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1、室内分布系统方案设计、审核及关键技术问题分析,广东省电信有限公司微波通信局宋子容2006年2月,目录,全省PHS室内分布系统2005年达标率比较室内分布系统中的几个基本问题方案设计及审核中的关键点典型案例分析系统整改,一、全省PHS室分系统2005年达标率比较,二、室内分布系统中的几个基本问题,话统指标定义话务指标分别反映的问题覆盖对象的选择话务量的预测,二、室内分布系统中的几个基本问题,话统指标定义,二、室内分布系统中的几个基本问题,KPI考核指标和工程验收指标标准KPI考核指标标准掉话率2%；呼叫成功率90%；干扰规避率15；工程验收指标标准掉话率1.5%；TCH建链成功率90%；干扰规避
2、率15；LCCH再建链请求率15%；切入成功率90%；,二、室内分布系统中的几个基本问题,话务指标分别反映的问题综合质量指标掉话率不同步(其它指标也会变坏)存在弱覆盖区或盲区干扰严重,二、室内分布系统中的几个基本问题,话务指标分别反映的问题干扰指标LCCH再建链请求率干放的交调、杂散、临道功率控制不合格干放处于非线性区(其它指标也会变差)外泄严重，室外的下行干扰严重上下行不平衡同步不好呼叫成功率TCH建链成功率影响LCCH再建链请求率的因素也有可能影响TCH建链成功率，若 LCCH再建链请求率和TCH建链成功率都差，则反映出干扰水平已经非常严重，表现出较难起呼，最主要须检查干放的性能和工作点；
3、,二、室内分布系统中的几个基本问题,话务指标分别反映的问题干扰指标干扰规避率干放的交调、杂散、临道功率控制不合格干放处于非线性区(其它指标也会变差)外泄严重，室外的上行干扰严重(目前，90%以上的TCH切换是由基站发起的)同步不好切入成功率切入成功率差，一般TCH建链成功率也会较差，都是反应CCSETUP与CCCONNET间出现的问题同步不好会导致切入成功率下降,二、室内分布系统中的几个基本问题（续）,覆盖对象的选择可以不做室内分布系统的楼宇70%以上区域室内场强40dbuv的楼宇，只需要针对弱覆盖区和盲区做覆盖，如电梯；楼体厚度25米，外墙以玻璃为主，内部结构比较简单的写字楼、宾馆的客房部等
4、，采用外围定向的方式就能覆盖；必须做室内分布系统的楼宇满足规范条件通过室外不能解决室内覆盖的楼宇，如大型商业城、超市、商场、大型餐饮娱乐场所等周边话务密集、干扰水平严重，需要通过室内分布系统来吸收室内话务的楼宇如广州电脑城等须要提前为3G的覆盖做准备的重点楼宇,二、室内分布系统中的几个基本问题（续）,话务量的预测话务量的预测决定网络的规模，影响整个工程的投资用户数的估计需要有依据，写字楼、办公大楼等可以预估工作人员数，商场、餐饮娱乐场所等须预估人流量；每用户erl数，需要根据不同的本地网平均每用户erl数进行预测；基站数的确定，除了考虑是否主控外，还需考虑基站重叠带来的信道数的增加，目前普遍预
5、估话务量偏大，造成室内分布系统基站普遍较空闲。空闲基站：单站0.5erl 组控3erl,二、室内分布系统中的几个基本问题（续）,确定建设目标：直接决定投资经济效益,三、方案设计与审核中的关键点,电磁环境测试数据的应用模拟点测及天线覆盖半径的确定上下行平衡问题干放的输入输出功率的考虑干放的使用原则链路预算中的余量问题基站资源的有效利用,3.1 电测数据的应用,确定已覆盖区域、弱覆盖区域、盲区确定室外干扰水平根据各区不同覆盖水平，确定不同楼层的边缘场强理论边缘场强=外泄场强指标+10米损耗+外墙穿透损耗电测到的边缘场强前5层平均值两者比较其大小，若相当，则按理论计算设计没有问题，若后者前者较多，理
