蘇華
摘 要:LTE技術是目前4G通信的主流技術,在LTE技術的發展過程中,室內分布將成為其發展的重點和主要的部署方式。介紹了LTE室內分布系統建設方案演進之路,從客戶需求及網絡建設基本原則出發,分析了室內覆蓋天線的類型,深入探討了LTE室內分布系統的各場景建設方案。
關鍵詞:LTE;室內分布系統;規劃場景;2G/3G網絡
中圖分類號:TN929.533 文獻標識碼:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2016.21.017
隨著網絡技術的快速發展,3G技術已越來越成熟,進而推動了LTE技術的快速發展。LTE是由3GPP(3rd Generation Partnership Project)主導的新一代移動網絡技術標準,具有100 MB/s的數據下載能力,被視作從3G向4G演進的主流技術。LTE網絡的優勢在于能夠更好地提供高速數據業務。研究表明,80%的高速數據業務都發生在20%的熱點區域和室內環境中。由此可見,室內分布系統建設將成為未來LTE網絡建設的重點。
1 LTE室內分布系統建設方案演進之路
傳統室內分布系統的思路是單通道的,而這與MMO功能和LTE系統自身構建的實現是相違背的。因此,我們要引入包括雙通道變頻方案、新型光纖方案分布系統、室內分布系統改造、微分布系統等在內的技術分場景構建新型LTE室內分布系統。
1.1 室內分布系統規劃原則
我們需要在考慮經濟和技術因素條件下來選擇建設的最佳方案,首先應納入考慮的便是無線網絡性能,還包括改造分布系統的難度,目前的電源、機房、傳輸等設施所需成本和運行工況等,從而保證方案的科學性。如果是對現存的室內分布系統進行改造,一定要確保最大限度地維持現狀,減少改動,以避免不可控的對現有網絡的影響。
1.2 室內外覆蓋一體化原則
保證有一定的室內覆蓋范圍。要依據“室內分布系統的室內信號要比室外信號高”的基本原則施工。此外,應確保在室外5~10 m處信號所占的最大比例,避免信號間互相干擾。
1.3 著力解決干擾問題
在減少室內與室外的無線信號互相干擾問題上,以保證足夠頻率資源為前提,采用異頻組網的方式來搭建室內分布系統和進行室外宏站建設。至于多系統間的干擾,要保證LTE室內分布系統和其他通信系統間有足夠的隔離度來規避彼此的強干擾。因此,要采用隔離度性能高的設備和配件進行室內分布系統的改造與建設。
2 室內分布系統規劃場景選擇
為保證室內分布系統的準確性,就應滿足用戶的感知,以此來加強業務吸收,提高業務水平。在LTE室內分布系統施工前,在選擇相關建設場景方面要注意以下2點:①業務需求。要先分析與研究用戶業務行為,確保在真正有業務需求的區域進行室內分布系統建設,盡可能地避免盲目建設與擴大建設。②滿足用戶和業務發展的需求。LTE室內分布系統建設要在配合無線城市和集團客戶項目的基礎上來開拓市場和推廣新業務,服務于各類用戶無線接入體驗的提升。
2.1 室內覆蓋天線類型
目前,2G/3G室內分布系統中最常用的天線類型是單極化全向吸頂天線。我們要注意到雙極化全向吸頂天線有很大的市場,它是伴隨著我國移動通信天線技術的發展和室內業務覆蓋需求的增長而不斷提高的。雙極化全向吸頂天線之中有兩副極化方向相互正交的天線能夠做到同時工作。與此同時,通過收發雙工功能,可以在室內覆蓋的情景中實現空間分集和空間復用。另外,與單極化方式相比,全向雙極化天線方式需要更小的安裝空間。從技術層面上來看,使用雙極化天線的MIMO的實際效果其實與單極化差不多。當然,在一定程度上,全向雙極化天線產品及相關技術與服務離真正成熟還有很大的距離。
2.2 LTE室內分布系統建設方案
