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文檔簡介
1、 1 td-scdma 室內(nèi)覆蓋解決方案室內(nèi)覆蓋解決方案 指導(dǎo)教師:張春志指導(dǎo)教師:張春志 學(xué)生姓名:李德齊學(xué)生姓名:李德齊 學(xué)號:學(xué)號:0703240120 專業(yè):電子信息工程專業(yè):電子信息工程 2 主要內(nèi)容主要內(nèi)容 室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)室內(nèi)覆蓋系統(tǒng) p室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)概述室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)概述 p各種室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)介紹各種室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)介紹 p室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)對移動通信網(wǎng)絡(luò)的影響及解決室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)對移動通信網(wǎng)絡(luò)的影響及解決 方法方法 3 室內(nèi)覆蓋工程的概念室內(nèi)覆蓋工程的概念 即在建筑物里面需要覆蓋或解決話務(wù)的即在建筑物里面需要覆蓋或解決話務(wù)的 地方,通過安裝一定數(shù)量的小型室內(nèi)天地方,通過安裝一定數(shù)量的小型室內(nèi)天 線
2、或其他輻射信號的方式,使信號均勻線或其他輻射信號的方式,使信號均勻 地分布在建筑物的每一個角落,從而消地分布在建筑物的每一個角落,從而消 除室內(nèi)盲區(qū)善,改善室內(nèi)移動通信的話除室內(nèi)盲區(qū)善,改善室內(nèi)移動通信的話 音質(zhì)量、網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量和系統(tǒng)容量。音質(zhì)量、網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量和系統(tǒng)容量。 4 室內(nèi)分布系統(tǒng)示意圖室內(nèi)分布系統(tǒng)示意圖 5 室內(nèi)覆蓋的作用 室內(nèi)盲區(qū)的覆蓋 解決大型室內(nèi)場所信道擁擠問題 改善小區(qū)切換頻繁的問題 吸納話務(wù)量 建筑物內(nèi)場強(qiáng)的均勻分布 6 主要內(nèi)容主要內(nèi)容 室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)室內(nèi)覆蓋系統(tǒng) p 室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)概述室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)概述 p 各種室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)介紹各種室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)介紹 p 室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)對移動通信網(wǎng)絡(luò)的影
3、響及解決方法室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)對移動通信網(wǎng)絡(luò)的影響及解決方法 7 室內(nèi)覆蓋的幾種方式 基站 微蜂窩 直放站 無源天饋分布 有源分布 光纖分布 泄漏電纜分布 8 從分布類型分:從分布類型分: p無源天饋信號分布系統(tǒng)無源天饋信號分布系統(tǒng) p有源天饋信號分布系統(tǒng)有源天饋信號分布系統(tǒng) p光纖信號分布系統(tǒng)光纖信號分布系統(tǒng) p漏纜信號分布系統(tǒng)漏纜信號分布系統(tǒng) 從信號源來分從信號源來分 p以基站(含微蜂窩)為信號源的室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)以基站(含微蜂窩)為信號源的室內(nèi)覆蓋系統(tǒng) p以直放站為信號源的室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)以直放站為信號源的室內(nèi)覆蓋系統(tǒng) 室內(nèi)覆蓋工程的分類室內(nèi)覆蓋工程的分類 9 無源天饋信號分布系統(tǒng)無源天饋信號分布系統(tǒng)
4、 功分器 耦合器 壁掛天線 信源 吸頂天線 10 射頻有源分布系統(tǒng)射頻有源分布系統(tǒng) 功分器 耦合器 壁掛天線 信源 吸頂天線 干放 11 光纖信號分布系統(tǒng)光纖信號分布系統(tǒng) 主機(jī)主機(jī) 光端機(jī)光端機(jī) 光端機(jī)光端機(jī) 光端機(jī)光端機(jī) 12 漏纜信號分布系統(tǒng)漏纜信號分布系統(tǒng) 13 以基站為信號源的室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)以基站為信號源的室內(nèi)覆蓋系統(tǒng) 宏蜂窩宏蜂窩 耦合器耦合器 功分器功分器 天線天線 14 以直放站為信號源的室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)以直放站為信號源的室內(nèi)覆蓋系統(tǒng) 通過直放站的施主天線直接從附近基站提取信號通過直放站的施主天線直接從附近基站提取信號 15 bts 光纖直放站光纖直放站 用耦合器從附近基站耦合部分信號
