在室

73

技

术

交

流

2016.09

广东通信技术

DOI:10.3969/.1006-6403.2016.09.018

高性能无源器件在多系统室内分布系统

的应用建议

高海堂

男，本科，在广州杰赛科技股份有限公司工作，主要从事室内分布系统规划设计

及有线电视

HFC

网络技术支撑。

万永亮

男，本科，在广州杰赛科技股份有限公司工作，主要从事广东移动基站网络规划设计

及技术支撑。

何独一

男，本科，在广州杰赛科技股份有限公司工作，主要从事广东铁塔基站网络规划设计

及技术支撑。

［高海堂万永亮何独一］

无源器件是移动通信室内分布系统的重要组成部分，随着网络的发展由单系统、

低载波向多载波多系统。而现有的无源器件在室分系统面临着容量承载和功率容限等

问题，从而引进了高性能无源器件。文章重点解析高性能无源器件在室内分布系统中

的应用和应该采取的措施。

关键词：室内分布无源器件高性能

1

高性能无源器件产生背景

室内分布系统是移动网络的重要组成部分

，

具有由单

系统

、

低载波向多载波

、

多系统合路发展的趋势

。

但是现有

无源器件在室分系统扩容时面临两大问题

：

基站载波数量增

加

，

容量变大

，

超出器件所能承受的界限

；

很多室分系统建

设年限较长

，

器件已经老化

，

指标恶化

。

在多系统共分布

场景下同样面临两大问题

：

混合互调

、

系统隔离实现难度大

，

造成多系统间相互干扰

；

器件承受的峰值功率更高

，

易打火

，

产生宽带噪声

，

导致上行干扰

。

在此情形下

，

开发具有承

载功率更大

，

互调指标更优的高性能无缘器件势在必行

。

2

高性能无源器件定位

高性能无源器件旨在解决现存的室分系统扩容问题

和多系统共分布问题

。

干扰是无线通信领域的一个永恒话题

，

当多系统共用

后不可避免地会存在系统内的互调干扰

，

系统共用后会加

大互调产物干扰系统的概率

，

其原因可分为以下两个方面

：

首先

，

原来单系统工作时

，

可能无需关心互调问题

，

现在

由于共享后

，

有可能互调产物落到另一个系统接受频段内

，

并通过共用通道干扰另一个运营商的接收

。

特别是

TD-

LTE

相关产业的飞速发展

、

LTE

的演进路线

、

移动市场业

摘要

74

》技术交流

技

术

交

流

务开拓的需求

、

运营发展的激烈竞争等

，

都需要运营商对此早作准备

。

随着

TD-LTE

网络开始部署

，

他将会与其他室分系统在

同一地点建设

，

TD-LTE

与其他系统间的干

扰将会成为一个关键问题

，

传统无源器件

已无法解决这一问题

。

所以器件的无源互

调在共享系统中显得尤为重要

。

高性能无源器件与传统无源器件最大的差别就是

：

带

宽更宽

，

承受功率更大

，

互调指标更优

。

首先

，

超宽频段

范围不但满足现有

2G/3G/WLAN

的应用还可以满足新系

统

LTE

室分网络的建设需求

。

其次

，

更大的承受功率

，

解决了在室分系统扩容中产品功率容量隐患问题

，

可以满

足未来

4G

室分网络的建设需求

。

第三

，

低互调可解决在

多系统共分布场景下降低整个室分系统的干扰水平

，

一定

程度上提升了话务吸收能力

。

从而解决深度覆盖问题

，

提

高用户感知度

。

3

高性能无源器件功率研究

3.1

传输链路损耗计算

研究表明

，

合理使用不同级别无源器件的判断依据是大叔与少年

由无必修五 源器件实际承受的平均功率大小决定的

