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【摘要】當(dāng)前運(yùn)營(yíng)商移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不斷擴(kuò)大，室內(nèi)分布覆蓋已成為各運(yùn)營(yíng)商深度覆蓋的常用手段，本文從室內(nèi)分布系統(tǒng)設(shè)計(jì)涉及的信源規(guī)劃設(shè)計(jì)、天饋系統(tǒng)設(shè)計(jì)、深度覆蓋模型設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行分析。

【關(guān)鍵詞】移動(dòng)通信；室內(nèi)分布；信源規(guī)劃設(shè)計(jì)；天饋系統(tǒng)設(shè)計(jì)；深度覆蓋模型設(shè)計(jì)

前言

目前室內(nèi)覆蓋是解決用戶感受，吸收話務(wù)量的主要手段。據(jù)統(tǒng)計(jì)90%的移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)生在室內(nèi)，相比于移動(dòng)語(yǔ)音業(yè)務(wù)（70%），移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)用戶行為更多的發(fā)生在室內(nèi)。而室內(nèi)分布系統(tǒng)是移動(dòng)通信室內(nèi)覆蓋中重要的手段。室內(nèi)分布系統(tǒng)建設(shè)模式靈活多變，覆蓋能力各有所長(zhǎng)，天饋多且復(fù)雜，而且大都隱藏安裝于天花或者墻體內(nèi)，一旦施工完成后，后期要進(jìn)行維護(hù)整改相當(dāng)困難；因此，在室內(nèi)分布系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)階段有必要在信源規(guī)劃設(shè)計(jì)、天饋系統(tǒng)設(shè)計(jì)、深度覆蓋模型設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行分析研究，從源頭上減少后期的維護(hù)需求，降低運(yùn)營(yíng)成本，提高網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。

1信源規(guī)劃設(shè)計(jì)

在室分系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，首先要選擇好信源。由于在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)GSM用戶會(huì)長(zhǎng)期存在，而3G網(wǎng)絡(luò)正在退網(wǎng)中，因此在室內(nèi)分布建設(shè)時(shí)，一般采取2G+4G合路建設(shè)的方式。

1.1信源規(guī)劃原則

信源規(guī)劃原則基于三個(gè)要件：覆蓋目標(biāo)、容量規(guī)劃、建設(shè)條件。覆蓋目標(biāo)：規(guī)劃前要確定好覆蓋目標(biāo)的區(qū)間有多大，有效面積有多少，才能合理選擇覆蓋模型和信源設(shè)備。比如覆蓋一個(gè)營(yíng)業(yè)廳可以選擇一個(gè)pRRU，可是覆蓋一棟樓就要一臺(tái)普通RRU了。容量規(guī)劃：隨著用戶的發(fā)展和各種數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的成熟和廣泛應(yīng)用，容量規(guī)劃（尤其是4G）成為室分系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)首先需要考慮的因素。根據(jù)場(chǎng)景的功能估算出其用戶密度和總量，設(shè)計(jì)出滿足當(dāng)前和后續(xù)一定階段的業(yè)務(wù)發(fā)展的室內(nèi)分布系統(tǒng)。建設(shè)條件：室分系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)，還受到現(xiàn)場(chǎng)建設(shè)條件的限制，這些條件包括安裝位置、安裝方式、傳輸取電條件、業(yè)主是否允許等等。因此即使規(guī)劃的再好也需要現(xiàn)場(chǎng)建設(shè)條件的允許。

1.2信源建設(shè)方式

2G信源建設(shè)方式主要包括獨(dú)立信源、光纖直放站、無(wú)線直放站、宏站耦合。4G信源建設(shè)方式主要包括普通的BBU+RRU、皮基站、飛基站，光纖分布系統(tǒng)等，這些覆蓋方式的適用場(chǎng)景和特點(diǎn)將在后面描述。

2室內(nèi)分布系統(tǒng)天饋設(shè)計(jì)

