室内分布原理及故障处理

直放站产品及其应用介绍一、关于直放站的概述二、直放站的种类及其原理三、室内分布简介四、直放站产品的应用一．关于直放站的概述●直放站又称为射频中继站，是一种扩大无线电波覆盖，增强信号接续能力的无线电中继设备,是一透明传输系统。直放站的作用，主要是解决信号覆盖问题，在扫除盲区，延伸覆盖的同时，还可以调配（均衡）话务容量●直放站经多年的应用发展，已经成为网络优化的必要设备,性能稳定可靠。二、直放站的种类及其原理v直放站分类的标准是多样的v按工作方式分类：同频、移频、光纤v按通信制式：CDMA、GSMv按功率分：2W、5W、10Wv按应用环境：室内型、室外型v按电源供给：交流、-48直流、太阳能v。。。。。。CDMA800MHz直放站系列：同频无线直放站（500mW、1W、2W、5W、10W)光纤直放站（2W、10W、20W)移频直放站 (2W、5W、10W)太阳能直放站（10W）干线放大器 (2W、5W、10W)GSM900MHz直放站系列：同频无线宽带直放站（500mW、1W、2W、10W)光纤直放站（2W、10W、20W)移频直放站 (10W)太阳能直放站（10W）干线放大器（1W、2W、5W、10W)同频无线直放站工作原理框图光纤直放站工作原理框图干放工作原理框图什么是室内覆盖系统室内覆盖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，室内覆盖系统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。室内覆盖系统近几年在全国各地的移动通信运营商中得到了广泛应用需要室内覆盖的地方Ø室内盲区大型建筑、停车场、办公楼、宾馆和公寓等。Ø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，增加微蜂窝建立分层结构。Ø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。室内覆盖系统的功能v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;v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;v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。室内分布系统的分类n按信号源的不同，室内分布系统可分为（微、宏）蜂窝室内分布系统和直放站室内分布系统。n按所采用设备的不同，室内分布系统也可以分为无源系统和有源系统。n按分布方式不同，室内分布系统分为同轴电缆系统、光纤系统和泄漏电缆系统特点蜂窝分布系统的优点是信号稳定、可靠，通信质量好；缺点是建设周期较长，一次性投资大，还要解决传输线路等问题。因此蜂窝系统大多应用于星级酒店、高级写字楼等比较大型的室内建筑。直放站分布系统（包括同频、光纤、移频直放站作为信号源）的优点是投资省、安装方便快捷，可以很快解决信号弱和盲区问题；缺点是无法解决话务量问题。因此直放站系统大多应用于小型酒店、小型娱乐场所等规模较小的室内建筑n无源系统主要由无源器件组成，设备性能稳定、安全性高、维护简单。n有源系统是指当覆盖范围比较大，馈线传输距离比较远时，需增加干线放大器补偿信号损耗，达到理想的强度和覆盖效果。n同轴电缆分布式系统采用同轴电缆传输，将射频信号传输到建筑物内部各个地方。n光纤分布系统利用光纤将信号引入，进入建筑物以后采用同轴电缆传输。因此光纤分布系统是用于大面积、远距离复杂区域的室内覆盖。n泄漏电缆系统不需要室内天线，在电缆通过的地方，信号即可泄漏出来，完成覆盖。泄漏电缆室内分布系统安装方便，但造价高，对电缆的性能要求高，使用较少。覆盖区域分类Ø室内覆盖商场、购物中心、车站、机场、体育馆、停车场、办公楼、宾馆、公寓、溶洞、隧道Ø室外覆盖铁路、高速公路、山区、厂区等室内覆盖系统的组成覆盖系统信源的选取直放站做信号源在室外站存在富余容量的情况下，通过直放站（Repeater）将室外信号引入室内覆盖盲区。