4G室內分布系統建設難點解決方案

摘要：隨著經濟和科技的迅猛發展，4G網絡也在不斷發展，其智能終端將廣泛應用于人們的生活和工作中。本文以傳統室內分布系統建設的挑戰入手，重點對三種新型4G室內分布應用進行闡述，并結合了案例分析，為4G室內分布系統建設難點提出了一系列解決方案，以供同行參考。

關鍵詞：4G；室內分布；建設

1.引言

就當前移動通信發展而言，如何做好室內覆蓋已然成為4G時代，各大運營商進行網絡建設所面臨的困難和挑戰。與3G網絡相比，4G的室內分布系統更專注于室內覆蓋，具體則體現在場強覆蓋值、信號質量、頻率、干擾以及維護成本等各方面內容。

2.傳統室內網絡分布系統建設所面臨的挑戰

隨著4G網絡的普及應用，各大運營商關注的焦點范圍也逐步擴展到室內繁華地段寫字樓、居住區以及城中村等室內深度覆蓋場景中。而作為有效解決室內深度的重要方式，室內分布系統在深度覆蓋建設過程中面臨著選址、維護以及話務吸收不足等眾多困難，具體在下面幾個方面中有所表現：

（1）傳統室內分布整體質量不高，有著諸多缺陷。

（2）就覆蓋問題而言，信號外泄、深度覆蓋不足、室內外2G/3G協同性較差等都是傳統室內網絡分布的不足。

（3）就系統升級而言，多網合路設計在室內分布中的可操作性不強。

（4）隨著城市規模及密度的不斷增加，對城市密集建筑群的室內覆蓋需氧量也越來越大，然而其選址及美化程度仍舊是阻礙其發展的重要因素。

3.三種新型4G室內分布應用

在4G時期，隨著移動寬帶網絡的不斷發展，室內分布系統的建設也出現了一系列變化，室內覆蓋逐步從只對信號強度的單一需求轉化成對用戶業務需求性覆蓋。假如在城市的某個比較繁華的區域，聚集著很多用戶，此時即使用戶終端能夠顯示出非常強的用戶信號，那么其也不能隨意使用自己需要的某項業務，即便可以使用，那么其用戶體驗也不佳。為此，面對這樣一個現實，就要求4G的室內分布系統建設更需要對精細化方面更加注重。為此，在實際操作過程中，我們需要依據室內場景的不同，選用一些技術含量高的4G室內覆蓋的有效措施。

3.1 大量使用微功率信號增強器

說起微功率增強器，我們可能還不太熟悉，但是一提起手機伴侶，人們便恍然大悟，其實際上是一種能夠在微小范圍內用于擴大并填充基站的覆蓋范圍的有效設施。該設施有著造價低、便于安裝，對網絡性能的影響程度較小以及微功率、小增益等優勢，成為有效解決室內網絡分布系統覆蓋深度不夠的有效解決手段。如果在實際應用過程中，運用40dB甚至更低增益的微功率信號就可以很好的解決室內“點覆蓋”的高端需求，從而大大提升用戶的業務體驗。

3.2普及應用室內均勻場天線覆蓋技術

眾所周知，室內均勻場覆蓋技術應用的是電磁場的耦合技術，其實在一般同軸電纜基礎上小孔直接耦合形成的一種室內型微天線，并經由天線的輻射功能，有效實現通信信號在室內的覆蓋。該項技術能夠有效節省了傳統室內天線布線時所需要的眾多的信號耦合器和功率分支器，并且在應用室內均勻場覆蓋技術時不需要另外制作電纜接頭，大大簡化了制作工藝和安裝流程，同時也降低了工程造價和縮短了施工周期。最為重要的是，由于省去了耦合器、電纜接頭以及分支器等元件，也就相應的節省了大約一半功率的電波耗損，這就大大提升了無線網絡功率的有效利用率，從而得到事半功倍的效果。在這里值得一提的是，應用室內均勻場天線覆蓋技術還能夠達到泄露感應電纜的覆蓋效果。

3.3室內Femto的應用

Femto是家庭基站的英文名稱，其實質上是一種覆蓋范圍小、發射功率低、將固定寬帶接入網絡作為回程、以面向家庭用戶為主的家庭基站設備。作為4G宏蜂窩的一種補充技術，Femto能夠使得各個運營商以較低的價格為家庭用戶提供更好的服務體驗。Femto具有安裝簡單、造價較低、部署快速等優點，尤其對于孤島型、分散型的室內覆蓋特別適用。隨著4G網絡的進一步發展，其相關的智能終端設備也將隨之廣泛應用，因此對移動通信網絡覆蓋的要求也越來越高。而在4G業務中，各大運營商廣泛關注的熱點則是室內網絡分布系統的建設，如何將室內覆蓋設計的更加精細化、如何不斷提升用戶體驗，則成為將來4G室內分布系統建設的難點和重點。