室內(nèi)分布系統(tǒng)中最重要的部分就是天饋系統(tǒng)，其負(fù)責(zé)將射頻信號(hào)輸送到遠(yuǎn)方，然后通過(guò)天線將射頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成電磁波發(fā)射出去，這其中實(shí)際上包含天饋+天線兩部分。天饋系統(tǒng)最重要的問(wèn)題就是功率的損耗和分配問(wèn)題。因此如何利用天饋系統(tǒng)將射頻能量合理地分配到各個(gè)末端并按需求發(fā)射出去是一個(gè)設(shè)計(jì)者必須具備的基本技能，同時(shí)也是一個(gè)室分設(shè)計(jì)是否優(yōu)秀的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)。

2.1天饋系統(tǒng)部分（不含天線）的設(shè)計(jì)

天饋系統(tǒng)設(shè)計(jì)為了盡量降低損耗，非特殊情況盡量不使用衰減器，另外也應(yīng)該盡量避免使用拉超長(zhǎng)饋線的方式進(jìn)行覆蓋設(shè)計(jì)。天饋系統(tǒng)選擇時(shí)往往會(huì)要斟酌單、雙路的建設(shè)方式。雙路網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量會(huì)更高但是造價(jià)昂貴，一般建議對(duì)具有演示需求和極高業(yè)務(wù)價(jià)值需求的室內(nèi)覆蓋可建設(shè)雙路室分系統(tǒng)，其他場(chǎng)景采用單路由建設(shè)。對(duì)于已建設(shè)室內(nèi)分布系統(tǒng)的樓宇盡量不進(jìn)行雙路由改造，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求極大的重要樓宇可新建支持雙路室內(nèi)分布系統(tǒng)。例如重要交通樞紐、大型商業(yè)中心、體育會(huì)展中心、地鐵、一些特殊的需要展示LTE業(yè)務(wù)的場(chǎng)所等則可以考慮新建雙路由系統(tǒng)。

2.2室分天線部分的設(shè)計(jì)

在室分系統(tǒng)中用到最多的就是室分天線，這其中包括全向吸頂天線，定向吸頂天線，定向壁掛天線，射燈美化天線，對(duì)數(shù)周期天線，其他類型的美化天線（美化樹、煙囪、路燈桿、蘑菇頭、開關(guān)美化天線等）。以上這些天線在使用時(shí)要特別注意場(chǎng)景，表1是各種天線對(duì)應(yīng)特點(diǎn)和大致使用場(chǎng)景說(shuō)明。

3常用的LTE室內(nèi)深度覆蓋模型設(shè)計(jì)

在進(jìn)行室內(nèi)LTE深度覆蓋設(shè)計(jì)時(shí)，主要根據(jù)覆蓋場(chǎng)景的業(yè)務(wù)量分布情況，施工條件來(lái)選用覆蓋模型，表2是幾種常用接下來(lái)對(duì)上述幾種覆蓋模型做詳細(xì)的探討。

3.1普通BBU+RRU+天饋拉遠(yuǎn)方式覆蓋模型

技術(shù)特點(diǎn)：本技術(shù)主要是實(shí)現(xiàn)基帶射頻的分離，從而實(shí)現(xiàn)射頻單元（RRU）的分布式安裝，再根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要將拉遠(yuǎn)的RRU進(jìn)行小區(qū)自由合并，實(shí)現(xiàn)多RRU共小區(qū)的技術(shù)。RRU分布式安裝靈活，且合并小區(qū)只需在后臺(tái)操作。其次由于BBU和RRU之間走的是光纖，在室內(nèi)施工方面更加簡(jiǎn)單靈活，成本更低，且比饋線更容易為業(yè)主所接受。因?yàn)橐陨咸攸c(diǎn)，所以該設(shè)計(jì)模型可以應(yīng)用于目前的絕大部分的室內(nèi)場(chǎng)景，是目前應(yīng)用最多的室內(nèi)覆蓋模式。適用場(chǎng)景：大型商場(chǎng)、寫字樓，辦公樓，醫(yī)院，學(xué)校宿舍，教學(xué)樓，酒店賓館KTV等場(chǎng)合均適用。

