室内分布系统设计指导书(最终版)

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室内分布系统设计指导书

目录

1 室内分布系统介绍 .............................................................................................................. 1

1.1

1.2 PHS网络现状 .......................................................................................................... 1 室内分布系统介绍 .................................................................................................... 2

1.2.1 信号源类型 ..................................................................................................... 3

1.2.2 信号分布方式 .................................................................................................. 6

1.3 室内分布系统演进 .................................................................................................. 10

1.3.1 室内分布系统共用方式 ................................................................................. 11

2 室内分布系统设计流程 .................................................................................................... 17

2.1

2.2 设计流程 ................................................................................................................. 17 初步勘查 ................................................................................................................. 18

2.2.1 初次勘察工作流程 ........................................................................................ 18

2.2.2 准备工作 ....................................................................................................... 18

2.2.3 勘察内容 ....................................................................................................... 18

2.3

2.4 技术谈判 ................................................................................................................. 19 详细勘查 ................................................................................................................. 21

2.4.1 详细勘察流程 ................................................................................................ 21

2.4.2 详细勘查工作内容 ........................................................................................ 22

2.5 方案详细设计.......................................................................................................... 22

2.5.1 设计流程如图 ................................................................................................ 22

2.5.2 分析勘察结果 ................................................................................................ 23

2.5.3 天线位置选择 ................................................................................................ 24

2.5.4 设计原理图 ................................................................................................... 24

2.5.5 输出设计文件 ................................................................................................ 25

2.6 方案提交和审核 ...................................................................................................... 27

2.6.1 设计方案审核流程 ........................................................................................ 27

2.6.2 设计方案审核注意事项 ................................................................................. 27

3 室内分布系统设计 ............................................................................................................ 28

3.1 室内覆盖场景.......................................................................................................... 28

3.1.1 室内覆盖场景分类 ........................................................................................ 28

3.1.2 室内覆盖场景模型 ........................................................................................ 29

3.2 容量估算 ................................................................................................................. 30

3.2.1 人口密度和用户密度估算 ............................................................................. 30

3.2.2 话务模型 ....................................................................................................... 31

3.2.3 话务量以及基站数量确定 ............................................................................. 31

3.3 覆盖规划 ................................................................................................................. 31

3.3.1 无线传播模型 ................................................................................................ 31

3.3.2 链路预算 ....................................................................................................... 33

3.3.3 覆盖电平设计策略 ........................................................................................ 33

3.4 天线的选择和选址 .................................................................................................. 34

3.4.1 天线的选择 ................................................................................................... 34

3.4.2 天线的选址 ................................................................................................... 34

4 多网合一室内分布系统 .................................................................................................... 35

4.1

4.2 互干扰分析 ............................................................................................................. 35 容量与覆盖分析 ...................................................................................................... 36

4.2.1 容量分析 ....................................................................................................... 36

4.2.2 覆盖分析 ....................................................................................................... 37

4.3 设备共用分析.......................................................................................................... 37

5 室内分布系统设计案例 .................................................................................................... 37

5.1

5.2

5.3 案例说明 ................................................................................................................. 37 方案概述 ................................................................................................................. 37 设计原则和设计依据............................................................................................... 37

5.3.1 共用部分 ....................................................................................................... 38

5.3.2 PHS部分 ...................................................................................................... 38

5.3.3 WCDMA 部分 ............................................................................................... 38

5.3.4 WLAN部分 ................................................................................................... 38

5.3.5 CDMA 部分................................................................................................... 38

5.3.6 GSM 部分 ..................................................................................................... 39

5.3.7 PHS信号空中同步 ....................................................................................... 39

5.4 网络总体技术指标 .................................................................................................. 39

5.4.1 PHS网络技术指标 ....................................................................................... 39

5.4.2 WCDMA网络技术指标 ................................................................................ 39

5.4.3 WLAN网络技术指标 .................................................................................... 40

5.4.4 GSM网络技术指标 ....................................................................................... 40

5.4.5 CDMA网络技术指标 .................................................................................... 40

5.5

5.6 设计依据 ................................................................................................................. 40 系统方案 ................................................................................................................. 41

5.6.1 方案简述 ....................................................................................................... 41

5.6.2 方案系统原理图 ............................................................................................ 41

5.6.3 楼层天线位置分布图 ..................................................................................... 43

5.7

6 配料清单 ................................................................................................................. 43 室内分布系统技术要求 .................................................................................................... 44

6.1 一般技术要求.......................................................................................................... 44

6.1.1 总体要求 ....................................................................................................... 44

