1、二、室内分布系统的技术要求1. 系统技术指标前向/反向业务信道误侦率：FER=1%（EB/No=67dB）信道编码：9.6Kb/S话音激活系数：40%小区负载：50% 无线信道呼损率：2%每用户忙时话务量：0.02Erl覆盖区内无线接通率要求在无线覆盖区内 95%的位置，99%的时间移动台可接入网络。话务量吸收：楼内 90%以上的话务量由微蜂窝承担覆盖区域：楼内 95%以上的面积由分布系统覆盖导频 Ec/Io 最低门限：-12dB场强强度：95%以上的区域场强应-85dBm（电梯为 -85dBm，地下停车场边缘场强-90dBm统计指标：掉话率1%，呼叫建立成功率95%兼容性：分布系统应能同时支
2、持 CDMA、GSM900、DCS1800；2. 天馈线及无源器件技术指标频率范围要求：8002500MHz天线类型：全向天线和定向天线，垂直极化；天线适用频段：8002500MHz ；系统中所有无源器件适用频段：8002500MHz ；光缆性能要求参见通信行业标准；分布系统应有完善的单机及系统远程、本端告警功能。三、室内分布系统的相关技术1. 室内分布系统的室内电磁传播模型在室内电磁波传播受响的因素很多，在有限的空间内环境变化大，墙、顶、地、人和室内物体等都会引起电磁的反射、折射、散射和吸收，电磁场分布十分复杂，电波传播模型相应多种多样。本文着重介绍在测试的基础上总结出来的三种传播模型，可供
3、移动通信室内覆盖预测参考用。1) 室内小尺度路径损耗室内小尺度路径损耗是指短距离、短时间内快速衰落（衰落深度达 2040dB） ，其传播模型表达式为：PL(d)= PL(d0)+10nlog( )+X (dB) (式 1)式中：P L(d)表示路径 d 的总损耗值；P L(d0)表示近地参考距离 (d0=310)时，自由空间衷减值；X 表示标准偏差 (314)的正态随机变量。2) 室内路径损耗因子模型这一模型灵活性很强，预测路径损耗与测量值的标准偏差为 4dB，衰减因子模型dd0dd0表达式为：P L(d)= PL(d0)+10n log( )+FAF(dB) (式 2)式中：n 表示同层损耗
4、因子（1.63.3）;FAF 表示不同层路径损耗附加值（1020dB） 。3) 室内自由空间路径损耗附加因子模型在室内可以认为是自由空间受限的传播路径，这一模型灵活性很强，预测路径损耗与测量值的标准偏差为 4dB，其传播模型表达式为： P L(d)= PL(d0)+20log( )+ d(dB) (式 3)式中： 路径损耗因子（-0.21.6dB/m） 。4) 室内场强预测举例由于式 1 中 X 与 正态随机变量关系式复杂，因此，实际工程采用式 2 和式3 较多，本文举出二例供工程设计参考用。例 1：假设本工程为某一宾馆的室内分布系统工程，天线输入口功率 Pt=5dBm，吸顶天线增益为 Gm=
5、2.1dBi，同层预测距离 d=15 米， d0设定为 1 米。P L(d0)=31.5dB(f=900MHz)，采用 2 式，其中 n 为 2.8 代入式 2 得:P L(15m) = PL(1m)+102.8log( ) +0=31.5+32.9=64.4 dB预测出距离信号源 15 米处的场强(设衰减储备 R 为 10dB)：PdBm= Pt+Gm- PL(15m)- R151dd0=5dBm+2.1dB-64.4dB-10dB=-67.3dBm例 2：假定本工程室内分布系统工程同例 1 即：Pt=5dBm；G m=2.1dBi；d=15 米；d 01 米； Pl(d0)=31.5dB(
6、f=900MHz)；采用 3 式，其中 为 0.6dB/m,代入式 3 得:PL(15m)= PL(1m)+20log( )+ 0.615=31.5+23.5+9=64 dB预测出距离信号源 15 米处的场强：PdBm= Pt+Gm- PL(15m)- R=5dBm+2.1dB-64dB-10dB=-66.9dBm上述二例用式 2 和式 3 预测出覆盖区(15m)场强相差不大，但是由于室内传播非常复杂，预测出的场强和实际测量值存在一定偏差，工程设计时需用实测值对传播模型进行修正。2. 室内分布系统的噪声分析在无源分布系统中由于无源器件不会给系统带来噪声增量所以系统的总噪声就等白噪声加上基站设备
