室內無線覆蓋新技術介紹

室內無線覆蓋新技術介紹

移動通信規(guī)劃設計院2013年7月目錄新技術應用情況新技術引入策略新技術對比及適用場景室內分布系統(tǒng)新技術介紹背景分析有源光纖分布系統(tǒng)第一部分背景分析-主設備演進對室分技術發(fā)展的啟迪出于提升站點設計靈活性，增加天線口輸入功率和節(jié)省配套需求的考慮，主設備發(fā)展方向逐漸由大功率基站+饋線的模式轉變?yōu)锽BU+RRU的建設方式，那么系統(tǒng)原理與之相似的分布系統(tǒng)能否找到一種類似的解決方案？？？室外天線負載3路功分器室內天線10dB耦合器合路器多頻段合路器4路功分器饋線TD-SCDMA3carriers其他系統(tǒng)(WCDMA/LTE)7dB耦合器主設備演進情況背景分析-多系統(tǒng)接入對分布系統(tǒng)帶來的影響信源制式增多（2G、TD、WLAN、LTE）導致分布系統(tǒng)愈加復雜，能否使分布系統(tǒng)盡量與信源的發(fā)展相獨立從而減少后續(xù)因為主設備的發(fā)展演進而帶來更多分布系統(tǒng)改造的工作量GSMDCS？？？TDSWLANLTE-MIMO天線間距合理輸入口功率滿足要求更小的天線間距要求更小的天線間距要求更高的通道功率平衡要求信源對分布系統(tǒng)的要求越來越高背景分析-分布系統(tǒng)未來主要發(fā)展方向探討充分借鑒主設備發(fā)展演進的成功經驗，采用分布式和光纖化將系統(tǒng)的功率損耗和配套需求降至最低信源制式增多（2G、TD、WLAN、LTE）導致分布系統(tǒng)愈加復雜，能否使分布系統(tǒng)盡量與信源的發(fā)展相獨立從而減少后續(xù)因為主設備的發(fā)展演進而帶來更多分布系統(tǒng)改造的工作量物業(yè)協(xié)調和施工難度越來越大，盡量降低方案實施難度是未來分布系統(tǒng)解決方案發(fā)展方向采用有源光纖分布系統(tǒng)作為未來分布系統(tǒng)建設的主要模式是值得認真探討的一個方向目錄新技術應用情況新技術引入策略新技術對比及適用場景室內分布系統(tǒng)新技術介紹背景分析有源光纖分布系統(tǒng)第一部分新技術介紹-有源光纖分布系統(tǒng)分類光纖+五類線光纖+軟纜全光纖

光纖+五類線擴展單元和遠端單元之間采用網線連接成本較低、布放方便，可利用已有綜合布線實現入戶系統(tǒng)帶寬受限光纖+軟纜擴展單元和遠端單元之間通過軟纜連接成本稍高、布放方便，可利用已有CATV系統(tǒng)實現入戶全光纖擴展單元和遠端單元之間采用光纜連接成本稍高、布放方便按照末端傳輸介質（五類線、軟纜、光纖）區(qū)分，有源光纖分布系統(tǒng)主要包含光纖+五類線，光纖+軟纜，全光纖等三種方式。光纖、五類線、軟纜新技術介紹-有源光纖分布系統(tǒng)模式1：光纖+網線系統(tǒng)組網圖系統(tǒng)原理圖接入控制單元從基站耦合射頻（GSM、TD）信號，將射頻信號轉換為數字信號，采用光纖傳輸方式將數字信號傳遞至近端擴展單元；擴展單元將數字信號與寬帶或WLAN電信號進行數字打包混傳，由網線傳輸至遠端射頻單元；遠端射頻單元對混合數字信號進行處理，將GSM和TD信號剝離,通過天線轉發(fā)實現覆蓋，并提供寬帶或WLANAP外接端口新技術介紹-有源光纖分布系統(tǒng)模式2：光纖+軟纜

