1、有线电视网络传输GSM移动信号覆盖系统CATV项目移动通信信号CATV电缆传输系统说明 广东分公司 市场部1 项目背景移动通信GSM网络经过多年的工程建设，网络规模和服务基本形成，同时配合大量网优项目的开展，使得过去存在盲点的区域，如村庄、高速公路、桥梁、隧道、城市写字楼等基本都已得到良好覆盖，整个网络指标得到明显优化。在广东，重要交通干线基本达到100%的连续覆盖，重要话务场所的覆盖也达到了99%。近两年进行的室内覆盖项目使得网络覆盖有了新的目标。网络质量的改善也使得客户对话音的要求越来越高，尤其是居民区的信号质量尤为关注。对于大型住宅小区，虽然大部分已经建设了室内覆盖系统，但由于各种原因不
2、方便铺设专用射频电缆入户进行覆盖，故信号差的问题不能得到有效解决，尤其体现在高层的无线信号覆盖上。网络问题集中表现为由于建筑物阻挡造成的低覆盖、低场强、低接通率、低质量、高掉话率等。而有线电视网络(CATV)目前已基本覆盖了每个家庭住户，因此我们提出利用CATV网传送移动通信信号进行无线信号覆盖的需求,本项目就是研究利用已有的有线电视网络(CATV)进行GSM移动通信信号覆盖的实现方法。该覆盖方式目前在国内尚未发现有相同或类似的报道，在国外，通信专业门户网站（网址：）和慧聪网广电行业频道（网址：）分别在2002-9-9和2003-06-14报道： “以色列手机运营商伙伴通信(Partner C
3、ommunications)公司和Cellcom公司宣布正在实验使用有线电视基础设施传送电话信号。这两家公司称，用户的家中或者办公场所只要接有有线电视，就可以通过这项技术享受高质量的手机通信和其它任何方式都无法提供的新型服务。Cellcom在声明中说，这个系统发射手机信号所需功率较小，可以大量减少移动通信公司安装的天线数量。报道说有200个家庭正参与这项实验。这些家庭用安装在电视上的一个设备接入手机网络。Cellcom说，当手机用户回到家时，在手机显示屏上会出现一条消息，说他们现在是通过有线电视系统连接到手机网络的。离开家后,这条消息就会消失，用户的手机自动地接回到手机网络。伙伴公司经营着以色
4、列惟一的GSM网络，它说在这个实验中它将调查用户接入手机网络的不同技术方式”。2 系统方案2.1 技术分析2.1.1 CATV网络拓扑结构现有住宅有线电视分配网络典型结构如下图1所示：图1 有线电视分配网络典型结构住宅有线电视分配网络（CATV）主要由放大器，分配器，分支器,用户盒及同轴电缆组成。其主干电缆一般采用SYKV-75-9或SYKV-75-12，入户电缆一般采用SYKV-75-5。其阻抗为75欧姆，其无源分配网络传输频率一般可以覆盖50-1000 MHz。2.1.2 CATV网络频率分析表1 CATV网络频率分布电视频道频率DS1-DS548.5-92 MHz调频广播87-108 M
5、HzZ1-Z7111-167MHzDS6-DS12167-223 MHzZ8-Z37223 -463MHzDS13-DS24470-566 MHzDS25-DS68606-958 MHz另外 可能采用的导频还有：65.75 MHz,77.25 MHz,288.25 MHz,296.25 MHz,440.25 MHz,448.25 MHz 从以上频率分配可以看出，有线电视的频率分布从48.5 MHz一直到958 MHz，中间可以利用的较宽的频段只有566 MHz-606 MHz。目前大部分地区的CATV网络其最高频率为650MHz,最高的也只有750 MHz,因此我们可以利用750 MHz-10
6、00 MHz的频段传送移动通信信号。图2 有线电视网络频率分布2.2 覆盖方案介绍经过研究,按照住宅居民家中的终端形式可分为有源终端方案和无源终端方案，见下图3、图4：图3 有源终端方案示意图图4 无源终端方案示意图移动通信信号通过合路器与CATV信号混合,再通过有线电视网络(CATV)的分布电缆传送到各个楼层的各个住户家中。有源终端方案将在每个住户家中设置一台家用微型直放站, 微型直放站将收到的与CATV信号混合在一起的移动通信信号通过分路器进行分离并放大,由内置的天线进行信号的覆盖。无源终端方案将在住户家中设置一套带信号分离功能的天线,将收到与CATV信号混合在一起的移动通信信号通过分路器
7、进行分离并由内置的天线进行信号的覆盖。2.3 CATV产品系列及技术规格CATV产品系列包括有源终端盒，无源终端盒以及GSM&CATV双网合路器。表2 产品系列列表序号SAP编码物料描述1200701-000011-00RS-2000TV,有源终端放大器 2200705-000011-00ANT-2000TV,无源终端3200308-000142-00RS-20TVFL,滤波器2.3.1 有源终端放大器RS-2000TV 技术指标表3 有源终端放大器RS-2000TV技术指标测试项目测试条件指标要求工作频段885909 MHz，930954MHz带内增益897MHz，942MHz402 dB增
