關(guān)于移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)室內(nèi)分布系統(tǒng)建設(shè)的探討

李 攀，周群峰，陳 松

（三維通信股份有限公司，杭州 310053）

伴隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)也得到了創(chuàng)新和發(fā)展，隨之移動(dòng)通信技術(shù)也有了長足的進(jìn)步。室內(nèi)分布系統(tǒng)開始大面積采用移動(dòng)通信4G網(wǎng)絡(luò)，因此4G技術(shù)有了機(jī)會(huì)進(jìn)行很好的發(fā)展，但是室內(nèi)分布系統(tǒng)在一些方面還有一些不足。受運(yùn)營商建設(shè)策略、投資成本與收益、建設(shè)與維護(hù)難易、物業(yè)協(xié)調(diào)難易等各方面因素影響，因此隨著移動(dòng)通信技術(shù)的更新?lián)Q代，室內(nèi)分布系統(tǒng)的建設(shè)與優(yōu)化面臨更高層次的要求。

1 室內(nèi)分布系統(tǒng)的分類和特點(diǎn)

大致有三種不同的分類方法來區(qū)別室內(nèi)分布系統(tǒng)的種類和特點(diǎn)。

1.1 信號(hào)源的引入

根據(jù)信號(hào)源把室內(nèi)分布系統(tǒng)分成兩種，一是蜂窩室內(nèi)分布系統(tǒng)，其優(yōu)點(diǎn)在于信號(hào)穩(wěn)定且質(zhì)量較好，缺點(diǎn)是投資成本較高，需要網(wǎng)規(guī)、傳輸、工建、運(yùn)維等多部門協(xié)同，且施工時(shí)間長。其二是是直放站室內(nèi)分布系統(tǒng)。其優(yōu)點(diǎn)是投資成本低，安裝過程簡便，能支持多運(yùn)營商，且不需要大量傳輸設(shè)備，能迅速地解決網(wǎng)絡(luò)信號(hào)不穩(wěn)定和網(wǎng)絡(luò)盲區(qū)的問題。缺點(diǎn)是直放站只作為信號(hào)放大的載體，本身不帶容量，且受有源產(chǎn)品特性、產(chǎn)品質(zhì)量和安裝調(diào)試等因素影響，建設(shè)時(shí)需要基站參數(shù)配合，否則易對網(wǎng)絡(luò)造成干擾。而蜂窩系統(tǒng)的特點(diǎn)在于信號(hào)穩(wěn)定且質(zhì)量較好，但是投資成本較高，需要網(wǎng)規(guī)、傳輸、工建、運(yùn)維等多部門協(xié)同，且施工時(shí)間長。

1.2 設(shè)備角度

從設(shè)備角度方向分類又分為射頻有源和射頻無源。射頻有源系統(tǒng)是通過有源放大器的功放增益，將信號(hào)強(qiáng)度提升后經(jīng)由無源天饋系統(tǒng)，使天線口功率達(dá)到設(shè)計(jì)要求，從而滿足覆蓋區(qū)域的場強(qiáng)要求。有源系統(tǒng)涉及的專業(yè)技術(shù)更復(fù)雜，在實(shí)際使用中需要處理安裝調(diào)試等方面，除此之外，有源系統(tǒng)安全系數(shù)沒有無源系統(tǒng)高，有不穩(wěn)定性。射頻無源系統(tǒng)由三部分組成，分別是無源器件、饋線與天線，無源系統(tǒng)，有很好的穩(wěn)定性，安全系數(shù)較高，不易發(fā)生故障，后期維修不需要很高的費(fèi)用。它的原理是根據(jù)鏈路預(yù)算，通過合路器、功分器、耦合器等無源器件，經(jīng)由同軸電纜將信號(hào)傳送至天線，天線口功率決定了覆蓋范圍。該系統(tǒng)的質(zhì)量受無源器件的性能指標(biāo)、同軸電纜的施工質(zhì)量等因素制約。

