五類線中頻拉遠(yuǎn)解決室內(nèi)覆蓋的應(yīng)用探討

呂戰(zhàn)鋒等

【摘要】 文章針對傳統(tǒng)同軸分布系統(tǒng)無法進(jìn)駐大樓的困境，提出了將五類線中頻拉遠(yuǎn)分布系統(tǒng)應(yīng)用于室內(nèi)覆蓋的可行性，并通過實踐案例給出評估分析，收獲了良好的工程進(jìn)度、覆蓋效果，具有較高的推廣價值。

【關(guān)鍵詞】 室內(nèi)覆蓋 同軸分布 五類線 中頻拉遠(yuǎn) 分布系統(tǒng)一、前言

在日常網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化過程中，75%以上的投訴來自室內(nèi)，而這其中大量的投訴集中于城區(qū)大中型建筑物室內(nèi)，進(jìn)一步通過對星級酒店、CBD、大中型商業(yè)設(shè)施等典型建筑物進(jìn)行測試后發(fā)現(xiàn)，大中型建筑物內(nèi)部的有效覆蓋率相對偏低，因此如何解決建筑物室內(nèi)覆蓋成為一個迫切的問題。

二、建筑物室內(nèi)覆蓋的困境

大中型建筑物以其一定知名度、較高的人流密度容納大量的人員，這部分人往往是通信的主體，產(chǎn)生大量的通信需求。此建筑物因為樓體較高、墻體較厚、裝修較復(fù)雜等原因，室外站無線信號較難穿透，普遍存在信號差的情況。而通過室外覆蓋、傳統(tǒng)同軸分布系統(tǒng)等無法實施時，如何快速有效的改善建筑物室內(nèi)覆蓋成為一個難題。

2.1 室外宏站覆蓋的困難

大中型建筑物話務(wù)量較大，一般需要建室外宏站來吸收話務(wù)。一方面，此建筑物區(qū)域位于城區(qū)的黃金地段，建筑物密集，物業(yè)選址困難。另一方面，一般高檔建筑物的高度較高，即使室外基站能建起來，由于城區(qū)室外基站高度一般在35米左右，11層以上的高層覆蓋效果很不理想。實測表明，30米以上高層信號雜亂，易出現(xiàn)乒乓效應(yīng)、導(dǎo)頻污染等問題。

2.2 傳統(tǒng)同軸室內(nèi)分布的困難

現(xiàn)階段解決室內(nèi)覆蓋的主要方法是采用同軸分布系統(tǒng)，但這一方案在實施中易遭遇到物業(yè)的阻力。由于饋線走線需要走線井、過線孔、走線架等配套，然而并非所有建筑物都具備此配套設(shè)施，且饋線走線需要對原有裝修進(jìn)行二次拆裝、打孔等操作，這些因素易造成業(yè)主的煩感，導(dǎo)致傳統(tǒng)同軸分布系統(tǒng)無法建設(shè)。

2.3 多點分布的受限

對于傳統(tǒng)同軸分布系統(tǒng)無法建設(shè)的站點，用光纖分布將信號傳輸至周邊樓頂，經(jīng)數(shù)字直放站恢復(fù)成射頻信號后，通過設(shè)置不同角度的天線覆蓋大樓各面。由于每個接入點的覆蓋范圍有限，整個大樓需要很多接入點，這就演化成大樓周邊多點的分布。每個接入點都需要談物業(yè)接電，難度依然很高，且各點協(xié)談進(jìn)度不一會將工期大大延長。再加上采用光纖直放站及管道光纖造價極高，很難推廣。

以上三種方案實施的突出矛盾在于物業(yè)協(xié)調(diào)困難。需要尋找一種新的分布覆蓋方式，使業(yè)主易接受、物業(yè)協(xié)調(diào)難度低、布網(wǎng)實施速度快，從而能夠快速地推廣實施以解決建筑物內(nèi)的覆蓋。由于現(xiàn)有建筑網(wǎng)線資源豐富，借用網(wǎng)線對縱深區(qū)域進(jìn)行室內(nèi)覆蓋，方案不影響用戶原有上網(wǎng)等應(yīng)用，即利舊五類線中頻拉遠(yuǎn)是一種快速有效的室內(nèi)覆蓋解決方式。