8、益调节线性897MHz ，012dB衰减(4dB步进)1 dBALC功率897MHz，942MHz101.5 dBmALC功能起控后输入增加10dB|1.5 dB三阶交调中心频点间隔600kHz(ALC功率)-36 dBm带内波动885MHz909MHz（上行）930MHz954MHz（下行）5.0 dB杂散发射9k1G36dBm/100kHz1G3G30dBm/1MHz噪声系数最大增益8.0 dB输入驻波比工作频段2.0体积160*100*30mm表4 有源终端放大器RS-2000TV内部滤波器技术指标测试项目CATVGSM频率(MHz)50-750880-960带宽(MHz)70080插损
9、(dB)3.01.5带内波动(dB)31VSWR1.51.5隔离(dB)30最大输入功率20dBm 产品外观图5 家用直放站RS-2000TV外观图2.3.2 有源终端放大器RS-2000TV 技术指标表5 无源终端技术指标测试项目CATVGSM频率(MHz)50-750880-960带宽(MHz)70080插损(dB)3.01.5带内波动(dB)31隔离(dB)30最大输入功率20dBmPCB尺寸70*25*10mm天线尺寸螺旋天线直径4mm，长度52mm终端尺寸直径30mm，长度80mm 产品外观图6 无源终端外观图2.3.3 GSM/CATV合路器 技术指标表6 GSM/CATV合路器技
10、术指标测试项目CATVGSM频率(MHz)50-750880-960带宽(MHz)70080插损(dB)1.53.0带内波动(dB)1.03.0VSWR1.51.5隔离(dB)30最大输入功率20端口阻抗GSM: 50 CATV: 75 ANT: 75工作温度()-10+40接头CATV/ANT:F(F) GSM:N(F)尺寸504020mm 产品外观图7 GSM/CATV合路器外观图3 创新点 运用现有的CATV网络传送GSM信号，解决传统覆盖方式物业协调难的问题。 通过工程实践，摸索总结出一套切实可行的工程实施方法。 开发出适用于CATV网络的有源终端放大器、无源终端用户盒以及双网合路器，
11、使CATV网络同时传输GSM信号和CATV信号，两网信号互不冲突互不干扰。4 工程应用案例4.1 试点情况概述概述结合产品，对GSM信号CATV电缆传输方案进行现场应用，主要检测采用该覆盖方案后室内通信质量改善的情况，找到应用缺陷，并通过数据分析GSM信号与CATV信号相互干扰情况，为产品应用提供数据及理论基础时间2007.1.19 地点广州市龙口西路天逸酒店6楼人员广州移动项目负责人，京信相关负责人，市场，工程及研发人员仪器频谱仪，合路器，有源终端，无源终端，电视，天线，电缆，接头等方案GSM信号CATV电缆覆盖系统包含两种覆盖方式，支路合路无源终端覆盖方式及干路合路有源终端覆盖方式效果覆盖
12、方案能够有效地提高室内覆盖电平，改善室内通话质量；覆盖方案不会对CATV网络产生干扰，引入GSM信号后，对电视机的性能没有影响。结论产品性能良好，能够满足工程需要；利用CATV网络作为室内覆盖介质具有可行性；覆盖方案不干扰CATV网络。4.2 试点情况详述天逸酒店CATV信号室内分布情况：如上图所示，六楼有十六个房间，由五个四功分分配得到。在端口A测得CATV功率电平为-14dBm，B点功率电平为-28dBm，C点功率电平为-40dBm。将GSM信号经干线放大器放大后馈入B点，调整衰减器大小，使C点GSM功率为10dBm。此时到达天线口的功率为10dBm，天线发射的功率为7dBm， GSM信号
13、在自由空间的传输模型为33dB20lgL（m），在离天线3m处接收到的功率最大为30dBm，实际测的功率为35dBm左右，与理论结果比较吻合。当室内信号为82dBm左右时，通话效果较差，误码率为三级以下测试点的数量小于90。经无源终端覆盖后，通话效果大大提升，误码率为三级以下测试点的数量大于99。随意变化移动终端的位置及方向，在该房间内移动终端接收到的信号电平在20dBm60dBm之间变化，通话效果为误码率为三级以下的测试点的数量均大于99。将GSM信号馈入A点，调整衰减器大小，使C点GSM功率电平为30dBm。经有源终端放大后天线口GSM功率为10dBm。与无源终端一样，测试手机在室内测得功
14、率为20dBm60dBm之间。误码率为三级以下的测试点的数量大于95，满足指标要求。测试手机充分接近发射天线，未发现天线底下上线难的现象。图8 未覆盖前RxLev及RxQual图9 覆盖后RxLev及RxQual结论：1、实验证明利用CATV网络作为室内覆盖介质是可行的。2、实验证明本次开发的产品性能能够满足工程需要，具有优异的性能。3、通过实验验证，该覆盖方案能够有效地提高室内覆盖电平，改善室内通话质量。5 项目意义提供了一套全新的室内分布解决方案，利用有线电视网络（CATV）进行GSM信号覆盖,能解决传统覆盖方式物业协调难的问题。方案具有实现简单,投资少,工程建设方便快捷的优点,在新兴的高层住宅小区、酒店等类型的站点具有极大的市场空间。
