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室内信号覆盖技术及应用研究 第5页

更新时间:2014-6-29:  来源:毕业论文

室内信号覆盖技术及应用研究 第5页
2.3 室内分布系统的研究
室内分布系统是根据室内通信需求情况,通过在建筑物室内布线组网以及室内天线的分布设置,将移动通信网络的信号源引接并传输到分布式天线系统,形成室内微蜂窝覆盖,实现室内微蜂窝覆盖,实现室内信号的分布与传输系统(如图2-3所示),以解决室内信号覆盖和室内通信的容量需求问题。
室内信号的分布传输工作过程简述如下:通过信号源的引入,将信号源连接到室内分布系统输入端,通过传输馈线在建筑物室内实现传输;或根据需要通过信号变换及分路器实现信号源的分路,分路后再经过传输线实现与室内分布天线之间的连接;根据信号源传输及分路的损耗大小以及天线辐射对信号功率的要求,在适当地方可以增加信号变换及放大器,实现传输信号的变换及信号放大,通过室内天线实现射频信号的辐射收发,从而实现信号源与移动通信用户终端之间的射频信号连接。

室内分布系统作为信号室内覆盖解决方案在移动方案在移动通信网络的室内覆盖建设中得到了广泛应用。当前大量使用的室内分布系统,主要采用同轴电缆为传输介质,对基站信号进行射频传输(含放大)的方法来解决室内信号覆盖问题。此外,还有采用光纤作为传输介质进行远距离的传输。此类射频传输型室内分布系统解决方案是目前第二代室内分布系统中采用最多的方案。
射频传输型分布系统的优势是技术措施简便,材料大量使用同轴电缆。但是,此解决方案为了实现建筑物、尤其是大型场所的室内覆盖,一般采用大功率的基站作为信号源,使用干线放大器补偿同轴电缆对射频信号的损耗,使得噪声尤其是上行信号的噪声引入比较严重。上行信号噪声的引入及积累,将直接影响基站的接收灵敏度和覆盖范围,对于CDMA系统将降低系统用户容量。同时,存在同轴电缆损耗大,使耗电量增加、基站不能远距离放置、大量同轴电缆布放施工困难等问题。
针对上述问题,近几年来国内外都推出了一种新的无线信号室内分布系统。其整个设计思路是采用光纤可以进行远距离的传输以扩展覆盖范围,在室内则采用五类线结合同轴电缆进行布线,更为方便灵活。此系统采用变频技术,将射频信号下变频为中频信号,利用光纤和五类线或同轴电缆进行中频传输;通过靠近天线布放处的远端单元再上变频为射频信号并进行放大,与天线近距离连接。远端单元对上行信号直接进行低噪声放大,引入上行噪声较小;由于光纤传输损耗小,可降低手机终端发射功率。该系统的整体耗电小,远端单元可以通过网线供电,不需要独立的供电系统;光纤及五类线布放施工简单。系统具有完善的系统监控功能,可以在本地或远程对系统工程进行设置、文护和管理、网络运行可靠,升级方便,文护管理简单。该类室内分布系统称为中频传输型室内分布系统。
因此,第二代室内分布系统从信号传输形式上分,可以分为以下两种类型:
射频传输型室内分布系统和中频传输型室内分布系统。
1.射频传输型室内分布系统
 射频传输型室内分布系统定义:将移动通信网络的信号直接进行射频传输,采用同轴电缆为主要传输介质进行室内布线,通过功分器、耦合器等器件实现信号分路与合路,采用分布式天经系统或泄漏电缆进行信号的辐射覆盖;必要时通过干线放大器补偿同轴电缆的传输损耗,从而实现室内所需区域的网络信号覆盖。
    射频传输型室内分布系统组成包括:信号源、同轴电缆、功分器、定向耦合器、室内天线和干线放大器等。
 工作原理:利用同轴电缆实现信号的传输,得用定向耦合器和功分器实现信号的分支,得用室内天线实现信号的辐射覆盖。由于同轴电缆对信号传输的损耗,利用干线放大器实现信号功率放大,从而满足室内天线无线覆盖的信号电平要求,使基站信号的均匀分布到设定的室内区域,达到较为理想的信号覆盖质量。
    根据建筑物室内覆盖面积大小以及室内覆盖系统对用户容量的需求不同,射频传输型室内分布系统有多种组成方案,常用的有:无源分布方式、有源分布方式、光纤分布方式、泄漏电缆分布方式以及混合方式。
2.中频传输型室内分布系统
    中频传输型室内分布系统:将移动通信网络的源信号变换为中频信号进行传输,采用光纤、五类线或同轴电缆等作为传输介质进行中频信号传输,通过近端设置的主单元和靠近室内分布天线的远端单元实现二次变频,从而达到室内所需区域的信号覆盖目标。
中频传输型室内分布系统组成包括:信号源、主信号变换处理单元、室内分布天线、扩展信号变换单元、远端信号变换处理单元,以及五类线、同轴电缆和光纤。
基本工作原理:信号源是指移动通信网络的源基站的发射射频信号,信号源引入到主信号变换处理单元,由主信号变换处理单元将射频信号变换为中频信号(一般不超过100MHZ),用五类线传送到远端信号变换处理单元;在远端信号变换处理单元实现频率反变换,还原为射频信号并进行放大;同时可以进行分路,并利用同轴电缆传送到各室内分布天线。根据覆盖面积及其覆盖区域分布需要,可以在主信号变换处理单元和远端信号变换处理单元之间增加扩展信号变换处理单元,采用光纤进行分路传输,以便进一步增加信号分路及扩大覆盖区域范围。
根据建筑物室内覆盖面积大小以及室内覆盖系统对用户容量的需求不同,3D室内分布系统(颇有代表必的系统方案)的典型的方案组成方式有:基本型3D室内分布系统与扩展3D室内分布系统。
现在,我国和全世界一样,已经建立了移动通信多种制式的网络,包括:GSM900、GSM1800、CDMA1900、CDMA2000 1X、PHS、WLAN等不同制式的移动通信网络,同时还在大量新建的TD-SCDMA、WCDMA、CDMA2000的3G移动通信网络。如果按各网独自建设来解决室内覆盖问题,必然会涉及多网单独建设的重复投资、重复施工等问题,所以如何进行室内分布系统合路建设以满足多种移动通信网络同时接入的要求是一个业界正在深入研究和不断解决的课题。

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