浅析室内分布系统的设计

浅析室内分布系统的设计
摘要：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；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。
关键词：室内覆盖；移动通信；分布系统
引言
随着移动通信技术的迅速发展，基站数口的增加，2G /3G的室外无缝覆盖已
经基本实现，通信质量也明显提高。但城市中的星级宾馆、重要写字楼、大型购
物商城、体育场馆等数量逐渐增多，建筑面积多数在数万平方米以上，建筑材料
多以钢筋混凝土为骨架，外装修封闭，室内情况复杂，极不利于无线信号的覆盖。
此外，大型商场、会展中心等地方移动用户数密集由于话务量大，对语音和数据
业务的要求也高，容易导致信道拥塞，用户接入失败率高。目前用户对移动通信
服务质量的要求越来越高，不再仅满足于良好的室内移动通信服务，也要求在室
外能享受优质的服务，因此，室内分布系统的建设和优化至关重要。室内分布系
统主要由信号源和信号分布系统两部分组成。
1.室内分布系统简介
1.1室内分布系统的组成结构
室内分布系统主要由来自各种制式网络的施主信源和信号分布系统两部分组
成。施主信源包括基站、基站拉远设备、无线或有线中继设备，施主信源可从分
担的业务类别、容量，分散过密地区的网络压力，动态地调配业务资源，达到最
佳的网络优化角度进行综合考虑选取。施主信源的馈送应根据地理环境的不同采
用近端射频线缆本地的直接馈送和远端光纤或其他中继电路的馈送方式，室内分
布系统的施主信源放置在本地室内时，必须考虑授时系统天线的引入，确保通信
信号的同步。室内信号分布系统由有源器件、无源器件、天线、缆线等组成。系
统结构如图所示。
1.2信号源选取
常用的信号源包括宏蜂窝、微蜂窝、BBU+RRU和直放站。在进行室内覆盖设
计时，应根据目标区域的覆盖面积、容量、资金投入及安装条件等各方面情况，
从而确定系统的信号源。
常用信号源对比分析表
1.3分布系统的分类
信号分布系统是根据网络传输的制式和频段，结合不同建筑物损耗及场景选
取不同的覆盖分布方式。其中包括无源分布系统、有源分布系统、泄漏电缆分布
系统、光纤分布系统、基站或直放站拉远分布系统和混合分布系统等。
1.3.1无源分布系统
无源电分布系统除信号源外主要由耦合器、功率分配器、合路器、衰减器、
负载、泄漏电缆、室内天线、馈线等无源器件组成。系统结构如图所示。
无源分布系统及覆盖方案是通过无源器件进行分路，经由馈线将无线信号尽
可能平均地分配到分散安装在建筑物各个区域的每一副低功率天线上，从而实现
室内信号的均匀分布。
1.3.2有源分布系统
有源分布系统由除信号源外的放大器类设备(干线放大器、光纤直放站等)、耦
合器、功分器、合路器等有源、无源器件和馈线、无源天线或有源天线等组成，
同时还可增加滤波器用以增大抑制无线空间干扰信号进入上行有源设备的隔离度，
系统示意图如图所示。
有源分布系统主要用于建筑面积较大的建筑物内或狭长隧道类型的室内环境，
需要增加放大器，用以补偿信号在传输过程中的损耗。当一级放大器无法完成对
某一区域的覆盖时，可采用多级放大器级联的方式完成信号的延伸覆盖。采用级
联方式时应通过限定级联级数的方法保证上行噪声不超出基站接收端口的杂散噪
声最低规定门限。
1.3.3 泄漏电缆分布系统
泄漏电缆分布系统是电分布系统的一种特殊形式，它将所提取的信源信号通
过祸合器、功分器等无源器件进行分路后，送入泄漏电缆中，系统不需要天线阵
列和其他部件，结构简单，但传输损耗大。它适用于隧道、地铁、长廊、高层升
降电梯等特定环境的覆盖。系统结构如图所示。
1.1.4光纤分布系统
光纤室内分布系统是基于全光纤分布方式，它直接通过光纤传输分配至各处
的天线节点，再经光电转换把射频信号连接到每个天线上。系统由主单元、光纤
线路、含光电转换远端单元以及天线组成。其具体组网结构如图所示。
光纤的传输损耗小，不受电磁干扰，布线比同轴电缆方便，适合远距离的信
号传输以及大型建筑物的室内覆盖，但成本高，维护要求
也较高。在实际应用中，为节省成本，一般以电分布系统为主，在需
要进行信号延仲时引入光纤系统组成混合室内分布系统，以扩大系统的服务
范围。
2.室内分布系统的设计
2.1规划原则与指标
任何无线制式的室分系统在大的设计方向上都是保证覆盖水平、满足容量要
求、抑制干扰信号，从而提高业务的质量。
（1）设计时结合建筑结构特点，不能改变建筑物的结构和装修，保证外观；
（2）满足国家有关环保要求，电磁辐射值满足国家标准《环境电磁波卫生标
准》（GB9175-88）和《电磁辐射防护规定》（GB8702-88）。所用设备应达到环
保部门对噪音指标的要求；
（3）覆盖水平的一般要求是移动终端在口标区域内的95%的地理位置，99%
的时间可接入网络；
（4）在信号杂乱且不稳定的室内无线环境中，避免使用直放站引入基站信号，
代之以微蜂窝或宏蜂窝作为信号源；
（5）控制好系统干扰，做好邻区规划，保证服务小区和其他小区正常切换。
2.2室内分布系统设计流程
3.系统设计关键考虑的问题
3.1无源器件的使用问题
（1）考虑室内分布系统的改造和扩容，根据口前我国现有无限制式使用的频
率，器件上优先选用工作频率为800-2500MHZ的宽带器件。
（2）室内分布系统平层馈线长度超过50m的建议使用7/8英寸馈线；主干
馈线超过25m需要使用7/8馈线。
3.2 室内外的泄漏控制分析
在大楼的门厅处、高层窗口处，室外信号很容易飘入室内，在室外宏站已经
建好的情况下，通过在大楼的底层和高层的典型楼层经行测试，评估室内外信号
强度。
（1）如果室外信号过强，则通过两个途径规避：一是协调室外设计人员，通
过调整方向角、下倾角或降低发射功率的方式来规避；二是加大室内信号强度，
使室内窗口或门厅的室内信号强度大于室外信号强度5-lOdBm。
（2）如果室内信号过强，也可以通过两个途径规避:一是改变天线的安装位
置；二是降低室内天线口的发射功率，一般要求在室外10m处室内信号导频信道
强度比室外信号强度低5-lOdBm。
3.3话音质量
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;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
整体上提高移动网络的服务水平。
4.结束语
综上所述，室内分布系统为改善建筑物内移动通信环境提供了绝佳的解决方
案。室内覆盖系统的建设，提高了移动电话接通率，开辟出高质量的室内移动通
信区域。在做工程设计不仅要考虑覆盖、容量、干扰等因素，还需从器件的选用、
经济和工程施工难易角度考虑，从而减少投资、提高收益和保证质量。
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