直放站（Repeater）成本低，建设周期短，见效快。根据信号传输方式的不同可以分以下几种方式：1.通过无线同频直放站从附近基站提取信号；2.通过光纤直放站从附近基站提取信号；3.通过无线移频直放站从附近基站提取信号使用直放站和微（宏）蜂窝的优缺点比较：室外覆盖方式总结无线直放站：适用于可以采用无线耦合方式选取纯净信源、不需要增加解决话务量的覆盖，如室内覆盖中的电梯、地下停车场、小型的商场等，室外覆盖的厂区、铁路、高速公路等。室外覆盖要有合适的安装条件。光纤直放站：适用于不需要解决话务量的大型室内覆盖、大面积室外覆盖。比如星级的写字楼、宾馆、酒店、大型的商场、城镇、村庄。移频直放站：适用于光纤直放站，但无法满足光缆条件的覆盖场合。直放站常见故障处理直放站常见问题ü自激ü直放站工作在非线性区ü干扰基站ü上下行不平衡ü室内信号泄漏ü系统参数恶化自激自激产生的原因1、隔离度不够一般要求系统的隔离度大于直放站增益15dB2、信号弱同样站点隔离距离，强信号通常不会产生自激（直放站增益低），弱信号很容易就会自激（直放站增益高所致）自激判断方法用频谱仪测试基站查询如何避免自激p在工程设计中主要考虑施主天线与重发天线的隔离尽量利用环境因素增大隔离p弱信号时与强信号时的天线间的隔离的区别系统要求的增益不同，在工程方案设计时容易被忽略p调试调试要留有余量室内分布也可能产生自激隔离度的计算参考公式p水平隔离度Ih=22+20log10(d/r)-(Gd+Gr)+(Xd+Xr)+C22.0为传播常数d为收发天线水平间隔（单位：米）λ为天线工作波长（单位：米）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）p垂直隔离度Iv=28+40log10(d/r)+C28.0为传播常数d为收发天线水平间隔（单位：米）天线安装方式及隔离度值p垂直安装方式距离（米）隔离度（dB）5 7410 8615 9320 9825 1 108p水平安装方式距离（米）隔离度（dB）5 7010 7615 79.520 8225 8430 85.535 86.8直放站工作在非线性区主要原因有p输入信号太大，LAN工作在非线性区p增益太大，功放饱和输入设计或调到多少合适？输入信号＝设备的输出功率－设备的增益如：设备输出功率40dBm，增益为90dB的设备，输入应为－50dBm左右功放饱和的频谱现象LAN饱和表现在频谱的根部扩张功放饱和表现在频谱的顶部失真功放饱和的调试方法LAN饱和减小输入在前端增加衰减功放饱和降低设备增益干扰基站干扰源的来源:自激上行底噪过大基站带直放站过多其他系统的干扰底部噪声＝静态噪声＋动态噪声静态噪声及其计算输入端： Pin=K·T0·B式中K为波尔兹曼常数：1.38╳10-23·W/Hz·K T0为绝对温度290K B为设备带宽输出端：Pout=Pin+Gr+F噪声功率输入Pin直放站增益Gr直放站增益噪声系数F动态噪声及其计算外部的环境噪声自然噪声人为噪声自然噪声大气、太阳、银河噪声等。人为噪声电力线、汽车发动机、工业设备等举例说明：对于CDMA直放站（带宽为10MHz时）而言接收机输入端的噪声功率为Pin=-104dBm，在直放站输出端（假设增益为70dB，噪声系数为5 dB），静态底噪可达到-29dBm。CDMA室内机（宽带）底噪图 上下行不平衡上下行信号不平衡主要体现在直放站增益的不平衡，一般下行增益高于上行增益，不严重时表现在手机功率大，严重时手机信号强，接入网络时间长甚至打不出去电话。频率污染和导频污染•导频污染主要表现在切换频繁，容易掉话，在室内分布系统里主要发生在高层建筑内•产生导频污染的主要原因•信号源选取不当•信号分配不当•网络参数设置不当信号源选取不当•主要是以无线直放站做信源引入时，施主天线安装位置不当，使得选取的信号不纯净•解决的办法是：•合理选择施主天线和安装位置用方向性好的天线，天线安装位置不要太高，在12层以下为好。