三、無類線中頻拉遠(yuǎn)系統(tǒng)介紹

3.1 五類線中頻拉遠(yuǎn)技術(shù)原理

五類線中頻拉遠(yuǎn)為一種有源分布，信源信號傳輸至接入點后，將射頻轉(zhuǎn)成中頻信號，分配后在網(wǎng)線上傳送至用戶需要的地方，再將中頻信號轉(zhuǎn)成射頻信號接天線輻射出來，如圖1所示：

與直放站原理相似，在信源信號傳輸至接入點時，既可用光纖鏈路（光纖直放站），也可用無線鏈路（射頻直放站）。區(qū)別在于用戶端進(jìn)行信號的分配傳輸時，采用了五類線介質(zhì)，因此需要將信號變換成中頻信號，在遠(yuǎn)端再變換回來，多了遠(yuǎn)端單元RU。RU一般采用遠(yuǎn)供，輸出功率可達(dá)23dBm，拉遠(yuǎn)距離可超過200m，噪聲系數(shù)小于6dB；采用自適應(yīng)增益控制，以維持輸出恒定。

擴(kuò)展單元CU在進(jìn)行信號分配時，采用類似HUB的結(jié)構(gòu)，有多個端口，每個端口經(jīng)過網(wǎng)線與一個RU相連。CU模塊內(nèi)部有四個組成部分：電源模塊、監(jiān)控模塊、變頻模塊及轉(zhuǎn)接部分。

RU模塊是一個連接CU模塊的有源收發(fā)信機(jī)，用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的Cat-5/6屏蔽雙絞線連接RU模塊和CU模塊在其間傳輸?shù)挠兄蓄l（70MHZ和115MHZ） 信號、配置信息和給RU模塊的電源。

3.2 五類線分布的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)

在室內(nèi)覆蓋中應(yīng)用五類線中頻拉遠(yuǎn)分布系統(tǒng)，建議采用光纖傳輸信源信號，組網(wǎng)結(jié)構(gòu)如圖2所示：

OCU分布在不同的接入點，OCU下還可串聯(lián)同樣的擴(kuò)展單元CU，類似于HUB級聯(lián)，以便可以連接更多的RU。每個OCU/CU有8個端口，可接8個RU。整個網(wǎng)路結(jié)構(gòu)為一種多節(jié)點星形組網(wǎng)。

3.3 五類線分布的特點

由于五類線分布采用近端、遠(yuǎn)端擴(kuò)展、遠(yuǎn)端單元三級結(jié)構(gòu)，且采用五類線進(jìn)行信號的分配傳輸以及星形組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，故技術(shù)上具有以下特點：

1、物業(yè)簡單，用戶接受，租金低。現(xiàn)有樓宇，例如酒店及寫字樓網(wǎng)線資源豐富，可借用網(wǎng)線對縱深區(qū)域進(jìn)行室內(nèi)覆蓋。且CU出來的五類線和原有網(wǎng)線合路，利用原有網(wǎng)線傳送到對應(yīng)客房，此方案不影響用戶原有上網(wǎng)等應(yīng)用，可快速解決問題。如圖3所示：

