光纖分布系統(tǒng)共建共享的探討

王國(guó)虎+孔明明

【摘要】針對(duì)目前國(guó)內(nèi)室分共建共享的現(xiàn)狀，分析了共建共享的難點(diǎn)，介紹了LTE光纖分布系統(tǒng)在共建共享的優(yōu)勢(shì)，并提出了具體的實(shí)現(xiàn)方案。

【關(guān)鍵詞】室內(nèi)分布建設(shè)共建共享光纖分布系統(tǒng)

一、引言

隨著移動(dòng)通信技術(shù)的快速發(fā)展和Iphone等智能終端的迅速崛起，爆炸式的數(shù)據(jù)流量對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)提出很高的要求。在移動(dòng)通信的發(fā)展過程中，2G主要承載語(yǔ)音和低速的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，3G承載中高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，LTE承載高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)[1]，而LTE牌照的發(fā)放，并不意味著2G、3G迅速退網(wǎng)，未來(lái)國(guó)內(nèi)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)將面臨多家運(yùn)營(yíng)商超過7種制式，12個(gè)頻段多網(wǎng)共存的局面，給網(wǎng)絡(luò)建設(shè)帶來(lái)了極大的挑戰(zhàn)。

縱觀國(guó)內(nèi)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的歷程，由于三家運(yùn)營(yíng)商投資戰(zhàn)略、技術(shù)實(shí)力、網(wǎng)絡(luò)資源不平衡以及商業(yè)利益等因素，各家往往進(jìn)行分區(qū)域、分期的單獨(dú)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，為后期網(wǎng)絡(luò)建設(shè)埋下重大隱患。特別是室內(nèi)分布系統(tǒng)各自建設(shè)，直接導(dǎo)致豎井管道資源緊張，物業(yè)協(xié)調(diào)困難，投資浪費(fèi)嚴(yán)重等問題。

二、室分共建現(xiàn)狀

自2008年9月工信部和國(guó)資委下發(fā)《關(guān)于推進(jìn)電信設(shè)施共建共享的緊急通知》，要求重組后的三大運(yùn)營(yíng)商必須“共建共享電信基礎(chǔ)設(shè)施”，并作為后期電信行業(yè)改革和發(fā)展的一項(xiàng)重點(diǎn),此舉使網(wǎng)絡(luò)建設(shè)投資累計(jì)節(jié)省超百億。隨著政策的逐步細(xì)化，2013年4月下發(fā)的共建共享實(shí)施意見中，室內(nèi)分布系統(tǒng)已作為必須考核的內(nèi)容，體現(xiàn)了室分共建共享的必要性。

目前室分共建共享大多以機(jī)場(chǎng)、地鐵等政府強(qiáng)制性要求場(chǎng)景為主，并以POI無(wú)源合路系統(tǒng)為主要解決方案。而對(duì)于辦公、住宅、商場(chǎng)、校園、車站等場(chǎng)景，由于物業(yè)協(xié)調(diào)、費(fèi)用分?jǐn)?，運(yùn)營(yíng)維護(hù)，特別是存在諸多技術(shù)難點(diǎn)導(dǎo)致共建率較低，垂直傳輸資源浪費(fèi)突出。

三、共建共享的技術(shù)難點(diǎn)

2G、3G、LTE損耗差異大，各制式覆蓋效果無(wú)法同時(shí)達(dá)到預(yù)期目標(biāo)；各運(yùn)營(yíng)商覆蓋指標(biāo)要求不同導(dǎo)致功率匹配困難；多頻段共存導(dǎo)致網(wǎng)間干擾協(xié)調(diào)困難，這些因素嚴(yán)重制約了室內(nèi)分布系統(tǒng)共建共享的發(fā)展。

3.1不同頻段損耗差異大

目前國(guó)內(nèi)三大運(yùn)營(yíng)商頻段如表1所示，F(xiàn)DD-LTE還未發(fā)牌照，暫不列出。

不同頻段在室內(nèi)傳播相差甚遠(yuǎn)，以CDMA800和TD-LTE為例，圖1所示為室分信號(hào)傳播模型。信源到UE的損耗主要包括：（1）分配網(wǎng)絡(luò)損耗；（2）自由空間傳播損耗；（3）穿透損耗。