5、通過光纖傳送到欲覆蓋區(qū)的直放站用耦合器從附近基站耦合部分信號通過光纖傳送到欲覆蓋區(qū)的直放站 以直放站為信號源的室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)以直放站為信號源的室內(nèi)覆蓋系統(tǒng) 16 bts 以直放站為信號源的室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)以直放站為信號源的室內(nèi)覆蓋系統(tǒng) 用耦合器從附近基站耦合部分信號通過電纜傳送到欲覆蓋區(qū)的直放站用耦合器從附近基站耦合部分信號通過電纜傳送到欲覆蓋區(qū)的直放站 17 室內(nèi)分布信號源的選擇室內(nèi)分布信號源的選擇 使用基站使用直放站 1. 是否增加容量 根據(jù)需要增加容量不能增加容量 2. 信號質(zhì)量好一般 3. 對網(wǎng)絡(luò)的影響小控制不好影響很大 4. 是否需要傳輸設(shè)備需要不需要 5. 是否需要重新頻率規(guī)劃需要不需要
6、 6. 是否需要調(diào)整參數(shù)需要支持 7. 是否支持容量動態(tài)分配不支持(容量預(yù)分配)支持 8. 是否支持多運(yùn)營商不支持支持 9. 安裝時間較長較短 10. 投資較多較少 18 信號分布系統(tǒng)分類比較信號分布系統(tǒng)分類比較 直放站種類作用特點(diǎn)應(yīng)用范圍 無源天饋信 號分布系統(tǒng) 信號源通過耦合器、功分器 等無源器件進(jìn)行分路,經(jīng)由 饋線將信號盡可能平均地分 配到每一付分散安裝在建筑 物各個區(qū)域的低功率天線 上,從而實(shí)現(xiàn)室內(nèi)信號的均 勻分布,解決室內(nèi)信號覆蓋 差的問題。 1、 系統(tǒng)由饋線、 室內(nèi)天線、 功分、 耦合等無源器件組成, 造價較低。 2、 系統(tǒng)引入噪聲低。 3、 設(shè)計(jì)較復(fù)雜, 需要考慮饋線和無源器件的
7、損耗和能量 分布問題。 4、 工程布放饋線難度較大。 5、 每天線口輸出功率較難做到一致, 信號覆蓋均勻程度 一般。 6、 可用干線放大器補(bǔ)償線路的損耗以擴(kuò)大覆蓋范圍。 主要用于布放 較容易、中小 規(guī)模的建筑 物,如商場、 寫字樓等。若 要用于大規(guī)模 的建筑物內(nèi), 需使用干線放 大器。 有源天饋信 號分布系統(tǒng) 使用小直徑同軸電纜作為信 號傳輸路徑,利用多個小功 率放大器對線路損耗進(jìn)行補(bǔ) 償,再經(jīng)天線對對室內(nèi)各區(qū) 域進(jìn)行覆蓋,從而克服了無 源天饋分布系統(tǒng)布線困難、 覆蓋范圍受饋線損耗限制的 問題。 1、 所有器件包括在線放大器、各類功分、耦合器、天線 等均需提供電源,所以稱為有源天線分布系統(tǒng),造
8、價 較高。 2、 系統(tǒng)引入噪聲和干擾較大。 3、 工程設(shè)計(jì)主要考慮噪聲和干擾的問題。 4、 工程施工較方便。 5、 通過控制各在線放大器的增益可使每天線口輸出功 率達(dá)到一致,信號覆蓋較均勻。 主要用于布線 困難、對信號 質(zhì)量要求較高 的重要場所, 如政府機(jī)關(guān)大 樓。 各類室內(nèi)覆蓋工程的特點(diǎn)各類室內(nèi)覆蓋工程的特點(diǎn) 19 信號分布系統(tǒng)分類比較信號分布系統(tǒng)分類比較 種類概述特點(diǎn)應(yīng)用范圍 光纖信號分 布系統(tǒng) 把基站或微蜂窩直接耦合的信號 轉(zhuǎn)換為光信號,利用光纖傳輸?shù)?分布在建筑物各個區(qū)域的遠(yuǎn)端單 元,再把光信號轉(zhuǎn)換為電信號, 經(jīng)放大器放大后通過天線對室內(nèi) 各區(qū)域進(jìn)行覆蓋,從而克服了無 源天饋分布系統(tǒng)因
9、布線距離過長 而線路損耗過大的問題。 1、 系統(tǒng)主機(jī)單元和遠(yuǎn)端單元均有光端機(jī)的功 能,造價較貴。 2、 系統(tǒng)引入噪聲較大。 3、 工程設(shè)計(jì)簡單,無需計(jì)算饋線損耗,主要考 慮上行噪聲電平的問題。 4、 工程施工方便。 5、 覆蓋范圍較大。 主要用于布線困 難、垂直布線距 離較長或有裙 樓、附樓的大型 高層建筑物的室 內(nèi)覆蓋。 漏纜信號分 布系統(tǒng) 信號源通過泄漏電纜把信號傳送 到建筑物內(nèi)各個區(qū)域,同時通過 泄漏電纜外導(dǎo)體上的一系列開 口,在外導(dǎo)體上產(chǎn)生表面電流, 從而在電纜開口處橫截面上形成 電磁場,把信號沿電纜縱向均勻 地發(fā)射出去和接收回來。 1、 系統(tǒng)主要由泄漏電纜、功分耦合器件組成, 造價很
10、高。 2、 系統(tǒng)引入噪聲和干擾少。 3、 工程設(shè)計(jì)主要考慮泄漏電纜的線路損耗和耦 合損耗問題以及采用何種布線方式最節(jié)省漏 纜數(shù)量。 4、 一般采用線徑較粗的漏纜,施工難度較大, 但可布放于天花上或地板上。 5、 信號覆蓋很均勻。 適用于隧道、地 鐵等天饋分布系 統(tǒng)難以發(fā)揮作用 的地方,也可用 于對覆蓋信號強(qiáng) 度的均勻性和可 控性要求較高的 大樓覆蓋。 各類室內(nèi)覆蓋工程的特點(diǎn)各類室內(nèi)覆蓋工程的特點(diǎn) 20 信源和分布系統(tǒng)選擇建議信源和分布系統(tǒng)選擇建議 類型和面積信源分布系統(tǒng)有源/無源分布 微型建筑物(微型建筑物(6000m6000m2 2 以下)以下) 小功率直放站小功率直放站( (業(yè)業(yè) 務(wù)量低務(wù)
11、量低) ) 微蜂窩(業(yè)務(wù)量高微蜂窩(業(yè)務(wù)量高 ) 射頻同軸射頻同軸無源無源 小型建筑物(小型建筑物(60006000 20000m20000m2 2) 直放站(話務(wù)量低直放站(話務(wù)量低 ) 微蜂窩微蜂窩/ /射頻拉遠(yuǎn)射頻拉遠(yuǎn) (話務(wù)量高)(話務(wù)量高) 射頻同軸射頻同軸無源為主無源為主 中型建筑物(中型建筑物(2000020000 60000m60000m2 2) 直放站直放站/ /微蜂窩微蜂窩/ /射射 頻拉遠(yuǎn)頻拉遠(yuǎn) 射頻同軸射頻同軸有源為主有源為主 大型建筑物(大型建筑物( 60000m60000m2 2以上)以上) 微蜂窩微蜂窩/ /射頻拉遠(yuǎn)射頻拉遠(yuǎn)/ / 宏蜂窩宏蜂窩 射頻同軸射頻同軸/