基本系統(tǒng)架構和技術原理與光纖+五類線方式類似。為了擴展系統(tǒng)帶寬并提供良好的屏蔽效果，在末端采用了軟纜作為傳輸媒介為了有效節(jié)約成本，在末端采用模擬信號進行傳輸系統(tǒng)框圖軟纜新技術介紹-有源光纖分布系統(tǒng)模式3：全光纖下行：接收來自不同信源的下行射頻信號，經A/D轉換、數字處理后將多路信號進行合路，光電轉換后經光模塊發(fā)射出去。上行：接收到的來自不同擴展單元的上行光信號，光電轉換后，經過數字處理將多路信號分離，再通過數模轉換、調制后變成信源所需要的射頻信號，再通過信源接入模塊傳送回信源。下行：下行鏈路中主要功能是將來自主單元的光信號進行分路，傳輸到不同的遠端單元；上行：在上行鏈路中對來自不同遠端的光信號進行合路處理后傳輸到主單元。下行：遠端將接收到的下行光信號通過光電轉換后，將不同系統(tǒng)的信號分離，經過數模轉換、調制后變成終端所需要的射頻信號，再通過天饋系統(tǒng)分不到覆蓋區(qū)域。上行：同時將收到的來自不同系統(tǒng)的上行信號，經過A/D轉換、數字處理后將多個系統(tǒng)的上行信號進行合路，通過光模塊發(fā)射出去。接入單元擴展單元遠端單元目錄新技術應用情況新技術引入策略新技術對比及適用場景室內分布系統(tǒng)新技術介紹背景分析有源光纖分布系統(tǒng)第一部分技術對比-有源光纖分布系統(tǒng)VS傳統(tǒng)無源分布系統(tǒng)