6、论边缘场强不可用，外泄难控制，需采取特别的覆盖策略,3.1 电测数据的应用（续）,室外信号特别强和覆盖层数特别多的区域的解决办法需重点考虑，有相应的措施，不能强行采取提高天线口输出功率来压制室外信号建议：对高话务区域，采用无源分布系统进行分区域覆盖若话务不高区域，对室外信号特别强的区域不需要再做室内覆盖，对覆盖层数特别多的区域，可以采用定向在室内从外向内打的方式进行覆盖,3.2 模拟点测及天线覆盖半径的确定,存在的问题目前部分集成商没有做模拟电测室内空间段的损耗都是按自由空间损耗+阻挡损耗+预估功率储备进行计算的，实际上开阔空间如大型商业城和较多隔断的写字楼、酒店等的传播模型是不同的，需分别对
7、待天线的覆盖半径的确定采用小信号、多天线的方式组网建议天线口输出控制在712dBuv范围场强的分布尽可能均匀不同的阻挡、天线口的输出的不同可以通过天线的覆盖半径来调节天线的覆盖半径的确定目前天线的覆盖半径基本上都设计为512米，即天线口间距在1024米之间,覆盖半径逐渐在变小。,3.3 上下行平衡问题,上下行平衡的意义“天馈系统的互易性，上下行链路的损耗是相同的”=上下行平衡？上下行平衡的意义上行最大损耗=手机发射功率-CS接收灵敏度-系统储备下行最大损耗=基站发射功率-手机接收灵敏度-系统储备系统的最大损耗MIN（上行最大损耗，下行最大损耗），当系统损耗系统最大损耗，则系统上下行是平衡的上下
8、行系统储备一般设为一致上下行空间段损耗、天线增益和线路、器件的损耗是一致的差异：发射功率、接收灵敏度和干放的上下行增益,3.3 上下行平衡问题（续）,干放上下行增益设置为相同，上下行是否平衡？基站下行链路最大允许损耗为（未考虑系统储备）：CS17基站 36dBm-（-97dBm）=133dBCS28基站 30dBm-（-97dBm）=127dB+6CS-M/S基站 36dBm-（-97dBm）=133dB基站上行链路最大允许损耗为（未考虑系统储备）：CS17基站 19dBm-（-102dBm）=121dB+6CS28基站 19dBm-（-106dBm）=125dB+6CS-M/S基站 19dB
9、m-（-106dBm）=125dB+9,结论：基站本身是不平衡,3.3 上下行平衡问题（续）,基站的不平衡导致基站是上行受限上行的覆盖半径比下行小上行的空间段损耗比下行小上行的系统余量比下行小,3.3 上下行平衡问题（续）,上下行平衡以UT的CS-M为例假设天线口功率为10dBm，手机收到的边缘电平为36dBuv上行增益=下行增益上下行系统余量差上下行最大损耗差上下行平衡的条件是系统余量必须达到上行要求的最小余量,3.3 上下行平衡问题（续）,边缘场强为36dBuv的上行系统余量是否能达到上行系统正常解调的要求？解决办法：提高边缘场强将边缘场强设置到4446dBuv，增大810dB的系统余量；
10、提高干放的上行增益，使上行增益下行增益。但上行增益的提升是由限制的,3.3 上下行平衡问题（续）,干放噪声系数和上行增益的关系,（1）干放对基站的噪声抬升N基站白噪声=kTW=10logkT+10logBW=-174dBm(mw/Hz)+10logBW(Hz)(dB)=-120dBmN干放注入噪声=(kTW+NFa,i+Gi Li)当Gi=Li NFa,i 时，线路损耗Li：包括干放到基站的馈线及合路器损耗；N干放注入噪声=kTW=N基站白噪声，则CS输入口收到的噪声为N基站白噪声+3dB即当上行增益越小，干放注入基站的噪声越小，对基站的底噪抬升越小。,3.3 上下行平衡问题（续）,干放噪声系