1、分配網(wǎng)絡(luò)損耗

分配網(wǎng)絡(luò)損耗包括饋線和器件損耗，各頻段器件饋線損耗基本一致，但饋線損耗不同。CDMA800和TD-LTE兩種不同頻段在饋線中傳輸30m的損耗如表2。

2、空間損耗

以自由空間模型計(jì)算，d取10m，

LF=32.45+20lgf（MHz）+20lgd（km）（1）

CDMA800和TD-LTE損耗見表3。

3、穿透損耗

幾種常見材料的穿透損耗見表4。

以1/2饋線和混凝土墻和為例，CDMA800和TD-LTE 在室分的鏈路損耗差異累計(jì)達(dá)14.8dB，顯然，不同頻段損耗差異很大，LTE系統(tǒng)雙通道功率不平衡更為突出。

3.2指標(biāo)要求不同功率匹配困難

仍以CDMA800和TD-LTE為例進(jìn)行分析，根據(jù)業(yè)務(wù)特點(diǎn)，兩者邊緣場(chǎng)強(qiáng)要求不同。邊緣場(chǎng)強(qiáng)計(jì)算如式（2），

PUE=PBTS-L+GANT（2）

其中，PUE為邊緣場(chǎng)強(qiáng)，PBTS為信源導(dǎo)頻功率，L為鏈路損耗，GANT為天線增益。

則L=PBTS-PUE+GANT （3）

CDMA信源功率均為20W，導(dǎo)頻功率取10%，即2W，配置三載波，則每載波導(dǎo)頻功率為10lg（2W/3）=28dBm。TD-LTE帶寬20MHz，子載波1200個(gè)，則子載波導(dǎo)頻功率為12.2dBm。一般CDMA邊緣場(chǎng)強(qiáng)要求為-85dBm，TD-LTE為-105dBm。假設(shè)兩者天線增益等同，由式3知，使兩者均滿足邊緣場(chǎng)強(qiáng)要求的鏈路損耗差異應(yīng)小于4.2dB，而實(shí)際兩者相差14.8dB。那么當(dāng)滿足CDMA邊緣場(chǎng)強(qiáng)時(shí)，LTE的邊緣場(chǎng)強(qiáng)無(wú)法達(dá)標(biāo)。由此可見，各制式指標(biāo)要求不同導(dǎo)致功率匹配困難。

3.3多頻段干擾復(fù)雜

室分干擾需綜合考慮雜散、阻塞、互調(diào)，LTE的引入使干擾情況變得異常復(fù)雜。以3GPP TR25.942的確定性算法分析CDMA800和TDD-LTE的隔離度。

1、雜散隔離

雜散隔離與基站底噪和雜散指標(biāo)要求有關(guān)。設(shè)雜散隔離度為MCL1，則：

MCL1=PSPU-（SR-ΔS） （4）

其中，PSPU為干擾系統(tǒng)雜散輻射功率限值，SR為熱噪聲，SR-ΔS為被干擾系統(tǒng)的干擾容限，ΔS以SR惡化0.8dB計(jì)算，通常取值7dB，這里

SR=10lg（KT0BW）+NF =-174dBm+10lg（BW）+NF

（5）

其中，K為波爾茲曼常數(shù)K=1.38×10-23J/K；T0為標(biāo)準(zhǔn)噪聲溫度T0=290K；BW為系統(tǒng)信道帶寬，單位Hz，NF為基站噪聲系數(shù)，一般為5dB。

CDMA和LTE的信道帶寬BW分別為1.2288MHz和18MHz，代入式（5）有兩者干擾容限分別為-115dBm和-103dBm。根據(jù)3GPP規(guī)范，CDMA800在TD-LTE（E）頻段的雜散功率限值為-13dBm/18MHz，TD-LTE（E）在CDMA800的雜散功率限值為-29dBm/1.2288MHz。代入式4，得CDMA800干擾TD-LTE的雜散隔離要求為90dB，TD-LTE對(duì)CDMA800的隔離度要求為86dB。

