PHS室内分布系统培训教材.docx

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PHS室内分布系统培训教材

PHS室内分布系统

简明培训教材

福建邮科通信技术有限公司

版权所有XX

1、PHS室内分布系统工作原理

1.1小灵通室内分布系统组成

系统采用全双工网络设计，射频电缆通过合路器/分路器组成一个树状网络，每一个树枝的未端连接室内天线，以消除需覆盖的盲区。

系统通过射频电缆直接连接到基站的输出口，实现基站信号的有线接入，通过合路器/分路器、耦合器对基站信号功率进行分配实现。

1.2小灵通室内分布系统有源分布结构

上图为500mw室内基站作信号源，采用无源分配加干线放大器的方式。

基站与干放一般安装在大楼的弱电井内，其中基站输出信号通过合路然后通过干放把信号分配到各个干线放大器，信号通过放大后传输到各个射频终端（天线）。

特点：

干线放大器上下行增益可自动调节，提高了上行灵敏度,改变了500mw基站作室内覆盖使用时，因手机功率小存在的上下行极为不平衡（13dB左右）的尴尬局面。

覆盖面积大，超过10000m2，信道数为1C3T、1C7T、1C8T（C/T共路）、1C15T、1C16T（C/T共路），覆盖效果好，通话质量极好。

1.3小灵通室内分布系统无源分布结构

（1）楼层分布结构

同轴电缆将分布在各层的天花板内壁，将射频信号传送到室内天线。

室内天线的分布和配置是根据大楼的结构、信号强度的分配计算、天线性能和用户的覆盖区域射频覆盖要求，应用射线跟踪法，并结合实际室内分布系统中总结出来的经验公式来进行设计。

（2）电梯分布结构

Ø高增益天线覆盖分布方式

Ø泄露电缆均匀分布方式

2、PHS室内分布系统勘察规范

勘测工作目的是调查了解目标覆盖点的周围环境、信号情况，从而确定工程的覆盖深度以及采用方式。

勘测工作是室内分布系统项目至关重要的环节，该项工作的质量好坏直接影响到整个项目的成败，因而勘测工作必须考虑周到，考察详细，提供完整、详尽的勘测报告，以便于后续工作的开展。

