新型室分覆蓋方式-光分布應用研究

2015-08-09 02:29:08耿海粟

河南科技 2015年8期

耿海粟

（中國聯合網絡通信有限公司河南省分公司，河南鄭州 450000）

1 概述

我國無線網絡經過了多年建設，已實現大多數區域的信號覆蓋，但小區室內深度覆蓋問題一直困擾著運營商，傳統室內分布系統覆蓋方式的不足之處日益凸顯：物業協調越來越難，方案設計先天不足，設備及饋線施工困難，功率損耗大，能量利用率低，天饋系統難以監控且維護困難等。而新型的光分布系統不僅較為完美地解決了上述問題，同時還滿足2G、3G、4G、寬帶業務等多業務的接入需求［1-2］。

2 光分布介紹

2.1 組網方式及工作原理

光分布系統（Multiservice Digital Distributed Access System）是集2G、3G 和4G 網絡為一體的系統，主要由多業務數字接入單元（MAU）、多業務數字擴展單元（MEU）和多業務數字遠端單元（MRU）組成。該系統中接入單元（MAU）從信源RRU 耦合2G、3G、4G 信號，采用數字傳輸方式，通過光纖傳輸到擴展單元，同時寬帶信號可由以太網接口接入擴展單元，然后通過五類線或復合光纜傳輸給多個遠端，遠端機對信號進行數字處理后，2G、3G、4G、寬帶信號通過內置一體化天線實現覆蓋。采用數字中頻技術，克服模擬信號長距離光纖衰耗導致的SNR 整體下降的缺點，具有遠距離傳輸時所需要的大動態、低噪聲的優點。光分布系統的結構圖，見圖1：

圖1

光分布系統具有以下幾個方面的特點：

①扁平化架構，三層結構（接入單元、擴展單元、覆蓋單元）。

②四網融合，靈活組網（2G、3G、4G、寬帶）。

③采用新型傳輸介質（采用五類線或光電復合纜進行傳輸）。

④不使用饋線和無源器件（直接從硬件上保障網絡質量，避免因大量無源器件的使用帶來的各種上網線質量）。

⑤多種覆蓋單元類型，適應各種場景的使用（一體化型、外接天線型、美化路燈型）。

⑥小功率，精確覆蓋（遠端滿功率27dBm 輸出、天線更靠近用戶，提升感知度）。

⑦全系統監控，資產可視化管理（可監控至每個覆蓋單元，接入單元、擴展單元、覆蓋單元，三層結構可視化管理）。

⑧組網能力強，節省主設備（拓撲結構組網靈活，菊花型、星型、鏈型組網全部支持）。

光分布組網能力示意如圖2所示：

圖2

2.2 系統組成及產品介紹

2.2.1 接入單元

安裝于基站一側，接入2G/3G/4G 射頻信號，完成電信號向光信號轉換，將光信號通過光纖傳輸到擴展單元，具備多條光路接口連接擴展單元，支持數字噪聲抑制技術并支持機架/掛墻安裝（見圖3）。

圖3

圖4

2.2.2擴展單元

擴展單元接收接入單元的光信號，同時融合有線寬帶/WLAN 信號通過光電復合纜將2G、3G、4G、寬帶信號圍著至覆蓋單元，且支持擴展單元級聯，帶來更大的組網能力，見圖4。

2.2.3 覆蓋單元

圖5

一體化型覆蓋單元，內置雙極化全/定向天線，且滿足IP65防護等級

圖6

外接天線型覆蓋單元，無內置天線，可外接天線組建小分布系統進行信號覆蓋，且滿足IP65防護等級

3 與傳統室內分布對比

3.1 降低物業協調難度

隨著小區傳統室分建設越來越多，業主對天線的熟悉度也越來越高，普通天線甚至美化天線也被越來越多地熟知，傳統室分建設協調越來越難，導致許多需要進行深度覆蓋的小區無法進行網絡建設，而光分布系統采用光纖&網線走線方式，室內場景一般無須布放饋線等線纜，可利用樓宇原有駐地網資源，減少對樓宇裝修的破壞，隱蔽性強，方便物業協調，見圖8。

圖7

路燈型覆蓋單元，內置天線，可以最大限度地將信號覆蓋設備融進小區，且滿足IP65 防護等級

3.2 降低方案設計難度

圖8

傳統分布的方案設計，通過大量的饋線及無源器件使用來調整各個天線的天線口功率，盡量做到平衡，但由于器件的選用等原因，造成各天線的天線品功率不盡相同。采用光分布系統，無須進行復雜的鏈路預算，且每個遠端的功率都獨立可調，直接保障各天線口功率相同，且內置雙極化天線，LTE 中雙通道的兩副天線功率也完全相同，從硬件上保障高速業務的達成［3］，見圖9。