7、的噪声系数。在有源分布系统中由于电子器件存在热噪声，直放站在正常工作时不可避免会有噪声电平输出，其输出的噪声电平为：151PBTS-Noise+PREP-INj PBTS-NoiseF BTS -rise=10 log （dB）PREP-Noise=10 log（K 、T 、B）+F REP+GREP（dB 值） （1）PREP-Noise直放站上行输出噪声电平其中： K波尔兹曼常数（1. 3810 -23） T噪声温度，可取 295（绝对温度）BCDMA 载波信号带宽， 1.23MHzFREP直放站噪声系数（ dB）GREP直放站上行增益（dB）直放站上行输出的噪声电平 PREP-Noise
8、 经过上行路径损耗后发送到基站，在基站接收机输入端注入直放站的噪声，引入到基站的噪声电平为PREP-INj =PREP-Noise Ld （dB 值） （2）其中：L d 为从直放站上行输出端口到基站接收端口的路径损耗（ dB）由于直放站噪声的引入，在基站输入端的总输入噪声将是基站噪声与引入的直放站噪声之和，如下式所示：PBTS-Noise-Tolal= PBTS-Noise + PREP-INj （线性值） （3）其中：P BTS-Noise=10 log（K、T、B）+F BTS，为基站输入端噪声电平（dB 值） （4）FBts 为基站的噪声系数（ dB）由上式可知，直放站的引入，将使基站
9、接收机输入端的噪声电平增加，这种噪声增量用 dB 值表示为：Nrise 10=10 log 1+10 （dB） （8）FREP-FBTS+GREP- Ld 10FBTS -rise=10 log 1+10 （dB ） （6）将 PBTS-Noise 和 PREP-INj 代入上式，则在基站输入端由直放站引入的噪声增量为：Nrise = (FREP-FBTS ) + (GREP- Ld) （dB） Nrise 我们定义为噪声增量因子，由上式可知：噪声增量因子 Nrise =直放站与基站的噪声系数差+上行增益与路径损耗差噪声增量因子 Nrise 可以 0 或0，其数值越大，引起基站的噪声增量就越大
10、，对基站的影响就越大；其数值越小，对基站的影响就越小。在工程设计中，直放站和基站的噪声系数是已知的常数，因此噪声增量因子的变量是直放站上行增益 GREP 和直放站与基站间的路径损耗。一旦直放站安装完毕，进入开通调试时，上行路径损耗中值在短时间内会是相对稳定的值，此时上行增益的大小决定噪声增量因子，显然上行增益越大，噪声增量因子越大；上行增益越小，噪声增量因子越小。在实际工程中我们会注意到，如果将上行增益调得太小会减小直放站的上行覆盖范围。直放站与基站级联工作的系统里，直放站的上行覆盖距离是与噪声增量因子的四个参数有关，直放站噪声系数 FREP、 基站噪声系数 FBTS、 直放站上行增益 GRE
11、P、 以及直放站到基站间的路径损耗 Ld。应用级联放大器噪声系数的分析方法，可以求解出当直放站与基站10PBTS-Noise （dB） 1010PREP-INj （dB） 10+10PBTS-Noise （dB） 10=10 log （5）（F REP-FBTS）+（G REP- Ld） 10FREP -rise=10 log 1+10 （9）基站总噪声系数 FBTS-Total=FBTS+F BTS-riseNrise 10+10 log 1+10 =FBTS级联工作时，在直放站输入端也会产生噪声增量，直放站级联系统的输入端等效噪声系数，要高于直放站本机的噪声系数，在直放站上行输入端引入的噪