11、数和上行增益的关系,（2）干放对“基站+干放”的系统噪声抬升基站+干放组成的系统等效于2个串联放大器组成的系统，其系统噪声系数：NFNF干放+LiNF基站/G干放当G干放=Li 时，NFNF干放+NF基站=NF基站+3dBG干放越大或馈线损耗越小系统的噪声系数越小（3）二者的平衡对室内分布系统，考虑到干放的覆盖区域的系统噪声系数越小，干放覆盖区域的接收灵敏度越高，相同功率的预算其覆盖面积越大，则需要增大上行G干放或减小馈线损耗，由于需要充分利用下行干放的增益，因此干放到基站间的馈线损耗是较大的，则需要较大的上行增益。但是越大的上行增益，干放注入基站的噪声越大，基站本身的覆盖范围会减小，因此需要
12、对上行增益和下行增益之间有一个权衡。,3.3上下行平衡问题（续）,噪声系数对基站接收灵敏度的影响基站的静态接收灵敏度的计算公式如下：S=-174+NF+10BW+S/N 其中：NF为噪声系数，BW为PHS载波有效带宽，288Khz，S/N 为信噪比目前基站厂家可以做到的S/N为11db，NF为23db，,3.3上下行平衡问题（续）,噪声系数对基站接收灵敏度的影响当基站接进无源分布系统后其接收灵敏度变为如下图A、B两个覆盖区域，其覆盖区域的接收灵敏度SA=SB=-120+NF+Li+S/N=-120+3+3+11=-103dBm即：A、B两个区域的接收灵敏度下降了3个dB，相应的覆盖面积也减半，
13、但对基站来说，覆盖面积是不变的，S=1。,3.3上下行平衡问题（续）,噪声系数对基站接收灵敏度的影响当基站+干放组成的分布系统，其接收灵敏度变为如下图A、B、R三个覆盖区域，假设干放的上下行增益是一致的，则：干放注入基站的噪声=-120+NF干放+G干放上行-Li=-120dBm则基站输入口的噪声=10lg（10-12+10-12）-117dBm,其覆盖区域的接收灵敏度分别为：SA=-120+NF基站+Li+干放抬升噪声+S/N=-120+3+3+3+11=-100dBmSB=-120+NF基站+Li+干放抬升噪声+S/N=-120+3+3+0.4+3+11=-99.6dBmSR=-120+N
14、F干放+Li*NF基站/G干放上行+S/N=-120+3+30*3/27+11=-102.67dBm则基站的上行覆盖面积有所减少，即S 1,3.3上下行平衡问题（续）,噪声系数对基站接收灵敏度的影响当上行增益=30dB时干放注入基站的噪声=-120+NF干放+G干放上行-Li=-117dBm则基站输入口的噪声=10lg（10-12+10-11.7）-115.2dBm,其覆盖区域的接收灵敏度分别为：SA=-120+NF基站+Li+干放抬升噪声+S/N=-120+3+3+4.8+11=-98.2dBmSB=-120+NF基站+Li+干放抬升噪声+S/N=-120+3+3+0.4+4.8+11=-9
15、7.8dBmSR=-120+NF干放+Li*NF基站/G干放上行+S/N=-120+3+30*3/30+11=-103dBm则基站的上行覆盖面积减少更多，即S 1,3.3 上下行平衡问题（续）,上行白噪声规范定义：基站输入口的上行白噪声-120dBm上行白噪声的控制新规范要求使用信号发生器对上行链路进行测试通过链路预算，实现上行白噪声的控制干放的上行输入白噪声=-120dBm干放上行增益基站到干放的间的损耗-干放噪声系数,3.3 上下行平衡问题,结论基站同干放组成的系统的白噪声始终会抬升若上行增益=基站到干放间的线损-干放的噪声系数能保证干放上行注入基站输入口的白噪声=-120dBm下行增益=