12、 /光纖光纖 分布分布 無源(話務(wù)量高無源(話務(wù)量高 ) 有源(話務(wù)量低有源(話務(wù)量低 ) 21 信源和分布系統(tǒng)選擇建議信源和分布系統(tǒng)選擇建議 特大特大/ /超大型建筑物(超大型建筑物( 100000 m100000 m2 2以上)以上) 宏蜂窩(射頻拉遠(yuǎn)宏蜂窩(射頻拉遠(yuǎn)/ / 光纖直放站)(考光纖直放站)(考 慮機(jī)房使用)慮機(jī)房使用) 射頻同軸射頻同軸/ /光纖分光纖分 布布 無源(話務(wù)量高無源(話務(wù)量高/ /特特 別重要)別重要) 有源(話務(wù)量低)有源(話務(wù)量低) 狹長型建狹長型建 筑筑 地鐵地鐵微蜂窩微蜂窩/ /射頻拉遠(yuǎn)射頻拉遠(yuǎn) / /宏宏 蜂窩蜂窩 射頻同軸(出入口射頻同軸(出入口 )
13、 泄漏電纜(隧道)泄漏電纜(隧道) 光纖射頻拉遠(yuǎn)光纖射頻拉遠(yuǎn) ( (站站 間間) ) 有源有源 鐵路隧道鐵路隧道直放站直放站射頻同軸(射頻同軸(200m200m200m ) 無源無源/ /有源有源 公路隧道公路隧道直放站直放站射頻同軸(射頻同軸(1000m1000m1000m ) 無源無源/ /有源有源 高速電梯高速電梯定向天線定向天線/ /泄漏電泄漏電 纜纜 無源無源/ /有源有源 22 信源的應(yīng)用信源的應(yīng)用 目前目前gsm室分信源及有源設(shè)備類型主要包括以下四類:室分信源及有源設(shè)備類型主要包括以下四類: 直放站直放站 一般總功率:小功率(一般總功率:小功率(2w以下),中功率(以下),中功率
14、(2w、 5w)、大功率()、大功率(10w、20w、30w)。)。 微基站微基站 一般功率:一般功率:5w、10w、20w/載波。載波。 bbu+射頻拉遠(yuǎn)(射頻拉遠(yuǎn)(rru) 一般功率:一般功率:10w、20w/載波。載波。 宏基站宏基站 一般功率:一般功率:20w/載波。載波。 23 不同信源功率覆蓋能力如下:不同信源功率覆蓋能力如下: 信源功率(平均每載波)信源功率(平均每載波) 覆蓋面積(平米,不考慮干放功覆蓋面積(平米,不考慮干放功 率)率) 2w80001.5萬萬 5w23.5萬萬 10w36萬萬 20w612萬萬 24 bts 無源天饋信號分布系統(tǒng)無源天饋信號分布系統(tǒng) p圖例圖例
15、 各類室內(nèi)覆蓋工程的系統(tǒng)特性各類室內(nèi)覆蓋工程的系統(tǒng)特性 25 無源天饋分布系統(tǒng)常用器件無源天饋分布系統(tǒng)常用器件 室內(nèi)天線 合路器 低損耗功分器 低損耗耦合器 26 p原理圖原理圖 2202 cdu-c (6載波) 10:1耦合器 4:1耦合器 二功分器 壁掛天線 定向天線 吸頂天線 二功分器 4:1耦合器 15db耦合器機(jī)頂跳線 7/8”饋線 1/2”饋線 三路合成器 二功分器 室內(nèi)直放站 無線接入 微蜂窩基站 三功分器 四功分器 室內(nèi)天線口輸入功率的范圍建議在444 4 一次最小彎曲半徑 (mm) 5030100150 900mhz141174 損耗 (db/100m)1800mhz2116
16、116 工作溫度-40到85c 是否具有阻燃功能 是是是是 無源信號分布系統(tǒng)的系統(tǒng)特性無源信號分布系統(tǒng)的系統(tǒng)特性 29 p 各系統(tǒng)組成設(shè)備的性能指標(biāo)各系統(tǒng)組成設(shè)備的性能指標(biāo) 功分器:用于將信號平均分配到2、3或4路支路上。 耦合器:用于將信號按不同比例分配到不同支路上。 二功分器 三功分器 四功分器 特性阻抗 50 使用頻率范圍 800m2.5ghz 駐波比(2ghz) 1.25 1.25 1.3 各輸出端口分路損耗 3.2db 5.1db 6.1db 插入損耗 0.1db 最大輸入功率 100w 4:1 耦合器 10db 耦合器 15db 耦合器 特性阻抗 50 使用頻率范圍 800m2gh
17、z 駐波比(2ghz) 1.5 25 1.3 耦合端 1 功率損耗 1db 0.4db 0.1db 藕合端 2 功率損耗 7db 10.4db 15.1db 插入損耗 0.1db 最大輸入功率 100w 無源信號分布系統(tǒng)的系統(tǒng)特性無源信號分布系統(tǒng)的系統(tǒng)特性 30 p 各系統(tǒng)組成設(shè)備的性能指標(biāo)各系統(tǒng)組成設(shè)備的性能指標(biāo) 同頻段合路器:用于將幾路信號合成為一路信號。 頻段合路器:用于將不同頻段信號合成為一路信號 2:1 合路器3:1 合路器4:1 合路器 特性阻抗50 使用頻率范圍800m960hz 駐波比1.11.21.2 耦合損耗30.4db5.5db30db25db25db 最大輸入功率(每端
18、口)100w 100w100w 無源信號分布系統(tǒng)的系統(tǒng)特性無源信號分布系統(tǒng)的系統(tǒng)特性 31 p 各系統(tǒng)組成設(shè)備的性能指標(biāo)各系統(tǒng)組成設(shè)備的性能指標(biāo) 衰減器:用于衰減多余的信號強(qiáng)度,一般用于對輸入信號強(qiáng)度有限制 的室內(nèi)型直放站、有源信號分布系統(tǒng)和室內(nèi)光纖信號分布系統(tǒng)。 負(fù)載:用于吸收無源器件上未使用端口的信號功率。 2 瓦衰減器5 瓦衰減器10 瓦衰減器25 瓦衰減器50 瓦衰減器 特性阻抗50 歐姆 使用頻率范圍0 到 3ghz 以上 1ghz1.11.11.11.11.1駐波 比 2ghz1.11.151.151.151.15 3db0.2db0.2db0.2db0.2db0.2db 6db0
19、.3db0.3db0.3db0.3db0.3db 10db0.3db0.3db0.5db0.5db0.5db 20db0.5db0.5db0.5db0.5db0.5db 30db0.8db0.8db0.8db1.0db1.0db 衰減 波動 (0 到 3ghz) 40db1.0db1.0db1.0db2.0db2.0db 2 瓦負(fù)載5 瓦負(fù)載10 瓦負(fù)載25 瓦負(fù)載50 瓦負(fù)載 特性阻抗50 歐姆 使用頻率范圍0 到 3ghz 以上 1ghz1.051.051.051.051.05駐波 比2ghz1.121.121.121.151.15 無源信號分布系統(tǒng)的系統(tǒng)特性無源信號分布系統(tǒng)的系統(tǒng)特性 3
