移动通信室内覆盖工程设计3

移动通信室内覆盖工程设计讲义工程技术部胡少波GSM：Global System for Mobile Communication （全球移动通信系统 ）GSM系统组成：基站子系统（BSS）、网络子系统（NSS）、操作与支持子系统（OSS）、移动终端（MS）GSM的工作频段：上行：890-915MHZ（中移动：890-909MHZ，中联通：909-915MHZ）下行：935-960MHZ（中移动：935-954MHZ，中联通：954-960MHZ）GSM简介GSM900的双工间隔：45MHZ 载波间隔：200KHZ共有124个载波：中移动（1-95）中联通（96-124）GSM的接口：A接口：MSC与BSC，Abis接口:BTS与BSCB接口：MSC与VLRUm接口：BTS与MS空闲状态下手机显示的是驻留小区的BCCH 信道的接收电平，通话状态下手机显示的是服务小区 TCH 信道的接收电平。 1-1、什么是室内覆盖 室内覆盖是针对室内用户群、用于改善建筑物内移动通信环境的方案。 其原理是利用室内天线分布系统将移动基站的信号均匀分布在室内每个角落，从而保证室内区域拥有理想的信号覆盖。 一、室内覆盖系统1-2、室内覆盖产生的原因1、室内移动通信环境有太多需要完善的地方2、覆盖方面，由于建筑物自身的屏蔽和吸收作用，造成了无线电波较大的传输衰耗，形成了移动信号的弱场强区甚至盲区；3、容量方面，建筑物诸如大型购物商场、会议中心，由于移动电话使用密度过大，局部网络容量不能满足用户需求，无线信道发生拥塞现象; 4、质量方面，建筑物高层空间极易存在无线频率干扰，服务小区信号不稳定，出现乒乓切换效应，话音质量难以保证，并出现掉话现象。乒乓效应（中部）盲区、弱信号区(电梯、地下室)网络繁忙(大型商场、展览中心)孤岛效应（顶部）1-3、室内覆盖是怎样实现的实现室内覆盖的技术方案可分为有线接入和无线接入： 1-3-1有线接入方式 以微蜂窝作为信号分布系统的信号源。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。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. 以宏蜂窝基站作为信号分布系统的信号源。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，且需有传输通路，建设周期长。 1-3-2无线接入方式 利用施主天线空间耦合(无线直放站)或利用耦合器件直接耦合存在富余容量的基站信号(光纤/移频)，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。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重要的角色。直放站作信源接入信号分布系统的几种应用方式： 1、无线直放站(通过直放站的施主天线直接从附近基站接收信号) 2、光纤直放站(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)3、移频直放站 近端机：900MHZ 1800MHZ远端机：1800MHZ 900MHZ1800MHZ1-4、室内覆盖的组成 室内覆盖系统主要由信号源和信号分布系统两部分组成。 1-5、室内覆盖系统的分布方式1-5-1. 无源天馈分布方式 没有有源设备所以故障率低、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。信源输出功率大时，无源系统可应用于大型室内覆盖工程，如大型写字楼、商场、会展中心等；信源功率较小时，无源系统仅应于小范围区域覆盖，如小的地下室、超市等。如下图：1-5-2. 有源分布方式 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。 