2、阻塞隔離

設(shè)阻塞隔離度為MCL2，則：

MCL2=PBTS-PR（6）

其中PBTS為信源發(fā)射功率，CDMA和LTE均為43dBm， PR為阻塞干擾限制電平，參考3GPP規(guī)范，可知CDMA和TD-LTE的阻塞干擾電平分別為-16dBm，16dBm。根據(jù)式6，阻塞隔離分別為59dB和27dB。

由于CDMA和TD-LTE頻段間隔較大，互調(diào)影響較小，雜散、阻塞和互調(diào)取最大值，有CDMA800干擾TD-LTE的隔離度要求大于86dB，TD-LTE干擾CDMA800的隔離度要求大于90dB。易得各個(gè)頻段之間的隔離度要求如表5：

以上僅分析了CDMA與TD-LTE的干擾問題，若考慮表5中的多系統(tǒng)干擾，其復(fù)雜度更高，同時(shí)對(duì)室分器件提出了很高的要求。通過多系統(tǒng)合路平臺(tái)（POI）的方式解決此問題往往合路損耗大、功率損失嚴(yán)重。

本文在此對(duì)光纖分布系統(tǒng)在共建共享中解決上述問題做簡(jiǎn)要探討。

四、共建共享的技術(shù)難點(diǎn)

4.1系統(tǒng)架構(gòu)

光纖分布系統(tǒng)[2]以光纖為統(tǒng)一傳輸介質(zhì)進(jìn)行組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)通信信號(hào)的分布式覆蓋。由三級(jí)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)組成，如圖2所示，包括實(shí)現(xiàn)各制式射頻信號(hào)接入的信號(hào)接入單元、完成組網(wǎng)交換功能的擴(kuò)展單元和用于不同場(chǎng)景承載無(wú)線信號(hào)輻射的遠(yuǎn)端覆蓋單元，以完成水平和垂直多維度分布的延伸覆蓋。

4.2共建共享優(yōu)勢(shì)

（1）節(jié)省管井資源。光纖線徑小柔韌度高，便于采用光電復(fù)合纜一次性施工，實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳輸和供電的同步實(shí)施，節(jié)省管井空間和物業(yè)成本、降低施工難度，縮短建設(shè)周期。特別是2013年4月1日起國(guó)家強(qiáng)制實(shí)施《光纖到戶工程設(shè)計(jì)規(guī)范》和《工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》，方便復(fù)用FTTH、FTTB等資源，工程實(shí)施更為便捷。（2）便于功率匹配。光分布接入單元至覆蓋單元間采用全光纖承載數(shù)字信號(hào)，各制式射頻功率損耗基本為零。遠(yuǎn)端只連接4~6面天線，使傳輸和分配損耗降低，大大縮小了不同頻率的損耗差異，同時(shí)每個(gè)制式的輸出功率可單獨(dú)調(diào)整，更易實(shí)現(xiàn)功率匹配。（3）降低系統(tǒng)干擾。微功率光分布的系統(tǒng)增益比傳統(tǒng)20W直放站小20dB，減小了上行噪聲對(duì)基站接收靈敏度的影響。通過現(xiàn)網(wǎng)驗(yàn)證，當(dāng)基站靈敏度惡化0.8dB時(shí)能接入直放站遠(yuǎn)端1臺(tái)約60面天線，而光分布遠(yuǎn)端可接入至少64臺(tái)約256面天線，功率效率大大提升。同時(shí)其采用CPRI協(xié)議進(jìn)行TDM組幀方式代替射頻傳輸，保證各頻段信號(hào)在匯聚遠(yuǎn)端之前彼此隔離，只在遠(yuǎn)端內(nèi)合路，降低了頻率間的干擾。（4）提升MIMO性能。數(shù)字化光纖傳輸使光分布可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離覆蓋和256臺(tái)遠(yuǎn)端的組網(wǎng)規(guī)模，能滿足各類場(chǎng)景，每臺(tái)遠(yuǎn)端均可通過后臺(tái)進(jìn)行精準(zhǔn)參數(shù)調(diào)整，有效實(shí)現(xiàn)覆蓋控制。尤其對(duì)于LTE雙通道建設(shè)，中移動(dòng)測(cè)試表明MIMO雙通道功率差異越大對(duì)速率損失越大，光分布數(shù)字化鏈路調(diào)整使雙通道功率平衡更容易實(shí)現(xiàn)，從而提升MIMO性能。