這樣物業(yè)非常簡單，且天線所引設(shè)備不外接電源，避免引發(fā)輻射擔(dān)憂，五類線布線用戶也較易接受，入駐成功率高。

2、前反向鏈路更易平衡。由于天線離RU近，饋損小，放大器至天線段反向鏈路信噪比損失小，相當(dāng)于天線處有放大器，這樣前反向鏈路較平衡；相對于同軸分布反向鏈路信噪比相對前向損失20dB的情況，有較大改善。3、能效高，信源底噪抬升低。由于采用低功率分配傳輸，在末端微功率放大，因此在功率分配傳輸階段損耗的絕對功率??；相對于同軸分布先放大功率再分配傳輸方式，能效要高，且RSSI抬升量小。4、功率分配扁平化，級數(shù)少，功率設(shè)計簡單，信號分配均勻。相對于同軸室分多極化的功率設(shè)計，五類線分布采用扁平化的一級功率分配結(jié)構(gòu)，不存在功率分配梯度，也不需要仔細(xì)的功率設(shè)計方案，就可均勻的分配信號。5、天線端可監(jiān)控，功率可調(diào)節(jié)。每個天線與RU近距綁定，RU可監(jiān)控相當(dāng)于天線可監(jiān)控，且每根天線的功率可按需調(diào)節(jié)。6、多星形連接，故障隔離。由于采用多星形結(jié)構(gòu)，一個RU損壞后不影響其他RU的運(yùn)行，RU之間故障彼此隔離。7、施工快，減少布網(wǎng)周期。可利用建筑物內(nèi)現(xiàn)有五類線，相對于饋線施工要快的多。

四、無類線中頻拉遠(yuǎn)的試點評估

下面為五類線中頻拉遠(yuǎn)系統(tǒng)在一酒店中實施的實例。

4.1 方案說明

某酒店是中高檔的酒店，該處沒有CDMA室內(nèi)分布系統(tǒng)，該酒店都是鋼筋水泥的封閉結(jié)構(gòu)，墻體對周邊宏站的信號衰減嚴(yán)重，走廊上的室內(nèi)信號平均在-85dBm，信號強(qiáng)度偏弱，進(jìn)入房間后信號快速衰落，非常容易造成掉話。本案例解決掉話最嚴(yán)重的酒店2層～4層中間2排房間的覆蓋，整個系統(tǒng)設(shè)計使用3個五類線分布擴(kuò)展單元CU，23個五類線分布遠(yuǎn)端單元RU。擴(kuò)展單元CU采用直接射頻耦合方式，CU出來的五類線和原有網(wǎng)線合路，利用原有網(wǎng)線傳送到對應(yīng)客房。每個RU平均覆蓋3個房間。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖4所示：

五類線中頻拉遠(yuǎn)分布系統(tǒng)工程實施后，信源平均話務(wù)流量上升65%，DO流量上升150%。室內(nèi)測試的情況表明，室內(nèi)覆蓋大幅改善。

五、無類線分布與傳統(tǒng)分布的對比

1、工程對比。五類線中頻拉遠(yuǎn)分布系統(tǒng)是有源系統(tǒng)，RU需遠(yuǎn)程取電；工程對現(xiàn)場條件要求低，可利用原有五類線資源，建設(shè)周期短。 傳統(tǒng)同軸分布系統(tǒng)為無源系統(tǒng)，天線點無需取電；工程對現(xiàn)場條件要求高，施工難度較大，建設(shè)周期長。

2、造價對比（參照案例投資）。分布系統(tǒng)單位造價對比表。

3、覆蓋效果對比 。五類線中頻拉遠(yuǎn)分布系統(tǒng)中的每RU模塊覆蓋范圍為2-3間客房，半徑約10-15米；RU的安裝位置對覆蓋效果影響較大。 傳統(tǒng)同軸分布系統(tǒng)中每吸頂天線覆蓋半徑為8-15米。

六、結(jié)束語

目前各移動通信運(yùn)營商都存在室外基站選址困難、傳統(tǒng)同軸分布系統(tǒng)因各種原因無法進(jìn)駐大樓的情況，導(dǎo)致大樓內(nèi)室內(nèi)覆蓋信號無法有效改善，用戶投訴無法解決。五類線中頻拉遠(yuǎn)分布具有物業(yè)上獨特的優(yōu)勢，且技術(shù)上是可行的。實踐表明，五類線中頻拉遠(yuǎn)物業(yè)易協(xié)調(diào)，布網(wǎng)快，實施成功率高，且覆蓋效果良好，并能有效吸收語音話務(wù)及數(shù)據(jù)，是快速解決室內(nèi)覆蓋的一種方式，具有較高的推廣價值。