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1、1,金华移动TD-SCDMA室内分布系统设计规范,2,在TD-SCDMA扩大试验网络的建设中，室内深度覆盖和室外广度覆盖一样，对网络性能和用户感受有着非常重要的影响。给用户一个良好覆盖和成熟的网络，对网络运营和持续健康发展，打下一个良好的基础。目前中国移动GSM网络的室内深度覆盖已经比较完善，所以TD-SCDMA室内分布系统建设，需要架构在GSM分布系统的基础上，采用共室内分布系统的模式。以前室内分布系统的建设主要是为了满足 GSM网络的需求，由于TD-SCDMA频段在2010MHz，需要对原有室内分布系统进行改造，主要包括如下几个方面：增加TD-SCDMA信源，和GSM信源信号合路后，馈入分
2、布系统之中；更换不满足TD-SCDMA要求的合路器、功分器、耦合器以及天线；增加TD-SCDMA干线放大器更换不合TD-SCDMA要求的馈线根据功率预算和“多天线小功率”的要求增大天线密度对现有室内分布系统的改造原则是，在不影响原有GSM室内覆盖的前提下，TD-SCDMA信号能有一个良好的覆盖。,无源电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。耦合器：是一种非等功率分配的功率分配器件，常见的有5 dB、6dB、10dB、15dB、20dB、30dB和40dB等多种耦合比的耦合器供选择。功率分配器：是等功率分配器件，常见的有2功
3、分、3功分、4功分等品种；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、双频天线或宽频泄露同轴电缆；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；负载：用于吸收无源器件上未使用端口的信号功率；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；泄露电缆：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；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
4、相比，一般具有增益低、体积小、易安装的特点。,3,无源电分布系统的工作方式,无源电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，送入泄露电缆中，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。,4,室内分布系统简介,室内分布系统是将信号源信号均匀地分布在建筑物内部的每个地方，以实现室内覆盖。这种方式可以彻底解决室内覆盖
5、的问题，但设计较复杂。根据信号传输介质的不同，室内分布系统可分为电分布系统和光纤分布系统，根据使用器件的不同,室内电分布系统又可分为无源分布系统和有源分布系统。电分布系统中，信号源通过馈线和功率分配器件将信号传输到各个室内发射天线进行覆盖，其中可根据信号衰减的程度增加干线放大器。除信号源外全由无源器件组成，未进行功率放大的电分布系统为无源分布系统；使用了干线放大器等有源器件，在信号的传输中进行了信号的放大的电分布系统为有源分布系统。,5,无源电分布系统的特点,故障率低：由于系统主要由一系列无源器件组成，几乎不存在器件的故障；系统容量大：由于所有的无源器件均具有较高的功率容限，很容易组成大容量的
6、室内分布系统，扩容也十分方便；信号分配十分灵活；投资少。由于系统中信号功率不经过放大，信号源提供的功率有限，同时考虑到上行信号的传播，无源室内分布系统的有效服务范围不可能无限大，有一定的限制。,6,有源电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，或其他有源器件增加功率。有源电分布系统中增加的常见器件有：干线放大器：将输入的低功率信号放大后进行输出，主要用于补偿由于信号传输和分配而引起的功率衰耗；,7,有源电分布系统的工作方式