1-5-3. 光纤分布方式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。 1-5-4. 泄漏电缆分布方式 通过泄漏电缆传输信号，并通过电缆外导体的一系列开口，在外导体上产生表面电流，从而在电缆开口处横截面上形成电磁场，这些开口就相当于一系列的天线起到信号的发射和接收作用。它适用于隧道、地铁、长廊等地形。 信号发射方向隧道侧壁2.8m正视图泄漏电缆1-7、室内覆盖设计参考数据设计参考数据手机接收电平Po+Gt-L其中Po是传输信号输出功率，Gt天线增益，L是链路损耗。L=Ls十LzLdLd为多径损耗；Lz为阻挡损耗；Ls为自由空间损耗。自由空间的电波损耗为Ls（dBm）=201g（4dfc）201g（4C）201g（f）201g（d）其中：d为传输距离，单位为kmf为电波频率，单位为Hz，取890960MHz（取900MHz）c为光速，取3108ms多径损耗取10dB 1-7、室内覆盖设计参考数据不同距离的损耗如下： 距离1m5m20m25m损耗31.5dB45.48dB57.52dB59.46dB普通大楼建材和结构的平均阻挡损耗：材料类型混凝土墙混凝土楼板天花板金属隔段损耗1015dB1520dB18dB5dB材料类型钢筋混凝土墙普通木门电梯拐角损耗20dB4dB25dB3dB室内分布建设流程室内分布系统的建设总体可以分为勘测、设计、施工、开通测试等四个个阶段。 准备工作勘测设计施工调试测试勘测是由技术人员对建筑物内的无线信号进行测试，确定工程选点。整个工程的发起阶段。 1)测试工具配置测试手机手提电脑测试软件激光测距仪：红外线测距仪、卷尺。GPS定位系统照相机2)勘测要求基本要求：勘测设计前必须有建设单位签发的业主联系函、设计委托函设计单位必须提供详细的勘察设计计划勘测过程必须由监理公司监督勘测后承建单位必须形成勘测纪要勘测内容及无线数据分析测试内容覆盖站点名称覆盖站点的地理位置（站点详细地址、经纬度、周围建筑环境描述等）建筑楼宇高度、层数、建筑总面积和建筑结构（内部环境描述）等对建筑物进行功能结构分割（标准层、裙楼层、地下层等），并分别对面积（单层面积）和功能方面进行描述需要覆盖区域面积描述（楼层、总面积等）要求提供建筑设计平面图（蓝图）、建筑剖面图。楼宇通道、楼梯间、电梯间位置和数量电梯间共井情况、停靠区间、通达楼层高度及用途等电梯间缆线进出口位置施主天线安装位置、主机和干放安装位置电气竖井、位置数量、走线位置的空余空间房内部装修情况，天花板上部结构，能否穿线缆，确定馈线布放路由覆盖系统用电情况的调查，微蜂窝机房用电，有源系统用电等大楼防雷接地、接地网电阻值、接地网位置图、接地点位置图覆盖目标的设计提供无线参数和工程参数，数据内容包括：选取覆盖目标施主基站施主基站的小区结构、话音信道数（容量）基站的BSIC、小区号、小区的CGI、BCCH、载频数、载频号跳频方式邻区关系定义切换门限数据功率控制数据小区话务量统计数据覆盖目标路测采集无线环境数据并做相应的分析GSM900MHZ系统DCS1800MHZ系统无线环境测试（接收场强、通话质量、FER、TX、切换成功率、掉话率等）CDMA800MHZ系统无线环境测试（导频号、Ec/Io、Rxlev、F_FER、TX_POWER、切换成功率、掉话率等）数据的分析需提供以下信息：覆盖目标的当前无线网络情况（明确盲区范围、乒乓效应区域、孤岛效应区域、漫游信号区域；统计接通率、掉话率、切换情况等）一旦拟用微蜂窝系统覆盖站点，则路测结果应能指示哪些基站信号可能对微蜂窝系统造成干扰影响根据现有无线环境判断是否存在移动G网对联通G网干扰现象 1、对于独立的中小型建筑一般采用信号源加无源天馈分布系统的方式 2、对于独立的中大型建筑一般采用信号源、干线放大器加无源天馈分布系统的方式 3、对于有多个建筑组成的建筑群建议主干路采用光纤分布方式，支路采取无源天馈分布方式4、空旷、密闭的地区如地下停车场、地下超市、酒吧等，由于不存在泄漏问题，为降低造价应采用少天线、大功率的方式，一般采用全向天线安置在中心位置，对狭长地区采用定向天线。