室內分佈系統
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室內分佈系統是針對室內用戶群、用於改善建築物內移動通信環境的一種成功的方案;是利用室內天線分佈系統將移動基站的信號均勻分佈在室內每個角落,從而保證室內區域擁有理想的信號覆蓋。
根據傳輸介質的不同,分佈系統可分為電分佈系統和光纖分佈系統。根據使用器件的不同,電分佈系統又可分為源分佈系統、有源分佈系統和泄漏電纜分佈系統。
1.電分佈系統
在電分佈系統中,信號源通過饋線和功率分配器件將信號傳輸到各個室內發射天線進行覆蓋,其中可根據信號衰減的程度增加幹線放大器。系統除信號源和幹線放大器外全由無源器件組成,未進行功率放大的電分佈系統為無源分佈系統;使用了幹線放大器等有源器件,在信號的傳輸中進行了信號放大的電分佈系統為有源分佈系統。
(1)無源電分佈系統
無源電分佈系統除信號源外主要由耦合器、功率分配器、合路器、衰減器、負載、泄漏電纜、室內天線、饋線等無源器件組成。
無源室內分佈系統由於信號功率不經過放大,信號源提供的功率有限,同時考慮到上行信號的傳播,有效服務範圍不可能無限大,一般可以覆蓋十幾層樓,建築面積在8000~l0000m左右。
(2)有源電分佈系統
在服務區域較大的情況下,為了彌補分佈系統中信號功率的衰減,保證末端天線口的功率,在必要的位置需進行功率放大,加裝幹線放大器或使用有源天線、變頻器等有源器件增加功率。由於幹線放大器的加入會引起雜訊,多級幹線放大器級聯會形成雜訊的累積,影響系統質量,所以在設計中一般不採用級聯幹線放大器的方式。採用幹線放大器補償功率的損耗是有限的,系統可達到的覆蓋範圍仍然受到功率和上行信號損耗的限制。
(3)泄漏電纜分佈系統
泄漏電纜分佈系統是電分佈系統的一種特殊形式,它將所提取的信源信號通過耦合器、功分器等無源器件進行分路後,送入泄漏電纜中。這種方式主要適用於地鐵及隧道等狹長且有彎道的通道型室內區域。泄漏電纜室內分佈系統安裝方便,但造價高,對電纜的性能要求高,使用較少。
2.光纖分佈系統
由於電分佈系統受到功率和上行信號損耗的限制,服務區域有限,在服務區域間隔距離遠、需要覆蓋的區域面積大的情況下,採用光纖室內分佈系統較為有利。光纖室內分佈系統引入了光電轉換器和光纖,信號先由電光轉換器轉換成光信號在光纖中傳輸到覆蓋端,再通過光電轉換器轉換成電信號,經過放大後送進天線。光纖的傳輸損耗小,不受電磁干擾,佈線比同軸電纜方便,適合遠距離的信號傳輸以及大型建築物的室內覆蓋,但成本高,維護要求也較高。在實際應用中,為節省成本,一般以電分佈系統為主,在需要進行信號延伸時引入光纖系統組成混合室內分佈系統,以擴大系統的服務範圍。
室內分佈系統可選用巨集蜂窩基站、微蜂窩基站、直放站作為信號源,通過一個特定的介面取得信號,即需要信源接入。信號源接入主要有3種方式:巨集蜂窩基站直接耦合、微蜂窩基站直接接入、無線或光纖直放站提供信號源。
(1)巨集蜂窩基站直接耦合:從附近的巨集蜂窩基站用耦合器或分路器獲取一定比例的信號,接入室內分佈系統。該方式適用於距離基站較近的分佈系統。耦合的特點是信號不會泄漏到外界界空間,避免了干擾,成本低、工程施工方便,並且占地面積小。但採用直接耦合方式限制了系統信號源的位置,在室內話務較低時基站話務利用率低,對無線指標尤其是掉話率的影響比較明顯。
(2)微蜂窩基站直接接入:由微蜂窩直接將信號接入室內分佈系統。微蜂窩基站覆蓋範圍小,發射功率低,功耗低,機架也較小。改善高話務量地區的室內信號覆蓋,微蜂窩是最佳解決方案。微蜂窩方式的通話質量比巨集蜂窩方式要高出許多,對巨集蜂窩無線指標的影響甚小,並且具有增加網路容量的效果。
(3)無線或光纖直放站:在室外站存在富餘容量的情況下,通過直放站將室外信號引入室內的覆蓋盲區。直放站提取信號源信號主要有3種方法:
·通過直放站的施主天線直接從附近基站提取信號;
·用耦合器從附近基站耦合部分信號通過光纖傳送到盲區內的直放站
·用耦合器從附近基站耦合部分信號通過電纜傳送到盲區內的直放站。
室內分佈系統在選擇信號源時,主要應根據無線環境、要服務區域的話務情況和所選室內分佈系統類型確定。對較小的室內分佈系統,在話務量較低時可選用直放站從周邊小區耦合信號;對較大的室內分佈系統,根據其可能達到的話務情況及安裝條件選用微蜂窩或巨集蜂窩基站作為信號源。
(1)建設的室內分佈系統無源部分應可兼容GSM900MHz和GSM1800MHz頻段,對有cDMA網路的運營商(如中國聯通)還應兼容CDMA800MHz頻段;有源部分(如乾放等)應留有合路平臺,分別接入相應的有源設備。
(2)對於話務量需求不大、面積較小的場所,宜採用直放站作信號源,用同軸電纜作為信號傳輸媒介的無源系統方案,既保證覆蓋效果,5L節約投資。對於話務量需求較大的大型場所,宜選用基站(巨集蜂窩或微蜂窩)作室內分佈系統的信號源。對於通信質量要求特別高的高檔酒店、寫字樓、政府機構等場所,可以考慮採用微蜂窩基站做信號源的光纖室內分佈系統或有源電纜方案,來保證高質量的覆蓋效果。
(3)服務區域內的信號強度、語音質量和運行指標按照實際需要預先指定。在室內有干擾區域,微蜂窩信號應高於室外信號及干擾信號5~10dB,以保證室內信號的質量,同時也應儘量避免室內信號的對外泄漏造成對巨集蜂窩信號的干擾。在施工中加以保證,併在建設後的驗收中進行評估。
(4)充分利用現網資源,cDMA網室內分佈系統儘量與GsM網室內分佈系統共址建設,儘可能發揮現有通信設施的作用,避免重覆投資,努力降低建設成本和運營成本。
(5)在信號雜亂且不穩定的室內無線環境中,避免使用直放站引入基站信號,代之以微蜂窩或巨集蜂窩基站作為信號源。
(6)在室內信號較弱或為覆蓋盲區的環境中,如果通過定向天線可以取得較純凈且穩定的基站信號,可以考慮採用直放站作為室內分佈系統的信號引入設備。例如隧道、地鐵車站、地下商場、酒吧等場所,可以考慮用室內直放站引入基站信號,但必須考慮基站的容量和直放站對室外覆蓋的干擾問題。
(7)滿足國家有關環保要求,電磁輻射值滿足國家標準《電磁輻射防護規定》,即國標GB8702—88的規定,採用的設備與材料及產生的物質對環境無污染,所用設備應達到環保部門對噪音指標的要求。