五、共建共享具體實(shí)現(xiàn)

三級(jí)架構(gòu)的光纖分布系統(tǒng)為共建共享的具體實(shí)施提供了可能。

首先，信號(hào)接入單元實(shí)現(xiàn)所有制式共同接入，可與信源共享機(jī)房，便于進(jìn)行電源和網(wǎng)絡(luò)維護(hù)管理。光纖分布系統(tǒng)完成延伸覆蓋，信源只需提供容量不作覆蓋，對(duì)其發(fā)射功率要求降低，可以采用其它低成本的微功率基站。其次，擴(kuò)展單元通過光纖鏈型組網(wǎng)和星型組網(wǎng)，可以靈活部署在相應(yīng)目標(biāo)區(qū)域，解決多種場(chǎng)景的覆蓋，同時(shí)有利于實(shí)現(xiàn)容量和覆蓋的平衡。在共建共享實(shí)施中，多制式數(shù)字信號(hào)經(jīng)光纖傳輸至遠(yuǎn)端覆蓋單元，綜合考慮各頻段在天饋系統(tǒng)的干擾和覆蓋單元射頻器件隔離度實(shí)現(xiàn)的難易程度，提出以下兩種方案實(shí)現(xiàn)射頻合路，共享天饋。

方案1：各制式上下行分別傳輸。

具體實(shí)現(xiàn)上，在覆蓋單元的射頻模塊中CDMA、GSM、DCS、WCDMA四種制式的上下行分別進(jìn)行合路。由表1和表5可知，WCDMA上行和TD-SCDMA（F）頻段間隔小，容易產(chǎn)生雜散和互調(diào)干擾，因此選擇TD-SCDMA與CDMA/GSM/DCS/WCDMA的下行同時(shí)傳輸。LTE在覆蓋單元的多工器上增加FDD-LTE雙工通道和TDD-LTE通道即可。如圖4所示。

方案2：各制式按照干擾指標(biāo)歸類傳輸。

依據(jù)表5的隔離度要求將各制式歸類傳輸，覆蓋單元采用端口隔離足夠高的多工器完成濾波。其中，WCDMA與TD-SCDMA以及GSM&DCS與CDMA800兩組制式對(duì)隔離度要求較高，容易互相干擾，均分開傳輸。FDD-LTE和TDD-LTE在兩路通道同時(shí)傳輸，詳見圖5。

LTE室分系統(tǒng)的共建共享須考慮MIMO技術(shù)對(duì)雙通道分布的要求。若三家運(yùn)營(yíng)商以傳統(tǒng)方案獨(dú)立建設(shè)則需6套天饋，而光纖分布系統(tǒng)提供雙通道射頻輸出，僅需兩套天饋即可實(shí)現(xiàn)MIMO；且雙通道天饋的空間隔離對(duì)降低異系統(tǒng)間的干擾起到一定作用。

相比而言，方案1射頻模塊干擾處理比較簡(jiǎn)單，同時(shí)更易滿足電磁兼容性要求，方案2在射頻模塊實(shí)現(xiàn)相對(duì)復(fù)雜，多工器的設(shè)計(jì)需考慮多個(gè)系統(tǒng)間上下行的隔離。在實(shí)際工程建設(shè)過程中，遠(yuǎn)端覆蓋單元靠近天線安裝，壓縮了傳輸距離和分配級(jí)數(shù)，最大限度降低鏈路損耗差異及功率匹配難度。

六、結(jié)束語(yǔ)