1.3 傳輸媒介

根據(jù)傳輸媒介的不同可以分為三類，一是光纖分布系統(tǒng)，其優(yōu)點(diǎn)是信號(hào)在此系統(tǒng)中損失比較少，傳輸質(zhì)量、傳輸距離都大幅提升，且質(zhì)量良好。目前大部分室內(nèi)分布系統(tǒng)均使用光纖作為傳輸媒介，結(jié)合光纖直放站進(jìn)行場景覆蓋，節(jié)省鏈路損耗的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)末端深度覆蓋。二是同軸電纜分布系統(tǒng)，其優(yōu)點(diǎn)成本低、穩(wěn)定性高、有很適合的性價(jià)比，是室內(nèi)分布系統(tǒng)中最常見普及率最高的一種。然而不足之處在于因?yàn)槌杀镜退枣溌啡菀讚p壞，信號(hào)發(fā)散一般，一般需要增加有源放大設(shè)備來對信號(hào)進(jìn)行加強(qiáng)，尤其對于大面積的室內(nèi)分布系統(tǒng)。從而增加了成本。泄漏電纜分布系統(tǒng)與其他兩種最不一樣的地方就是結(jié)構(gòu)中不能安裝天線，泄漏覆蓋是由電纜從區(qū)域經(jīng)過實(shí)施。其優(yōu)點(diǎn)在于簡潔方便的鋪設(shè)。但是因?yàn)榕c眾不同的信號(hào)覆蓋方式，對硬件的標(biāo)準(zhǔn)非常嚴(yán)格，電纜正是硬件中最重要的部分，所以電纜的質(zhì)量一定要非常好。此系統(tǒng)主要應(yīng)用于隧道的分布建設(shè)，如鐵路、公路、地鐵等隧道場景，以及部分電梯場景。

2 規(guī)劃與設(shè)計(jì)流程

2.1 室內(nèi)分布系統(tǒng)規(guī)劃

室內(nèi)覆蓋范圍的大小，用什么網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行覆蓋，還有容量的大小，項(xiàng)目的投資多少都是在進(jìn)行操作之前需要規(guī)劃的進(jìn)程。室內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量取決于室內(nèi)分布系統(tǒng)的好壞。運(yùn)營商業(yè)務(wù)的開展和形象受網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的影響。對室內(nèi)外網(wǎng)絡(luò)不產(chǎn)生干擾的同時(shí)，提升覆蓋區(qū)域的覆蓋率及質(zhì)量，使用戶有更好的感知體驗(yàn)。

2.2 室內(nèi)分布系統(tǒng)設(shè)計(jì)

新建的室內(nèi)分布系統(tǒng)很大程度上會(huì)被室外小區(qū)影響，干擾情況因樓層高低而不同，樓層越低干擾情況越低。所以測試基站的信號(hào)是新建站點(diǎn)時(shí)首先要做的。進(jìn)行覆蓋率的模擬測試，從而提供預(yù)算數(shù)據(jù)，用來獲取信息。同時(shí)為網(wǎng)規(guī)網(wǎng)優(yōu)人員提供現(xiàn)場無線環(huán)境數(shù)據(jù)，規(guī)避可能產(chǎn)生的干擾。通過分析室內(nèi)覆蓋所需的邊緣場強(qiáng)，根據(jù)室內(nèi)傳播模型，通常使用Keenan-Motley模型，計(jì)算出功率，在根據(jù)實(shí)際情況，再次設(shè)計(jì)適合的系統(tǒng)。因?yàn)榫€路的損壞程度不同，所以需要通過確認(rèn)損壞程度，來確定輸出信號(hào)的好壞。之后看容量的大小，最后確認(rèn)信號(hào)源。