2.1所需工具及文件

PHS测试手机；手提电脑（带PHS测试软件）；

GPS（带指南针）；建筑物平面图；

数码相机；模拟信号源；

卷尺或红外测距仪；模拟测试吸顶天线；

勘测记录表（空白）。

2.2工程勘测

2.2.1覆盖要求确认

了解覆盖区域当前覆盖现状和客户要求确认覆盖区域及覆盖需解决的问题。

2.2.2覆盖信源确认

根据建设方要求确定所用信源引入方式分为：

Ø基站+干放覆盖系统；

Ø纯基站覆盖系统；

2.2.3分布方式确认

根据覆盖区域特点确定天线分布模式。

单小区覆盖，多小区覆盖，确定天线密度。

2.2.4室内分布工程勘测内容

1.覆盖站点名称；

2.覆盖站点的实际地理位置（街道名称、实际座落地点或站点附近的明显标识）；

3.建筑楼宇高度、层数、建筑总面积、建筑结构（环境描述）；

4.要求业主提供建筑设计平面图（蓝图）、或消防通道图；

5.标准层结构、功能描述；

6.裙楼层结构功能描述；

7.地下层结构功能描述；

8.需要覆盖面积描述（单位面积、总面积）；

9.楼宇通道、楼梯间、电梯间位置和数量；

10.电梯间共井情况、停靠区间、通达楼层高度；

11.电梯间缆线进出口位置；

12.电气竖井、位置数量、走线位置的空余空间；

13.房内部装修业务情况，天花板上部结构，能否穿线缆，确定馈线布放路由；

14.覆盖系统用电情况的调查，微蜂窝机房用电，有源系统用电；

15.大楼防雷接地、接地网电阻值、接地网位置图、接地点位置图；

16.对扩容站点原有基站系统、机房平面图情况并对原系统进行效果分析、提出改进意见，现场记录，基站设备规格、型号、数量、天馈线分布情况；

17.覆盖站点的人流量，手机使用率，小灵通手机占有率统计分析（室内话务量调查）；

18.覆盖站点全景照片，内部结构照片；

19.站点当前无线环境调查；

20.覆盖站点业主的要求；

21.覆盖站点周围宏蜂窝基站相关信息；

22.确认信号源类型；

23.确认信号源安装的相关信息；

24.确认天馈系统安装，设备器件安装的相关信息；

25.勘测站点经纬度。

2.2.5小灵通室内分布系统工程大楼勘查要求

1）、第一次工程勘测一般在市场人员的带领下进行，主要进行分布系统可行性分析，并帮助市场人员解决客户在技术方面的顾虑。

2）、在第一次的勘察当中，一般要达到如下要求。

A、要与大楼物业及业主建立良好关系，特别是物业公司的工程部负责人。

B、大体地了解大楼的结构，大楼的主要通道、楼梯、电梯、电梯机房、弱电井、强电井的分布及具体位置。

能够清楚的知道主干线的分布。

C、最重要的一点，要与大楼工程相关负责人沟通并向其申请一定的存储空间来堆放物料。

（独立的储存室为佳）

3）、第二次勘测为设计勘测，是设计文件的重要依据，一般要达到以下要求。

A、用场强仪或手机测楼层各点的电平强度，记录下几个具有代表性的范围及其场强，为设计时天线的分布提供依据。

B、用虚拟布线法来估算走线的方向及走线的长度。

这为设计中计算馈线衰耗、天线输出电平及信号功率分配提供依据。

C、用场强仪测得窗边各基站的信号电平，并且注意观察大楼外各基站的安装位置，这为调整天线位置、天线输出电平从而解决临窗切换问题提供依据。

D、仔细勘测电梯井的建筑结构，电梯机房与弱电井及电梯井的位置关系，这为设计中电梯信号引入方式及电梯井道内的布线方式和覆盖方式提供依据。

E、还有，更具体的还要观察楼体内装修材料的区别，比如：

混凝土墙、砖墙、木墙对信号衰弱的程度差别是很明显的。

这对A也提供了很好的补充。

还得勘测楼层的装修级别，决定天线定位方式（内置或外置），也可以此估计楼层穿线施工的难易度及施工进度，为工程队的施工进度考核提供依据。

2.2.6工程勘测纪要

1）勘测工程站点的基本情况说明；

2）测试记录文件（除填写记录表格外，还要有电子记录）；

3）测试结果分析报告；

4）勘察测试记录。

3、PHS室内分布系统设计

工程设计方案是计算工程造价和工程施工的依据，是网络优化建设和分布系统质量的关键。

要求内容真实、详细、规范、合理。

3.1PHS室内分布系统设计依据

1.关于室内覆盖系统建设项目的框架协议；

2.与xx市公司签订的有关合同；

3.信息产业部（1999）728号文《电信网间互联管理暂行规定》；

4.PHS空中接口协议RCRSTD-28（V3.3版）

5.设备厂家提供的相关设备的技术资料；

6.国标GB8702-88《电磁辐射防护规定》；

7.国家通信行业标准，YD5039-97《通信工程建设环境保护技术规定》。

8.现场勘察资料和测试数据。

3.2PHS网络技术性能要求

3.2.1工作频段

我国国家无线电管理委员会分配给PHS1.9G的频段为：

1900MHz-1920MHz。

频道序号和频道标称中心频率的关系为：

f（n）=1900+（N-1）×0.3MHz

式中N为载频号，范围是1-77；f为空中使用的与N对应的频率。

频带宽度为300K，双工方式为TDD，复用方式为TDMA。

3.2.2设计技术指标：

1.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；

2.无线覆盖边缘场强：

室内-73dBm，地下停车场、电梯-76dBm；

3.移动用户的忙时话务量为0.02Erl；

4.无线信道的呼损率取定:

