室內(nèi)外協(xié)同立體網(wǎng)解決室內(nèi)深度覆蓋問題探討

［江瑞宇 毛源斌 查中泉］

室內(nèi)外協(xié)同立體網(wǎng)解決室內(nèi)深度覆蓋問題探討

［江瑞宇 毛源斌 查中泉］

LTE 深度覆蓋 場(chǎng)景 解決方案

江瑞宇

男，畢業(yè)于江西師范大學(xué)，廣州杰賽科技股份有限公司，主要從事移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)及優(yōu)化工作。

毛源斌

男，碩士，畢業(yè)于南昌大學(xué)，中國(guó)聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信有限公司江西省分公司，長(zhǎng)期從事通信工程規(guī)劃，建設(shè)與管理等。

查中泉

男，畢業(yè)于江西師范大學(xué)，廣州杰賽科技股份有限公司，主要從事移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)及優(yōu)化工作。

1 引言

在2013年12月4日，工信部分別向三家運(yùn)營(yíng)商發(fā)放TD-LTE牌照，在2015年2月15日工信部向中國(guó)聯(lián)通和中國(guó)電信發(fā)放FDD-LTE牌照，三大運(yùn)營(yíng)商全面進(jìn)入4G時(shí)代。在基站建設(shè)方面，預(yù)計(jì)截止到2016年底，中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)電信、中國(guó)聯(lián)通的4G基站分別超過130萬，70萬，60萬。在用戶方面，截止到2016年6月30日，全國(guó)移動(dòng)寬帶用戶（即3G和4G用戶）總數(shù)達(dá)到8.38億戶，4G用戶總數(shù)達(dá)到6.13億戶。用戶的高速增長(zhǎng)引發(fā)對(duì)移動(dòng)通信網(wǎng)的數(shù)據(jù)流量需求爆發(fā)式增長(zhǎng)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的要求也越來越高，自2015年開始三家運(yùn)營(yíng)商都不同程度的提出4G網(wǎng)絡(luò)做厚做深做廣。目前雖然三大運(yùn)營(yíng)商都已經(jīng)建設(shè)大量基站，但是深度覆蓋問題依然是三家運(yùn)營(yíng)商面臨的主要網(wǎng)絡(luò)問題，其中室內(nèi)深度覆蓋問題更是最主要問題。

本文以室內(nèi)外協(xié)同為原則，在室內(nèi)外一張立體網(wǎng)的前提下，分析多種建設(shè)方式的特點(diǎn)并給出分場(chǎng)景的使用建議。

2 室內(nèi)外立體網(wǎng)絡(luò)總體原則

室內(nèi)覆蓋的規(guī)劃與建設(shè)應(yīng)與室外基站有機(jī)的融為一體，在“一張網(wǎng)，分層次”的總體原則下，室內(nèi)外整體考慮、統(tǒng)籌規(guī)劃、互為補(bǔ)充、協(xié)調(diào)發(fā)展。從干擾控制、移動(dòng)性管理、業(yè)務(wù)質(zhì)量等幾方面出發(fā)，避免室內(nèi)外信號(hào)的不必要切換和相互干擾，保證室內(nèi)外網(wǎng)絡(luò)的覆蓋和質(zhì)量，提升網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，提高投資效率。

對(duì)需要實(shí)施室內(nèi)外綜合覆蓋的區(qū)域，設(shè)計(jì)方法采用立體分層網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的方法，各層以服務(wù)對(duì)象和范圍來區(qū)分，具體分為室外骨干層、室外分布層、室外補(bǔ)充層、室內(nèi)分布層4層。

室內(nèi)外綜合覆蓋區(qū)域場(chǎng)景復(fù)雜，室外部分需充分“利舊”（室外骨干層：充分利用現(xiàn)有宏站站址資源）、“挖潛”（室外分布層：發(fā)掘路燈桿、監(jiān)控桿等市政資源）、“隱形”（室外補(bǔ)充層：環(huán)境友好，隱形基站/天線，無視覺污染）等方式，室內(nèi)部分通過傳統(tǒng)DAS/室內(nèi)小站，室內(nèi)外宏微協(xié)同構(gòu)建多層次立體網(wǎng)絡(luò)。

3 LTE立體網(wǎng)絡(luò)中只要建設(shè)方式分析

室內(nèi)無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋實(shí)現(xiàn)方式主要分為室外基站、室內(nèi)分布系統(tǒng)、室內(nèi)外綜合以及小基站技術(shù)四種。

（1）室外基站

（2）小基站

（3）室內(nèi)外綜合覆蓋

（4）室內(nèi)分布系統(tǒng)

3.1 室外基站覆蓋技術(shù)

該方式為傳統(tǒng)室外宏基站覆蓋方式，該方式適用于穿透損耗小的、低矮樓宇及開闊型的地上建筑物。其他樓宇通過室外基站僅能實(shí)現(xiàn)部分覆蓋，其信號(hào)特征如下：

