4G室內(nèi)分布系統(tǒng)建設(shè)難點解決方案

4G室內(nèi)分布系統(tǒng)建設(shè)難點解決方案摘要：在分析運營商4G室內(nèi)覆蓋建設(shè)遇到的挑戰(zhàn)基礎(chǔ)上，通過對3類新技術(shù)，光纖/5類線分布系統(tǒng)（基帶拉遠(yuǎn)）、光纖/5類線分布系統(tǒng)（射頻拉遠(yuǎn)）、變頻分布系統(tǒng)分別與傳統(tǒng)分布系統(tǒng)分析對比，結(jié)合窄巷子、高層住宅、大型寫字樓等具體覆蓋場景的建設(shè)特性和難點分析，給出其解決方案以及建議。

關(guān)鍵詞：室內(nèi)分布系統(tǒng)；光纖分布系統(tǒng)；變頻分布系統(tǒng)

4G技術(shù)的引入可以極大地提升運營商的網(wǎng)絡(luò)容量和用戶體驗，但也給室內(nèi)分布系統(tǒng)的建設(shè)和改造帶來極大挑戰(zhàn)，主要表現(xiàn)在MIMO技術(shù)的引入需要兩路獨立的射頻鏈路進(jìn)行傳輸，需要對4G室內(nèi)分布系統(tǒng)的傳統(tǒng)建設(shè)方案以及新型的解決方案進(jìn)行研究。

一傳統(tǒng)室內(nèi)分布系統(tǒng)建設(shè)的挑戰(zhàn)

隨著4G無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的深入，以住宅小區(qū)、密集寫字樓、城中村為代表的室內(nèi)深度覆蓋場景成為各運營商關(guān)注的重點，室內(nèi)分布系統(tǒng)作為解決室內(nèi)深度的有效手段，在深度覆蓋建設(shè)中面臨選址困難、維護(hù)困難、話務(wù)吸收不足等諸多難題，主要有以下幾個方面。

(1)傳統(tǒng)室內(nèi)分布質(zhì)量差，存在優(yōu)化問題多。

(2)覆蓋問題上，深度覆蓋不足、信號外泄、高層信號混雜、室內(nèi)外2G/3G協(xié)同性差。

(3)多網(wǎng)合路設(shè)計室內(nèi)分布系統(tǒng)升級困難。

(4)密集建筑群覆蓋需求激增，建設(shè)美化程度要求高，選址困難。

面對以上挑戰(zhàn)，我們需要在4G網(wǎng)絡(luò)的部署和運營中重點關(guān)注室內(nèi)弱覆蓋、室內(nèi)熱點覆蓋和室內(nèi)分布系統(tǒng)的技術(shù)問題，給出切實可行的室內(nèi)覆蓋解決方案。

二4G室內(nèi)覆蓋新技術(shù)及創(chuàng)新建設(shè)方式

2.1光纖/五類線分布系統(tǒng)（基帶拉遠(yuǎn)）

2.11技術(shù)特點

光纖/5類線分布系統(tǒng)是一種在室內(nèi)進(jìn)行光纖或5類線布線的新型信源系統(tǒng)，由主設(shè)備BBU接入合路單元DCU、RHub、pRRU構(gòu)成，設(shè)備之間采用光纖或五類線連接，目前支持4G，遠(yuǎn)期支持2G/3G/4G三模拼裝外加WLAN，可實現(xiàn)多制式功率自動匹配同覆蓋，并實現(xiàn)對所有設(shè)備的監(jiān)控。該系統(tǒng)比同軸電纜（饋線）易于布放；遠(yuǎn)端單元可以直接放裝、外接天線；不同級數(shù)的擴(kuò)展單元與遠(yuǎn)端單元相結(jié)合，便于靈活構(gòu)建較大規(guī)模的分布系統(tǒng)。

2.12適用場景

在宏站設(shè)備可提供基于基帶的光拉遠(yuǎn)設(shè)備的覆蓋區(qū)域下，大型建筑群小區(qū)內(nèi)、樓宇間分散布放天線的小區(qū)分布場景，在僅有4G覆蓋建設(shè)需求時，可在成本不高于射頻拉遠(yuǎn)的光纖5類線分布系統(tǒng)的情況下，采用該系統(tǒng)進(jìn)行覆蓋。針對同軸電纜部署困難、隱蔽性要求高、2G/3G/4G都具有較大覆蓋和容量需求的重要室內(nèi)大型場景，可在多模的基帶拉遠(yuǎn)型設(shè)備成熟后，綜合評估投資效益和業(yè)務(wù)發(fā)展預(yù)測進(jìn)行部署。