6.1.2 兼容性要求 ................................................................................................... 45

6.1.3 干扰规避 ....................................................................................................... 46

6.1.4 电磁辐射 ....................................................................................................... 46

6.2 网络覆盖和性能指标（参考） ................................................................................ 47

6.2.1 PHS 系统指标 .............................................................................................. 47

6.2.2 3G 系统指标 ................................................................................................. 48

6.2.3 WLAN 系统指标 ........................................................................................... 48

6.2.4 GSM 系统指标 .............................................................................................. 49

6.2.5 CDMA800 系统指标 ..................................................................................... 49

6.3

6.4 设备和元器件技术指标 ........................................................................................... 50 干线放大器 ............................................................................................................. 50

6.4.1 PHS干放 ...................................................................................................... 51

6.4.2 WLAN 干放 ................................................................................................... 52

6.4.3 3G干放 ......................................................................................................... 53

6.4.4 CDMA干放 ................................................................................................... 54

6.4.5 合路器 ........................................................................................................... 55

6.4.6 其它无源器件 ................................................................................................ 58

6.4.7 设备和元器件损耗 ........................................................................................ 70

7 标识方法 ........................................................................................................................... 71

7.1

7.2

8

设备标识方法.......................................................................................................... 71 功率标识方法.......................................................................................................... 71 标准图例 ........................................................................................................................... 71

图表目录

图1

图2

图3

图4

图5

图6

图7

图8

图9

图10

图11

图12

图13

图14

图15

图16

图17

图18

图19

图20

图21

图22

图23

图24

图25

图26

图27

图28

图29

图30

图31 建筑物电磁环境模型 ................................................................................................... 2 室内分布系统结构图 ................................................................................................... 3 无源天馈分布式系统示意图 ........................................................................................ 7 有源分布式系统 .......................................................................................................... 8 光纤分布式系统示意图 ............................................................................................... 8 泄露电缆分布式系统示意图 ........................................................................................ 9 PHS单系统覆盖组网方式 ......................................................................................... 11 PHS+WLAN两网共用室内分布系统组网方式 ......................................................... 12 PHS+3G两网共用室内分布系统组网方式 ............................................................... 13 PHS+3G+WLAN三网共用室内分布系统组网方式 .................................................. 13 多网共用室内分布系统二级合路组网方式 ................................................................ 14 (PHS+3G+GSM/CDMA)+ WLAN多网共用室内分布系统三级合路组网方式 .......... 15 不同运营商的信号源合路组网方式 ........................................................................... 16 室内覆盖设计流程 ..................................................................................................... 17 初次勘查流程 ............................................................................................................ 18 技术谈判 ................................................................................................................... 19 详细勘查流程 ............................................................................................................ 21 详细设计流程 ............................................................................................................ 23 方案审核流程 ............................................................................................................ 27 系统原理图 ................................................................................................................ 42 天线位置分布图 ........................................................................................................ 43 干线放大器 ................................................................................................................ 50 干线放大器组网示意图 ............................................................................................. 51 合路器 ....................................................................................................................... 55 合路器在室内分布系统中 .......................................................................................... 55 吸顶天线 ................................................................................................................... 59 壁挂天线 ................................................................................................................... 59 八木天线 ................................................................................................................... 60 抛物面天线 ................................................................................................................ 60 编织外导体射频同轴电缆 .......................................................................................... 61 皱纹铜管外导体射频同轴电缆 .................................................................................. 62