信号分配不当在高层建筑内，信号多而杂，需要信号足够强，一般要求有用信号高于干扰信号5dB以上，最好采用光纤或者移频直放站做信源引入纯净信号，Ec/Io能够满足网络通信要求。参数设置不当•在高层建筑内，信号多而杂，切换频繁，除引入纯净信号外，还要在基站上设置合理相关参数以配合网络优化室内信号外泄•主要原因：•室内分布天线布放过于靠近边窗，或天线出口功率过大，使得室外用户易被切入到室内网络。解决办法•采用小信号多点布放•减小天线口功率，满足要求即可•室内天线不要太靠近门窗•采用定向天线，由外向内辐射信号系统参数恶化•系统参数恶化在直放站系统里主要表现在掉话率高，在室外站容易发生。•产生原因：•引入直放站后扩大了覆盖范围，产生新的邻小区，因此有必要重新更换小区列表，做相应的切换关系。•分析方法：•需要从基站后台提取数据分析。直放站常见问题案例ü1、故障现象：GSM同频直放站，覆盖区内中国移动手机不能打电话ü原因分析：现场用频谱仪查看，发现中国移动直放站选取载频为最高端载频，由于虑波器不能彻底将中国移动载频虑除，造成放大中国移动信号，形成同频干扰。ü解决方案：将直放站中心频率向上调整，彻底虑除中国移动载频。ü处理结果：双方网络均拨打正常ü2、故障现象：GSM同频直放站，覆盖区内一面天线输出很弱。ü原因分析：现场用频谱仪查看发现连接该天线的耦合器损坏，造成损耗过大。ü解决方案：将损坏耦合器更换。ü处理结果：信号正常。ü3、故障现象：GSM同频直放站，覆盖区内有一台干放所带区域不能接入网络。ü原因分析：现场用频谱仪查看发现该干放输入过强，造成放大器饱和，信号失真。ü解决方案：调整干放输入信号强度。ü处理结果：拨打正常ü4、故障现象：GSM同频直放站，覆盖区手机接收信号正常，不能接入。ü原因分析：现场用频谱仪查看发现直放站上行底噪过小，上行功率不足，不能正常接入。ü解决方案：将故障设备更换。ü处理结果：拨打正常。ü5、故障现象：GSM同频直放站，覆盖区内信号较强，但无法接入网络。ü原因分析：现场查看发现该直放站上下行增益相差较大15dB，造成上行不足。ü解决方案：将上下行平衡调到10dB以内。ü处理结果：拨打正常。6、故障现象：GSM同频直放站，话务高峰时，手机显示信号较强，但无法接入网络。ü原因分析：直放站覆盖区域用户较多，比如大学的宿舍楼。在话务高峰时，BCCH载频信号强度正常，手机待机时也显示较强信号，但拨打时，由于所有TCH忙，无法分配，覆盖区域又没有可以分配的其他扇区TCH信号，故无法接入网络。ü解决方案：增加信源小区的载频。ü处理结果：覆盖正常。ü7、故障现象：GSM同频直放站，信号良好，接入网络困难。ü原因分析：现场查看待机时与拨打时所占载频不同，接入后接收场强很差，应是TCCH载频板坏。ü解决方案：将故障TCCH板更换。ü处理结果：接入正常。ü8、故障现象：GSM同频室外直放站，覆盖区域无法拨打电话，偶尔接通，但通话有金属碰撞的声音。ü原因分析：由于隔离度没有做好，导致系统产生临界自激。ü解决方案：增加系统隔离度。ü处理结果：覆盖正常。ü9、故障现象：GSM同频直放站，输出较小甚至无输出。ü原因分析：现场用频谱仪查看发现该直放站输入信号过强，附近有中国移动基站，频率靠近联通频点，造成直放站输入饱和。ü解决方案：在直放站前端加装虑波器。ü处理结果：输出正常。10、故障现象：同频直放站，输出较小甚至无输出。ü原因分析（小总结）：1、基站扇区调整，接收信号减弱至临界强度以下。2、施主天线由于各种原因，方向改变，没有指向施主基站。3、施主天线和主机连接的馈线接头进水，驻波过大。4、G/C双网合路器件损坏。5、设备功放损坏。ü解决方案：根据相应问题更换器件。ü处理结果：输出正常。ü11、故障现象：CDMA同频直放站，覆盖区内信号时有时无。ü原因分析：现场查看发现该直放站上行功率保护设置过小，当用户量小时正常，开会时用户量突增，上行功率激增，造成上行功放保护性关闭。