16、上行增益-系统上下行最大损耗差 则上下行能平衡，但干放的下行增益会太小，起不到干放增加功率进行覆盖的作用。目前基站本身上下行链路是不平衡的，是上行受限的系统，设计时必须考虑到上行的限制建议干放的下行增益减小，最好选用1W干放，控制干放的输出为2730dBm。对室外干扰严重的区域，由于下行底噪高，设计的边缘场强提高，而室外上行对室内上行的干扰相对较低，因此，可以适当提高下行增益。,3.3 上下行平衡问题（续）,干放增益设置下行增益设置干放下行增益的设置主要取决于干放的功放线性范围。P输入+G P标称输出部分厂家的G为030dB，可调范围015dB（原）020dB（新）则干放的最小增益为15dB（
17、原），10dB（新）如果输入信号幅度过大，或者增益设置过大，都会造成信号输出的非线性，即C/I减小。,3.3 上下行平衡问题（续）,干放增益设置上行增益设置干放的上行增益基站到干放间的上行损耗-干放的噪声系数要控制干放的上行噪声，避免干放对基站产生干扰。根据上下行链路平衡原则，考虑与下行增益的关系,3.4 干放的输入输出功率的考虑,干放的输入电平目前厂家提供的2w干放的输入电平标称值：-510dBm（前向），-30dBm（反向）最大无损输入电平：23dBm（前向），0dBm（反向）规范要求：10dBm（前向）建议控制在47dBm的范围干放的输出电平需要严格控制在标称值的工作范围峰值功率与平均功
18、率的关系基站的输出为峰值功率，500mW基站的称呼为平均功率干放的输入、输出无峰值与平均值的区别,3.5 干放的使用原则,室内分布系统中干放的使用原则干放的使用必然会带来系统的噪声系数的升高，因此同一个信源能带的干放数需要控制；能用无源系统覆盖的一定不要采用干放，有源器件易损坏、维护成本高，监控升级的成本也高；干放应控制在小信号入，标称以下出的工作状态,3.6 链路预算中的余量问题,链路预算中的余量考虑3G合路预留2dB多干放并联，需预留 13dB在高话务区，扩容的需求不需要对原系统结构做大的调整，可以采用的方法有2种：更换大干放来实现（成本较大）分区域分层覆盖，即部分支路分离出来，直接接基站
19、,3.7 基站资源的有效利用,CS28的空余端口的利用茂名国际大酒店70000m2，仅使用3台2w干放，1台1W干放全部指标达标CS28空余端口接负载会出现天线告警,3.7 基站资源的有效利用（续）,基站输出干放输入的功率的有效利用,3.7 基站资源的有效利用（续）,电桥输出端口的有效利用18000 m2，使用2个干放,四、典型案例分析,干放输入、输出功率过大由于干放的最小增益为15dB，干放的实际输出33dB标称值,四、典型案例分析（续）,干放交调、杂散过大抽测结果：与技术规范进行对比,有11个本地网送检了14个集成商的室内分布系统器件；干放不达标：“三阶交调”、“带外杂散”、“上行输出功率
20、”目前发现中山怡华大厦东座、韶关莱斯酒店等交调干扰严重,四、典型案例分析（续）,天线布放不足，存在弱覆盖,四、典型案例分析（续）,设计与工程施工不同设计时干放输入符合要求，施工时漏掉衰耗器，导致干放输入过大设计时干放输出功率为30dBm，实测为24dBm,四、典型案例分析（续）,室外信号过强，重叠层数过多湛江人民医院门诊部35楼，电梯前和走廊收到场强为77dB的信号有4个（含室内分布系统）广州广东省电信广场B1F-9F：能够接收到30多个基站的信号，其中有20个左右基站的接收电平在40dBuV以上10F-40F：接收到的部分基站的信号电平在60dBuV以上，而且有20个左右基站的信号大于40d