图32

图33

图34

图35

图36

图37

图38

图39

图40

表1

表2

表3

表4

表5

表6

表7

表8

表9

表10

表11

表12

表13

表14

表15

表16

表17

表18

表19

表20

表21

表22

表23 泄漏电缆 ................................................................................................................... 64 二功分器 ................................................................................................................... 66 三功分器 ................................................................................................................... 66 功分器在室内分布系统中 .......................................................................................... 66 定向耦合器 ................................................................................................................ 67 耦合器在室内分布系统 ............................................................................................. 68 电桥 ........................................................................................................................... 69 电桥在室内分布系统中 ............................................................................................. 69 标准图例 ................................................................................................................... 72 几种室内信号源的比较一 ............................................................................................ 5 几种室内信号源的比较二 ............................................................................................ 6 几种室内分布方式的比较 ............................................................................................ 9 室内情况下的人口密度与用户密度 ........................................................................... 30 室内覆盖的语音业务模型 .......................................................................................... 31 1.9GHz频段电磁波传播损耗参考取值表（材料） ................................................... 33 配料清单 ................................................................................................................... 43 PHS干放主要技术指标 ............................................................................................ 51 WLAN干线放大器主要技术指标 .............................................................................. 53 3G干线放大器主要技术指标 .................................................................................... 53 CDMA干放技术指标 ................................................................................................ 54 CDMA/WLAN宽频合路器技术指标 .......................................................................... 56 CDMA/PHS合路器指标 ........................................................................................... 56 CDMA/PHS/WLAN三频合路器指标 ........................................................................ 56 克服杂散干扰所需隔离度 .......................................................................................... 57 多频段系统所需的隔离度技术指标 ........................................................................... 58 多频段合路器其他技术指标 ...................................................................................... 58 800－2500MHz宽频室内全向天线技术指标 ............................................................ 60 800－2500MHz宽频室内定向天线技术指标 ............................................................ 61 射频同轴电缆技术指标 ............................................................................................. 62 电缆接头技术指标 ..................................................................................................... 63 射频跳线技术指标 ..................................................................................................... 63 泄漏电缆技术指标 ..................................................................................................... 65

表24

表25

表26

表27

表28 800－2500MHz宽频功分器技术指标 ....................................................................... 67 800-2500MHz宽频耦合器技术指标 ......................................................................... 68 电桥技术指标(典型值) ............................................................................................... 69 元器件损耗标准 ........................................................................................................ 70 馈线损耗标准 ............................................................................................................ 70

1 室内分布系统介绍

移动通信的网络覆盖、容量、质量是运营商获取竞争优势的关键因素。网络覆盖、网络容量、网络质量从根本上体现了移动网络的服务水平，是所有网络优化工作的主题。室内分布系统是针对室内用户群、用于改善建筑物内移动通信环境的一种成功的方案，其原理是利用室内覆盖式天馈系统将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。

室内分布系统的建设，可完善大中型建筑物、重要地下公共场所及高层建筑的室内覆盖，较为全面地改善建筑物内的通话质量，提高移动电话接通率，开辟出高质量的室内移动通信区域；同时，使用微蜂窝系统可以分担室外宏蜂窝话务，扩大网络容量，从而保证良好的通信质量，整体上提高移动网络的服务水平，是移动通信网路发展的需要。

1.1 PHS网络现状

随着PHS网络进入成熟期，PHS网络的话务密度和覆盖要求也不断上升，目前网络网络优化从粗犷式转变为内涵式的网优。PHS网络的工作频段为1900MHz ~1920MHz，相比900MHz和800MHz，1900MHz的散射、反射损耗以及穿透损耗都很大，同时PHS手机的发射功率和灵敏度比GSM、CDMA手机都要小很多，由于地形、建筑等因素影响，在室内更容易形成各种信号覆盖盲区。同时在许多规模大、质量好的建筑物，单纯依靠室外覆盖不能完全解决其覆盖和话务量问题。 在大型建筑物的低层、地下商场和停车场等环境，由于过大的穿透损耗，形成了PHS网络的盲区和弱区；在建筑物的中间楼层，由于来自周围过多基站信号的重叠，产生乒乓效应，是PHS网络的干扰区；在建筑物的高层，由于受基站天线的高度限制，产生孤岛效应，是PHS网络的盲区。另外，在有些建筑物内，虽然用户能够正常通话，但是用户密度大，基站信道拥挤，手机上线困难，是PHS网络的忙区。建筑物电磁环境模型简略图如下：

图1 建筑物电磁环境模型

目前室内信号覆盖的问题主要有以下几个方面：

1 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，形成了无线信号的弱场强区甚至盲区；

2 容量方面，建筑物诸如大型购物商场、会议中心，由于无线市话使用密度过大，

局部网络容量不能满足用户需求，无线信道发生拥塞现象；

3 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，不时出现掉话现象；

以上各种问题严重影响了手机的正常使用，影响用户的主观感知度。根据网络优化的经验以及用户反应，需要室内覆盖主要为：

1 室内盲区

新建大型建筑、停车场、办公楼、宾馆和公寓等。

2 话务量高的大型室内场所

车站、机场、商场、体育馆、购物中心等。

3 发生频繁切换的室内场所

高层建筑的顶部，收到许多基站的功率近似的信号。

1.2 室内分布系统介绍

室内分布系统主要由信号源和信号分布系统两部分组成。而信号分布系统主要设备包括馈线、天线、干线放大器、耦合器和功分等器件。

1 信号源

信号源为分布系统提供无线信号，信号源可以是无线通信系统的基站、直放站或其它设备。室内无线综合覆盖系统的信号源包括PHS信号源、WLL信号源、3G信号源、WLAN信号源、GSM信号源、CDMA信号源等。