有源光纖分布系統(tǒng)工程設計復雜度工程建設難易可監(jiān)控性可靠性和擴展性分布系統(tǒng)成本傳統(tǒng)同軸分布系統(tǒng)VS技術對比-工程設計復雜程度一次規(guī)劃一次設計一次預算設計簡捷工程規(guī)劃設計多次規(guī)劃多次設計多次預算設計繁瑣有源分布系統(tǒng)的設計基本與主設備設計保持獨立，遠端為分頻段功率輸出可調，可以保證不同系統(tǒng)的天線覆蓋功率滿足設計要求，方案設計的重點是考慮好近端、擴展端、遠端之間的安裝位置和連接路由，整體分布系統(tǒng)規(guī)劃設計效率高、速度快、功率設計精準傳統(tǒng)分布系統(tǒng)有源光纖分布系統(tǒng)技術對比-工程建設難易有源光纖分布系統(tǒng)工程建設中主要采用易于布放的光纜、軟纜、五類線等介質，因此在工程協(xié)調、施工難易度等方面相對于布放同軸電纜的傳統(tǒng)無源分布系統(tǒng)具有較大優(yōu)勢有源光纖分布一次進場一次施工靈活處理現有和未來覆蓋需求無后續(xù)主干分布投入傳統(tǒng)分布系統(tǒng)多次進場多次施工施工困難物業(yè)協(xié)調難度大物業(yè)協(xié)調費反復支出站址增加選址費物業(yè)租金上調技術對比-可監(jiān)控性有源光纖分布系統(tǒng)網元管理和監(jiān)控更加便利，故障定位及排除易于實施有源光纖分布系統(tǒng)傳統(tǒng)分布系統(tǒng)整體可管可控高度集成維護精確簡單故障定位準確清晰排障快速后期維護監(jiān)控能力差故障排查周期長遠端功率不可控技術對比-可靠性和擴展性傳統(tǒng)分布系統(tǒng)有源光纖分布系統(tǒng)設備高度集成化，穩(wěn)定可靠相關設備技術規(guī)范和工程規(guī)范尚不完善在各模塊支持的頻率范圍內新增系統(tǒng)可以通過軟件升級的方式實現。后期工作頻帶外的新頻段引入需要替換原有設備，對可預期的頻段也可提前預置好硬件，通過軟件升級實現。全部采用無源器件，可靠性高具有現網多年應用經驗，整體技術成熟度高。傳統(tǒng)分布系統(tǒng)的饋線、功分器、耦合器、天線等器件均支持800MHz-2500MHz頻帶，在此頻率范圍內新增系統(tǒng)只需要更換合路器，不需要對分布系統(tǒng)進行改造。傳統(tǒng)無源分布系統(tǒng)由于整體采用無源器件，因此設備運行穩(wěn)定，系統(tǒng)可靠性高。有源光纖分布系統(tǒng)設備集成度高、擴展性好，后續(xù)新增系統(tǒng)可以通過插卡或軟件升級完成，最大限度避免了對分布進行改造所帶來的物業(yè)協(xié)調和饋線施工等復雜工作受限于器件能力，目前有源光纖主流設備支持單小區(qū)GSM16載波，TDS6載波，LTE2載波，基本可以滿足容量需求，后續(xù)如果需求增大可以通過增加設備、小區(qū)分裂等手段來解決技術對比-總結對比項有源光纖分布系統(tǒng)傳統(tǒng)分布系統(tǒng)工程設計復雜度多系統(tǒng)融合，一次規(guī)劃，一次設計，一次預算，方案設計簡單易行。提高了方案設計速度和效率，簡化了繁瑣的功率匹配設計和重設計，確保末端功率精準。多次規(guī)劃，多次設計，多次預算，方案設計繁瑣。工程建設難易多系統(tǒng)同時安裝，一次進場，一次施工，施工易行。系統(tǒng)采用層次分明的三級架構，減少復雜的功率拉遠分配設計和調測，使設計和安裝更簡單，特別是在分散的小區(qū)內，優(yōu)勢更明顯。物業(yè)協(xié)調難度大，物業(yè)協(xié)調費反復支出，站址增加選址費，物業(yè)租金上調，施工困難，多次進場，多次施工可監(jiān)控性維護精確簡單，排障快速。故障定位準確清晰，從而將排障時長從以周、天計數縮減為一小時內。全程網管，靈活調整每個頻段輸出功率。故障排查周期長，遠端功率不可控。監(jiān)控能力差，面對電纜損壞或天線損壞，傳統(tǒng)分布系統(tǒng)難以排查和解決?？煽啃院蛿U展性設備高度集成化系統(tǒng)擴展性較強，系統(tǒng)建設完成后，不同制式的網絡只需要在機房處接入系統(tǒng)即可，未來網絡升級或擴容，分布系統(tǒng)不需升級改造，減少了物業(yè)協(xié)調和進場施工次數?？煽啃暂^高，但擴展性較差成本初期建設成本相當，規(guī)模應用后成本有下降。小型物業(yè)點成本相當，中大型物業(yè)點系統(tǒng)成本低。建設成本相當或偏高。技術對比-總結有源分布系統(tǒng)相比傳統(tǒng)分布系統(tǒng)在工程設計、工程建設、擴展性等方面具有一定優(yōu)勢，但由于引入較多有源器件，可靠性方面略遜于傳統(tǒng)分布系統(tǒng)目前階段有源光纖分布系統(tǒng)仍然面臨支持廠家少、產業(yè)鏈成熟度低、設備價格昂貴等不利因素。建議后續(xù)網絡建設中選取一些能發(fā)揮該系統(tǒng)優(yōu)勢的場景逐步引入。工程規(guī)劃設計工程建設后期維護可靠性和擴展性成本適用場景場景一：中大規(guī)模新建站點由于有源分布系統(tǒng)具有設備高度集成化，射頻功率精確可調，系統(tǒng)功耗低，設計、安裝、維護便捷等優(yōu)點，尤其適合超過1萬平米以上的中大規(guī)模新建區(qū)域覆蓋。場景二：存在拆遷隱患的站點由于有源分布系統(tǒng)投資以設備為主，遭遇站點拆遷情況時可以有效的對現有設備進行拆除利舊，盡可能的保護投資，因此一些存在后續(xù)拆遷隱患的站點可以優(yōu)先考慮使用該系統(tǒng)進行覆蓋。場景三：物業(yè)協(xié)調困難、施工難度高的站點由于有源分布系統(tǒng)主要采用光纜、軟纜、五類線等易于布放的傳輸介質，因此在一些物業(yè)協(xié)調困難的高檔樓宇、政府機關、城中村等區(qū)域推薦優(yōu)先考慮