圖9

3.3 降低施工難度，縮短建設周期

傳統室分建設中，需要制作大量的饋線接頭，浪費時間，且由于饋線的硬度問題，在彎曲度和延伸性上都遭到了很大限制；光分布從擴展單元MEU到覆蓋單元MRU采用五類線或光電纜，一步到位，不需要制作過多的饋線接頭，節省時間，縮短工期，且五類線或光電復合纜柔韌性良好，在延伸性和彎曲度上都遠超普通饋線［4］。

3.4 提高工程質量

傳統室分建設中，需要使用大量的無源器件，制作大量的饋線接頭，而大量的無源器件質量無法保證（如：互調指標、功率容量等），饋線接頭又和施工工藝有很大的關系，這就造成了傳統室分建設會出現各種各樣由于器件或施工工藝導致的網絡問題；光分布中不使用饋線和無源器件，從根本上避免了此種問題的出現，見圖10、11。

圖10

圖11

3.5 全系統監控管理

傳統室分建設采用BBU 拖RRU 再下掛天饋系統進行覆蓋，監控止于RRU，天饋系統的問題無法得到監控，只能被動地接受用戶投訴后進行現場排查處理，且排查過程復雜，維護效率低下；光分布采取全系統監控，從接入單元到覆蓋單元三層結構全監控，做到問題提前發現，提交處理，減少用戶投訴，見圖12。

圖12

4 不同場景的光分布系統應用建議

4.1 高層住宅小區覆蓋

高層住宅小區采用傳統方式覆蓋存在以下困難：

4.1.1 宏站無法穿透覆蓋，造成道路信號良好，室內信號差。

4.1.2 室分建設由于樓宇已裝修完成，協調困難，無法正常施工。

此類小區可采用光分布進行室內外協同的信號覆蓋，在高樓上安裝外接天線型覆蓋單元，下掛矩形波束天線進行深度覆蓋，電梯采用隨行光纜進行覆蓋，在保證覆蓋的前提下減少投資，見圖13。

圖13

4.2 低層住宅、城中村覆蓋

低層住宅采用傳統方式覆蓋（如采用路燈美化天線覆蓋），需要破路建設，協調困難，城中村又由于業主眾多，協調和施工困難；

此類小區可采用光分布室外覆蓋室內的方式進行覆蓋，在樓宇外安裝一體化覆蓋單元，進行深度覆蓋，見圖14。

4.3 大型商場、地下室覆蓋

大型商場采用傳統方式覆蓋存在以下困難：

圖14

4.3.1 施工困難，由于商場人群高峰期的特殊性，白天全天人流量大，施工都需要要晚上進行施工。

4.3.2 由于商場的特殊性，對施工工期有嚴格要求，但傳統室分建設中饋線布放、饋線接頭制作大量工作的存在，導致工期長，施工壓力很大。

此類場景可采用光分布覆蓋，在吊頂上方安裝一體化遠端進行覆蓋，保證網絡質量的同時，大大縮短施工周期，保障協調、施工方面的順利進行。

圖15

4.4 沿街商鋪覆蓋

沿街商鋪采用傳統方式覆蓋存在以下困難：

4.4.1 沿街商鋪由于業主眾多，協調困難。

4.4.2 沿街商鋪施工困難，如有一家不同意，無法繼續建設。

此類場景可采用光分布覆蓋，在沿街方向安裝一體化遠端進行覆蓋，保證網絡質量的同時，大大縮短施工周期，保障協調、施工方面的順利進行。

圖16

5 案例應用

5.1 高層住宅小區

鄭州市陽光花苑小區總建筑面積達60萬平方米，整個社區由26 棟高層和4 棟小高層圍合而成，是一個集休閑、娛樂、健身、購物為一體的居住社區，已有部分樓宇建設了傳統分布，但覆蓋效果極差，用戶依然投訴。

采用光分布進行覆蓋后，效果明顯，測試指標如下：

圖17

通過上面的統計可以看出，廣分布系統開通后：GSM系統中，Rx_Lev 大于-85dBm 的占比由80.9%提升至100%，Rx_Qual 0～3 級占比由88.8%提升至99.2%；WCDMA系統中，RSCP大于-85dBm的占比由43.7%提升至99.7%，Ec/No 大于-12dB 的占比由83.6%提升至99.6%。