20、2 干線放大器 雙向射頻放大器,主要用于補(bǔ)償室內(nèi)分布 系統(tǒng)中線路的損耗 全雙工雙向放大 上行噪聲系數(shù) 輸出功率 增益 互調(diào)產(chǎn)物 具有alc功能 33 p系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成 有源器件:主要有功分器、耦合器。 有源室內(nèi)天線。 在線放大器。 同軸電纜或饋線。 有源信號分布系統(tǒng)的系統(tǒng)特性有源信號分布系統(tǒng)的系統(tǒng)特性 34 p 系統(tǒng)圖系統(tǒng)圖 基基 站站 主主 單單 元元 接口單元接口單元a接口單元接口單元b接口單元接口單元c接口單元接口單元d 遠(yuǎn)端單元遠(yuǎn)端單元遠(yuǎn)端單元遠(yuǎn)端單元遠(yuǎn)端單元遠(yuǎn)端單元遠(yuǎn)端單元遠(yuǎn)端單元 35層 34層 33層 32層 31層 30層 3層 2層 1層 -1層 -2層 -3層 光纖 光纖
21、光纖 光纖 光纖信號分布系統(tǒng)的系統(tǒng)特性光纖信號分布系統(tǒng)的系統(tǒng)特性 35 接口單元a 接口單元b 接口單元c 接口單元n 匹配器 匹配器 分配器 分配器 監(jiān)控單元 電源單元 接口單元 射頻匹配單元射頻匹配單元 各單元 遠(yuǎn)端單元遠(yuǎn)端單元 光纖 光纖 e/o e/o 1 n p 原理圖原理圖 光纖信號分布系統(tǒng)的系統(tǒng)特性光纖信號分布系統(tǒng)的系統(tǒng)特性 36 系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成 p 主機(jī)單元:主要完成與基站信號的電平適配,下行主機(jī)單元:主要完成與基站信號的電平適配,下行rf信號的光調(diào)制、分信號的光調(diào)制、分 路輸出功能、上行光信號的光電轉(zhuǎn)換功能以及告警功能等。一般主機(jī)單元路輸出功能、上行光信號的光電轉(zhuǎn)換功能以及
22、告警功能等。一般主機(jī)單元 帶有許多光收發(fā)模塊(接口單元)。(支持單雙模光纖帶有許多光收發(fā)模塊(接口單元)。(支持單雙模光纖) p 光纖:用于信號傳輸,一般使用單模光纖。光纖:用于信號傳輸,一般使用單模光纖。 p 光功分、合路器等:用于光信號的分路和合成,也可集成到主機(jī)單元上。光功分、合路器等:用于光信號的分路和合成,也可集成到主機(jī)單元上。 p 遠(yuǎn)端單元:對天線接收到的手機(jī)信號以及主機(jī)單元發(fā)來的光信號進(jìn)行電光遠(yuǎn)端單元:對天線接收到的手機(jī)信號以及主機(jī)單元發(fā)來的光信號進(jìn)行電光 /光電轉(zhuǎn)換和功率放大。光電轉(zhuǎn)換和功率放大。 p 室內(nèi)天線,也可把天線集成到遠(yuǎn)端單元上,如光纖有源天線室內(nèi)天線,也可把天線集成
23、到遠(yuǎn)端單元上,如光纖有源天線。 p 對于某些光纖系統(tǒng)還需提供雙工器、隔離器或環(huán)形器等把收發(fā)分路的器件。對于某些光纖系統(tǒng)還需提供雙工器、隔離器或環(huán)形器等把收發(fā)分路的器件。 光纖信號分布系統(tǒng)的系統(tǒng)特性光纖信號分布系統(tǒng)的系統(tǒng)特性 37 p系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成 泄漏電纜:一種特殊的同軸電纜,既可用作信號的傳輸, 又可代替天線把信號均勻發(fā)射到自由空間。 無源器件 對于線路損耗嚴(yán)重的系統(tǒng)還可加裝干線放大器。 漏纜信號分布系統(tǒng)的系統(tǒng)特性漏纜信號分布系統(tǒng)的系統(tǒng)特性 38 p 泄漏電纜的分類泄漏電纜的分類 分段泄漏型:電纜每隔一定距離在外導(dǎo)體預(yù)先開口,分段的距離 使電纜的線路損耗在某一頻帶內(nèi)最小,并可隨著電纜線路損
24、耗的 增加而增加開口數(shù)量即不斷增加泄漏量,從而增加傳輸距離。 放射型:電纜外導(dǎo)體預(yù)先等間隔開口,開口的間隔約等于1/2個 工作頻率波長,而且信號輻射的方向與電纜軸心垂直,使得耦合 損耗在某一頻段內(nèi)保持穩(wěn)定,適用于8002200mhz頻段。 耦合型:在低損耗的電纜的介質(zhì)與外導(dǎo)體上連串相同的開口或開 槽,在gsm和dcs頻段性能良好,較適用于室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)。 漏纜信號分布系統(tǒng)的系統(tǒng)特性漏纜信號分布系統(tǒng)的系統(tǒng)特性 39 主要內(nèi)容主要內(nèi)容 室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)室內(nèi)覆蓋系統(tǒng) p 室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)概述室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)概述 p 各種室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)介紹各種室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)介紹 p 室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)對移動通信網(wǎng)絡(luò)的影響及解決方法室內(nèi)覆蓋系
25、統(tǒng)對移動通信網(wǎng)絡(luò)的影響及解決方法 40 室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)對通信網(wǎng)絡(luò)的影響室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)對通信網(wǎng)絡(luò)的影響 對于不同類型的室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)對通信網(wǎng)絡(luò)的影響程度不同。對于不同類型的室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)對通信網(wǎng)絡(luò)的影響程度不同。 p 以基站(含微蜂窩)為信號源的室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)以基站(含微蜂窩)為信號源的室內(nèi)覆蓋系統(tǒng) 對于沒有使用干線放大器的無源信號分布系統(tǒng),引入的噪聲干擾 很小,所以基本不會對信號源基站和室外通信網(wǎng)絡(luò)造成影響。 對于使用了干線放大器的無源信號分布系統(tǒng),必將產(chǎn)生噪聲和干 擾,有可能對信號源基站造成不良影響,但由于建筑物的衰減作 用基本不會對室外網(wǎng)絡(luò)造成影響。 對于有源信號分布系統(tǒng),由于使用了多級放大器,也將