目錄新技術應用情況新技術引入策略新技術對比新技術介紹背景分析移頻系統(tǒng)第二部分背景分析-雙流改造很重要，但傳統(tǒng)方案實施難度大傳統(tǒng)改造方案，如需實現TDDMIMO，需要在物業(yè)點新建一套天饋線系統(tǒng)，施工難度大，物業(yè)協(xié)調難度大。一路新建、一路改造一個通道通過合路器共用原分布系統(tǒng)，另外一個通道獨立新建一路分布系統(tǒng)。藍色為原有分布系統(tǒng)器件紅色為新增分布系統(tǒng)器件TD-LTERRU合路器其他系統(tǒng)雙路系統(tǒng)的性能受雙通道功率不平衡的影響較大，測試表明當雙路功率差高于10dB時，小區(qū)容量損失在30%-40%以上；對于改造場景，由于施工條件限制、原室分器件老化等原因，雙路性能可能受到雙路功率不平衡影響。LTE室分系統(tǒng)將主要基于已有分布系統(tǒng)改造完成，因涉及到新建天饋線系統(tǒng)，建設工程量大，物業(yè)協(xié)調難度高，總體建設難度較大；物業(yè)協(xié)調難度大，是雙路室分方案實施的重要限制因素。雙路室分系統(tǒng)相對于單路系統(tǒng)在容量上具有約1.5-1.8倍的增益，分布系統(tǒng)的小區(qū)容量有明顯提升；建設雙路室分系統(tǒng)是提升網絡性能和用戶感受的有效手段。雙路室分是提升LTE室分性能的手段1雙路室分方案實施的成本高、難度大2雙路室分性能受建設質量影響大3目錄新技術應用情況新技術引入策略新技術對比新技術介紹背景分析移頻系統(tǒng)第二部分新技術介紹-移頻系統(tǒng)架構及原理方案介紹：變頻系統(tǒng)通過對TD-LTERRU的一個通道進行變頻，實現在一路天饋系統(tǒng)中傳輸兩路信號，達到TD-LTE雙流傳輸的目的。方案特點：利用原有分布系統(tǒng)的饋線單纜實現TD-LTEMIMO雙流傳輸適用范圍：TD-LTE（FDD-LTE、WCDMA）目錄新技術應用情況應用場景及引入策略新技術對比室內分布系統(tǒng)新技術介紹背景分析移頻系統(tǒng)第二部分技術對比-移頻系統(tǒng)vs傳統(tǒng)雙流改造網絡性能提升相對于常規(guī)雙路系統(tǒng)，變頻系統(tǒng)下行吞吐量損失在5%左右，上行吞吐量具有約10%的增益。

系統(tǒng)可監(jiān)控性有了大幅提升，可以監(jiān)控到每個天線狀態(tài)，工程調試簡單；變頻系統(tǒng)通過精確的功率控制技術實現雙路功率誤差在3dB之內，較好地保證了功率平衡工程實施簡便采用移頻系統(tǒng)無需改變現有的分布系統(tǒng)結構，對原室內覆蓋系統(tǒng)無大的影響，節(jié)約大量物業(yè)協(xié)調和施工建設工作量，節(jié)約工程工期80%以上；測試點常規(guī)雙路下行/上行吞吐量(mbps)常規(guī)雙路RSCP(dBm)常規(guī)雙路SINR（dB）變頻雙路下行/上行吞吐量(mbps)變頻雙路RSCP(dBm)變頻雙路SINR（dB）Point140.8/13.4Ant0:-66.75Ant1:-59.31Ant0:29Ant1:3043.7/14.3Ant0:-60.88Ant1:-63.06Ant0:27.4Ant1:27.8Point243.0/12.4Ant0:-72.56Ant1:-67.19Ant0:28.6Ant1:2941.9/14.2Ant0:-74.75Ant1:-70.50Ant0:29.5Ant1:28.2Point343.1/12.3Ant0:-81.06Ant1:-73.0Ant0:29.8Ant1:28.140.6/13.7Ant0:-88.88Ant1:-82.75Ant0:27.8Ant1:28.7Point443.0/12.4Ant0:-74.31Ant1:-71.63Ant0:28.4Ant1:29.540.6/13.8Ant0:-73.75Ant1:-74.81Ant0:27.9Ant1:28.9Point543.0/12.6An