。

无源器件实际承受的平均功率

=

信源总功率

-

传输路

径损耗

。

传输路径损耗主要罗素哲学家 由馈线损耗

、

无源器件总损耗和转

接头损耗三部分组成

。

3.2

各种无源器件功率分析

结合传输路径计算方法及现网站点载波分布特点

，

对

常用无源器件

（

电桥

、

合路器

、

耦合器和功分器

）

的使

用原则和使用场景进行分江开头的成语 析研究

（

1

）

电桥功率分析

电桥的主要作用为同频系统合路

，

也可作为异频系统

合路

。

后期同频系统合路均可用邻频合路器进行合路

。

结论

：

电桥的主要应用场景下最大输入功率为

140W

。

因此

，

电桥可以考虑不使用

500W

高性能电桥

。

对于以上邻频合路场景

，

后期使用邻频合路器

，

更没有必

要使用

500W

高性能电桥

。

（

2

）

合路器分析

合路器的功率容量定义的是每个通道的功率上限

。

通

常合路器每个通道表示一个宽频频段

；

合路器的端口数一般不超过

5

个

，

如果有

5

个频段

以上的系统合路使用

POI

；

合路器每个端口承受的最大功率主要跟该端口频段

内载波数有关

；

1800MHz

和

2100MHz

频段主要是宽带系统

，

载波

数一般较少

；

800/900MHz

频段属于

GSM

窄带系统

，

载波数较多

，

但也不会超

过

10

载波

。

结论

：

合路器每个通道承受的最大功率不会超过

200W

。

因此

，

合路器可以考虑不使用

500W

高性能合路器

。

除了个别特殊站点

，

如

VIP

站点

、

重点保障站点

，

可根据

实际情况考虑使用

500W

高性能合路器

。

（

3

）

耦合器

、

功分器功率分析

表

1

功率容量配置分析[1]

使用场景最大载波配置功率分析

联通

LTE1800+

联通

DCS18001_LTE+6_DC湖南文理学院芙蓉学院 S20W

*

1+20W

*

6=140W

联通

LTE1800+

电信

LTE18001_LTE+1_LTE20W

*

1+20W

*

1=40W

联通

WCDMA+

电

信

LTE2100

WCDMA

≦

4

载波

4_WCDMA+1_LTE20W

*

4+20W

*

1=100W

WCDMA>4

载波

8_WCDMA+1_LTE(20W

*

8+20W

*

1)/2=90W

非邻频二级合路应用场景较少

，

需根据实际合路场景计算

表

2

耦合器电器指标[2]

耦合器常温电器性能指标

指标

/

耦合度规格

5dB6dB7dB10dB15dB20

、

25dB30dB

工作频段

800-2700MHZ

分配损耗

/dB1.61.30.80.50.140.040.004

插入损耗

/dB0.50.50.50.50.30.30.2

总插入损耗

（

含分

配损耗

）

/dB

2.11.71.30.80.40.30.2

方向性

/dB

≧

20

≧

20

≧

20

≧

20

≧

20

≧

20

≧

15

耦合度偏差

/dB

0.8

0.8

0.8

0.8

1

1

1.2

驻波比

1.25

防护等级室外

IP65

、

室内

IP60

温度

(-25

—

+60

℃

)

阻抗

50

互调

三阶

≦

150dB自由之声 c(2*43dBmCW

波

)

五阶

≦

160dBc(2*43dBmCW

波

)

