源系统主要由干线放大器、功分器、耦合器、馈线、天线组成。有源系统中的有源设备可以有效补偿信号在传输中的损耗，从而延伸覆盖范围，受信号源输出功率影响较小。有源系统广泛应用于各种大中型室内覆盖系统工程。如下图：,(3)光纤分布系统是采用光纤作为传输介质，由覆盖端机（主单元、接口单元）、远端覆盖单元、天线、光分/合路器件组成。由于光纤损耗小，适合于长距离传输，该系统广泛应用于大型写字楼、酒店、地下隧道、居民楼等室内覆盖系统的建设。如下图：
7、,图2：系统原理示意图,(4)泄露电缆分布方式是将信号通过泄漏电缆传输，并将信号泄漏到所需覆盖区域。泄漏电缆其外导体的一系列开口就是一系列的缝隙天线起到辐射和接收信号作用。它适用于公路隧道、铁路隧道、过江隧道、地下长廊等。如下图：,对于信源与分布系统的选取，我们需综合考虑话务量、覆盖面积、建筑结构、信源方式等其它因素的影响，最终采用既可达到所需的覆盖要求又可合理控制成本的分布系统。现就一般情况总结以下：1、微型建筑物（6000m2以下）对于微型建筑物，如餐饮娱乐、地下停车场等，一般采用小功率直放站无源分布系统。,信源与分布系统的综合选取,2、小型建筑物（600012000m2）对于小型建筑物，
8、如大型超市、小型办公楼、小型医院等，可分为两种情况：如建筑物内部建筑结构单一，对射频信号的传输衰减较小，则宜采用中功率直放站或微蜂窝无源分布系统；如建筑物内部建筑结构复杂，对射频信号的传输衰减较大，则根据实际需要可采用小功率直放站有源分布系统。3、中型建筑物（1200060000m2）对于中型建筑物，如大型写字楼、中型酒店、大型医院、机场等，一般采用微蜂窝+有源分布系统，需根据实际的话务量选取合适的信源。,信源与分布系统的综合选取,4、大型建筑物（60000m2以上）对于大型建筑物，需根据实际情况采用不同的分布系统类型，包括有源分布系统和光纤分布系统。如大型酒店和综合性楼宇，由于楼层较高宜采用
9、微蜂窝或宏蜂窝有源分布系统；如大型会展中心由于楼层面积较大，宜采用微蜂窝或宏蜂窝光纤分布系统。,信源与分布系统的综合选取,宏蜂窝基站（NodeB）输出最大总功率为43dBm，则按输出导频功率33dBm规划室内分布系统内的端口功率；直放站或干放（33dBm）输出最大总功率为43dBm，则按输出导频功率33dBm规划室内分布系统内的端口功率；直放站或干放输出输入导频功率的测量？,信源及有源设备输出功率的规划,均按导频功率（Ec）规划,导频信道功率占总功率10%（2W）；主同步、从同步信道及其它信道占总功率10%（2W）；业务信道占总功率80%（16W）；空载时发射功率约为4W，36dBm，Ec/I
10、o-3dB；,基站（NodeB）功率分配,最大总功率（20W）,BTS-cable,L,path,RepeaterGrepNFrep,G,BTS-ANT,BTSNF,RepeaterNFGrep,ANT,ANT,NFrep+NFrep,BTSNFBTS,LBTS-rep,NFBTS+NFBTS,上行噪声增量NF,上行噪声干扰的控制,如施主基站的导频功率为33dBm，最大总功率为43dBm，则直放站和干线放大器给基站造成的噪声增量需满足下表（必须保证直放站和干线放大器在工作状态下的噪声系数不恶化，即ATT衰减值不能过高；假设基站的噪声系数与直放站或干线放大器一致）：,无线覆盖边缘场强,一般区域导
11、频功率90dBm，导频Ec/Io12dB（50负载）；特殊区域导频功率85dBm，导频Ec/Io8dB（重点覆盖区域或数据业务要求较高）；电梯、地下室区域导频功率95dBm，导频Ec/Io15dB。外泄电平：室外10米处导频功率95dBm；Ec/No与Ec/Io意义相同。,WCDMA各业务数据覆盖分布图：12.2,64,144,384 kbps,无线覆盖边缘场强,室内天线端口最大发射功率,室内天线最大发射功率15dBm；室内天线最大发射导频功率5dBm；,需测试的网络指标,导频功率EcEc/IoTx PowerBLER,第二部分 原有GSM系统兼容WCDMA 系统的改造,改造基本原则,确保原有
12、网络（主要是GSM网络）在改造后仍能达到覆盖要求；尽量利用原分布系统的设备和器件，控制改造成本。,原有GSM系统兼容WCDMA系统的改造,R-3122,原有GSM系统兼容WCDMA系统的改造,信源的合路无源器件的更换馈线的改造电梯覆盖方式的改造,WCDMA与GSM信源的合路,WCDMA与GSM信源的合路,WCDMA与GSM有源设备的合路,无源器件的更换,室内天线,若兼容WCDMA系统：无源器件工作频率范围必须满足8852170MHz。再考虑到WLAN系统的合路：无源器件工作频率范围必须满足8852500MHz。,馈线的改造,现有的GSM室内分布系统中所使用的馈线大多为8D/10D/1/2,它们的100m衰耗对照下表：,电梯覆盖的改造,方式一,方式二,谢谢！,