26、產(chǎn)生較大 的噪聲,有可能對信號源基站造成不良影響。 對于光纖信號分布系統(tǒng),由于使用了光端機(jī),噪聲也較大,可能 對信號源基站造成不良影響。 室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)對通信網(wǎng)絡(luò)的影響及解決方法室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)對通信網(wǎng)絡(luò)的影響及解決方法 41 p 以室內(nèi)直放站為信號源的室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)以室內(nèi)直放站為信號源的室內(nèi)覆蓋系統(tǒng) 在前面的論述中已闡明了室內(nèi)直放站必將引入噪聲和干擾,在前面的論述中已闡明了室內(nèi)直放站必將引入噪聲和干擾, 不僅可能會對施主基站及其用戶區(qū)造成影響,還可能會對臨近基不僅可能會對施主基站及其用戶區(qū)造成影響,還可能會對臨近基 站造成不良影響。由此可見若采用室內(nèi)直放站為信號源,室內(nèi)覆站造成不良影響。由此可見若采
27、用室內(nèi)直放站為信號源,室內(nèi)覆 蓋系統(tǒng)最好選用引入噪聲較少的無源信號分布系統(tǒng)。蓋系統(tǒng)最好選用引入噪聲較少的無源信號分布系統(tǒng)。 室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)可能造成的影響與直放站類似,有以下幾項(xiàng):室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)可能造成的影響與直放站類似,有以下幾項(xiàng): p 掉話率增高掉話率增高, ,特別是質(zhì)差斷線。特別是質(zhì)差斷線。 p 通話質(zhì)量差,誤碼率高,通話時斷時續(xù)。通話質(zhì)量差,誤碼率高,通話時斷時續(xù)。 p 信噪比低,出現(xiàn)信號很強(qiáng)卻打不了電話的情況。信噪比低,出現(xiàn)信號很強(qiáng)卻打不了電話的情況。 p 造成基站造成基站c/ic/i及附近基站及附近基站c/ac/a下降,有些是嚴(yán)重干擾下降,有些是嚴(yán)重干擾, ,情況嚴(yán)重情況嚴(yán)重 時會造成基
28、站長期閉塞。時會造成基站長期閉塞。 總的來說,室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)對通信網(wǎng)絡(luò)造成的影響主要是由系統(tǒng)總的來說,室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)對通信網(wǎng)絡(luò)造成的影響主要是由系統(tǒng) 中的放大器等有源器件產(chǎn)生的噪聲和干擾所引起的,只要系統(tǒng)中中的放大器等有源器件產(chǎn)生的噪聲和干擾所引起的,只要系統(tǒng)中 盡量少采用放大器器件,就不會對網(wǎng)絡(luò)造成不良影響。盡量少采用放大器器件,就不會對網(wǎng)絡(luò)造成不良影響。 室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)對通信網(wǎng)絡(luò)的影響及解決方法室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)對通信網(wǎng)絡(luò)的影響及解決方法 42 gsm系統(tǒng)覆蓋指標(biāo)系統(tǒng)覆蓋指標(biāo) 覆蓋指標(biāo) 標(biāo)準(zhǔn)層、群樓:目標(biāo)覆蓋區(qū)域內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)層、群樓:目標(biāo)覆蓋區(qū)域內(nèi)95以上位置,前向以上位置,前向 接收信號強(qiáng)度接收信號強(qiáng)度r
29、xpower應(yīng)大于應(yīng)大于85dbm; 電梯、地下室:目標(biāo)覆蓋區(qū)域內(nèi)電梯、地下室:目標(biāo)覆蓋區(qū)域內(nèi)95以上位置,前向以上位置,前向 接收信號強(qiáng)度接收信號強(qiáng)度rxpower應(yīng)大于應(yīng)大于90dbm; 用用tems進(jìn)行誤碼率(進(jìn)行誤碼率(rxqual)的測試,對于以基站)的測試,對于以基站 為信號源的室內(nèi)覆蓋系統(tǒng),等級為為信號源的室內(nèi)覆蓋系統(tǒng),等級為3以下(不包含以下(不包含3) 的測試點(diǎn)的數(shù)量應(yīng)占的測試點(diǎn)的數(shù)量應(yīng)占95%以上。對于以直放站為信號以上。對于以直放站為信號 源的室內(nèi)覆蓋系統(tǒng),等級為源的室內(nèi)覆蓋系統(tǒng),等級為3以下(不包含以下(不包含3)的測試)的測試 點(diǎn)的數(shù)量應(yīng)占點(diǎn)的數(shù)量應(yīng)占90%以上。以上