在進行LTE室內分布系統覆蓋方案的初期規劃時,有2種現行的優秀方案可供選擇,即獨立建設LTE系統和在舊有2G/3G網絡的基礎上改造與更新。為了實現一定投資條件下的效益最大化,當一項新的無線網絡技術被運營商應用時,在現有網絡資源的基礎上進行優化利用來部署下一步建設是一種常見選擇。但必須要注意到的是,于舊有2G/3G網絡資源的基礎上進行新網絡建設會導致施工難度的增加,引起幾種網絡無法獨立規劃與優化的情況,直接導致在后期進行網絡運行維護時復雜度增大。為此,運營商需要從實際情況出發,通過全面對比與評估各種建設、改造方案的優缺點來選擇是獨立建設LTE室內分布系統,還是在舊有的2G/3G網絡室內分布系統的基礎上改造。如今,室內分布系統天線多為饋向為單通道的全向單極化天線。因此在引入LTE的過程中,有如下選擇:單通道,還是雙通道;進行獨立建設,還是在舊有室內分布系統基礎上改造,以及單極化天線和雙極化天線等。通常,我們有如下幾種LTE室分建設方案可供選擇。
2.2.1 LTE單通道獨立建設方案
LTE單通道獨立建設方案,即在原2G/3G網絡室內分布系統所能覆蓋到的區域內,以單通道配置LTE,并加入1路饋線、射頻器件和天線,不選擇MIMO,在LTE新室內分布建設中與原有2G/3G室內分布系統毫無聯系,同時用獨立的天饋系統來建設LTE室內分布系統。由于在物理上LTE室內分布系統與2G/3G固有的室內分布系統是彼此獨立的,因此在建設中可以在不影響現有系統運行的基礎上實現對LTE系統的獨立優化與規劃。
2.2.2 LTE與2G/3G單通道共用建設方案
LTE與2G/3G單通道共用建設方案是指在系統建布中與2G/3G室分布系統共用天饋系統,實現LTE與現有2G/3G系統平臺共用,從而省去了安裝新的天線,規避了與業主間的摩擦,同時還可以節省一筆天饋線系統的投資費用。但在進行系統相關建設時,要先確?,F有室分系統中所有射頻器件和天線都能夠支持LTE頻段。如果不能,則會大大增加改造成本,且合路引入的插入損耗可能對現有室分系統的性能有一定影響。LTE頻段高,損耗比2G/3G大,LTE與現有2G/3G系統共用室分系統需選擇合適的合路點。由于單通道的性能不如雙通道系統,因此該方案適用于非熱點區域。
2.2.3 雙通道單極化天線獨立建設方案
雙通道單極化天線獨立建設方案是指通過雙通道方式配置LTE,射頻單元也相應地選用雙通道,實現MIMO,同時室內分布建設和2G/3G建設是相互獨立的,各自的天饋系統也互相獨立,并且LTE的各路射頻是以單極化天線的方式覆蓋出去。在該方案中,為LTE獨立建設室分系統,需求增加2路饋線2套無源器件(包括功分器和耦合器等)。需要注意的是,該LTE方案中所需的天線數是共用型的2倍。另外,需要確保2路天饋系統的電平差的波動要被控制在一定范圍內,從而實現MIMO的良好運轉。由于LTE室分與2G/3G室分物理上完全隔離,因此基于這種彼此相互獨立的特征來實現LTE系統的獨立規劃與進一步優化。同時,實現雙通道MIMO可以在很大程度上帶來用戶體驗與容量的提升。該方案最大的缺點是無法利用原有系統,造成成本大量增加,再加上要安裝2套天線,使得建筑物業協調難度大增。
2.2.4 雙通道單極化天線共用建設方案
LTE與2G/3G雙通道單極化天線共用建設方案,即用雙通道進行LTE配置,射頻單元上選擇2路雙通道,也需要應用MIMO,與2G/3G用同一套分布系統,LTE其中一套射頻的天饋系統是與2G/3G共用的,但另一路有單獨的天饋系統,LTE2路射頻用單極化天線的方法覆蓋出去。缺點為在增加合路后,同樣面臨著天線占用空間和物業協調難度增大的問題。
綜合以上的LTE室內分布建設方案,在實際中,對于不同的場景,我們要通過不同的客觀條件因地制宜地選擇施工方案。比如說,對于一些熱點區域,業務量需求高的室內環境,應該最先考慮選擇雙通道獨立建設方案施工;反之,單通道獨立建設方案是最好的選擇。
3 結束語
總之,良好的室內無線覆蓋必將是所有移動網絡發展的根本,在進行LTE室內分布系統構建階段,要按照LTE初級建網的基本要求來規劃網絡架設的路徑。在LTE室內分布系統的分場景建設時,應嚴格按照相關的法律法規、遵循相關的行業規范和技術要求進行,結合實際的應用場景和業務需求,選擇合適的LTE室內分布系統建設方案,同時要提高相關技術人員的技術水平和業務能力,以更好地發揮LTE技術的大數據流量優勢,改善熱點用戶的通信質量。
參考文獻
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〔編輯:劉曉芳〕