4.4G室內覆蓋建設解決案例

4.1窄巷子的深度覆蓋

高層住宅、窄巷子、棚戶區、別墅區、城中村等的建筑物相對密集且業務量比較低，因此其室內外網絡的覆蓋率也嚴重不足，通話質量差、接通率低、脫網等情況時有發生，無覆蓋或者覆蓋較差在網絡覆蓋中體現的較為明顯，針對這種現象，各個運行商一般是通過增加基站數量或者基站天線來解決。然而如果依據以往方式對室內分布系統進行加裝時，會造成較大的經濟負擔，且各方協調起來也較為困難。

新的解決措施：就窄巷子而言，可運用光纖分布系統加美化板的方式進行定向天線覆蓋；就棚戶區、住宅區而言，可運用信號反射、繞射傳播路徑等方式進行覆蓋，這樣一來施工就相對簡單，協調起來也會容易許多。

4.2棚戶區改造

以某棚戶區為例，其覆蓋區的總面積為1.5km2，該區域內有八百大多棟居民樓，超過兩千多個商鋪，常住人口大約在三十萬。依據該棚戶區住宅規模及人口分布的實際情況，可以將整個棚戶區分為六個小區，在每個小區內接入一套光纖分布系統和信源設備，另外可在小區的室內或者室外加裝一套遠端單元和擴展單元設備，并通過光電復合纜與之對接，以此來有效解決棚戶區室內分布系統覆蓋不足的缺陷。

4.3高層住宅小區

以某新小區為例，其二期工程主要有十二棟三十三層居民樓組成，建筑規模比較大，電梯廳和地下停車場分布在其中，樓間距為五十米，建筑物室內戶型比較簡單。針對該小區的這種情況，可運用室內外協同覆蓋的模式，十樓以下，可在小區公共綠地內運用室內天線和室外美化射燈天線組合的方式對電梯廳及地下室進行覆蓋；十層到二十層可以運用壁掛美化天線的方式來對中層加以覆蓋；二十層以上則可以運用射燈型定向天線向下傾斜的形式對中高層進行覆蓋。

4.4網絡性能提升

經過對上述案例的分析得出，我們可以從不同角度對光纖分布系統和傳統分布系統加以對比，具體來說主要表現在下面幾個方面：

（1）健壯性和擴展性。除了能夠對2G/3G/WLAN進行融合之外，光纖分布系統在4G引入之后還對其部分硬件進行了升級，這樣一來就可以有效實現其擴展性；相對傳統系統的無源器件來說，光纖分布系統在多數情況下運用的是有源設備，極易出現異常情況，這就大大增加了其不穩定性。

（2）設備尚不成熟。由于各個廠家實現光纖分布系統技術的方式不同，因此其組網能力、設備的性能以及穩定性尚不成熟。

（3）設計方案和施工難度。就傳統分布的設計而言，其有著特別復雜的鏈路預算，加上每個器件個體存在著一定的差異性，極易導致天線口功率存在一定的變差；就施工而言，因其同軸電纜質量較大，導致其布線、彎曲、穿線等極為不便，饋線傳輸功率損耗嚴重。而光纖分布系統則不同，無論是設計還是施工都相對簡單，且功率損耗較小。

（4）系統的維護和優化。就傳統分布系統而言，一旦設備安裝成功，則幾乎沒有調試、完善、優化的余地，加上大量使用饋線和無源器件，其互調問題嚴重，更為重要的是天線、饋線以及器件等均處于無法監控的狀態。而光纖分布系統則不同，其遠端功率有著較大的可調余地，完善優化極為便利，整個系統中對于饋線和無源器件的使用量小，互調的影響也較小，最關鍵的是系統中各個節點均處于可實時監控的狀態。

5.結語

總而言之，引入4G技術能夠較大幅度的提高各大運營商的網絡容量和用戶體驗，然而也給室內分布系統的建設帶來巨大的困難和挑戰，因此，需要我們相關的技術人員積極進取，開發出更適合解決4G室內分布系統的有效措施，從而為4G網絡的發展貢獻自己的力量。

參考文獻：

[1]汪穎，程日濤，張海濤.TD-LTE室內分布系統規劃設計思路和方法解析[J].電信工程技術與標準化.2010（11）

[2]趙龍，余丹娟.多網絡室內分布系統的設計[A].2011全國無線及移動通信學術大會論文集[C].2011

[3]周雙陽.4G開啟新型精細化室內網絡覆蓋時代[J].通信世界.2014（09）