21、BuV。,四、典型案例分析（续）,双组控基站做信源，2W干放过饱和，交调非常严重，,四、典型案例分析（续）,同步不好湛江人民医院中山南中酒店解决办法：增加同步天线更换基站改基站的同步门限基站的频点设置一定要于干放的工作频段一致（1842号频点）,四、典型案例分析（续）,未考虑室内装修条件的变化较多楼宇的室内布线是在楼宇装修之前进行的，导致天线放在天花内，特别是金属天花对信号的衰耗很大，造成普遍弱覆盖受物业的干涉，导致天线不能按设计位置安装，造成局部弱覆盖建议：对未装修的新楼宇，布线线缆需预留放出天花的长度，便于整改做好物业的沟通设计时一定要考虑天花的影响（石膏板、铝扣板、木板），在模拟点测的基
22、础上考虑天花的损耗,五、系统整改,室内分布系统的主要问题分析及解决覆盖问题干扰问题同步问题设备性能及故障掉话专题,五、系统整改,室内分布系统的主要问题分析及解决覆盖问题弱覆盖形成的原因由于早期设计的系统还沿用了GSM的设计理念，另外由于业主原因，天线少装或不能装在设计位置（如天线装在金属天花里）导致系统若覆盖；由于投资的原因，局部覆盖，特别是电梯未做覆盖的系统覆盖问题相对严重；由于楼宇的区域功能发生改变，设计前未覆盖的区域成为人流大的区域。施工工艺差，导致馈线损耗和接头损耗过大弱覆盖的解决方法调整原系统，充分利用基站的功率，或分小区覆盖通过减小天线口输出，增加天线密度对局部覆盖，又有话务需求的
23、系统，提交工建优先启动扩容,五、系统整改,室内分布系统的主要问题分析及解决干扰问题系统外干扰,五、系统整改,室内分布系统的主要问题分析及解决干扰问题系统内干扰有源器件和无源器件的非线性，导致带内杂散、邻道泄漏、三阶交调过高,五、系统整改,室内分布系统的主要问题分析及解决干扰问题的解决增加C值减小天线覆盖半径，增加天线密度，提高边缘场强提高天线输出功率对干扰问题不是特别严重的区域，以上2种方法均是可行，其中方法一更为合理、有效，但施工难度要大，方法二易于施工；对干扰水平很高的区域，增加C值得的方法将加重系统的干扰水平，而效果又并不明显。降低I值降低系统内部干扰合理设计干放的工作区间在线性区使用线
24、性性能好的有源器件和无源期间调整室外基站，特别是场强处于室内前几位的基站的调整是必须的频率规划：室内外基站频点错开,五、系统整改,室内分布系统的主要问题分析及解决同步问题不同步的表现空中不同步基站不同步告警基站同步级别低于2级同步问题的解决直接从能接收到GPS基站或1级基站的方向加装天线，直接馈线接进基站的天线口在室外收不到GPS基站或1级基站的区域，必须在附近加装GPS基站,五、系统整改,室内分布系统的主要问题分析及解决设备性能及故障问题基站主从不匹配基站同步性能差馈线损耗过大合路器、电桥、功分器线性性能差，导致交调和杂散严重干放线性性能差，导致交调和杂散和临道泄漏严重；增益不足，上下行增益
25、不平衡，导致弱覆盖和上下行不平衡设备性能及故障问题的解决工程阶段严把质量关维护阶段严格巡检制度日常网优时须随时关注异常话务数据,施工工艺是影响系统质量的重要因素,五、系统整改,掉话专题优化全省不合格基站指标比较,五、系统整改,掉话专题优化掉话的主要原因弱覆盖问题区域的定位大门进出口电梯进出口楼梯道覆盖盲区（如洗手间)高干扰区域：高层窗边干放的不合理使用，线路损耗过大，接头虚焊、进水信道资源不足，高阻塞同步问题,掉话主要还是弱覆盖引起,五、系统整改,掉话专题优化优化方法系统检查，排除系统内的各种故障，合理使用干放解决同步问题解决信道不足的问题解决弱覆盖问题对掉话次数3次，而掉话率不达标的UT基站，可以采用调整TR103计数器为FA的方法进行优化,谢 谢！,