30、。 室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)覆蓋效果要求室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)覆蓋效果要求 43 用戶感知相關(guān)性能指標(biāo) p 可用率 要求在目標(biāo)覆蓋區(qū)內(nèi)的95%位置,99%的時間移動臺可接入網(wǎng)絡(luò)。 p 切換成功率 室內(nèi)外小區(qū)和室內(nèi)各小區(qū)之間的切換成功率95。 信號外泄 室內(nèi)基站泄漏至室外10米出的信號強(qiáng)度應(yīng)不高于90dbm。 上行噪聲電平 在基站接收端位置收到的上行噪聲電平小于120dbm。 室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)覆蓋效果要求室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)覆蓋效果要求 44 影響室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)覆蓋效果的因素影響室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)覆蓋效果的因素 室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的覆蓋效果與信號源和信號分布系統(tǒng)的選取、系統(tǒng)設(shè)室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的覆蓋效果與信號源和信號分布系統(tǒng)的選取、系統(tǒng)設(shè) 計(jì)、設(shè)備
31、性能以及施工質(zhì)量等因素密切相關(guān)。而造成覆蓋效果差的計(jì)、設(shè)備性能以及施工質(zhì)量等因素密切相關(guān)。而造成覆蓋效果差的 根本原因還是噪聲和干擾的問題根本原因還是噪聲和干擾的問題 以下從這幾方面闡述影響室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)覆蓋效果的原因。以下從這幾方面闡述影響室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)覆蓋效果的原因。 p信號源選取的影響信號源選取的影響 室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)信號源選取是否正確,對室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的覆蓋效果影 響很大。一般來說信號源的選取主要從以下幾個方面加以考慮: 話務(wù)量 在高話務(wù)量的地方不應(yīng)選擇室內(nèi)直放站為信號源,因?yàn)椋?1、室內(nèi)直放站將大大加重施主基站的話務(wù)負(fù)荷,引起施主基站擁 塞嚴(yán)重。 2、室內(nèi)直放站覆蓋區(qū)內(nèi)的用戶越多,在上行鏈路上
32、的噪聲和干擾 越嚴(yán)重。 45 要求覆蓋的范圍 對于室內(nèi)覆蓋系統(tǒng),覆蓋范圍的大小主要取決于信號源的輸 出功率。如果要求覆蓋的范圍較大,就不宜選擇室內(nèi)直放站為信 號源,因?yàn)槭覂?nèi)直放站的輸出功率一般較小,若要大面積覆蓋需 要加裝干線放大器來補(bǔ)償線路的損耗,而多級放大器必將引入更 多的噪聲和干擾,影響覆蓋效果。另外微蜂窩的輸出功率也不大, 對于要求覆蓋范圍很大的室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)建議選擇大站作信號源。 所處位置的網(wǎng)絡(luò)狀況 若室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)所處位置的網(wǎng)絡(luò)狀況很復(fù)雜,如大城市的鬧 市區(qū)中,周圍的信號頻密,同頻、鄰頻干擾較多,就不宜采用室 內(nèi)直放站作信號源,特別是寬帶直放站,因?yàn)檫@將會把大量的干 擾引入并放大,加重
33、這些干擾的程度,同時還在上下行鏈路增加 大量噪聲和互調(diào)干擾,大大影響覆蓋效果和整個網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。 影響室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)覆蓋效果的因素影響室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)覆蓋效果的因素 46 p 信號分布系統(tǒng)選取的影響信號分布系統(tǒng)選取的影響 對于信號源為室內(nèi)直放站的室內(nèi)覆蓋系統(tǒng),不宜選取有源分布系統(tǒng) 和光纖分布系統(tǒng),主要是考慮噪聲的影響。 如果要求室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的信號覆蓋很均勻,那么每天線口的輸出功 率就要做到基本一致,這對于無源分布系統(tǒng)來說是很難做到的,比較 適宜采用有源系統(tǒng)和漏纜系統(tǒng)。 對于布線距離很長而且施工難度很大的地方,不宜采用饋線做傳輸 載體,建議采用光纖分布系統(tǒng)。 影響室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)覆蓋效果的因素影響室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)
34、覆蓋效果的因素 47 p 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的影響系統(tǒng)設(shè)計(jì)的影響 系統(tǒng)設(shè)計(jì)是否合理是影響室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)覆蓋效果最重要的因素。系統(tǒng)設(shè)計(jì)是否合理是影響室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)覆蓋效果最重要的因素。 如果在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時不能從上下行鏈路功率、邊緣場強(qiáng)的取定、系統(tǒng)如果在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時不能從上下行鏈路功率、邊緣場強(qiáng)的取定、系統(tǒng) 噪聲的計(jì)算、天饋線布放位置、周邊網(wǎng)絡(luò)干擾情況等方面充分綜合噪聲的計(jì)算、天饋線布放位置、周邊網(wǎng)絡(luò)干擾情況等方面充分綜合 考慮,則必將影響系統(tǒng)的覆蓋效果??紤],則必將影響系統(tǒng)的覆蓋效果。 上下行鏈路功率的計(jì)算 室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的覆蓋范圍主要取決于下行鏈路功率,只有在引入了 有源器件后才需要考慮上行鏈路信號和噪聲功率對系