话音信道（TCH）呼损为2%；

5.在基站接收端位置的收到的上行噪声电平小于-120dBm；

6.覆盖区域内话音质量等级为3以下（不包含3）的地方占95%以上。

7.覆盖区域的掉话率（非考核掉话率）百分数不超过2%；

8.室内天线的输入功率小于15dBm，电梯井内天线输入功率可到20dBm；

9.覆盖区与周围各小区之间有良好切换；

3.3PHS室内分布系统设计目标

一般场所覆盖指标：

1.边缘场强：

覆盖目标内的95％区域，手机接收场强应大于-78dBm；

2.接续指标：

掉话率＜2%，呼叫建立成功率＞95%；

3.楼内场强＞-78dBm；

4.电梯、停车场场强＞-78dBm；

5.室外——室内切换无掉话；

6.电梯外——电梯内切换无掉话；

7.话音质量等级95%的点≤3，话音质量等级不允许出现7；

重要场所覆盖指标（如四星级以上的酒店、高级写字楼、高尚住宅、商场、政府机关部门等）：

1.边缘场强：

覆盖目标内的95％区域，手机接收场强应大于-76dBm；

2.接续指标：

掉话率＜2%，呼叫建立成功率＞95%；

3.楼内场强＞-73dBm；

4.电梯、停车场场强＞-76dBm；

5.室外——室内切换无掉话；

6.电梯外——电梯内切换无掉话；

7.话音质量等级95%的点≤3，话音质量等级不允许出现7；

室内分布系统设计指标要求因地制宜，根据楼宇功能结构的不同，定义相应的技术指标。

3.4设计原则

1）利用信号源原有的输出功率进行覆盖设计，先做局部设计，再做整体设计；

2）天线口的主频输出功率以能完全覆盖要求区域为准，根据模拟测试结果，估算单个天线满足最低覆盖要求的覆盖范围，确定单个天线的应馈功率；确保系统开通后，室内吸顶天线输入功率为7~15dBm（电梯井内天线发射功率可到20dBm）。

特殊场所可以根据实际情况定义天线口功率；

3）计算天线口功率时不含天线增益；

4）系统设计方案中必须保证上下行增益平衡；

5）对于吸纳话务量，最小覆盖信号电平应比当前信号电平高6dB以上；

6）信号源计算功率：

500mW27dBm，2W干放33dBm。

7）分小区覆盖：

划分小区一般以人流量较少的区域为切换区；

8）电梯覆盖：

天线口输入功率10dBm~20dBm，八木天线主瓣覆盖六层，后瓣覆盖一层，对数周期天线主瓣覆盖四层，后瓣覆盖一层。

壁挂天线可覆盖上下各一层。

9）为防信号外泄在覆盖边缘布放天线时采用“多天线，小功率”原则；

10）当主干路由无法通过功分/耦合器件向子系统提供足够功率时，需在主干路由增加干线放大器或延放设备（尽量使用干线放大器），系统内干放设备分布相对于主机严格按并联设计，延放设备分布相对于主机和上一级干放设备严格按并联设计。

3.5理论依据

3.5.1边缘场强及上下行链路分析

A、选取任意覆盖区边缘的若干点,根据室内覆盖的普遍算法:

p=P（RF）-L

其中：

●P（RF）：

天线有效输出功率

●p:

边缘点的信号强度

●L:

室内空间传播损耗

B、室内空间传播损耗L计算公式为：

L=PL+10*n*Lgd（米）+FAF

PL=20lg（4∏d0/λ）=20lg（4∏d0f/c）

其中：

●PL为距天线1米处的路径衰减：

（对于PHS,频率f取1900MHZ；对于3G,频率f取2000MHZ）

●d0:

参考距离（对于室内为1米）

●λ：

波长

●C:

光速

●f:

频率

●n为同层衰减指数：

场景

衰减指数（n）

标准差（dB）

AllLocations

3.14

16.3

SameFloor

2.76

12.9

Through1Floors

4.19

5.1

Through2Floors

5.04

6.5

Through3Floors

5.22

6.7

●FAF路径损耗附加值：

一般砖混墙体

15~20dB

钢筋水泥墙体

25dB

普通木门

8~10dB

铁皮的防火门

15dB

上下楼层间衰耗

15~20dB

拐角

7~8dB

C、根据P（RF）、L、的值,可计算出边缘点p的值。

3.5.2小灵通室内分布系统容量的估算及基站型号的选择

在小灵通工程中，基站的选择主要选择基站的型号、功率和信道，常用的基站的类型从型号上分有日立、四洋、京瓷，从功率上分有10mW、200Mw、300mW、500mW等几种，从信道上分有3、7、8、15信道等几种。

