直放站、室内分布系统的原理
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一.什么是室内分布系统?1.1室内分布是针对室内用户群、用于改善建筑物内移动通信环境的一种的解决方案,近几年在全国各地的移动通信运营商中得到了广泛应用。
1.2室内分布系统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。
1.3室内分布系统的建设,可以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,从整体上提高移动网络的服务水平。
随着城市里移动用户的飞速增加以及高层建筑越来越多,话务密度和覆盖要求也不断上升。
这些建筑物规模大、质量好,对移动电话信号有很强的屏蔽作用。
在大型建筑物的低层、地下商场、地下停车场等环境下,移动通信信号弱,手机无法正常使用,形成了移动通信的盲区和阴影区; 在中间楼层,由于来自周围不同基站信号的重叠,产生乒乓效应,手机频繁切换,甚至掉话,严重影响了手机的正常使用; 在建筑物的高层,由于受基站天线的高度限制,无法正常覆盖,也是移动通信的盲区。
另外,在有些建筑物内,虽然手机能够正常通话,但是用户密度大,基站信道拥挤,手机上线困难。
特别是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,是所有移动网络优化工作的主题。
室内覆盖系统正是在这种背景之下产生的。
总之,进行室内覆盖系统建设的直接理由是:室内移动通信环境有太多需要完善的地方;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;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太,局部网络容量不能满足用户需求,无线信道发生拥塞现象;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。
室内分布系统主要有信号源和信号分布系统两部分组成直放站(信号源)无源天馈分布方式有源分布方式光线分布方式泄漏电缆分布方式(信号分布系统)例如:直放站做信号源通过直放站的施主天线直接从附近基站提取信号有耦合器从附近基站偶和部分信号通过光线传输到盲区内的直放站1. 无源天馈分布方式通过无源器件和天线、馈线,将信号传输和分配到室内所需环境,以得到良好的信号覆盖。
直放站工作原理直放站(Direct Broadcast Satellite,DBS)是一种通过卫星直接向用户提供电视信号的技术。
它的工作原理是通过卫星向地面接收器发送电视信号,然后接收器将信号转换成可供电视机显示的格式。
直放站的工作原理可以分为卫星传输、地面接收和信号处理三个主要部分。
首先,卫星传输是直放站的核心部分。
卫星传输通过地面站向卫星发送电视信号,然后卫星再将信号转发给地面接收器。
卫星传输的关键技术包括频率调制、信号编码和功率控制等。
频率调制是指将电视信号转换成适合在卫星传输的频率范围内传输的信号。
信号编码是指将电视信号进行数字化处理,以便在卫星传输中能够更高效地传输。
功率控制是指卫星在接收到地面站发送的信号后,根据地面接收器的位置和信号强度调整自身的发射功率,以确保信号能够在地面上良好地接收到。
其次,地面接收是直放站的另一个重要部分。
地面接收器通过接收卫星传输的信号,然后将信号转换成电视机可以显示的格式。
地面接收器的关键技术包括天线接收、信号解调和解码等。
天线接收是指地面接收器通过天线接收卫星传输的信号。
信号解调是指地面接收器将接收到的信号进行解调处理,以便后续的解码处理。
解码是指地面接收器将解调后的信号进行解码处理,以便将信号转换成电视机可以显示的格式。
最后,信号处理是直放站的最后一个部分。
信号处理包括信号解码、解密和解压缩等。
信号解码是指地面接收器将接收到的信号进行解码处理,以便将信号转换成电视机可以显示的格式。
解密是指地面接收器将接收到的加密信号进行解密处理,以便将信号转换成电视机可以显示的格式。
解压缩是指地面接收器将接收到的压缩信号进行解压缩处理,以便将信号转换成电视机可以显示的格式。
总之,直放站的工作原理是通过卫星传输、地面接收和信号处理三个主要部分来实现的。
通过这些技术的协同作用,直放站可以向用户提供高质量的电视信号,为用户带来更好的观看体验。
室分系统的组成
室内分布系统是由
①信号源:是指馈入分布系统信号的设备,如宏基站、微基站、射频拉远单元,直放站等类型的设备,信号源馈入分布系统的信号都是射频信号。
②分布系统:馈线,功分器,耦合器,室内
天线等器件组成。
作用就是将移动基站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.