35、統(tǒng)覆蓋效果的限制。 這里將主要就下行鏈路功率的計(jì)算進(jìn)行討論。 計(jì)算下行鏈路功率必須考慮信號源的輸出功率、饋線、無源器件的 功率損耗、室內(nèi)無線傳播損耗、邊緣場強(qiáng)等。如果任意部分的功率計(jì)算 錯誤,將導(dǎo)致設(shè)計(jì)的系統(tǒng)能量分布與實(shí)際情況不同,無法達(dá)到預(yù)期的覆 蓋效果。在實(shí)際情況中,室內(nèi)無線傳播損耗是很難估算的,因?yàn)槊總€建 筑物因建筑裝修材料、結(jié)構(gòu)不同而對無線信號的衰減不一,很難找到統(tǒng) 一的室內(nèi)無線傳播模型。計(jì)算室內(nèi)無線傳播損耗最準(zhǔn)確的方法是采用模 擬場強(qiáng)測試的方法。 影響室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)覆蓋效果的因素影響室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)覆蓋效果的因素 48 邊緣場強(qiáng)的取定 邊緣場強(qiáng)是指在需要覆蓋的區(qū)域內(nèi)手機(jī)最少能接收到的信號強(qiáng)
36、度,它 的取定將直接影響整個系統(tǒng)的能量分布設(shè)計(jì),如果邊緣場強(qiáng)取定得過高, 會造成能量浪費(fèi),增加成本;如果取定得太低,會造成覆蓋區(qū)域減少, 室內(nèi)邊緣地區(qū)切換掉話增加,影響整體覆蓋效果。 邊緣場強(qiáng)的取定主要取決于基站和手機(jī)的接收靈敏度、無線信號多徑 傳播衰落以及干擾和噪聲的影響,必須把這些因素綜合考慮才能正確選 取邊緣場強(qiáng)。 影響室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)覆蓋效果的因素影響室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)覆蓋效果的因素 49 噪聲的影響 對于使用了放大器等有源器件的室內(nèi)覆蓋系統(tǒng),噪聲是影響系 統(tǒng)覆蓋效果的重要因素,在做系統(tǒng)設(shè)計(jì)時必須考慮噪聲特別是上 行鏈路噪聲問題。如果系統(tǒng)采用多級放大器,設(shè)計(jì)時還需要考慮 如何設(shè)置各級放大器的增益
37、和噪聲系數(shù)以盡量減少噪聲對系統(tǒng)的 影響。以下就從整套系統(tǒng)而非單個放大器來分析噪聲的問題。 _ 若系統(tǒng)中只采用了一級放大器,則該放大器的噪聲系數(shù)nf即為整 個系統(tǒng)的噪聲系數(shù)。對于信號源基站來說,引入該放大器后將導(dǎo)致 系統(tǒng)噪聲電平提高nf,為減少噪聲對系統(tǒng)的影響,可將上行增益下 降nf以上,此時到達(dá)bts的噪聲電平可以維持原有水平,但放大器 覆蓋的用戶到達(dá)bts的信號會比無源系統(tǒng)用戶信號弱nf ,信噪比也 下降nf ,若為保證信噪比不變,則必須提高放大器覆蓋區(qū)的邊緣強(qiáng) 度ss,覆蓋變小。 影響室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)覆蓋效果的因素影響室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)覆蓋效果的因素 50 _若系統(tǒng)采用了多級放大器級聯(lián),整個系統(tǒng)的噪
38、聲系數(shù)就必須考慮各 級放大器的噪聲系數(shù)和增益。理論推導(dǎo)可得n級級聯(lián)放大器的噪聲系數(shù) 為 (nf)1、2.n= nf1+(nf2-1)/ g1+(nf3-1)/ (g1*g2)+. (nfn- 1)/(g1*g2*.gn) 由此可見,多級放大器的噪聲系數(shù)取決于一、二級。當(dāng)出現(xiàn)多級放大器 時,最關(guān)鍵的第一級不僅要求它噪聲系數(shù)低,而且要求增益盡可能大, 但在室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)中,由于每級之間還接入其他用戶,因此,應(yīng)與純放 大器的多級串聯(lián)有不同的考慮,即應(yīng)將所有用戶狀態(tài)綜合起來考慮。以 下將以二級放大器為例說明在多級放大器級聯(lián)的系統(tǒng)中如何考慮噪聲 (主要考慮上行噪聲)的影響。 影響室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)覆蓋效果的因素
39、影響室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)覆蓋效果的因素 51 如下圖: 上圖a1和a2分別為第一級和第二級放大器(上行的第一級即為下 行的末級)。在這里,g1并不能認(rèn)為是第一級放大器的增益。因?yàn)樵谑?內(nèi)系統(tǒng)中,第一級和第二級中間存在饋線、功分器、耦合器等器件。g1 應(yīng)為第二級信號輸入電平與第一級輸入信號電平之差,即g1=(pa2)in / (pa1)in, nf1、nf2分別是a1、a2的噪聲系數(shù) ,則系統(tǒng)噪聲系數(shù)為: nf系統(tǒng) = nf1 + ( nf2 - 1)/g1 系統(tǒng)增加的噪聲為: nout2-nin1= nf1*g1 +( nf2 - 1)*g2* nin1 qin pin1 pout1 pin2 pou
40、t2 a1 a2 nin1 nout1 nin2 nout2 影響室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)覆蓋效果的因素影響室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)覆蓋效果的因素 52 那么系統(tǒng)噪聲系數(shù)和噪聲電平有如下幾種情況: (1)g11 時,系統(tǒng)噪聲系數(shù)和噪聲電平主要取決于g1和nf1,此時噪 聲系數(shù)最小,但系統(tǒng)引入噪聲電平卻最大。若g11,則系統(tǒng)的噪聲系數(shù) 和噪聲電平與nf2關(guān)系不大, nf系統(tǒng) nf1 ,nout2-nin1 nf1*g1*g2* nin1 。 (2)g1=1(即a1的增益剛好與a1和a2間的線路損耗抵消)時,系統(tǒng) 噪聲系數(shù)nf系統(tǒng) = nf1 + nf2 - 1 ,增加噪聲電平為nout2-nin1= nf1+ nf2