光纖分布系統(tǒng)為室內(nèi)分布共建共享提供了一種可行的有源解決方案。深圳國(guó)人通信有限公司已在北京國(guó)家大劇院、南京宏圖三胞研發(fā)大廈和深圳證券大廈等大型場(chǎng)景進(jìn)行了應(yīng)用。數(shù)字化處理和全光纖組網(wǎng)為未來(lái)共建延伸至固網(wǎng)寬帶甚至小區(qū)安防業(yè)務(wù)等領(lǐng)域，為智能化樓宇方案提供了有參考價(jià)值的統(tǒng)一平臺(tái)。目前光分布也面臨有源節(jié)點(diǎn)數(shù)量較多的問題，對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性有很高的要求，需要運(yùn)營(yíng)商規(guī)范網(wǎng)管以提高故障響應(yīng)能力。另外，共建共享的商業(yè)模式尚不完全成熟，現(xiàn)在普遍采用的有第三方承建并向運(yùn)營(yíng)商出租和三大運(yùn)營(yíng)商輪流承建的模式，各地實(shí)際情況復(fù)雜，還需各機(jī)構(gòu)通力合作，積極探索。

參考文獻(xiàn)

[1]趙訓(xùn)威，林輝，張明等. 3GPP長(zhǎng)期演進(jìn)（LTE）系統(tǒng)架構(gòu)與技術(shù)規(guī)范[M]. 人民郵電出版社，2010年

[2]高博，孔明明. 光纖分布系統(tǒng)及應(yīng)用分析[J]. 《電信技術(shù)》，2012年，12A：35-39

4.2共建共享優(yōu)勢(shì)

（1）節(jié)省管井資源。光纖線徑小柔韌度高，便于采用光電復(fù)合纜一次性施工，實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳輸和供電的同步實(shí)施，節(jié)省管井空間和物業(yè)成本、降低施工難度，縮短建設(shè)周期。特別是2013年4月1日起國(guó)家強(qiáng)制實(shí)施《光纖到戶工程設(shè)計(jì)規(guī)范》和《工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》，方便復(fù)用FTTH、FTTB等資源，工程實(shí)施更為便捷。（2）便于功率匹配。光分布接入單元至覆蓋單元間采用全光纖承載數(shù)字信號(hào)，各制式射頻功率損耗基本為零。遠(yuǎn)端只連接4~6面天線，使傳輸和分配損耗降低，大大縮小了不同頻率的損耗差異，同時(shí)每個(gè)制式的輸出功率可單獨(dú)調(diào)整，更易實(shí)現(xiàn)功率匹配。（3）降低系統(tǒng)干擾。微功率光分布的系統(tǒng)增益比傳統(tǒng)20W直放站小20dB，減小了上行噪聲對(duì)基站接收靈敏度的影響。通過現(xiàn)網(wǎng)驗(yàn)證，當(dāng)基站靈敏度惡化0.8dB時(shí)能接入直放站遠(yuǎn)端1臺(tái)約60面天線，而光分布遠(yuǎn)端可接入至少64臺(tái)約256面天線，功率效率大大提升。同時(shí)其采用CPRI協(xié)議進(jìn)行TDM組幀方式代替射頻傳輸，保證各頻段信號(hào)在匯聚遠(yuǎn)端之前彼此隔離，只在遠(yuǎn)端內(nèi)合路，降低了頻率間的干擾。（4）提升MIMO性能。數(shù)字化光纖傳輸使光分布可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離覆蓋和256臺(tái)遠(yuǎn)端的組網(wǎng)規(guī)模，能滿足各類場(chǎng)景，每臺(tái)遠(yuǎn)端均可通過后臺(tái)進(jìn)行精準(zhǔn)參數(shù)調(diào)整，有效實(shí)現(xiàn)覆蓋控制。尤其對(duì)于LTE雙通道建設(shè)，中移動(dòng)測(cè)試表明MIMO雙通道功率差異越大對(duì)速率損失越大，光分布數(shù)字化鏈路調(diào)整使雙通道功率平衡更容易實(shí)現(xiàn)，從而提升MIMO性能。

五、共建共享具體實(shí)現(xiàn)