功率容

量

/W

均值功率

N

型

300W

；

DIN

型

500W

峰值功率

N

型

1200W

；

DIN

型

1500W

75

技

术

交

流

2016.09

广东通信技术

耦合器

/

功分器的功率分析可根据实际网络拓扑结构

参考下面的分析方法

,

如图

1,

图

2

。

各部分损耗说明

：

①③⑤的路径损耗包含馈线损耗和转接头损耗

，

假设为

5

米

1/2

馈线和

2

个转接头

，

其损耗约为

0.2+0.5=0.7dB

；

②的路径损耗为合路器插入损耗

，

约为

0.6dB

；

④⑥为耦合器

/

功分器

1

、

2

，

路径损耗与具体型号有关

，

假设④⑥分别为

5dB

耦合器和二功分

，

则④⑥的损耗分别为

1.65dB

和

3.5dB

。

结论

：

若信源载波数

<16

载波

，

功分器

/

耦合器

1

建议使用

300W

高性能器件

；

功分器

/

耦合器

2

建议根据承受功率

是否大于

33dBm

决定使用

300W

高性能器件还是普通器

件

；

其余均使用普通器件

。

若信源载波数

>16

载波

，

功分器

/

耦合器

1

建议使用

500W

高性能器件

；

功分器

/

耦合器

2

建议使用

300W

高

性能器件

；

其余按照以下原则

：

若大于

33dBm

建议使用

300W

高性能器件

，

若小于

33dBm

建议使用普通器件

。

因此高性能无源器件在未来室分系统中的需求越

来越低

。

2/3G

网络主要承载语音业务且带宽窄

、

载波数多

，

造成了室分发射功率偏高

。

随着网络发展

，

VoLTE

将逐步

取代

CS

域传统解决方案

。

届时

，

2/3G

可考虑逐步退网

，

室分功率可能也将逐步下降

。

随着

4G

网络的推广应用

，

4G

用户数与日俱增

，

用

户对数据业务的要求也越来越高

。

现有载波数可能不足以

满足用户需求

。

届时

，

2/3G

频段将考虑逐步重耕

，

而

4G

网络属于宽带系统

，

系统总载波数也将呈下降趋势

。

未来

4.5G

和

5G

移动通信网络的演进趋势逐渐向着

宽带化

、

小功率

、

高频段的方向发展

。

总体来说

，

未来移

动通信网络的载波数及功率将可能更小

。

4

研究结论及建议

（

1

）

室内场景使用原则

（

防护等级

IP60

）

电桥

：

无需考虑使用

500W

高性能电桥

，

建议使用

300W

高性能电桥

；

合路器

：

除了个别特殊站点可考虑使用

500W

高性

能合路器

，

其余站点建议使用

300W

高性能无源器件

；

耦合器

/

功分器

：

①若载波数

<16

，

耦合器

/

功分器

1

建议使用

300W

，

其余全部建议使用普通无源器件

；

②若载波数

>16

，

耦合器

/

功分器

1

建议使用

500W

，

耦合器

/

功分器

2

建议使用

300W

，

其余按照功

率大于

33dBm

使用

300W

，

小于

33dBm

使用普通器件

。

以上建议仅适用于普通站点

，

对于

VIP

站点

、

重要

保障站点及高流量

/

高话务等站点可考虑大部分或全部使

用

300W/500W

高性能无源器件

，

具体按照实际情况论证

、

分析后决定

。

（

2

）

室外场景使用原则

（

防护等级

IP65

）

室外环境恶劣

（

高温

、

潮湿

、

多尘

、

腐蚀物等

），

建议使用室外型

300W/500W

高性能器件

；

尤其高铁

、

地铁场景环境恶劣以及维护困难

，

建议全部使用

500W

高性能器件

。

信源输入功率

X-

路径传输损耗

=

器件承受功率

If

器件承受功率

*

功率裕量

>300W

则使用

500W

高性能无源器件

El

使用

300W

高性能无源器件

信源输入

功率

X

参考文献

1

2

丁海

.

高性能无源器件功率测试平台方案

[J]IT

时代周刊

,2015,(315):33

高泽华

,

高峰

,

林海涛等

.

室内分布系统规划与设计

.GSM/

TD-SCDMA/TD-LTE/WLAN[M].

北京，人民邮电出版社，

2013,

（

1

）：

88-89

（收稿日期：

2016-08-01

）

RR属鼠多大 U合路器

功分器/

耦合器1

功分器/

耦合器2

吸顶天线

①

②

③

④

⑤

⑥

图

2

室分网络拓扑示意图

2

←

逆向推建筑标志 导

RRU合路器

功分器/

耦合器1

功分器/

耦合器2

吸顶天线

①

②

③

④

⑤

⑥

图

1

室分网络拓扑示意图

1

高性能无源器件在多系统室内分布系统的应用建议