41、- 1)*g2* nin1主要取決于nf1、nf2 ,并且比g11 時的噪聲系數(shù)大,噪聲電 平要小。 (3)g11時,若g1* nf11時,qin的信號信噪比將嚴(yán)重下降,若為保證qin的信噪比 與pin1一致,則必須提高ss,即減少qin的覆蓋,則從第二級放大器直接引 入的用戶區(qū)的覆蓋效果將比第一級放大器的用戶區(qū)差。 (2)g1=0時,pin1與qin信號的信噪比將一致,覆蓋效果也一樣。 (3)g11時,情況與第(1)種相反,第一級放大器的用戶區(qū)的覆 蓋效果將比從第二級放大器直接引入的用戶區(qū)差。 所以,當(dāng)我們設(shè)計(jì)的系統(tǒng)對于每一個天線覆蓋情況要求一致時,采 用第(2)種方式。但若a1級的nf1很
42、小,只有4db以下,則我們不妨取 g1=1/nf1,此時pin1與qin的信噪比差別很小,而nf1不對下級產(chǎn)生噪聲,整 個系統(tǒng)的覆蓋效果都得到保證。 影響室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)覆蓋效果的因素影響室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)覆蓋效果的因素 54 影響室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)覆蓋效果的因素影響室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)覆蓋效果的因素 對于有源分布系統(tǒng),情況與上述的分析類似,只是有對于有源分布系統(tǒng),情況與上述的分析類似,只是有 源分布系統(tǒng)中的有源放大器件的增益一般較小而且不源分布系統(tǒng)中的有源放大器件的增益一般較小而且不 可調(diào),所以對每級特別是第一級的噪聲系數(shù)都要求盡可調(diào),所以對每級特別是第一級的噪聲系數(shù)都要求盡 量低。建議有源系統(tǒng)中的放大器采用第(量
43、低。建議有源系統(tǒng)中的放大器采用第(2)或第()或第(3) 種級聯(lián)方式,盡量減少噪聲電平的引入。某些情況下,種級聯(lián)方式,盡量減少噪聲電平的引入。某些情況下, 需要在有源系統(tǒng)中與系統(tǒng)接入處上行信號加衰減器,需要在有源系統(tǒng)中與系統(tǒng)接入處上行信號加衰減器, 以降低噪聲電平。以降低噪聲電平。 對于光纖分布系統(tǒng),由于采用了光端機(jī)、放大器等有對于光纖分布系統(tǒng),由于采用了光端機(jī)、放大器等有 源器件,所以系統(tǒng)噪聲系數(shù)也較高,某些情況下,也源器件,所以系統(tǒng)噪聲系數(shù)也較高,某些情況下,也 需要在光纖系統(tǒng)與系統(tǒng)接入處上行信號加衰減器,以需要在光纖系統(tǒng)與系統(tǒng)接入處上行信號加衰減器,以 降低噪聲電平。降低噪聲電平。 55
44、 干擾的影響 在室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)中,干擾來自兩方面:室外的外部干擾和系統(tǒng) 自身由于有源器件的存在而產(chǎn)生的互調(diào)干擾。 _ 來自室外的干擾主要是建筑物周圍基站的信號干擾。在某些情況 下,建筑物的外部區(qū)域能夠接收到很強(qiáng)的外部基站信號,此時在取 定室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)邊緣場強(qiáng)時就必須考慮一定的干擾儲備,否則這些 外部區(qū)域?qū)o法接收到穩(wěn)定的室內(nèi)信號,切換頻繁,影響覆蓋效果。 _ 系統(tǒng)自身產(chǎn)生的互調(diào)干擾的影響問題在直放站部分已作介紹,主 要是造成上下行鏈路誤碼率高,通話質(zhì)量差,以及由于c/i比下降而 造成的覆蓋范圍減少等不良影響。 影響室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)覆蓋效果的因素影響室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)覆蓋效果的因素 56 影響室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)覆
45、蓋效果的因素影響室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)覆蓋效果的因素 天饋線的布放位置天饋線的布放位置 p 由于室內(nèi)信號最終是由天線進(jìn)行收發(fā)的,天線的布放位置和由于室內(nèi)信號最終是由天線進(jìn)行收發(fā)的,天線的布放位置和 有效輸出功率也將直接影響系統(tǒng)的覆蓋效果。有效輸出功率也將直接影響系統(tǒng)的覆蓋效果。 p 天線的布放位置會影響系統(tǒng)信號分布天線的布放位置會影響系統(tǒng)信號分布 的均勻程度,如果天線的均勻程度,如果天線 布放過密會引起干擾和重疊區(qū)過大,布放太疏又無法滿足邊布放過密會引起干擾和重疊區(qū)過大,布放太疏又無法滿足邊 緣場強(qiáng)的要求。緣場強(qiáng)的要求。 p 天線的布放位置要考慮室外信號的干擾問題,如果天線布放天線的布放位置要考慮室外信號的干擾問題,如果天線布放 在室內(nèi)過于中間的位置,那么窗邊的室內(nèi)信號將較弱,但由在室內(nèi)過于中間的位置,那么窗邊的室內(nèi)信號將較弱,但由 于在窗邊一般能接收到較強(qiáng)的室外信號,將對室內(nèi)信號造成于在窗邊一般能接收到較強(qiáng)的室外信號,將對室內(nèi)信號造成 很大的干擾,導(dǎo)致信號不穩(wěn)定,切換頻繁,影響室內(nèi)邊緣覆很大的干擾,導(dǎo)致信號不穩(wěn)定,切換頻繁,影響室內(nèi)邊緣覆 蓋效果,所以建議室內(nèi)天線布放
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