5、空旷、易泄漏的地区如商场、饭店大堂，尽量在中心区安装全向天线，输出功率要小。或采用定向天线从建筑物的边缘向里覆盖。或使用泄漏电缆。6、住宅塔楼采用在公共走廊安装全向（或定向）天线，采用较大功率输出的方式。 7、结构复杂、隔间较多的建筑如写字楼、饭店等采用多天线、小功率方式，使用全向天线，放置在走廊里。8、电梯采用电梯井道内加定向天线或电梯口加全向吸顶天线的方式。9、对于密集的矮层板楼（3层以下信号不好），可以采用在每一个楼的外侧面安装定向天线覆盖对面建筑的方式解决，从室外解决室内覆盖问题，可以大大降低费用。10、对于小型盲点采取小功率直放站加一两面室内天线解决。 1-9、分布系统设计思路在工程设计中一般遵循先做局部，再做整体的设计原则。具体的思路如下： （1）先确定覆盖区域，将覆盖目标按功能不同和电磁环境不同，分成若干个不同覆盖区域，特别要注意那些话务繁忙区域；（2）在各个覆盖区域内确定安装天线类型、安装位置和数量，并确定馈线路由和长度；（3）根据各天线覆盖范围的无线环境，来确定边缘覆盖场强，从而推算出天线口输出功率，为了方案规划更加准确，往往击破要对这些区域进行覆盖模拟测试；（4）根据覆盖层数、天线数量、馈线和无源器件等的损耗计算出该区域所需的最低输入功率；（5）根据信源提供输出功率及各区域需要的最低输入功率，进行功率分配平衡；（6）计算整个系统的噪声系数，天线口下行最大发射功率及上行最小接收信号电平，进行系统上下链路平衡计算。多系统合路(POI) 随着地铁、大型展馆、大型建筑群的出现，室内分布系统也出现新的特点。 多运营商、多种通信制式共用信号分布系统成为被广泛应用的解决方法。 POI是多系统共用信号分布系统中不可缺少的关键设备。是多系统共用信号分布系统中不可缺少的关键设备。POI是信号公共的输入输出平台。是信号公共的输入输出平台。 多频段、多系统的信号共路双向或单向传输 同频段、同系统的多运营商信号共路双向或单向传输 二、直放站工程设计2-1、直放站产生的背景 如果新建一个移动基站成本过于昂贵，所以，直放站的技术就应运而生，成为一种经济、实用的解决方案。 直放站也称转发器或中继器，它实际上是一种双向信号放大器。 直放站与基站收发信机不同，它没有基带处理电路，不解调无线射频信号，仅仅是双向中继和放大射频信号。因此利用直放站主要是扩大无线覆盖范围和补充盲区的覆盖，它不能增加系统容量，但可以将容量资源均衡地分散或集中到需要覆盖的区域。直放站的应用范围可分为如下几类：v扩大服务范围，消除覆盖盲区，如山丘、建筑物、树林等阻挡物而形成的信号盲区；v在郊区增强信号功率，扩大郊区站的覆盖；v沿高速公路架设，提高效率并降低成本；v解决室内覆盖，如大型建筑物内、地下商场、车库、地铁、隧道等具有高度屏蔽效果的信号盲区；v将空闲基站的容量资源疏导到其他覆盖区内v其他因屏蔽不能使信号直接到达的区域等。2-2、直放站的构成2-2-1、选带直放机的内部结构电源模块电源模块稳压电源稳压电源AC220VDCAC220VBSMS930954MHzUP LINKDOWN LINK选频单元PP选频单元避雷器避雷器885909MHz双工滤波单元施主天线低噪放高功放双工滤波单元低噪放高功放覆盖天线监 控 单 元2-2-2、选频直放机的内部结构MT低噪放低噪放DOWN LINK 功分器功分器DUP2 功分器功分器DUP1DTRC1UP LINK监 控 单 元Card Phone选频模块选频模块选频模块选频模块选频模块选频模块选频模块选频模块功放功放合路单元合路单元低噪放低噪放2-2-3、光纤直放机的内部结构RF-out低噪放功放RF-in 光纤直放机（远端）光模块光模块近端单元RF-inRF-out重发端重发端施主端施主端光纤光纤双工器双工器2-2-4、干线放大器的内部结构双双工工器器双双工工器器下行下行上行上行监控主板电源重发端重发端施主端施主端功放功放低噪放低噪放2-3、直放站的工作过程2-3-1、上下行信号的处理： 直放站工作时首先是经施主天线接收来自基站的信号，该信号进入双工滤波器滤除带外的无用信号后，再由低噪放大器将信号放大。