3.2光纖分布系統(tǒng)覆蓋模型

技術(shù)特點(diǎn)：本技術(shù)主要是實(shí)現(xiàn)將不適宜遠(yuǎn)距離傳輸?shù)纳漕l信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)后進(jìn)行拉遠(yuǎn)，在末端再將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成射頻信號(hào)輸出（如圖1所示）。主接入單元MAU完成對(duì)多系統(tǒng)射頻信號(hào)的處理并進(jìn)行電光轉(zhuǎn)換；擴(kuò)展單元EU對(duì)接收到的光信號(hào)進(jìn)行分路轉(zhuǎn)發(fā)；遠(yuǎn)端射頻單元RU負(fù)責(zé)將接收到的光信號(hào)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換和放大，并通過(guò)天線轉(zhuǎn)換成電磁波發(fā)射出去。根據(jù)實(shí)際需要RU可以集成天線一體化，也可以引出天饋線進(jìn)行室內(nèi)天線部署。本技術(shù)的特點(diǎn)主要是實(shí)現(xiàn)對(duì)源基站的射頻信號(hào)的“拓展”，類似于直放站，所以其業(yè)務(wù)容量取決于源站，其本身并不增加容量。該技術(shù)特點(diǎn)首先可以減少或者不用部署大量天饋，減少饋線損耗同時(shí)降低業(yè)主對(duì)室內(nèi)施工的抵觸和反感。其次RU部署靈活，室內(nèi)室外部署均可，可以不接室外天線也可以再接天線。該系統(tǒng)也能實(shí)現(xiàn)多系統(tǒng)的合路后輸出。該技術(shù)可能會(huì)存在上行疊加干擾，因此對(duì)RU本身的技術(shù)指標(biāo)要求較高，如噪聲系數(shù)，低噪放水平。適用場(chǎng)景：該模型適合于補(bǔ)盲。城中村場(chǎng)景，居民住宅區(qū)，酒店、單位辦公樓等。

3.3皮基站和一體化皮基站覆蓋模型

（1）分布式pRRU：技術(shù)特點(diǎn)：不同系統(tǒng)的信號(hào)（可以是光信號(hào)也可以是射頻信號(hào)）輸出到DCU，DCU對(duì)2/3G的射頻信號(hào)進(jìn)行電光轉(zhuǎn)換后和LTE光信號(hào)合路傳輸?shù)絩HUB，rHUB對(duì)光信號(hào)進(jìn)行處理后再通過(guò)五類線將基帶信號(hào)分發(fā)傳送到pRRU。若只有單一的LTE系統(tǒng)，則可以不使用DCU，直接將BBU出來(lái)的基帶信號(hào)通過(guò)光纖傳送給rHUB再進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換分發(fā)。該系統(tǒng)模型的最大優(yōu)點(diǎn)是沒(méi)有天饋系統(tǒng)和無(wú)源器件，全程都是光纖和網(wǎng)線，容易施工，特別容易為業(yè)主所接受。適用場(chǎng)景：對(duì)施工要求比較嚴(yán)格，走饋線困難的場(chǎng)景。比如室內(nèi)隔斷比較少的高檔寫字樓，大型酒樓，機(jī)場(chǎng)，電影院等人流較大，業(yè)務(wù)比較大的公共區(qū)域。（2）一體化皮基站：技術(shù)特點(diǎn)：一體化皮基站和分布式皮基站的區(qū)別就是基帶和射頻集成在一起，其他無(wú)區(qū)別。由于其基帶和射頻集成在一起，發(fā)射功率小，因此其覆蓋區(qū)域會(huì)比較小，僅僅只是一個(gè)射頻的覆蓋范圍。在施工方面來(lái)講非常方便，只要光纖到位，一臺(tái)AP大小的設(shè)備掛墻安裝即可。適用場(chǎng)景：移動(dòng)營(yíng)業(yè)廳，800m2以下的空曠客廳、房間、會(huì)議室、餐廳等等。受限場(chǎng)景：不適合覆蓋面積較大的區(qū)域。

4結(jié)束語(yǔ)

室內(nèi)分布規(guī)劃設(shè)計(jì)中，覆蓋場(chǎng)景分類繁多，建設(shè)條件復(fù)雜，新技術(shù)也日新月異，如何規(guī)劃信源，選擇合適的室內(nèi)覆蓋方式，正確的布局天饋系統(tǒng)，做到從源頭上優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，控制建設(shè)成本和兼顧后期維護(hù)的便利性，是各運(yùn)營(yíng)商十分關(guān)心的問(wèn)題，也是值得設(shè)計(jì)人員仔細(xì)研究分析的部分。

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作者:裴守正 單位:杭州山脈通信有限公司