基站如何选择呢？

（1）、容量的计算

方法一：

主要先勘察要覆盖大楼内的小灵通用户数，接着算出话务量，最后根据话务量及呼损率、信道数查表来选择相应基站。

下面是这些计算的算法及公式。

①、呼损率的选择：

据国内资料统计，公用移动通信网呼损率按a=2%~3%设计，专业移动通信网呼损率按a=7-8%设计。

②、每个用户的话务量的算法：

a=C*T*k/3600

公式中，C表示每个用户每天平均呼叫的次数为C（次/天）。

T表示每个用户每次呼叫的平均占用信道时间为T（秒/次）。

k的定义：

每个用户话务量在一天24小时内的分布是不均匀的，网络设计应按最忙时的话务量来进行计算，所以，一天中最忙的1个小时内的话务量与全天话务量之比称为集中系数，用k表示，一般选用10％~15％。

由公式中可得：

每个用户平均一天打6次，每次通话时间为120秒/次，

即C=6（次/天）,T=120（秒/次）

忙时话务量：

a=0.02erl.

③、大楼内小灵通用户数量的统计确定为m（勘察得知）

④、总话务量（A）的统计：

A=a*m

⑤、查表得到选择基站类型

由话务量和呼损率查表可选择基站的信道。

方法二：

室内话务测算经验公式如下：

1、写字楼的话务量（单位：

ERL）=建筑面积×75%×1/20×20%×0.03（75%为实用面积的比率；1/20为人员与办公面积的比率；20%为手机的拥有率；0.03为人均话务量）

2、商场的话务量（单位：

ERL）=建筑面积×75%×1/2×1/3×20%×0.04（75%为实用面积的比率；1/2为实用面积与营业面积的比率；1/3表示每平米人数；20%为手机的拥有率；0.04为人均话务量）

3、会展中心的话务量（单位：

ERL）=建筑面积×80%×50%×1/3×20%×0.05（80%为实用面积的比率；50%为柜台的面积；1/3为人员与会展面积的比率；20%为手机的拥有率；0.05为人均话务量）

4、会议中心的话务量（单位：

ERL）=容纳的人数×80%×0.03（；20%为手机的拥有率；0.02为人均话务量）

5、星级宾馆：

房间数×2×80%×40%×0.03（2为床位数；80%为宾馆的入住率；40%为手机的拥有率；0.03为人均话务量）

6、大型娱乐场所：

忙时话务量按0.03Erl/sub；预测话务量=建筑面积（m2）×40%×1/3×60×%0.02；40%为使用面积，1/3为每3m2有一个人）

7、停车场：

使用面积按50%，每停车位按7m2人均手机使用率按20%，人均话务量0.01Erl/sub；预测话务量=建筑面积（m2）×20%×50%×0.01/7

8、其它区域预测公式：

区域总人口×手机持有率×m运营商占有率×人均忙时话务量；

（2）、功率的选择

功率的选择主要是用来提供干放的输入电平，一般干放的输入信号为6dBm左右，在勘察完大楼后，便可知一个干放可控制几层，再根据楼层的高度及电梯的数量可确定干放的数量及位置。