信源:为室内系统的信号来源,一般为RRU(射频拉远单元(Radio Remote Unit)、光纤直放站等。
RRU是在远端将基带光信号转成射频信号放大传送出去.直放站就是将基站射频信号接收放大再传送出去.\
区别就是直放站会将噪声同时放大,而射频拉远则不会。
馈线:用于传输射频信号,一般有二分之一馈线,八分之七馈线。
功分器:功分器全称功率分配器,英文名Power divider,是一种将一路输入信号能量分成两路或多路输出相等或不相等能量的器件,也可反过来将多路信号能量合成一路输出,此时可也称为合路器。
用于均等分配信号,有二功分器,三功分器。
耦合器:在微波系统中, 往往需将一路微波功率按比例分成几路,这就是功率分配问题。
实现这一功能的元件称为功率分配元器件即耦合器,主要包括: 定向耦合器、功率分配器以及各种微波分支器件. 用于不均等分配信号,有5DB耦合器,6 7 10 15耦合器等。
天线:用于把射频信号转化为电磁信号,一般有吸顶全向天线,壁挂定向天线。
培训教材(二)直放站及室内分布的基本概念珠海银邮光电发展股份有限公司二零一一年十一月1.基本介绍随着移动通信的不断发展,尤其是网络优化的不断引入(主要指微蜂窝、微微蜂窝的分裂,基站功率下降,基站天线下倾角增大等),直放站和室内分布的使用越来越广泛。
由于微波信号的直线传输、高频--穿透损耗大、微蜂窝小区覆盖以及无线传输干扰大等特性,网络覆盖可能出现以下问题:1)郊外一般由于建筑、山脉、树林等障碍物的存在,会出现覆盖盲区(如图一中的阴影部分)图 一2)市区内基站较多,影响一般出现在建筑物内,以图二中的大楼为例图 二①地下室由于地面的屏蔽,一般为盲区;②20楼左右因为可以收到多个基站的控制载频信号,强度也相差不大,可能在几个载频间来回切换,通话质量差,掉话率高,在两个载频间来回切换,我们通常称为“乒乓效应”,多个载频之间称为“频繁切换”; ③因为基站天线的主波瓣一般都向下倾斜较高的顶端楼层又可能收不到信号出现盲区;④一般大楼移动电话较多,可能造成基站容量不足,呼叫成功率低。
直放站与室内分布即用以解决上述问题的:①扩大服务范围,消除覆盖盲区②改善通话质量③吸收、调整话务量2.工作原理与结构直放站与室内分布的工作原理基本相同,即从信源引出信号,传输到需要区域,进行覆盖,因此主要结构都是信源、传输和覆盖三大部分。
注意室内分布的信源有可能是直放站。
以下将直放站与室内分布分别介绍。
3.直放站介绍直放站是移动通信系统中,基站的一种外围辅助设备,用以将已减弱的信号放大后接入原弱信号(或无信号)覆盖的区域;或是将特定信号引入某指定区域。
3.1.直放站的特点1)优点(即为什么要使用直放站)①价格低;②工程量小,便于安装、维护,成本低;③使用灵活,组网方便。
2)不足之处①不能增加容量;②对基站会产生干扰(尤其是无线直放站),对工程技术要求高。
3.2.使用直放站的地方1)需要大覆盖、小容量的地方;2)应急的地方;3)一些室内分布。
【科普】室内分布系统2014-12-23网优雇佣军1、什么是室内分布系统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,室内分布系统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。
2、为什么要建设室内分布系统室内移动通信环境有太多需要完善的地方:业务需要:室内有大量的用户分布,特别对于高速数据业务,大量业务分布在室内。
覆盖方面:由于室内的复杂结构,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,致使大楼的地下室一、二层场强较弱,甚至存在一些盲区。
由于室内的覆盖不好,容易出现手机掉网的现象,造成寻呼无响应,用户不在服务区现象。
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,并出现断音、掉话现象。
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。
由于室内覆盖存在上述问题,因此出现了解决室内覆盖的解决方案——室内分布系统。
3、什么地区需要室内覆盖?室内盲区新建大型建筑、停车场、办公楼、宾馆和公寓等。
室外盲区公路隧道、下沉式隧道、铁路隧道、地铁等。
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。
发生频繁切换的室内场所高层建筑的顶部,收到多个基站的功率近似的信号。
4、室内分布系统结构室内分布系统组成室内分布系统示意图5、室内分布系统简化结构图6、室内分布系统常用器件7、实现室内覆盖的方法RRU接入方式以BBU+RRU的方式进行射频拉远,为室内分布系统提供信源,BBU与RRU之间通过光纤连接,不同运营商安装方法有所不同,例如电信的BBU安装在基站,RRU安装于覆盖场所;移动的BBU与RRU大多数安装在覆盖场所。
微蜂窝有线接入方式是以室内微蜂窝系统作为室内覆盖系统的信号源,即有线接入方式。
室内分布系统的工作原理及技术要求京信通信系统(广州)有限公司一、室内分布系统原理 ........................................................................................... 错误!未定义书签。