三級(jí)架構(gòu)的光纖分布系統(tǒng)為共建共享的具體實(shí)施提供了可能。

首先，信號(hào)接入單元實(shí)現(xiàn)所有制式共同接入，可與信源共享機(jī)房，便于進(jìn)行電源和網(wǎng)絡(luò)維護(hù)管理。光纖分布系統(tǒng)完成延伸覆蓋，信源只需提供容量不作覆蓋，對(duì)其發(fā)射功率要求降低，可以采用其它低成本的微功率基站。其次，擴(kuò)展單元通過光纖鏈型組網(wǎng)和星型組網(wǎng)，可以靈活部署在相應(yīng)目標(biāo)區(qū)域，解決多種場(chǎng)景的覆蓋，同時(shí)有利于實(shí)現(xiàn)容量和覆蓋的平衡。在共建共享實(shí)施中，多制式數(shù)字信號(hào)經(jīng)光纖傳輸至遠(yuǎn)端覆蓋單元，綜合考慮各頻段在天饋系統(tǒng)的干擾和覆蓋單元射頻器件隔離度實(shí)現(xiàn)的難易程度，提出以下兩種方案實(shí)現(xiàn)射頻合路，共享天饋。

方案1：各制式上下行分別傳輸。

具體實(shí)現(xiàn)上，在覆蓋單元的射頻模塊中CDMA、GSM、DCS、WCDMA四種制式的上下行分別進(jìn)行合路。由表1和表5可知，WCDMA上行和TD-SCDMA（F）頻段間隔小，容易產(chǎn)生雜散和互調(diào)干擾，因此選擇TD-SCDMA與CDMA/GSM/DCS/WCDMA的下行同時(shí)傳輸。LTE在覆蓋單元的多工器上增加FDD-LTE雙工通道和TDD-LTE通道即可。如圖4所示。

方案2：各制式按照干擾指標(biāo)歸類傳輸。

依據(jù)表5的隔離度要求將各制式歸類傳輸，覆蓋單元采用端口隔離足夠高的多工器完成濾波。其中，WCDMA與TD-SCDMA以及GSM&DCS與CDMA800兩組制式對(duì)隔離度要求較高，容易互相干擾，均分開傳輸。FDD-LTE和TDD-LTE在兩路通道同時(shí)傳輸，詳見圖5。

LTE室分系統(tǒng)的共建共享須考慮MIMO技術(shù)對(duì)雙通道分布的要求。若三家運(yùn)營(yíng)商以傳統(tǒng)方案獨(dú)立建設(shè)則需6套天饋，而光纖分布系統(tǒng)提供雙通道射頻輸出，僅需兩套天饋即可實(shí)現(xiàn)MIMO；且雙通道天饋的空間隔離對(duì)降低異系統(tǒng)間的干擾起到一定作用。

相比而言，方案1射頻模塊干擾處理比較簡(jiǎn)單，同時(shí)更易滿足電磁兼容性要求，方案2在射頻模塊實(shí)現(xiàn)相對(duì)復(fù)雜，多工器的設(shè)計(jì)需考慮多個(gè)系統(tǒng)間上下行的隔離。在實(shí)際工程建設(shè)過程中，遠(yuǎn)端覆蓋單元靠近天線安裝，壓縮了傳輸距離和分配級(jí)數(shù)，最大限度降低鏈路損耗差異及功率匹配難度。

六、結(jié)束語(yǔ)

光纖分布系統(tǒng)為室內(nèi)分布共建共享提供了一種可行的有源解決方案。深圳國(guó)人通信有限公司已在北京國(guó)家大劇院、南京宏圖三胞研發(fā)大廈和深圳證券大廈等大型場(chǎng)景進(jìn)行了應(yīng)用。數(shù)字化處理和全光纖組網(wǎng)為未來(lái)共建延伸至固網(wǎng)寬帶甚至小區(qū)安防業(yè)務(wù)等領(lǐng)域，為智能化樓宇方案提供了有參考價(jià)值的統(tǒng)一平臺(tái)。目前光分布也面臨有源節(jié)點(diǎn)數(shù)量較多的問題，對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性有很高的要求，需要運(yùn)營(yíng)商規(guī)范網(wǎng)管以提高故障響應(yīng)能力。另外，共建共享的商業(yè)模式尚不完全成熟，現(xiàn)在普遍采用的有第三方承建并向運(yùn)營(yíng)商出租和三大運(yùn)營(yíng)商輪流承建的模式，各地實(shí)際情況復(fù)雜，還需各機(jī)構(gòu)通力合作，積極探索。