就知道基站的功率应选择多少，才能保证给每个干放有6dBm左右的输入电平。

（3）、型号的选择

四种型号一般任选一种就可以了，在工程中基站的型号一般是由局方决定的。

3.6设计方法

（1）、室内分布系统采用树型并联的拓扑结构（可参考每个设计方案的主干分布图），在设计时可按照模块化的设计思想。

主干模块、次干模块与楼层模块可以按任意顺序设计。

（2）、从上到下的设计方法，此方法需要一定的工程设计经验。

这种设计方法简单快捷，但对系统边缘信号的控制精度较低，一般用于建筑结构及布局较规则的大楼（如：

写字楼、办公楼）。

A、用这种分模块设计时，工程人员必须知道模块与模块之间具体的接口标准。

如：

在设计主干线模块时，就必须规定主干各个分支的输出电平（即干放的输入电平），这样才能符合主支干线的接口标准。

还有，支干模块与楼层模块也同样。

而这些要求工程人员要有一定的室内分布系统设计经验。

B、在主支干线确定以后，各楼层的接入电平就确定下了，然后就要用耦合器来调配各天线的输出电平了。

天线的输出电平范围及天线的固定位置的确定主要以勘测数据为依据，通过计算上下行的接口标准来确定天线的输出电平。

（3）、从下到上的设计方法，是真正根据天馈的上下行平衡来计算所需要达到的输入电平，功率的分配及基站的功率规格。

是一种较趋近理想的设计方法，但它对勘测数据的要求极其严格，又因为大楼结构本身就很复杂，所以要做到理想的结果也很难，所以它一般用于少数的结构特别复杂，覆盖难度大的楼层。

3.7设备选用原则

3.7.1信源主机的选择

选取信源时应对覆盖区域进行准确的话务预测和计算，以寻找合理的信源。

当单独的基站不能满足容量需求时应采用组控方式。

3.7.2天线的选择

Ø全向吸顶天线，主要用于室内覆盖；

Ø定向吸顶天线、室内壁挂天线，主要用于室内防信号外泄；

Ø八木天线、对数周期天线，主要用于电梯内覆盖；

3.7.3馈线的选择

根据损耗计算结果选择适合规格的馈线。

Ø覆盖范围；

Ø覆盖方式（拟用天线数量，干放数量等说明）；

Ø信号源情况说明；

Ø地下停车场专项覆盖说明；

Ø电梯覆盖说明。

4、PHS室内分布系统安装

4.1工程安装规范

4.1.1有源设备安装

有源设备主要是指干线放大器、有源分布系统的主机单元、远端单元等设备。

设备的安装位置符合设计文件（方案）的要求。

尽量安装在馈线走线的线井内，安装位置应便于调测、维护和散热需要。

安装位置确保无强电、强磁和强腐蚀性设备的干扰。

安装时应用相应的安装件进行牢固固定。

要求主机内所有的设备单元安装正确、牢固、无损伤、掉漆的现象。

有源分布系统的主机单元，各模块的安装数量应符合设计文件（方案）的规定。

对于室内安装的设备，室内不得放置易燃物品；室内的温度、湿度不能超过设备正常工作温度、湿度的范围。

设备安装时应用安装件进行固定，并且垂直、牢固，并应保证设备底部距离地面有一定距离。

连到设备的电源线不能和其他电缆捆扎在一起。

所有与设备相连的电缆要求接触良好，不能有松动的现象。

注意预留与3G、WLAN系统合路时所需器件的安装位置。

4.1.2无源设备安装

无源器件应用扎带、固定件牢固固定，不允许悬空无固定放置。

（1）、天线安装

天线安装位置应符合设计文件（方案）的规定,并尽量安装在天花吊顶板的中央。

若为挂墙式天线，必须牢固地安装在墙上，保证天线垂直美观，并且不破坏室内整体环境。

若为吸顶式天线，可以固定安装在天花或天花吊顶下，保证天线水平美观，并且不破坏室内整体环境。

如果天花吊顶为石膏板，还可以将天线安装在天花吊顶内，但必须对天线做牢固固定，不能任意摆放在天花吊顶内。

安装天线时应戴干净手套操作，保证天线的清洁干净。

（2）、馈线安装

馈线的布放必须按照设计文件（方案）的要求，且应整齐、美观，不得有交叉、扭曲、裂损、空中飞线等情况。

当馈线或跳线需要弯曲布放时，要求弯曲角保持圆滑，其弯曲曲率半径不超过下表的规定：

线径

二次弯曲的半径

一次性弯曲的半径

1/4”软馈

30mm

1/2”软馈

40mm

1/4”

100mm

50mm

3/8”

150mm

50mm

1/2"

210mm

70mm

7/8"