为了能够得到比较纯净的信号，有时还可能采用中频滤波的方法对接收信号进行变频（最常见的是变至70MHZ）。在中频频率上经10MHZ带通滤波和中频放大后，又变回到原来频率，进入功率放大器，放大至所需要功率由重发天线输出。 上行信号同下行信号的处理过程相似，但只是频率不同，移动台信号经由重发天线接入并经相应的放大处理后，再由施主天线送到施主基站 注：如果采用的射频双工滤波器具备较好的滤波特性，也可以不采用中频处理技术。2-3-2、直放站主要模块及其功能（1）双工滤波器（DPX） 双工滤波器的作用是保持收/发信号之间的隔离度并滤除杂波信号，射频双工器一般采用腔体的方式构成。滤波器的性能对于杂散辐射、带外抑制以及相邻波道抑制都是很重要的。 当单纯采用射频滤波器方式，接入中频声表面波滤波电路后，需增加相应的处理电路。（2）低噪声放大器（LNA） 在直放站中，上、下行信号首先都要经低噪声放大器（LNA）放大，LNA具有良好的放大微弱信号的能力。（3）功率放大器 功率放大器是直放站的重要部件，其主要功能是把要转发的信号放大到需要的输出功率，为保证输出信号质量，功率放大器应工作在线性放大区。（4）监控单元 为确保直放站的工作正常和及时发现设备的问题，并能将直放站的工作情况汇总至网管中心，在直放站内一般均设有监控单元。监控单元可以检测直放站内部各个部件的工作情况、参数变化情况并能够对主要参数进行设置。通过无线Modem，还可将信息传至远端直放站网络监控系统。（5）电源 大部分直放站使用交流电源，同其他设备共站时也可能使用直流电源，在经常断电的区域，还可采用蓄电池浮充的电源，可配备蓄电池，在一些能源短缺的偏远山区还可使用太阳能电源或风力电源等。 2-5、移频直放站施主基站施主基站基站覆盖盲区基站覆盖盲区覆盖天线基站覆盖盲区基站覆盖盲区覆盖天线基站覆盖盲区基站覆盖盲区覆盖天线移频传输天线移频远端机移频传输天线移频近端机施主天线无线接入移频近端直无线接入移频近端直放站原理框图放站原理框图施施主主端端重重发发端端监控主板监控主板电源电源0.9 GHz低噪放1.8GHz功放1.8GHz滤波器0.9GHz功放0.9GHz滤波器0.9GHz双工器1.8GHz双工器变频选带/选频变频选带/选频1.8GHz低噪放有线接入移频近端直有线接入移频近端直放站原理框图放站原理框图施施主主端端重重发发端端1.8GHz功放1.8GHz滤波器0.9GHz双工器1.8GHz双工器监控主板监控主板电源电源变频选带/选频变频选带/选频1.8GHz低噪放0.9GHz滤波器施施主主端端重重发发端端1.8GHz低噪放0.9GHz功放0.9GHz滤波器1.8GHz功放1.8GHz滤波器1.8GHz双工器0.9GHz双工器监控主板监控主板电源电源变频选带/选频变频选带/选频0.9GHz低噪放移频远端直放站原理移频远端直放站原理框图框图 直放站种类作用特点应用范围室外型无线宽带直放站通过该设备对所在地基站与移动用户之间的射频信号进行接收和转发， 并对工作频段内指定的基站信号进行带通放大， 对其它无关的信号则滤除抑制， 增强上下行信号场强， 扩大基站覆盖范围。A. 采用空间信号直放方式,为透明信道。B. 工程选点需考虑收发天线的隔离C. 设备安装简单D. 投资少、见效快，无需使用传输电路E. 工作带宽较宽,一般在 2M-19MHZ 之间.F. 