12、声增量同样可用噪声增量因子 Nrise 来表征，如下式所示F REP -rise -直放站上行输入端的噪声增量。基站、直放站系统噪声增量曲线图图 1 绘制出 F BTS -rise、 F REP-rise 与噪声增量因子 Nrise 的曲线。从图中可见，基站噪声增量与噪声因子 Nrise 成正比，而直放站的噪声增量与噪声增量因子成反比。当基站覆盖区引入直放站后，基站和直放站的噪声系数均增加一个噪声增量，分别为Nrise 10=10 log 1+10 -10-8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10024681012噪声增量因子 Nrise=FREP-FBTS+GREP-Ld(dB)(dB
13、)噪声增量F直放站噪声增量 FBTS-rise =lolog1+10Nris/10直放站级联噪声增量 FREP-rise =lolg1+10-Nrise/10直放站级联总噪声系数 FREP-Total=FREP+F REP-riseNrise 10+10 log 1+10 =FREP当 Nrise =0 时，基站和直放站的噪声系数均在原有数值上增加了 3dB，对上行覆盖范围的影响是相同的。当 Nrise 0 时，基站的噪声增量将3dB，当 Nrise 越小，对基站的噪声影响就越小，例如，当 Nrise = -10 dB 时，F BTS-rise 只有 0.4 dB，这时对基站的覆盖范围不会有影
14、响。但是当 Nrise 越小时，对直放站的噪声影响就越大。当 Nrise = -10 dB 时，直放站的噪声系数将增加 10.4 dB，这意味着直放站的覆盖距离要缩短 1 倍以上。当 Nrise0 时，基站的噪声增量将3 dB，直放站的噪声增量将3 dB，N rise 越大，基站的覆盖范围距离越小，而直放站的覆盖距离就越大。综上所述，在由基站和直放站级联组成的无线接入系统里，如果要扩大直放站的覆盖范围，基站将不可避免承受直放站带来的噪声影响，特别在 CDMA 系统里，如果希望一个基站带多台直放站时，这种影响将会更大。为了能更好地达到基站和直放站的覆盖效果，在网络规划设计阶段需将基站和直放站的设
15、计放在一起考虑，需要合理分配噪声增量，在预测上行覆盖距离时，需要考虑噪声增量对覆盖距离的影响。只有合理分配基站和直放站的噪声增量，才能取得基站和直放站双赢的覆盖效果。3、室内分布系统的上下行平衡LP传输损耗（含收发天线）上、下行平衡条件手机BTSBTS 下行发射功率： PTb 手机发射功率： PMBTS 噪声系数： NFb手机噪声系数： NFM等效输入噪声电平： PNb =KTB dB + NFb等效输入噪声电平： PNM=KTB dB + NFMBTS 上行接收信号电平：P Rb =PM - LP手机下行接收信号电平：P RM =PTb - LP上行载噪比： C/N 上 = NbRBTS等
16、效 输 入 噪 声 电 平上 行 接 收 信 号 电 平= PRbdB - PNbdB= PM -LP- KTB dB- NFb下行载噪比： C/N 下 = MP手 机 等 效 输 入 噪 声 电 平下 行 接 收 信 号 电 平 R= PRMdB - PNMDb= PTb -LP- KTB dB- NFM上下行平衡条件： C/N 上 =C/N 下PM -LP- KTB dB- NFb= PTb -LP- KTB dB- NFMPM - NFb= PTb - NFM 或 PTb + NFb= PM + NFM下行接收信号电平 PRM手机等效输入噪声电平PNM基站发射功率+ 基站噪声系数=手机发
17、射功率+手机噪声系数基站与直放站级联系统噪声系数 NF 与传输损耗 Ld 直放机增益 G 的关系基站接收到直放站噪声电平：P Nb =KTB dB + G+NFr-Ld 基站与直放站级联系统噪声系数：N F =NF1 + 12GNFNF =10log NF1+ dB2设直放站本机噪声系数：N Fr =5dB、基站噪声系数：N Fb =5dBBTS 下行发射功率： PTb手机发射功率：P MBTS 噪声系数： NFb手机噪声系数： NFM等效输入噪声电平： PNb =KTB dB + NFb等效输入噪声电平： PNM=KTB dB + NFMBTS 传输损耗 Ld上行放大 G NFrNFb第一级 第二级NF2 =NFb + Ld NF1 =NFrNF2-1G1