（1）低層易出現(xiàn)弱覆蓋

（2）中層覆蓋較好，信號(hào)質(zhì)量較好

（3）高層信號(hào)雜亂，干擾較大

3.2 小基站

小基站融合了femtocell，picocell，microcell和分布式無線技術(shù)，是從室外基站發(fā)展出來的一種新型信源技術(shù)，目前還沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品尚在發(fā)展和完善過程中。一般來說小基站的發(fā)射功率小于5W，可以覆蓋10米到200米的范圍?？稍谘亟稚啼?、獨(dú)立休閑場(chǎng)所、學(xué)校、單點(diǎn)的高檔住宅等場(chǎng)景使用。

表1 常見小基站適用場(chǎng)景對(duì)比分析

不同主設(shè)備廠家都推出類似產(chǎn)品，主要有華為的easyMicro、AtomCell、LampSite、bookRRU等；中興的iMacro、BS8912、PadRRU、Qcell等；諾基亞的MetroRRH、FlexizoneMicro、Flexizonepico等。

3.3 室內(nèi)外綜合覆蓋

綜合運(yùn)用室內(nèi)分布和室外天線等多技術(shù)手段，把室內(nèi)和室外當(dāng)作一個(gè)整體來規(guī)劃和建設(shè)，多網(wǎng)絡(luò)融合成一個(gè)有機(jī)整體。一般在電梯和地停采用傳統(tǒng)室內(nèi)分布系統(tǒng)，室外采用樓宇間天線對(duì)射，穿透覆蓋室內(nèi)，有效吸收室內(nèi)話務(wù)?？蓾M足室內(nèi)大部分區(qū)域的覆蓋，成本較低、效果好，但規(guī)劃復(fù)雜，對(duì)泄漏控制的要求高，需在特定場(chǎng)景下使用。例如對(duì)于住宅小區(qū)，居民房間內(nèi)和小區(qū)內(nèi)部需要室分外引室外天線覆蓋。

圖2 室內(nèi)外綜合覆蓋

3.4 室內(nèi)分布系統(tǒng)技術(shù)

3.4.1無源分布系統(tǒng)

（1）常規(guī)手段

采用常規(guī)手段的無源分布系統(tǒng)適用于大多數(shù)場(chǎng)景，其常規(guī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D如圖3。

圖3 采用常規(guī)手段的無源分布系統(tǒng)

（2）泄漏電纜

采用泄漏電纜的無源分布系統(tǒng)主要適用于地鐵、公路、鐵路等隧道。

3.4.2光纖分布系統(tǒng)

光纖分布系統(tǒng)采用基站做信源，采用光遠(yuǎn)端、光近端等將基站射頻信號(hào)轉(zhuǎn)化為光信號(hào)傳送到平層和分區(qū)，通過集成光電轉(zhuǎn)換器的天線對(duì)用戶進(jìn)行覆蓋，路由采用光纖和網(wǎng)線，基本不使用功分器、耦合器等無源器件。

光纖分布系統(tǒng)的核心思想是采用光電轉(zhuǎn)換設(shè)備替代有源分布系統(tǒng)的直放站、干放設(shè)備，采用光纖和網(wǎng)線替代同軸電纜作為路由，如圖4。

4 LTE立體網(wǎng)中主要幾種建設(shè)方式對(duì)比

綜合上述各建設(shè)方式特點(diǎn)，在工程中上述各類建設(shè)方式綜合對(duì)比如表2。

表2 多種建設(shè)方式特點(diǎn)對(duì)比

5 分場(chǎng)景適用建議

根據(jù)用途，可將建筑物劃分為10大場(chǎng)景，31種細(xì)分場(chǎng)景，如圖5。

考慮到建筑物的形態(tài)，交通樞紐、公共場(chǎng)所、寫字樓、住宅小區(qū)、學(xué)校、其他等6大場(chǎng)景中，機(jī)場(chǎng)、地鐵及隧道、體育場(chǎng)館、寫字樓、別墅小區(qū)、多層小區(qū)、城中村、高層/環(huán)抱小區(qū)、獨(dú)棟高層、學(xué)校、獨(dú)立休閑場(chǎng)所、電梯、地下停車場(chǎng)、沿街商鋪等14種細(xì)分場(chǎng)景最具特點(diǎn)和代表性，其他17種細(xì)分場(chǎng)景均可類比參照這14種細(xì)分場(chǎng)景進(jìn)行覆蓋。

表3各場(chǎng)景主要覆蓋手段

6 結(jié)束語

綜上所述，通過對(duì)室內(nèi)外協(xié)同立體網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)分層分析，并通過對(duì)立體網(wǎng)中涉及的主要建設(shè)方式進(jìn)行分析和對(duì)比，給出分場(chǎng)景的使用建議，為運(yùn)營(yíng)商在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中提供一定的參考。

圖4 光纖分布系統(tǒng)拓?fù)鋱D

圖5 各場(chǎng)景細(xì)分

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10.3969/j.issn.1006-6403.2016.09.014

2016-08-04）

文章首先介紹了室內(nèi)外協(xié)同立體網(wǎng)解決方案的特點(diǎn)，并對(duì)各層次網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行說明，隨后對(duì)立體網(wǎng)中涉及的主要建設(shè)方式進(jìn)行分析和對(duì)比，并結(jié)合不同場(chǎng)景的特點(diǎn)和需求提出選取建議。