7、,有源电分布系统的工作方式与无源电分布方式基本一致，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串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。,8,有源电分布系统的特点,相比于无源电分布系统，有源电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
8、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。,9,室内分布系统中器件介绍,功分器功分器的作用：是将功率信号平均地分成几份，给不同的覆盖区使用。种类：功分器一般有二功分、三功分和四功分3种。主要指标：包括分配损耗、插入损耗、隔离度、输入输出驻波比、功率容限、频率范围和带内平坦度、输入阻抗耦合器耦合器的作用是将信号不均匀地分成2分(称为主干端和耦合端，也有的称为直通端和耦合端)种类:耦合器型号较多如5 dB、10 dB、15 dB、20 dB、25 dB、30 dB等。主要指标：耦合度、隔离度、方向性、插入损耗、输入输出驻波比、功率容限、频段范围、带内平坦度、输入
9、阻抗。,10,干线放大器作用：干线放大器简称干放。作用是在室内覆盖信号源功率不够的主干末端对信号功率进行放大,以满足覆盖的要求.种类：根据运用在不同的网络分为GSM、TD-SCDMA干线放大器，其内部结构相同于直放站。根据不同的功率TD-SCDMA系统主要分为1W、2W、5W和10W干线放大器。主要指标:发射功率、传输方式、噪声系数、线性指标、动态范围、接收机灵敏度、开关时间准确度、功放启动灵敏度、功放开关同步控制功能、射频开关调整能力、开关时间抗外界干扰能力、输入输出特性、ALC、传输时延、带外增益、杂散发射、输入互调、收发隔离度等参数。馈线室内覆盖用的馈线基本上只有3种7/8（普通）,1/
10、2英寸（普通）和1/2(超柔)，它们都是同轴电缆，由于微波信号只在同轴电缆的外导体的内表面与内导体的外表面上传导，所以7/8英寸的电缆由于内导体较粗，而且都是空心的，而1/2的内导体由于较细所以就是铝的，并在内导体上镀一层铜，有利于信号传递。根据表皮的不同材料有区分有阻燃和普通2种。,11,天线天线的主要指标：包括增益、波束带宽、频段范围、前后比、极化方式和驻波比等增益：特定天线和理想点源天线在覆盖区内电场强度的差值（dBi）；一般全向天线为2dBi左右，板状定向则有：418dBi等不等。波束宽度：是指定向天线在辐射的方向上左右各比典型值下降3dB（一般为3dB）的这个范围和天线之间形成的夹角
11、，也称为半功率角。比如有65度、45度、120度、360度等。前后比：指的是定向天线辐射方向前瓣最大值和辐射的反方向30内后瓣最大值（背面）电场强度的比值。极化方向：一般陆地移动通信只有垂直和水平和45双极化3种。驻波比：指的是天线输入口的匹配能力，是衡量天线工艺和质量水平的重要标致。一般小于1.5。无论是发射天线还是接收天线，它们总是在一定的频率范围（频带宽度）内工作的，天线的频带宽度有两种不同的定义，一种是指：在驻波比 1.5 条件下，天线的工作频带宽度；另外一种是指：天线增益下降 3 分贝范围内的频带宽度。在移动通信系统中，通常是按前一种定义的，具体的说，天线的频带宽度就是天线的驻波比S
12、WR 不超过 1.5 时，天线的工作频率范围。一般说来，在工作频带宽度内的各个频率点上,天线性能是有差异的，但这种差异造成的性能下降是可以接受的。,12,合路器和电桥作用：合路器的主要作用是将几路信号合成起来.工作机理：双频合路器的工作原理类似于双工器,但要求被合成的信号不在同一频段范围内,比如GSM网和TD-SCDMA网。而且双频合路器具有插损低和隔离度大(大于7090dB)等特点,13,室内分布系统设计要求,14,15,不同信源对机房的要求,对于微蜂窝信源，需要1mX1m便于施工和维护的可用墙面，用来将微蜂窝挂在墙上，同时还需要220v交流电源和适于安装GPS的位置；对于直放站信源，需要1