2 信号分布系统

信号分布系统将信号源通过耦合器、功分器等无源器件进行分路，经由馈线将信号尽可能平均地分配到每一分散安装在建筑物各个区域的低功率天线上。

信号分布系统包含有源设备的分布系统称为有源分布系统，只包含无源器件的分布系统称为无源分布系统；按布放位置分为干线部分和支线部分。

信号分布系统通常包括室内天线、射频同轴电缆、电缆接头、功分器、耦合器、3dB电桥等无源器件以及干放等有源设备。

室内分布系统结构如下图所示：

图2 室内分布系统结构图

1.2.1

1.2.1.1 信号源类型 BBU+RRU

BBU+RRU分布式软基站是相对于传统的集中式基站而言的，它把传统基站的基带部分和射频部分从物理上独立开，中间通过标准的基带射频接口（CPRI/OBSAI）进行连接。传统基站的基带部分和射频部分分别被独立成全新的功能模块BBU(Base Band Unit)和RRU(Remote RF Unit)，RRU与BBU分别承担基站的射频处理部分和基带处理部分，各自独立安装，分开放置，通过电接口或光接口相连接，形成分布式基站形态。它能够共享主基站基带信道资源，使得Iub接口中继增益最大化，根据话务容量的需求随意更改站点配置和覆盖区域，满足运营商各种场景的建网需求。

1.2.1.2 宏基站

宏基站一般有专用的机架，可以提供容量，其主要特点如下：

1

2 特点：容量大，是网络的核心，需要机房，可靠性比较好，维护比较方便； 覆盖能力：比较强，适用的场合比较多，馈缆长度大于70m时，馈线损耗比较

大，对覆盖有一定影响；

3

4

5

1.2.1.3 容量：容量大，可支持的载扇数要比其它产品多； 组网要求：2M传输（可用微波或光纤）； 缺点：设备价格昂贵，需要机房，安装施工较麻烦，不易搬迁，灵活性稍差。 微蜂窝

微基站可以看成是微型化的基站，将所有的设备浓缩在一个比较小的机箱内，可以方便安装；同时微基站和宏基站一样可以提供容量。

1

2 特点：它体积小，不需要机房，安装方便，是一种灵活的组网产品； 覆盖能力：微基站可以就近天线安装，如塔顶和房顶，直接用跳线将发射信号连

接到天线端，馈缆短，损耗小，覆盖范围大。目前微基站标称发射功率有20W和40W两种；

3 容量：微基站硬件设计最大支持的信道数是4×32个。最大可控制三个载扇，通

过挂接射频远端站系统，可以实现单载二扇、单载三扇、两载单扇和三载单扇等系统配置；

4

5 组网要求：2M传输（可用微波或光纤）。 缺点：室外条件恶劣，可靠性不如基站，维护不太方便。

微蜂窝接入方式是以室内微蜂窝系统作为室内分布系统的信号源，适用于覆盖范围较大且话务量相对较高的建筑物内，在市区中心使用较多，解决覆盖和容量问题。 改善高话务量地区的室内信号覆盖，与直放站接入方式相比，微蜂窝方式较好，微蜂窝能够增加网络容量，并且对宏蜂窝无线指标的影响很小。但微蜂窝方式的弱点在于成本较为昂贵，需要进行网络规划，需要增建传输系统，因此，对微蜂窝方式的选取，需要综合权衡移动网络和运营商的多方面因素才能定夺。

1.2.1.4 直放站

直放站是一种信号中继器，对基站发出的射频信号根据需要放大，本身不提供容量，用于对基站无法覆盖且话务量需求比较小的区域进行补充覆盖。直放站应用最广泛的包括无线直放站和光纤直放站两大类，无线直放站可以细分为宽带直放站、选频直放站和移频直放站。

1 特点：配套要求低，建设周期短；直放站可以节省电源、传输、机房、铁塔等配

套设备的投资，如直放站体积小，室外安装方便，省去了房租费用；直放站使用普通市电供电，一般100-300W，相对于基站的几千瓦功耗和空调的功耗，又节省不少费用；射频或移频直放站不需要传输，可以省去2M传输的租费。因而在配套设施不完善的地方可以灵活应用。

2

3

4

5 覆盖能力：覆盖能力不如基站； 容量：自身不带容量，只解决覆盖问题； 组网要求：光纤直放站需要光纤与源基站连接；无线直放站不需要传输； 缺点：容易给基站造成干扰，不易监控；