參考文獻(xiàn)

[1]趙訓(xùn)威，林輝，張明等. 3GPP長(zhǎng)期演進(jìn)（LTE）系統(tǒng)架構(gòu)與技術(shù)規(guī)范[M]. 人民郵電出版社，2010年

[2]高博，孔明明. 光纖分布系統(tǒng)及應(yīng)用分析[J]. 《電信技術(shù)》，2012年，12A：35-39

4.2共建共享優(yōu)勢(shì)

（1）節(jié)省管井資源。光纖線徑小柔韌度高，便于采用光電復(fù)合纜一次性施工，實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳輸和供電的同步實(shí)施，節(jié)省管井空間和物業(yè)成本、降低施工難度，縮短建設(shè)周期。特別是2013年4月1日起國(guó)家強(qiáng)制實(shí)施《光纖到戶工程設(shè)計(jì)規(guī)范》和《工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》，方便復(fù)用FTTH、FTTB等資源，工程實(shí)施更為便捷。（2）便于功率匹配。光分布接入單元至覆蓋單元間采用全光纖承載數(shù)字信號(hào)，各制式射頻功率損耗基本為零。遠(yuǎn)端只連接4~6面天線，使傳輸和分配損耗降低，大大縮小了不同頻率的損耗差異，同時(shí)每個(gè)制式的輸出功率可單獨(dú)調(diào)整，更易實(shí)現(xiàn)功率匹配。（3）降低系統(tǒng)干擾。微功率光分布的系統(tǒng)增益比傳統(tǒng)20W直放站小20dB，減小了上行噪聲對(duì)基站接收靈敏度的影響。通過現(xiàn)網(wǎng)驗(yàn)證，當(dāng)基站靈敏度惡化0.8dB時(shí)能接入直放站遠(yuǎn)端1臺(tái)約60面天線，而光分布遠(yuǎn)端可接入至少64臺(tái)約256面天線，功率效率大大提升。同時(shí)其采用CPRI協(xié)議進(jìn)行TDM組幀方式代替射頻傳輸，保證各頻段信號(hào)在匯聚遠(yuǎn)端之前彼此隔離，只在遠(yuǎn)端內(nèi)合路，降低了頻率間的干擾。（4）提升MIMO性能。數(shù)字化光纖傳輸使光分布可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離覆蓋和256臺(tái)遠(yuǎn)端的組網(wǎng)規(guī)模，能滿足各類場(chǎng)景，每臺(tái)遠(yuǎn)端均可通過后臺(tái)進(jìn)行精準(zhǔn)參數(shù)調(diào)整，有效實(shí)現(xiàn)覆蓋控制。尤其對(duì)于LTE雙通道建設(shè)，中移動(dòng)測(cè)試表明MIMO雙通道功率差異越大對(duì)速率損失越大，光分布數(shù)字化鏈路調(diào)整使雙通道功率平衡更容易實(shí)現(xiàn)，從而提升MIMO性能。

五、共建共享具體實(shí)現(xiàn)

三級(jí)架構(gòu)的光纖分布系統(tǒng)為共建共享的具體實(shí)施提供了可能。

首先，信號(hào)接入單元實(shí)現(xiàn)所有制式共同接入，可與信源共享機(jī)房，便于進(jìn)行電源和網(wǎng)絡(luò)維護(hù)管理。光纖分布系統(tǒng)完成延伸覆蓋，信源只需提供容量不作覆蓋，對(duì)其發(fā)射功率要求降低，可以采用其它低成本的微功率基站。其次，擴(kuò)展單元通過光纖鏈型組網(wǎng)和星型組網(wǎng)，可以靈活部署在相應(yīng)目標(biāo)區(qū)域，解決多種場(chǎng)景的覆蓋，同時(shí)有利于實(shí)現(xiàn)容量和覆蓋的平衡。在共建共享實(shí)施中，多制式數(shù)字信號(hào)經(jīng)光纖傳輸至遠(yuǎn)端覆蓋單元，綜合考慮各頻段在天饋系統(tǒng)的干擾和覆蓋單元射頻器件隔離度實(shí)現(xiàn)的難易程度，提出以下兩種方案實(shí)現(xiàn)射頻合路，共享天饋。