13、mX1m便于施工和维护的可用墙面，用来将直放站挂在墙上，同时还需要220v交流电源；对于RRU信源，机房需要分为两个方面加以说明。RRU部分，需要1mX1m便于施工和维护的可用墙面，用来将RRU挂在墙上；宏基站或者基带池部分除48V电源、传输设备外，还需考虑1个TD室内分布信源机架的位置。对于维护空间，TD-SCDMA基站设备与机房内其他设备或墙体之间，应留有足够的维护走道空间、设备散热空间，在设备型号未确定的情况下，空间尺寸和承重按下述考虑：基站设备前面板空：大于600mm；基站设备后面板空：大于100mm。1个TD-SCDMA机柜占地面积按600600(mm)考虑。新增TD设备机架重量暂按
14、180kg考虑。机房高度：大于2.6米机房地面负荷=600kg/m2，或经过承重核算达到设备安装要求。,16,信源输出功率设计要求,TD-SCDMA室内分布信源采用PCCPCH信道功率进行功率预算，微蜂窝、RRU以及宏基站作为信源，按照33dBm输出总功率，微蜂窝和RRU以及宏基站PCCPCH信道按照27dBm进行功率预算。直放站根据不同情况，100%负载有源设备输出功率需要回退9dB功率余量，50%负载有源设备输出功率需要回退6dB功率余量，若考虑三载频组网，输出功率需要回退5dB功率余量，共14 dB功率余量。,17,例如直放站输出功率为40dBm，那么对应的输出功率按照如下方法计算：,1
15、8,信源传输需求,在设计中，微蜂窝、RRU以及宏基站为信源，3载波配置TD-SCDMA信源目前需要2个E1，在升级为HSDPA后，则需要3个1E；1载波TD-SCDMA信源需要1个E1，在升级为HSDPA后，则需要1个1E。在新的设计方案中我们在传输这块增加了无线光缆路由设计资料，添加了传输光纤使用情况，光缆路由情况以及设备铅芯利用情况，方便了在室内光缆布放时的清晰度。,19,干放设计要求,干放的工作原理是直接耦合基站信号，经过高线性功放放大、滤波器滤波，最后通过室内分布系统进行覆盖，从而实现良好的室内覆盖效果。在设计中，可以根据链路预算采用1W、2W、5W、10W的干放。为了满足TD-SCD
16、MA的业务需要，100%负载有源设备输出功率需要回退9dB功率余量，50%负载有源设备输出功率需要回退6dB功率余量，若考虑三载频组网，输出功率需要回退5dB功率余量，共14 dB功率余量。在保证原有GSM覆盖范围不变且GSM干放数量不变的情况下，TD-SCDMA若采用相同数量干放，则要求TD-SCDMA干放功率比GSM干放高10dB。TD-SCDMA若使用与GSM相同功率的干放，则约需要4倍GSM干放数量的干放。,20,天线口功率要求和覆盖半径,对于TD系统，采用“小功率，多天线”方式进行覆盖，天线口功率在05dBm，在部分场合为更好的满足数据业务需求，可适当减少单个天线的覆盖范围，增加天线
17、进行覆盖，天线口功率也可达到7dBm。在可视环境下，如商场、超市、停车场、机场等，覆盖半径取815米。在多隔断的情况，如宾馆、居民楼、娱乐等场所等，覆盖半径取410米。,21,无源器件改造要求在无源器件（天线、功分器、耦合器）改造过程中，考虑到TD-SCDMA、WCDMA系统：无源器件频率范围必须满足8852400MHz。再考虑WLAN系统的合路：无源器件工作频率范围必须满足8852500MHz。天线和无源器件的增加由于TD-SCDMA系统频率较高，空间损耗较大，绕射能力差，通常需要在2G的基础上进行天线分裂，增加天线数量由于前期建设的GSM网络天线口功率较高（一般在10dBm左右），单个天线
18、覆盖半径大，一般在20米左右，所以在改造过程中，需要视环境增加天线进行覆盖，当然也同时需要增加分路器等器件。,22,馈线的改造要求,23,各种馈线在不同频段内的损耗指标如下：,可以看出2000MHz的损耗与900MHz的损耗相差较大，在1.9GHz的频率以上一般不采用8D和10D馈线，建议馈线改造按以下要求：原有GSM分布系统平层馈线中长度超过5m的8D/10D馈线均需更换为1/2馈线；主干馈线中不使用8D/10D馈线。原有GSM分布系统平层馈线中长度超过50m的1/2馈线均需更换为7/8馈线；主干馈线中长度超过30m的1/2馈线均需更换为7/8馈线。考虑到在进行馈线改造所产生的馈线与接头的增