ü解决方案：将保护设置正常。ü处理结果：拨打正常。ü12、故障现象：CDMA同频直放站，覆盖区内有用户反映手机经常搜索网络，无法正常接入网络。ü原因分析：现场查看发现该局部区域为两个基站信号交叠区，信号切换频繁，多数手机正常通话，该用户所用机型存在问题，无法接入。ü解决方案：将重发天线调整方位角，将切换区域设置到人流量较少地方。ü处理结果：拨打正常。ü13、故障现象：光纤直放站，后端无输出，监控显示光收发模块告警。ü原因分析：1、传输光路断，可能性较大2、前后端设备尾纤损坏，几率较小3、设备光收发单元损坏，几率较小ü解决方案：根据不同的情况查找光路或更换设备。ü处理结果：覆盖正常ü14、故障现象：GSM光纤直放站，覆盖区内手机信号在某些地方突然消失，找不到网络。ü原因分析：现场查看发现该覆盖区有两台直放站，分别接入不同基站扇区，两个基站没有邻区关系。ü解决方案：重做邻区关系。ü处理结果：拨打正常。15、故障现象：GSM光纤直放站，手机在-80dBm场强下不能接入，影响基站覆盖区。ü原因分析：TA值显示15，光纤距离较远，有一面重发天线向施主基站方向辐射，造成与基站信号重叠区域信号相当，但时间延时相差过大，手机认为是两个不同的信号，形成同频干扰，不能解调。ü解决方案：减小天线功率，压低天线下倾角，将交叠区设在无人区。ü处理结果：即不缩小基站覆盖范围，又能满足覆盖区大部分通话要求16、故障现象：GSM光纤直放站，进入覆盖区域后手机信号强度仍不足。但有时手机重新开关机后，信号显示正常。ü原因分析：直放站信源基站为A基站，直放站覆盖区相邻基站为B基站。A基站相邻小区列表中有B基站信息，B基站相邻小区列表中无A基站信息。直放站覆盖区域A、B基站覆盖强度很弱。当用户从A基站或直放站覆盖区域进入B基站覆盖区域时，切换正常；从B基站覆盖区域进入A基站或直放站覆盖区域时，切换不正常，终端显示信号不足。ü解决方案：在B基站邻区列表加入A信息。ü处理结果：覆盖正常。ü17、故障现象：GSM光纤直放站，覆盖区有时不能正常通话。ü原因分析：现场用频谱仪查看发现该基站扇区载频较多，基站扇区2面天线都是收发共用。直放站只接了发射口，导致载频丢失。ü解决方案：将接收口合路进直放站。ü处理结果：通话正常。ü18、故障现象：CDMA光纤直放站，覆盖区内不能接入。ü原因分析：现场用光功率计查看发现该直放站光路损耗过大，时延过长。ü解决方案：减少光路中间跳接，缩短光路；增大基站搜索窗口。ü处理结果：拨打正常。19、故障现象：GSM移频直放站，覆盖区域无法通话。ü原因分析：覆盖区域终端信号强度显示正常，但无法解调基站色码，前端设备坏。解决方案：更换前端设备ü处理结果：覆盖正常。20、故障现象：移频直放站，覆盖区域无法通话。ü原因分析：附近有另外的同类移频直放站，而且接收的移频信号强度和本系统较接近，造成了同频干扰。解决方案：调整为1拖2型，或者调整前后移频链路，使其封闭。处理结果：覆盖正常。21、故障现象：GSM移频1800M直放站，覆盖区域无法通话。ü原因分析：GSM移频直放站分为2种类型，一种为移频1500M，一种为移频1800M。本案例为GSM移频1800M，移频后端测试发现，能接收到很强的1800M基站信号，造成了后端的接收的同频干扰，后端输出无效。ü解决方案：更改为1500MGSM移频直放站。ü处理结果：覆盖正常ü22、故障现象：CDMA移频直放站，覆盖区小。ü原因分析：现场查看设备输出指示偏小，经用频谱仪测试输入正常，但发现输入有效载频比带内移频载频强很多，应该是输出信号反馈进入接收机，造成接收机增益分摊，有效载频信号不能得到足够增益，造成输出不足。ü解决方案：将施主天线与重发天线移位安装，加大隔离度，避免信号反馈。ü处理结果：输出正常，覆盖区满足要求。上述案例是在工程实践中总结出的比较典型的，实际使用中，还有很多的其他问题。直放站作为网络优化的重要设备，只要适当的利用它，就会发挥它的重要作用。