2.2.1 確定室內(nèi)覆蓋范圍

設(shè)計(jì)實(shí)施的第一步就是確認(rèn)覆蓋的面積大小，需要優(yōu)先確定覆蓋的站點(diǎn)，根據(jù)客戶投訴情況的分析結(jié)果，尋找影響覆蓋情況的場景，例如是否是高層建筑，是否有盲區(qū)。然后再仔細(xì)了解周圍的磁場以及環(huán)境，信號(hào)的普及。最后確定操作的方式和覆蓋的深度。第二步就是進(jìn)行實(shí)地測試，磁場環(huán)境的測試，周圍環(huán)境的測試以及信號(hào)的使用率。實(shí)地的檢測是整個(gè)過程中最重要的一步，影響深遠(yuǎn)。從開始設(shè)計(jì)是否準(zhǔn)確，到項(xiàng)目的進(jìn)程以及整體的質(zhì)量。所以檢測工作必須要詳略得當(dāng)，仔細(xì)認(rèn)真，需要提交詳細(xì)的全面的報(bào)告，之后的工作開展還需要報(bào)告的支持。工作量的大小，取決于站點(diǎn)的多少。站點(diǎn)少的話，工作量就會(huì)少；站點(diǎn)多的話，工作量也會(huì)隨之變大，從而需要要投入大量的資源，人員和金錢。投資成本是所有項(xiàng)目都需要重視的，所以需要提前計(jì)算出成本，成本高就需要找合作方來進(jìn)行合作，分擔(dān)投資成本。

2.2.2 選擇覆蓋方式

覆蓋方式有兩種，一種是同軸電纜，分布信號(hào)源通過不同的器件把信號(hào)運(yùn)送出去。放大器可以影響信號(hào)的程度，增加放大器可以提高信號(hào)的強(qiáng)度。第二種是光纖分布，解決了同軸電纜鏈路損耗較大的問題，以光纖作為傳輸媒介，結(jié)合光纖直放站等有源設(shè)備，均勻分配射頻信號(hào)。當(dāng)前室內(nèi)分布系統(tǒng)以光纖方式為主，應(yīng)用場景以面積大、距離長、范圍廣的場景居多。

2.2.3 確定信號(hào)源引入方式

信號(hào)源分為四種，第一種是基站也就是蜂窩，其優(yōu)點(diǎn)可以增加容量，缺點(diǎn)是投資過高，只有在解決話務(wù)壓力時(shí)才會(huì)使用。第二種是射頻拉遠(yuǎn)，將室內(nèi)室外聯(lián)合，或者幾個(gè)室內(nèi)聯(lián)合，這樣可以減少投資，更好地利用資源。第三種是基站耦合，只使用離建筑物近的情況，或者建筑物面積不大的情況。第四種是直放站，直放站有四種分類，分別是無線直放站、光纖直放站、移頻直放站和選頻直放站。還有三種接入方式：第一種是是基站直接接入，第二種是是基站直接耦合，即第三種是是空間耦合。

3 移動(dòng)通信4G網(wǎng)絡(luò)室內(nèi)分布系統(tǒng)建設(shè)

室內(nèi)分布系統(tǒng)可以解決以前的室內(nèi)無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的問題，和信號(hào)源一起進(jìn)行無線網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)。從4G出現(xiàn)開始，業(yè)務(wù)逐漸轉(zhuǎn)向室內(nèi)，到現(xiàn)在4G發(fā)展快速時(shí)期，室內(nèi)業(yè)務(wù)在所有業(yè)務(wù)中比重越來越大。以前的室內(nèi)分布系統(tǒng)無法承擔(dān)越來越重的負(fù)擔(dān)，所以建設(shè)起來越來越困難。主要問題有兩處，第一處，引入多輸入多輸出技術(shù)困難。LTE雙流網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量受到極大影響。第二處，管理困難，無法做很好的優(yōu)化處理，以前的系統(tǒng)中間環(huán)節(jié)多，從而容易材料老化發(fā)生問題，影響信號(hào)和網(wǎng)絡(luò)的暢通。并且傳統(tǒng)的天線向周圍空間輻射電磁波無法使用網(wǎng)管管理，導(dǎo)致不能在出現(xiàn)問題時(shí)進(jìn)行迅速的定位。網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)發(fā)展越來越快，無線網(wǎng)絡(luò)單一的室內(nèi)的建設(shè)已經(jīng)無法滿足需求，所以出現(xiàn)了很多新的建設(shè)方式，也有了更多的選擇站點(diǎn)的覆蓋。各大運(yùn)營商為了能在如今的信息技術(shù)快速發(fā)展階段能獲得更好的利益，所以紛紛設(shè)計(jì)出了良好的應(yīng)對措施。