2.2光纖/五類線分布系統(tǒng)（射頻拉遠(yuǎn)）

2.21技術(shù)特點

以光纖/五類線為主要介質(zhì)，遠(yuǎn)端單元可以直接放裝、外接天線或者饋入末端同軸電纜分布系統(tǒng)；不同級數(shù)的擴(kuò)展單元與遠(yuǎn)端單元相結(jié)合，便于靈活構(gòu)建較大規(guī)模的拉遠(yuǎn)型設(shè)備。光纖/5類線分布系統(tǒng)（射頻拉遠(yuǎn)）由接入單元、擴(kuò)展單元和遠(yuǎn)端單元組成。接入單元與擴(kuò)展單元之間采用光纖連接，擴(kuò)展單元至遠(yuǎn)端單元之間采用光纖或網(wǎng)線連接。近端單元接入基站的射頻發(fā)射端，可靈活耦合2G、3G和4G多種制式。

2.22部署場景

光纖/5類線分布系統(tǒng)覆蓋（射頻拉遠(yuǎn)）主要可應(yīng)用在無法通過宏站或街道站解決的、建筑物離散的高功率需求場景、大型建筑群小區(qū)內(nèi)、樓宇間分散布放天線的小區(qū)分布場景，且除4G覆蓋外也有2G/3G覆蓋建設(shè)需求或若主設(shè)備廠家不提供基帶拉遠(yuǎn)的光纖分布系統(tǒng)的場景。由于其射頻部分主要是由分布系統(tǒng)廠家提供有源設(shè)備組成，監(jiān)控能力弱于基帶拉遠(yuǎn)型設(shè)備和宏基站設(shè)備等，故障隱患高、基帶業(yè)務(wù)量較大或使用數(shù)量較多時會引入上行干擾，盡量控制使用場景和使用數(shù)量，主要應(yīng)用于同軸電纜部署困難、隱蔽性要求高、2G/3G/4G都具有較大覆蓋需求的較大的室內(nèi)的場景。

2.3通道變頻分布系統(tǒng)

2.31技術(shù)特點

變頻系統(tǒng)通過對4GRRU的一個通道進(jìn)行變頻，實現(xiàn)在一路天饋系統(tǒng)中傳輸兩路信號，達(dá)到4G雙流傳輸?shù)哪康?。變頻系統(tǒng)由有源合路器和有源天線組成，有源合路器支持多制式接入共用分布系統(tǒng)，并將一路4G變頻，利用一路分布系統(tǒng)傳輸4G雙流。有源天線實現(xiàn)反向變頻，并利用雙極化天線實現(xiàn)4G的雙流輸出。通過采用變頻系統(tǒng)，僅用一路分布系統(tǒng)即可實現(xiàn)4G雙流，將有效提升4G吞吐量。變頻系統(tǒng)需在原分布系統(tǒng)中替換原合路器及天線，并對新增加的有源天線進(jìn)行供電，主要改造內(nèi)容包括替換原系統(tǒng)的合路器為有源合路器，天線改為有源天線。鑒于上述改造要求，變頻分布系統(tǒng)在室內(nèi)分布器件集中式布放的場景下具有更好的可實施性。

2.32部署場景

變頻系統(tǒng)需要對天線、耦合器、功分器進(jìn)行替換，具有一定的改造量，在某種程度上降低了現(xiàn)有分布系統(tǒng)改造支持MIMO系統(tǒng)的建設(shè)難度，提高了改造質(zhì)量，是對現(xiàn)有分布系統(tǒng)進(jìn)行4GMIMO改造的補充建設(shè)方式，它主要適用于TD-LTE數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)容量需求高、雙路改造實施難度大、雙路改造效果難以保證且室內(nèi)分布器件集中式布放的改造場景。

三4G室內(nèi)覆蓋建設(shè)難點解決案例

針對傳統(tǒng)室分覆蓋遇到的難題，結(jié)合以上介紹的分布系統(tǒng)新技術(shù)，我們對部分場景遇到的建設(shè)困難進(jìn)行案例研究，并提出相應(yīng)覆蓋方式的建議。