不受施主小区的载波数,跳频方式和扩容限制.G. 互调干扰和噪声电平较大H. 主机增益大, 但每载波输出功率小, 覆盖范围也较小适用于施主小区的载波数较多且施主基站采用了高频跳频技术的边远村镇和公路.室外型无线选频直放站通过该设备对施主基站与移动用户之间的射频信号进行接收和转发， 并对施主基站信号进行载波选频放大， 对其它无关的信号则滤除抑制， 增强上下行信号场强，扩大基站覆盖范围。AD 点同上E. 工作带宽为 200KHz.F. 只对选定的载波进行放大, 一般可放大 14 个载波信号,最多 8 个. 载波数越多, 价格越贵.G. 受施主小区的载波数,跳频方式和扩容限制.H. 互调干扰和噪声电平较小I. 主机增益大,每载波输出增益较大, 覆盖范围也较大适用于施主小区的载波数较少且施主基站没有采用高频跳频技术的边远村镇公路.室外型光纤直放站通过该设备对基站与移动用户之间的射频信号通过光纤传输进行接收和转发，并对工作频段内指定的基站信号进行放大， 对其它无关的信号则滤除抑制，增强上下行信号场强， 扩大基站覆盖范围。GSM 光纤直放站也分为宽带和载波选频两种。A. 采用基站直接耦合方式，经光纤中继设备将信号传输到远端覆盖区。GSM 光纤中继距离在 20 公里以内。B. 输出信号频率与输入信号频率相同，透明信道。C. 不存在直放站收发隔离问题，选点方便。D. 价格较高, 需要租用或自行铺设光纤.E. 主机增益较小。G 互调干扰较小，噪声电平较大H. 一个光中继设备可同时与多个覆盖端机连接，覆盖范围较大适用于无法安装无限制放站的边远村镇和公路，还可用于将空闲小区的信号引入高话务区，进行话务分流。各类直放站的特点1、勘测工具的准备： 测试手机、指南针、望远镜、GPS、照相机、地图、卷尺、笔记本电脑、定向天线、信号发生器2、勘测图纸： 标准层非标准层楼层的图纸，电井及走线路由，电梯运行区间等3、勘测项目： 记录站点及周围的地形、地貌和建筑物内部结构等信息 直放站目标覆盖区情况 直放站的供电、接地情况 用路测设备测试站点的原始场强和施主信源质量 物业主联系人和联系方式一、勘测前的准备工作一、勘测前的准备工作: : 三、工程设计 根据覆盖区域的具体情况，空间自由损耗等预测天线根据覆盖区域的具体情况，空间自由损耗等预测天线的覆盖距离，根据模拟测试的数据，确定天线口输出的覆盖距离，根据模拟测试的数据，确定天线口输出功率以及主机的输出功率。功率以及主机的输出功率。覆盖前的预测及模拟测试覆盖前的预测及模拟测试模拟测试模拟测试功率估算例：XX写字楼楼高7层，1-3楼层结构相同，4-6楼层结构相同，7层为办公室。现以此站点为例对该站点进行功率估算。天线口输出电平：8dBm，馈线损耗：2dBm，器件损耗：6dBm，本楼层功率估算需要：8+2+6=16dBm由于4-6楼为标准层：馈线损耗为：1dBm器件损耗：5dBm因此到4-6楼所需功率：1+5+16=22dBm到7楼所需功率：12dBm到1-3楼所需功率：23dBm到1-3楼、7楼、4-6楼的线损：2dBm；器件插入损耗：5因此，可以估算主机输出功率：23+2+5=30dBm器件的选择及天馈线安装所需材料：四功分1个、馈线70米器件的选择及天馈线安装所需材料：耦合器2个、二功分1个、馈线45米天线功率控制建议电梯：天线功率控制建议楼层：5F以下大堂天线的定位：天线的定位： 由于重发天线是定向角度天线，直放站站址最好选在盲区外，靠近盲区边沿（根据现场条件确定，通常大约50-200米）。如图1。如果选在盲区内（如图2），则不能达到最佳覆盖效果天线的定位：天线的定位： 直放站覆盖城市边缘的密集住宅区时，应避免在楼群的正面选点（如图3），因为信号要直接穿透靠前的楼房，才可覆盖到后面的区域，由于信号在穿透过程中衰减很大，信号强度将会很弱。如果从高楼的侧面覆盖（如图4），信号可以从楼与楼之间的空隙穿过，并借助反射达到很好的覆盖效果。