3.1 LampSite系統(tǒng)

LampSite是華為根據(jù)新出現(xiàn)的理念所推出的適合大型建筑物，辦公樓，或者大型橋梁和十字路口或者體育場館之類。此系統(tǒng)非常綜合，支持各種組合，面向融合技術(shù)，可平滑演進(jìn)。可以根據(jù)不同的場景不同的覆蓋面積不同的容量大小來制定方案。從而會(huì)給用戶帶來很好的體驗(yàn)。此系統(tǒng)有三個(gè)優(yōu)點(diǎn)：第一個(gè)優(yōu)點(diǎn)體積小而且容易部署速度快，安裝簡單，因?yàn)閭鬏斠惑w化所以容易部署。第二個(gè)優(yōu)點(diǎn)，此系統(tǒng)擴(kuò)容方便。第三個(gè)優(yōu)點(diǎn)，能夠進(jìn)行統(tǒng)一的監(jiān)控，統(tǒng)一的管理，從而網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營簡單化，還可以提高提升網(wǎng)絡(luò)容量和性能。

3.2 MDAS光分布系統(tǒng)

三維、京信等直放站廠家推出的MDAS光分布系統(tǒng)，采用全光纖網(wǎng)絡(luò)，傳輸距離遠(yuǎn)，無需考慮鏈路平衡，可接入所有主設(shè)備廠家信源設(shè)備，支持多網(wǎng)協(xié)同建設(shè)，一次規(guī)劃、一次設(shè)計(jì)、一次施工、一次調(diào)測，解決了室內(nèi)分布系統(tǒng)的深度延伸覆蓋問題。MDAS光分布系統(tǒng)由AU、EU和RU三個(gè)單元組成，有以下三方面優(yōu)點(diǎn)：第一，功率單獨(dú)可調(diào)：雙通道功率可以分別單獨(dú)調(diào)整，MIMO功率更趨于平衡，效果更好。第二，系統(tǒng)調(diào)整方便：小區(qū)合并、分裂、擴(kuò)容，只需通過軟件進(jìn)行調(diào)整，鏈路結(jié)構(gòu)無需做大的變動(dòng)，系統(tǒng)升級、優(yōu)化、維護(hù)方便。第三，部署快遞便捷：遠(yuǎn)端形態(tài)多樣化，隱蔽性強(qiáng)，光纖布線施工簡便，遠(yuǎn)端饋電光纜集中供電，可靠性高，有效降低協(xié)調(diào)和建設(shè)成本。

3.3 多模微室分系統(tǒng)

多模微室分系統(tǒng)可用于低價(jià)值盲區(qū)、傳輸困難型以及物業(yè)限制型等中小型室分站點(diǎn)，有效解決運(yùn)營商對于用戶投訴、應(yīng)急網(wǎng)絡(luò)部署等痛點(diǎn)。該系統(tǒng)由接入單元、集中管理單元及覆蓋單元組成，通過施主天線無線引入室外宏站信號(hào)，經(jīng)過數(shù)字處理，實(shí)現(xiàn)用戶側(cè)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋和接入需求。與其他覆蓋方式相比，該系統(tǒng)有以下三方面優(yōu)點(diǎn)：第一，無需信源和傳輸：無線接入，節(jié)省信源和傳輸投資，組網(wǎng)靈活，縮短建設(shè)和開通周期，第二，二次利用率高：模塊化組網(wǎng)，主要模塊可拆遷再次利用。第三，性價(jià)比高：部署便捷，節(jié)點(diǎn)少，硬件可監(jiān)控，有效降低物業(yè)協(xié)調(diào)、建設(shè)投資及運(yùn)營維護(hù)成本。

4 結(jié)束語

如今是網(wǎng)絡(luò)時(shí)代，2G，3G的速度已經(jīng)不能滿足時(shí)代發(fā)展要求，所以4G時(shí)代來臨，因此帶來了很多市場需求。所以本文結(jié)合現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)的情況和4G的發(fā)展從而對移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分析，建設(shè)和優(yōu)化室分系統(tǒng)。不同的室分系統(tǒng)適用于不同的場景。室外宏站并不能覆蓋全面這就需要室內(nèi)分布系統(tǒng)的有效補(bǔ)充，從而可以更好地解決業(yè)務(wù)，在網(wǎng)絡(luò)和信號(hào)方面可以得到提高，從而可以提高效率。