3.1窄巷子、高層住宅小區(qū)等深度覆蓋該類場景普遍具有低業(yè)務(wù)、建筑物相對密集等特點，主要為窄巷子、密集型棚戶區(qū)、別墅小區(qū)、多層小區(qū)、、獨棟高層等室內(nèi)外覆蓋嚴(yán)重不足的住宅區(qū)，普遍存在通話質(zhì)差、話音斷續(xù)、掉話、脫網(wǎng)等的問題，在網(wǎng)絡(luò)覆蓋中體現(xiàn)無覆蓋或覆蓋很差的現(xiàn)象，這些盲區(qū)無法通過調(diào)整現(xiàn)有基站天線或加站來解決。如果按照傳統(tǒng)的方式加裝室內(nèi)分布系統(tǒng)，工程造價很高且協(xié)調(diào)困難。新型解決方案：可考慮巷子兩側(cè)采用光纖分布系統(tǒng)+美化板狀定向天線覆蓋，通過信號反射、繞射傳播路徑對巷子兩側(cè)和棚戶區(qū)以及住宅小區(qū)進(jìn)行覆蓋，能解決重點商鋪和住戶弱覆蓋，施工相對簡單、協(xié)調(diào)容易。

3.11網(wǎng)絡(luò)性能提升

(1)擴(kuò)展性和健壯性。光纖分布系統(tǒng)除可融合2G/3G/WLAN外，4G引入后增加部分硬件并升級后即可實現(xiàn)其擴(kuò)展性；而傳統(tǒng)分布系統(tǒng)均為無源器件，系統(tǒng)相對穩(wěn)定，而光纖分布系統(tǒng)則多為有源設(shè)備，故障點較多，穩(wěn)定性有待驗證。

(2)設(shè)計方案和施工難度。傳統(tǒng)分布系統(tǒng)設(shè)計上鏈路預(yù)算較復(fù)雜，因器件個體差異導(dǎo)致天線口功率有一定誤差，施工上同軸電纜重量大，彎曲、布放和穿線不方便，隱蔽性較差，饋線傳輸有一定功率損耗。光纖分布系統(tǒng)設(shè)計過程簡單，端到端即插即用，網(wǎng)線和超5類線易彎曲、易布放，施工方便，借助寬帶名義隱蔽性強，數(shù)字信號傳輸為主，損耗小。

(3)系統(tǒng)優(yōu)化與維護(hù)。傳統(tǒng)分布系統(tǒng)的調(diào)整、調(diào)試及優(yōu)化余地較小，往往需要改造；無源器件和饋線使用量較大，會引起互調(diào)問題；可監(jiān)控到設(shè)備，器件、饋線、天線無法監(jiān)控；信源集中供電，RRU就近引電或遠(yuǎn)程供電；光纖分布系統(tǒng)遠(yuǎn)端功率可調(diào)，優(yōu)化調(diào)整方便；無源器件和饋線用量少，互調(diào)影響小，分布系統(tǒng)各節(jié)點均可實時監(jiān)控；可本地取電,POE供電，也可采用光電復(fù)合纜供電。

3.2大型酒店、高檔寫字樓雙路改造

大型酒店、高檔寫字樓作為體現(xiàn)各省形象的重要場所，也是各運營商市場發(fā)展的價值區(qū)域，而且此類場景經(jīng)常要求建設(shè)雙路提升用戶感知，提升品牌價值和競爭力，也因其物業(yè)協(xié)調(diào)以及施工困難為普遍性。我們通過變頻技術(shù)，在不改變原有分布的基礎(chǔ)上，通過新增或替換為有源合路器、有源雙極化天線、直流饋電單元、過流耦合器等少量設(shè)備，實現(xiàn)樓宇的雙流覆蓋。

3.21網(wǎng)絡(luò)性能提升

為了能滿足快速建網(wǎng)的需求，同時改造后的室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)實現(xiàn)雙極化覆蓋，使得下載速率更加平穩(wěn)，信號衰落減小，抗干擾能力增強。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)控性有大幅提升，可以監(jiān)控到每個天線狀態(tài)，工程調(diào)試簡單。

結(jié)束語：光纖/五類線分布系統(tǒng)（基帶拉遠(yuǎn)）比同軸電纜（