19、加成本的控制，更换下来的1/2馈线与接头可以用于更换8D/10D馈线。,电梯覆盖设计要求,八木天线不能在8902500MHz的宽频段内工作，原因是在高频段八木天线衰减量太大，失去高增益的优势，需要将原八木天线替换为两个不同频段的定向壁挂天线，如下图所示：,24,天线口功率采用0dBm5dBm，板状定向天线增益为7dBi，边缘场强为-85dBm，那么每一个天线的覆盖距离在15m左右，即5层楼的高度。也就是在电梯覆盖中，每5层楼需要架设一个板状天线。,对电源配置的要求,由于停电导致信号中断，现建设站点所有条件增加后备电源的则都需新增加后备电源设备电源基本可分为本地电源安装和汇聚点远供电源安装两类,
20、25,覆盖单元解决方案-本地电源方案安装示意图,26,覆盖单元解决方案-汇聚点远供方案,27,覆盖单元解决方案-说明,覆盖单元安装有开关电源及蓄电池，满足本点设备的同时可以考虑给相邻的覆盖单元点供电电源及纤芯分配箱负责设备电源的二次分配和光缆纤芯的成端，跳接等（也可安装传输设备）除设备的输出馈线外，建议其余线（电池线、设备电源线、尾纤、设备接地线）都纳入线槽走线如果直流改造后还有交流设备，通过逆变模块对该设备供电,28,29,后备电源配置说明：,说明：室分厂家通常使用系统容量120180A的壁挂开关电源，蓄电池采用100-200AH的12V的铅酸电池；新建电源系统应采用直流48V系统，对于改造
21、后站点的交流设备，可采用逆变器转换后进行供电。,电源系统容量按照远期负荷配置。整流模块配置数量按照近期配置，即整流模块的总容量按设计电流+蓄电池的0.15C10均充电流之和确定。数量为总设计电流蓄电池的0.15C10均充电流之和除以模块容量向上取整。整流模块配置数量不考虑N+1冗余，总模块数量不少于2只直流电源应具备二次下电功能，SDH、PTN、模拟量监控设备应由二次下电分路供电，每个设备主备用各1路。覆盖端后备蓄电池组宜采用12V阀控式铅酸蓄电池组，容量应以满足后备时间为准；站址单元可根据实际要求采用2V阀控式铅酸蓄电池组站址单元采用模拟量监控，一般应列入动力环境监控系统；覆盖单元的后备电源
22、由于不具备传输资源，可考虑采用小电源监控终端实现监控站址单元的交流电源引入要求引入一路不小于三类的市电电源，交流引入开关宜从大楼的配电房内引接，最低不低于大楼二级配电箱引接；覆盖单元交流电源引入要求引入一路不小于三类的市电电源，交流引入开关宜从楼层一级配电箱内引接，最低不低于二级配电箱引接。,30,覆盖单元电源和纤芯二次分配单元,功能上满足电源和纤芯的二次分配电源分配考虑每个设备点至少6路，采用空开光缆在这个单元内成端集成ODF模块箱体尺寸建议跟光纤远端机的相仿，内部安装尺寸按19英寸标准，方便ODF模块、分光器、楼层交换机安装经过测算可以实现，但需找厂家定制,31,站址单元跟覆盖单元光缆的连
23、接方式,星型连接：,对于小区或者平面覆盖的市场宜采用此类连接方式优点：结构简单，纤芯资料管理清楚，故障相互影响小；缺点：光缆布防路由会重复,站址单元跟覆盖单元光缆的连接方式,链型连接：,对高层站点宜采用链型连接优点：光缆布放路由不会重复缺点：光缆种类多，成端量较大，结构复杂，纤芯管理复杂，故障处理环节较多,站址单元跟覆盖单元光缆的连接方式,在实际设计中可以结合两种方式灵活混合使用考虑现有业务跟后续综合业务接入需求，建议每个覆盖单元到站址单元纤芯为12芯（因为后续综合接入业务为裸线业务需考虑一定纤芯，覆盖单元的纤芯达到了覆盖楼层的目的）无独立机房的如果满足上述要求到基站侧的光缆纤芯要求会比较大，可以考虑基站到第一个接入覆盖单元点的纤芯按1：2收敛布放光缆需采用防鼠光缆，布放时每个成端点需留3-5米的余缆（以便后期维护）类似于福田市场的这类接入方式，垂直楼层间设备纤芯的连接可采用集成铠装防鼠跳纤，既能考虑施工的方便性、跳纤的安全性，也能考虑适当的备纤，方便故障处理,34,为便于施工队伍的设备安装以及相关布局美观，在设计方案中新增远端机设备安装图纸，规范的设备安装图纸如下：,35,36,感谢聆听！,