1.概述................................................................................................................... 错误!未定义书签。
2.室内分布系统组网........................................................................................... 错误!未定义书签。
3.CDMA与GSM共用信号分布系统的组网 .................................................... 错误!未定义书签。
4.多系统共用信号分布系统组网....................................................................... 错误!未定义书签。
5.室内分布系统的监控....................................................................................... 错误!未定义书签。
6.共用信号分布系统组网时系统间的干扰协调................................................. 错误!未定义书签。
二、室内分布系统的技术要求................................................................................ 错误!未定义书签。
直放站及室内分布系统的原理现代都市中建筑物越来越高、越来越多、越来越密集,移动通信的无线电信号在其间受到阻挡而衰减,再加上全封闭式的外装修,对无线电信号的屏蔽和衰减特别厉害,很难进行正常的通信。
怎样改善该类型覆盖区域的无线信号覆盖质量无疑成为城市网络覆盖中一个很重要的研究课题。
在现今的CDMA网络中,用于改善如上问题的技术方法主要有:引入直放站和采用室内分布系统。
1.直放站工作原理什么是直放站?直放站,是指在无线通信传输过程中起到信号增强的一种无线电发射中转设备,属于中继放大设备。
直放站的基本功能就是将入射信号放大后再转发出去,是一个射频信号功率增强器。
直放站在下行链路中,由施主天线在现有的覆盖区域中拾取信号,通过滤波器对所拾取的信号进行处理,将滤波后的信号经功放放大后再次发射到待覆盖区域。
在上行链接路径中,覆盖区域内的移动台手机的信号以同样的工作方式由上行放大链路处理后发射到相应基站,从而达到基站与手机的信号传递。
CDMA直放站应用于CDMA移动通信网络中,双向中继无线信号延伸无线覆盖区,实现对特殊地形的覆盖,消除覆盖盲区,调配小区业务,平衡各小区的话务量,在“导频污染”地区强化主导频等等,以达到低成本扩大无线网络覆盖范围、优化网络的目的。
CDMA移动通信中无线直放站主要由施主天线、重发天线、馈缆系统、直放主机、电源及保护系统以及防雷、避雷系统等部分组成。
如图1-1所示了CDMA移动通信直放站原理图。
图表1-1 CDMA移动通信无线直放站原理图1.1直放站常见分类根据使用场合及功能上的差异,通信系统常见的直放站类型主要有:无线同频直放站、光纤直放站和移频直放站(1)无线同频直放站下行从基站接收信号,经放大后向用户方向覆盖;上行从用户接收信号,经放大后发送给基站。
在上、下行回路中,各使用了多级滤波器,滤除带外噪声和杂散信号,提高上、下行信道之间的隔离度。
(2) 光纤直放站将收到的信号,变换成光信号,传输后又恢复成电信号再发出。
(3) 移频直放站移频直放站由近端机和远端机组成,近端机通过无线耦合或者直接耦合方式获取信源信号F1,并将F1信号转换为链接信号F2,将F2通过近端发射天线发送给远端机接收天线。
远端机通过无线耦合方式接收近端机的发射信号F2,将信号F2转换为信源信号F1,通过远端覆盖天线实现对目标区域的信号覆盖。
1.2无线直放站的信源选择无线直放站的信源选择十分关键,需要遵循以下几点:(1)施主基站天线和施主天线尽量视通。
(2)施主天线接收场强要求不低于-80dBm,并且上下波动小于5dB(3)施主基站信号的Ec/Io 要大于-7dB(4)主服务扇区导频Ec/Io应高于其他导频Ec/Io 3dB以上;(5)软切换分支小于等于2路1.3直放站的常见应用场合及优缺点直放站为各种信号盲区可以提供不同的解决方案,其适应范围及优缺点如下:·无线同频直放站:适用于室内话务量不高、室外宏蜂窝站较空闲的区域;覆盖区域面积应较小,具体如下:(1)高速公路、铁路沿线、风景区,居住小区的覆盖;(2)用于机场、地铁、大型建筑物、地下停车场等,用较少的投资为网络补盲,提高用户满意度;(3)做室内分布系统的信号源;(4)用于偏远山区等无信号区的覆盖,增加基站覆盖范围,使网络资源得于充分利用。
优点:安装开通迅速,价格便宜。
缺点:对施主信源要求高,干扰邻近基站、自干扰。