施主天线位置的选择施主天线位置的选择 信号源：要求信号源纯、稳定和足够强室外覆盖：10dB（主小区比邻小区强10dB）室内覆盖： 6dB（主小区比邻小区强6dB）施主天线的选取原则：1、天线安装点与施主基站相距不能太近，因为这样会导致直放站输入信号太强，造成输出信号超过ALC门限，另一方面又使施主基站接受到的直放站上行噪声电平太高，干扰基站引起掉话增加。不过这个问题可通过在直放站输入端加衰减器来解决。2、避免天线安装点与基站之间无视通，天线接收到的信号为反射信号，不稳定，在室内使用时由于多径衰落等而掉话。3、避免室外天线太高，接收到多小区信号。 （1）无起主导作用的小区，“乒乓效应”掉话。（2）有起主导作用的小区，但信号质量不好，不能通话，大量同频，邻频干扰（10层以上）。4、一般选用方向性较好、增益不太高的八木天线。 收发隔离度，即信号从直放站前向输出端口至前向输入端口（或者从反向输出端口至反向输入端口）的空中路径衰减值，其大小直接影响着直放站的增益配置，在确定天线位置后，一定要测量隔离度。直放站前向输出功率比反向输出功率大，主要考虑前向链路的收发隔离度。收发隔离度分为水平隔离度和垂直隔离度。 水平隔离度水平隔离度LhLh用分贝表示公式如下用分贝表示公式如下： Lh=22.0+20log10(d/)-(Gt+Gr)+(Xt+Xr) (1)其中： 22.0为传播常数d为收发天线水平间隔（单位：英尺）为天线工作波长（单位：英尺）Gt、Gr分别为发射和接收天线的增益（单位：dB）Xt、Xr分别为发射和接收天线的前后比（单位：dB）4、收发隔离度计算收发隔离度计算 垂直隔离度垂直隔离度LvLv用分贝表示公式如下：用分贝表示公式如下： Lv28.0+40log10(d/) (2)其中： 28.0为传播常数 d为收发天线水平间隔（单位：英尺） 为天线工作波长（单位：英尺） 按照工程设计要求，隔离度L（dB）应大于直放站最大工作增益Gmax约10-15dB。现取LGmax=12dB，考虑通常情况下直放站最大工作增益G=90dB，故L应不小于102dB，取f=900MHz，Gr=20dB，Gt=10dB，Xr=45dB，Xt=40dB， 由式（1）计算，天线间最小水平距离应为20米， 由式（2）计算，天线间最小垂直距离应为22米。 以上为收发天线隔离度的工程计算值，在实际施工应视具体情况加以必要调整，以最大限度满足现场对隔离度的要求。 图5为收发隔离度与水平放置和垂直放置的两天线空间距离的关系曲线（f=900MHz,Gr=5dB）收发天线隔离度的计算如下图所示：隔 离 度：I = F/BD + LW + F/BP + LP 空间传播损耗：（D为两天线间距离，单位为km）收发隔离要求：ERP-I ERP - PRX施主天线前后比F/BD覆盖天线前后比F/BP建建 筑筑 物物ERPPRX障碍物损耗障碍物损耗LW隔离度：I = F/BD + LW + F/BP + LP 传播损耗：30米 = 23 + 15 + 25 + 62 LP = 92.4+20 lg（0.03） = 125dB 62dB PRX ERP - I PRX 42.4 - 125 = -82.6dBm (即来自基站的信号电平不能小于-82.6dBm)F/BD 23dB1.8米抛物面天线建建 筑筑 物物ERP = POUT + GT- LL = 29 + 15.5 - 2.1 = 42.4dBmPRXLW：15dB POUT -主机功放输出 GT -覆盖天线增益 LL - 馈线损耗F/BP 25dB角反射天线天线隔离度计算举例说明1. 在覆盖天线馈入一个不用信道的信号PT，通常将PT电平调为0dBm2. 然后用综合测试仪测量施主天线接收下来的信号电平PR 隔离度 I = PT - PR 放大器正常工作的条件：G（放大器增益）+10dBI（隔离度）ERPPRX障碍物损耗障碍物损耗LWPRPTGP天线隔离度的测试方法将施主天线连接到GSM信号发生器上，重发天线连接到频谱仪上。