方案1：各制式上下行分別傳輸。

具體實(shí)現(xiàn)上，在覆蓋單元的射頻模塊中CDMA、GSM、DCS、WCDMA四種制式的上下行分別進(jìn)行合路。由表1和表5可知，WCDMA上行和TD-SCDMA（F）頻段間隔小，容易產(chǎn)生雜散和互調(diào)干擾，因此選擇TD-SCDMA與CDMA/GSM/DCS/WCDMA的下行同時(shí)傳輸。LTE在覆蓋單元的多工器上增加FDD-LTE雙工通道和TDD-LTE通道即可。如圖4所示。

方案2：各制式按照干擾指標(biāo)歸類傳輸。

依據(jù)表5的隔離度要求將各制式歸類傳輸，覆蓋單元采用端口隔離足夠高的多工器完成濾波。其中，WCDMA與TD-SCDMA以及GSM&DCS與CDMA800兩組制式對(duì)隔離度要求較高，容易互相干擾，均分開傳輸。FDD-LTE和TDD-LTE在兩路通道同時(shí)傳輸，詳見圖5。

LTE室分系統(tǒng)的共建共享須考慮MIMO技術(shù)對(duì)雙通道分布的要求。若三家運(yùn)營(yíng)商以傳統(tǒng)方案獨(dú)立建設(shè)則需6套天饋，而光纖分布系統(tǒng)提供雙通道射頻輸出，僅需兩套天饋即可實(shí)現(xiàn)MIMO；且雙通道天饋的空間隔離對(duì)降低異系統(tǒng)間的干擾起到一定作用。

相比而言，方案1射頻模塊干擾處理比較簡(jiǎn)單，同時(shí)更易滿足電磁兼容性要求，方案2在射頻模塊實(shí)現(xiàn)相對(duì)復(fù)雜，多工器的設(shè)計(jì)需考慮多個(gè)系統(tǒng)間上下行的隔離。在實(shí)際工程建設(shè)過程中，遠(yuǎn)端覆蓋單元靠近天線安裝，壓縮了傳輸距離和分配級(jí)數(shù)，最大限度降低鏈路損耗差異及功率匹配難度。

六、結(jié)束語(yǔ)

光纖分布系統(tǒng)為室內(nèi)分布共建共享提供了一種可行的有源解決方案。深圳國(guó)人通信有限公司已在北京國(guó)家大劇院、南京宏圖三胞研發(fā)大廈和深圳證券大廈等大型場(chǎng)景進(jìn)行了應(yīng)用。數(shù)字化處理和全光纖組網(wǎng)為未來(lái)共建延伸至固網(wǎng)寬帶甚至小區(qū)安防業(yè)務(wù)等領(lǐng)域，為智能化樓宇方案提供了有參考價(jià)值的統(tǒng)一平臺(tái)。目前光分布也面臨有源節(jié)點(diǎn)數(shù)量較多的問題，對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性有很高的要求，需要運(yùn)營(yíng)商規(guī)范網(wǎng)管以提高故障響應(yīng)能力。另外，共建共享的商業(yè)模式尚不完全成熟，現(xiàn)在普遍采用的有第三方承建并向運(yùn)營(yíng)商出租和三大運(yùn)營(yíng)商輪流承建的模式，各地實(shí)際情況復(fù)雜，還需各機(jī)構(gòu)通力合作，積極探索。

參考文獻(xiàn)

[1]趙訓(xùn)威，林輝，張明等. 3GPP長(zhǎng)期演進(jìn)（LTE）系統(tǒng)架構(gòu)與技術(shù)規(guī)范[M]. 人民郵電出版社，2010年

[2]高博，孔明明. 光纖分布系統(tǒng)及應(yīng)用分析[J]. 《電信技術(shù)》，2012年，12A：35-39