360mm

120mm

馈线的连接头都必须牢固安装，接触良好，室内馈线连接头放置于水管井内的，应做防水密封处理。

室内馈线的布放应尽量使用电气管井，避免使用风管或水管管井，避免与强电高压管道和消防管道一起布放，确保无强电、强磁的干扰。

室内馈线尽量在线井和天花吊顶中布放，并用扎带进行牢固固定。

与设备相连的跳线或馈线应用线码或馈线夹进行牢固固定。

对于不在机房、线井和天花吊顶中布放的馈线，应套用PVC管。

地下停车场的布线应高于排风、消防等管道，以免因布线过低而引起车辆挂断馈线的现象。

所有馈线、跳线、走线管都应用馈线夹、馈线座、线码、扎带等加以牢固固定，固定间距如下表：

要求所有走线管布放整齐、美观，尽量靠墙布放，并用线码或馈线夹进行牢固固定，转弯处要使用转弯接头或波纹管等软管连接。

若走线管无法靠墙布放（如地下停车场），馈线走线管可与其它线管一起走线，并用扎带与其它线管固定。

馈线进出口的墙孔应用防水、阻燃的材料进行密封。

（3）、接地

基站、干线放大器、光纤及有源分布系统的有源设备必须接地，接地线截面积16平方毫米，接地电阻小于10欧姆。

设备保护地、馈线、天线支撑件的接地点应分开。

每个接地点要求接触良好，不得有松动现象，并作防氧化处理（加涂防锈漆、银粉、黄油等）。

所有接地线应用线码或扎带固定，固定间距为0.3米，外观应平直美观。

（4）、标签

每个设备和每根电缆的两端都要贴上标签，根据设计文件的标识注明设备的名称、编号和电缆的走向。

标签应用专用电子标签机打印，不能手写。

各种设备标签的编号格式如下：

终止端：

FROM设备名n-m楼层数F

起始端：

TO设备名n-m楼层数F

注：

以上n表示设备的编号，m表示该设备安装的楼层。

举例：

安装在9层编号为2的三功分器，它的标签为：

一段馈线，起始点是安装在9层编号为2的功分器PS2-9F，终止点为安装在10层编号为3的耦合器T3-10F，则此段馈线的标签为：

起始端标签：

终止端标签：

设备的标签应贴在设备正面容易看见的地方，对于室内天线，标签的贴放应保持美观，且不会影响天线的安装效果。

馈线的标签尽量用扎带牢固固定在馈线上，不宜直接贴在馈线上。

（5）、电源

Ø设备电源插板至少有两芯及三芯插座各一个，工作状态时放置于不易触摸到的安全位置，以防触电。

Ø要求提供稳定的交流电输入,其输入电压允许波动范围为198V~242V。

Ø交流电源接入应尽量采用固定接线端子的接入方式，需用电源接线板的应使用不带开关的接线板并需固定在不易碰触的地方。

Ø直流（48V，24V）供电采用2.5平方毫米的供电电缆，交流供电采用2.5平方毫米的供电电缆。

Ø若电源走线较长，应用线码固定，固定间距为0.3米，走线外观要平直美观。

4.2工程施工注意事项

4.2.1物业协调

物业协调内容：

●大厦物业办公室提供楼层建筑结构图，以供我司工程人员设计方案

●大厦物业管理处批准我司工程人员所设计的方案

●为我司提供一个设备库，存放工程材料

●办理大厦临时出入证，以便我司工程队进场施工

●签定用电协议及进场施工押金

●借用物业管理处的电工和电梯工，协助我司工程的正常施工

●竣工后，退还工程施工押金

4.2.2工程施工准备

工程施工的准备主要包括三部分：

●室内分布系统所需设备的准备

●室内分布系统所需辅材的准备

●工程队的准备

设备的准备是在确定所属地方电信公司即将批准或已批准我司方案时，把所需的设备清单（即发货单）以邮件或传真的方式回公司物流部，发货单格式必需包括材料的型及数量，申请人、申请日期，发货时间与地点，到货时间与地点。

辅材的准备是工程即将施工时，向所在施工大厦申请好临时仓库后，将辅助材料申请材料单以邮件或传真的方式发回去物流部批准，材料单格式需包括工程项目的地点、总面积，各个辅材的数量、单价与总价，申请人、申请时间及