在室外站存在富余容量的情况下，通过直放站将室外信号引入室内可以改善室内信号状况，并且能够分担一定的话务量。利用微蜂窝解决室内信号覆盖，设备投入与工程周期都较大，只适合在话务量集中的高档会议厅或商场使用。在这种情况下，直放站以其灵活简易的特点成为解决简单问题的重要方式。射频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。需要指出的是，由于直放站上行噪声会抬升CDMA基站底噪，同时直放站的自激、选择性衰落、时延对直放站输出信号影响很大，造成网络覆盖范围降低、语音质量下降、掉话率升高。这也是直放站干扰困扰我国移动运营商的主要问题之一，从某种意义上说，直放站是一把双刃剑。

1.2.1.5 几种室内信号源的比较

表1 几种室内信号源的比较一

表2 几种室内信号源的比较二

1.2.2 信号分布方式

室内分布方式这是室内分布方式的功率分配方式的表现形式。

室内分布方式按中继方式的不同，可分为：

1) 无源分布方式

2) 有源分布方式

室内分布方式按射频信号传输介质来划分，主要可分为：

1) 同轴电缆分布方式

2) 光纤分布式系统

3) 泄漏电缆分布方式

这些分布方式的系统组成可以是某种单一的传输介质，也可以是多种介质的灵活组合, 针对不同的室内覆盖场景，应选择不同的信号分布方式。

1.2.2.1 无源分布方式

无源分布式系统通过无源器件功分器、耦合器和天线、馈线等组成，信号源通过耦合器、功分器等无源器件进行分路，经由馈线将信号分配到每一副分散安装在建筑物各个区域的低功率天线上，解决室内信号覆盖问题。

图3 无源天馈分布式系统示意图

该系统主要器件包括信号源、无源器件功分器、耦合器和天线、馈线等。

该系统设计较为复杂，需要合理设计分配到每一支路的功率，但无源天馈分布有成本低、故障率低、无需供电，安装方便、维护量小、无噪声累积、适用多系统等优点，因此无源天馈分布方式是实际适用最为广泛的一种室内信号分配方式。但信号在传输过程中产生的损耗无法得到补偿，因此无源系统仅应用于较小范围区域覆盖，如小型写字楼、超市、地下停车场等适用于中小型地区。对于面积较大的室内分布方式，需增加干线放大器的方式，来补偿线路的损耗增大覆盖范围。

1.2.2.2 有源分布方式

有源分布式系统通过有源器件(有源集线器、有源放大器、有源功分器等)和天馈线进行信号放大和分配，使用小直径同轴电缆作为信号传输介质，利用多个有源小功率干线放大器对线路损耗进行中继放大，再经天线对室内各区域进行覆盖，。

该系统主要器件包括信号源、干线放大器、射频同轴电缆、功分器、耦合器、电桥、天线等。

该系统克服了无源天馈分布方式布线困难、覆盖范围受馈线损耗限制的问题，具备告警、远程监控等功能，适用于结构较复杂的大楼和场馆等建筑。

图4 有源分布式系统

1.2.2.3 光纤分布方式

光纤分布式系统是把基站或微蜂窝直接耦合的信号转换为光信号，即通过电光转换，利用光纤将射频信号传输到分布在建筑物各个区域的远端单元，在远端单元再进行光电转换，经放大器放大后通过天线对室内各区域进行覆盖。

该系统主要包括信号源、光近端机、远端机、干线放大器、射频电缆、功分器、耦合器、天线等器件。

该系统的优点是光纤传输损耗小从而克服了无源天馈分布方式因布线过长而线路损耗过大的问题，缺点是造价较高，设备较复杂；适用于布线困难且布线距离很长的分布式楼宇以及超大型场馆等建筑的覆盖。

图5 光纤分布式系统示意图

1.2.2.4 泄漏电缆分布方式

泄漏电缆分布式系统是通过泄漏电缆传输信号，并通过泄漏电缆外导体的一系列开口在外导体上产生表面电流，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。

该系统主要包括信号源、干线放大器、泄漏电缆。

该系统的优点是覆盖均匀，带宽宽，缺点是造价高，安装要求较高，每隔1米就要求装一个挂钩，悬挂起来时电缆不能贴着墙面，而且至少要与墙面保持2厘米的距离，这不但会影响环境的美观，而且价格是普通电缆的2倍。

适用于隧道、地铁、长廊和电梯井等特殊区域，也可用于对覆盖信号强度的均匀性和可控性要求较高的大楼。

图6 泄露电缆分布式系统示意图

1.2.2.5 几种室内分布方式的比较

以下给出几种室内分布方式的优缺点比较：

表3 几种室内分布方式的比较

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/looi.html