·光纤直放站:是现在网络中用的较多的一种类型;适用于大型高型楼层或大型建筑群;离宏蜂窝基站、微蜂窝基站较近区域,用光端机;该方式性价比高,具体如下:(1)用于基站与将要覆盖区域之间存在高山、建筑物等障碍物或周围无线环境较差区域,通过光缆传输可避免和其它设备互相干扰,有助于改善网络指标一举多得;(2)用于光缆资源丰富的铁路、公路、地铁、隧道等可明显增强覆盖效果,减少基站建设,降低企业运营成本;(3)用于医院、超级商场、大型居民区等;光缆有线传输网络运行更稳定。
优点:价格便宜、对施主信源有选择权。
缺点:开通慢,增加大网优化的难度。
·移频直放站:主要运用在用于无线环境复杂区域使用,具体如下:(1)适用于偏远山区和农村等;(2)适用于无线环境复杂区域使用,如覆盖市区中心:火车站、繁华街道等;(3)覆盖铁路、公路、地铁、隧道等。
优点:安装开通迅速,价格便宜。
缺点:对施主信源要求高。
2.室内分布系统工作原理室内覆盖系统为城市覆盖建筑物内部信号质量差的问题提供了较佳的解决方案。
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。
如图1-5中所示,室内分布系统主要由信号源设备(宏蜂窝基站、微蜂窝基站、直放站);室内有源放大设备(干线放大器)及其相关器件(同轴电缆、泄漏电缆、功分器、耦合器、合路单元、室内重发天线)等组成。
详细的室内分布系统器件见附件1室内分布系统器件介绍.pdf图表1-2室内分布系统原理2.1室内分布系统组网分类室内分布系统的组网按照信号源有以下几种接入方式:(1)宏蜂窝作信源接入信号分布系统是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。
(2) 微蜂窝作信源接入信号分布系统是以微蜂窝基站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,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(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。
根据不同类型和面积的室内环境,应该采用不同的设计方案,图表1-3是信源选择的建议。
图表1-3不同建筑所建议的信源图表1-4 不同业务量缩建议的信源2.2室内分布特差的室内分布优化1.室内分布指标特差,表现为掉话率高,接通率差,切换失败率高等情况这种情况一般是出现弱覆盖所致(已排除邻区关系),如果室内分布天馈部分没有问题,则要到覆盖区查找是否有人多,但是没有覆盖到的地方,如员工的更衣室,电工的值班室之类地方,或者是新装修的部分,要加强覆盖;另要测试是否有泄露,如果泄露严重要进行整改,泄露不但影响大网,也影响自己。
2.、直放站的优化和使用技巧1、改造信源为直放站的高话务楼宇信源为RRU2、导频污染严重的区域,可以考虑使用光纤直放站做信源,直放站选取采用最新上市的数字直放站,以减少新引入导频,同时数字直放站可以有效减少对施主基站的干扰,提高功放效率3、消除导频污染采用专用室内覆盖载频采用异频覆盖对一般建筑物使用同频f1(与大网相同);而对于高层建筑物只在建筑物高层部分使用专用频率f2(与大网不同),以抗拒导频污染。
采用室内/外结合多抑制导频污染在高层区采用室外天线相互照射,内外结合。
在低层使用定向天线从室外照射楼层。
4、切换区域和切换关系优化CDMA室内覆盖切换规划的关键点是:选取合理的切换带位置,尽量避免切换带在密集话务区;规划合理的切换带宽度,保证合理的软切换比例,一般软切换(不含更软切换)比例要控制在40%以内;对不同组网选取合适的切换策略以及确定合理的切换参数及邻区关系。
下面对不同的切换情况进行分析。
室内室外异频切换室内室外异频情况干扰可以得到较好的控制,同时规划比较简单。
异频硬切换一般发生在建筑物的进出口区域,这些区域信号的波动一般比较大,应考虑设置切换的延迟触发时间比室外普通环境稍大,尽量避免压缩模式的频繁启动。
室内多小区和室外同频小区切换对于楼层较多,室内外配置同频的情况,高层需要和室外配置邻区关系,否则室内某些区域会存在干扰,容易掉话;在面对室外小区的那些窗户边上,应配置邻区关系;同时为了避免在窗口附近和室外小区发生乒乓切换,应该加强高层小区的信号强度,使其成为主导小区。
在室内两个小区之间配置邻区关系;对于出入口切换区域,配置最强的几个邻区即可。
室内多小区和室外异频小区切换在室内室外异频设计的时候,建议将室内高层小区和室外宏蜂窝小区配置为单向邻区,避免乒乓切换。
在大楼出入口处的切换为异频硬切换,采用参数设置及合理规划切换区等方法,使此场景下的异频硬切换能够顺利进行,并同时避免频繁启动压缩模式。
目前室内覆盖系统的切换可以分为:同频切换、异频切换、异系统切换等几个切换模式。
在室内覆盖建筑物当中,同一楼层内一般来讲不存在切换(如果电梯和楼层为异小区或是异频则可能在电梯口会产生切换),在不同楼层的同基站不同小区为同频更软切换,此时我们在不同楼层的小区之间互相配置邻区关系即可。
电梯环境:切换区域比较小,切换需要在较短时间内完成,可以考虑1A、1B、1C、1D、1E、1F事件迟滞和延迟触发时间设置比普通环境稍小。
大堂出入口、车库出入口环境:切换区域相对较大,同时信号波动较大,可以考虑1A、1B、1C、1D、1E、1F事件迟滞和延迟触发时间设置比普通环境稍大,用来对抗信号的波动。