在GSM信号发生器上产生频率为890.00MHz，输出功率为PA=0dBm的GSM信号。在频谱仪上设置中心频率900.00MHz，信道带宽设置为200KHz，测量频谱仪上收到的信号功率，记为PB。 隔离度LISO（dB）= PA- PB 例：频谱仪读数为-90dBm，则 LISO=0dBm-（-90dBm）= 90dBv为了满足收发天线隔离度的要求，安装收发天线时应注意：1、收发天线应选用方向性好、前后比高的定向天线；2、收发天线应尽量背对背，距离尽量远；3、收发天线间最好有阻碍物来加大隔离，所以收发天线中一般有一面在建筑物的墙边安装，利用建筑物做阻碍。4、收发天线尽量不要安装在同一水平面上，所以安装收发天线一般是一高一低，增加收发天线间的垂直距离。直放站的上行噪声要求：Nf-Lp-120Lp=39-(-50)=89Nf -120+89=-31四、设计方案介绍高层居民楼覆盖探讨可采用室内分布系统覆盖地下室、电梯等盲区，但覆盖房间内困难较大：1、居民不同意在房间内装天线，只能装在楼梯间内，房间内空间很大，一般为铁门，天线以符合国家标准的最大功率输出，透过铁门或承重墙后，经室内空间的衰减到达窗边时，场强低于-70dBm，窗边室外信号经常高于50dBm，参数调整难度大； 2、居民楼的楼道多为水泥顶，无吊顶，电缆走线只能采用明线穿管方式，影响美观，物业协调难；3、逐层走线工程量大，投资大，而话务量相对较小，成本回收难从窗外覆盖房间的几种尝试1、从高层对面的建筑物适当位置安装室外天线；2、利用现有宏蜂窝基站，调整天线角度或增加定向天线进行覆盖；3、沿高层居民楼的窗边下水管或楼中央天井墙壁安装泄漏电缆光纤直放站信源的选择：方案技术可行性、合理性标准v系统中建议最少应采用2条主干，较大的分布系统可采用4条或多条主干对建筑物进行分高低层，分主附楼，分区域覆盖，各主干覆盖区域相对独立；c.对分支路由避免采用多级功分；v审核系统原理图，分析功率分配均衡情况、对信源设备以及有源干放、微蜂窝干放的输出功率利用是否合理：a.避免采用多级干放（原则上不超过三级）；b.对较大型分布系统，需增加2台（包括2台）以上普通干放的，建议采用微蜂窝干放；方案技术可行性、合理性标准v是否考虑了将来扩容，各种耦合器、功分器使用是否合理：a.方案中功分器、耦合器尽量用双（三）频器件；b.合理选择使用各种耦合度的耦合器，以保证均匀地将功率耦合到各楼层；v馈线走线是否合理、天线口功率是否达到要求，有无不符合无委会室内覆盖标准（楼层室内天线口功率15dbm,电梯井道内天线口功率20dbm）；方案技术可行性、合理性标准v天线布放位置是否合理（天线一般安装在室内中央、楼内过道交叉口、转弯处、门口等较少遮挡的区域）；v天线数量有否问题（对超大型空旷的地下层，若涉及需安装大量吸顶天线，可考虑改安装壁挂板状天线，能节省天线和投资）；v是否已考虑地下停车场出入口切换,(确保在停车场出入口室内覆盖电平高于-75dbm）；v电梯口切换（1楼电梯厅必须安装天线，除1楼、地下室外，其它楼层电梯厅基本不安装天线。采取在电梯井道内合理布放壁挂板状或八木天线解决电梯厅覆盖和切换）。方案技术可行性、合理性标准v关于电梯覆盖：a.板状天线每隔4层1根，八木天线每隔7层1根。b.尽量避免用单独的主干来覆盖电梯；c.优先考虑采用从楼层覆盖的支路耦合或功分覆盖电梯（可省功率和投资）；d.若业主不同意b的方式、则在并排的几部电梯中，采取在中间的电梯井用一路主干，电梯隔墙之间打孔。功分覆盖，相比在不共井的每部电梯布放一路主干，既不影响天线口功率，又节省大量耦合器和馈线；v关于住宅小区覆盖：a.楼层的覆盖采取在住宅小区内安装室外壁挂板状天线覆盖，原则上不在楼层内安装天线。b.电梯厅的覆盖采用在电梯井内的八木或板状天线泄漏覆盖。方案技术可行性、合理性标准v审核模拟测试图，查看模拟测试数据，分析模拟测试点的选择是否充分、合理，分析测试图与数据的关系，对照系统原理图，分析设计天线口功率是否与模拟测试效果相符合：a.方案设计的边缘场强和电梯内场强应有一定的冗余，即设计的边缘场强-80dbm，电梯内-85dbm，设计天线位置（即模拟测试点）的选择应从最边缘-80dbm开始定起，模拟测试2天线之间重叠覆盖最大损耗点应是-80dbm；b.在地下停车场出入口处一定要有测试点，并保证设计场强高于75dbm;v对耦合或扩容的分布系统，方案应有信源小区与分布系统或原有天馈系统与分布系统之间的具体连接图，并分析其正确性，合理性；方案技术可行性、合理性标准v对一些楼层因未装修或业主原因暂时未做覆盖的设计中是否已考虑，是否有预留端口，是否已在设计文件中说明；v审核是否进行全面的信号外泄模拟测试，设计方案如何控制信号外泄：a.信号外泄模拟测试点必须要确保在室外人行道上的场强低于设计最弱边缘场强3db（即83dbm）；b.适当控制低层天线口功率（设计低功率，加衰减等）；c.采用多种方向性天线（对数周期天线、吸顶定向天线、板状天线等）；d.和窗边保持最少5米距离或以樑柱等障碍遮挡;v审核方案是否已考虑扩容，是否有说明硬件更改情况并提供具体连接图；六、附录：概念分析：，、 v是一个表征功率绝对值的值，以为基准，计算公式为： （功率值）。例如果发射功率为，折算为后为例对于的功率，按单位进行折算后的值应为：（）（）。、 v以为基准，计算公式为：对应的电平为（），单位记为（分贝瓦）。例功率为时，折算为后为例功率为时，对应的电平为（） 、v以为基准电压，则电压为时对应的电平为（），单位记为（分贝微伏）。例电压为时，电平为根据功率与电平之间的基本公式，可知（），为电阻值。 在系统中正确应该是，因为其天馈阻抗为欧。 ：（电动势） 对于一个信号源来讲，是指开路时的端口电压，是接匹配负载时的端口电压 、v是一个表征相对值的值，当甲的功率相比于乙功率大或小多少个时，按下面计算公式： （甲功率乙功率）例甲功率比乙功率大一倍，那么（甲功率乙功率）。也就是说，甲的功率比乙的功率大。例英寸馈线的米传输损耗约为。例如果甲的功率为，乙的功率为，则可以说，甲比乙大。例如果甲天线为，乙天线为，可以说甲比乙小。 、v有时也会看到，它也是一个表示功率相对值的单位，与的计算方法完全一样。一般来说，是相对于载波（）功率而言，在许多情况下，用来度量与载波功率的相对值，如用来度量干扰（同频干扰、互调干扰、交调干扰、带外干扰等）以及耦合、杂散等的相对量值。 在采用的地方，原则上也可以使用替代。 、和v和是考征增益的值（功率增益），两者都是一个相对值，但参考基准不一样。的参考基准为全方向性天线，的参考基准为偶极子，所以两者略有不同。一般认为，表示同一个增益，用表示出来比用表示出来要大。例对于一面增益为的天线，其增益折算成单位为时，则为（一般忽略小数位，为）。例。例天线增益可以为（），天线增益可以为（）。 v移动GSM900的工作频段：上行：890MHz909MHz； 下行：935MHz954MHz； v联通GSM900的工作频段：上行：909MHz915MHz； 下行：954MHz960MHz；v移动GSM1800的工作频段：上行：17101725MHz； 下行：18051820MHz；v联通GSM1800的工作频段 ：上行：17451755MHz； 下行：18401850MHz；vWCDMA/CDMA2000的工作频段：上行19201980MHz； 下行21102170 MHz；vTD-SCDMA的工作频段：上行18801920 MHz； 下行20102025MHz；vCDMA800的工作频段： 上行825835MHz； 下行870880MHz。vWLAN的工作频段：24002483.5MHz。