广东达安项目管理股份有限公司
摘要：在分析运营商4G室内覆盖建设遇到的挑战基础上，通过对3类新技术，光纤/5类线分布系统（基带拉远）、光纤/5类线分布系统（射频拉远）、变频分布系统分别与传统分布系统分析对比，结合窄巷子、高层住宅、大型写字楼等具体覆盖场景的建设特性和难点分析，给出其解决方案以及建议。
关键词：室内分布系统；光纤分布系统；变频分布系统
4G 技术的引入可以极大地提升运营商的网络容量和用户体验，但也给室内分布系统的建设和改造带来极大挑战，主要表现在 MIMO 技术的引入需要两路独立的射频链路进行传输，需要对 4G 室内分布系统的传统建设方案以及新型的解决方案进行研究。
一 传统室内分布系统建设的挑战
随着4G 无线网络建设的深入，以住宅小区、密集写字楼、城中村为代表的室内深度覆盖场景成为各运营商关注的重点，室内分布系统作为解决室内深度的有效手段，在深度覆盖建设中面临选址困难、维护困难、话务吸收不足等诸多难题，主要有以下几个方面。
(1) 传统室内分布质量差，存在优化问题多。
(2) 覆盖问题上，深度覆盖不足、信号外泄、高层信号混杂、室内外 2G/3G 协同性差。
(3) 多网合路设计室内分布系统升级困难。
(4) 密集建筑群覆盖需求激增，建设美化程度要求高，选址困难。
面对以上挑战，我们需要在 4G 网络的部署和运营中重点关注室内弱覆盖、室内热点覆盖和室内分布系统的技术问题，给出切实可行的室内覆盖解决方案。
二 4G 室内覆盖新技术及创新建设方式
2.1 光纤 / 五类线分布系统（基带拉远）
2.11技术特点
光纤 /5 类线分布系统是一种在室内进行光纤或5类线布线的新型信源系统，由主设备BBU 接入合路单元 DCU、RHub、p RRU 构成，设备之间采用光纤或五类线连接，目前支持 4G，远期支持2G/3G/4G 三模拼装外加 WLAN，可实现多制式功率自动匹配同覆盖，并实现对所有设备的监控。该系统比同轴电缆（馈线）易于布放 ；远端单元可以直接放装、外接天线 ；不同级数的扩展单元与远端单元相结合，便于灵活构建较大规模的分布系统。
2.12适用场景
在宏站设备可提供基于基带的光拉远设备的覆盖区域下，大型建筑群小区内、楼宇间分散布放天线的小区分布场景，在仅有 4G 覆盖建设需求时，可在成本不高于射频拉远的光纤 5 类线分布系统的情况下，采用该系统进行覆盖。针对同轴电缆部署困难、隐蔽性要求高、2G/3G/ 4G 都具有较大覆盖和容量需求的重要室内大型场景，可在多模的基带拉远型设备成熟后，综合评估投资效益和业务发展预测进行部署。
2.2 光纤 / 五类线分布系统（射频拉远）
2.21 技术特点
以光纤 / 五类线为主要介质，远端单元可以直接放装、外接天线或者馈入末端同轴电缆分布系统 ；不同级数的扩展单元与远端单元相结合，便于灵活构建较大规模的拉远型设备。光纤 /5 类线分布系统（射频拉远）由接入单元、扩展单元和远端单元组成。接入单元与扩展单元之间采用光纤连接，扩展单元至远端单元之间采用光纤或网线连接。近端单元接入基站的射频发射端，可灵活耦合2G、3G 和 4G 多种制式。
2.22 部署场景
光纤 /5 类线分布系统覆盖（射频拉远）主要可应用在无法通过宏站或街道站解决的、建筑物离散的高功率需求场景、大型建筑群小区内、楼宇间分散布放天线的小区分布场景，且除 4G 覆盖外也有 2G/3G 覆盖建设需求或若主设备厂家不提供基带拉远的光纤分布系统的场景。由于其射频部分主要是由分布系统厂家提供有源设备组成，监控能力弱于基带拉远型设备和宏基站设备等，故障隐患高、基带业务量较大或使用数量较多时会引入上行干扰，尽量控制使用场景和使用数量，主要应用于同轴电缆部署困难、隐蔽性要求高、2G/3G/4G 都具有较大覆盖需求的较大的室内的场景。
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2.3 通道变频分布系统
2.31 技术特点
变频系统通过对 4G RRU 的一个通道进行变频，实现在一路天馈系统中传输两路信号，达到 4G 双流传输的目的。变频系统由有源合路器和有源天线组成，有源合路器支持多制式接入共用分布系统，并将一路 4G变频，利用一路分布系统传输 4G 双流。有源天线实现反向变频，并利用双极化天线实现 4G 的双流输出。通过采用变频系统，仅用一路分布系统即可实现 4G 双流，将有效提升 4G 吞吐量。变频系统需在原分布系统中替换原合路器及天线，并对新增加的有源天线进行供电，主要改造内容包括替换原系统的合路器为有源合路器，天线改为有源天线。鉴于上述改造要求，变频分布系统在室内分布器件集中式布放的场景下具有更好的可实施性。
2.32 部署场景
变频系统需要对天线、耦合器、功分器进行替换，具有一定的改造量，在某种程度上降低了现有分布系统改造支持 MIMO 系统的建设难度，提高了改造质量，是对现有分布系统进行 4G MIMO 改造的补充建设方式，它主要适用于 TD-LTE 数据业务容量需求高、双路改造实施难度大、双路改造效果难以保证且室内分布器件集中式布放的改造场景。
三 4G 室内覆盖建设难点解决案例
针对传统室分覆盖遇到的难题，结合以上介绍的分布系统新技术，我们对部分场景遇到的建设困难进行案例研究，并提出相应覆盖方式的建议。
3.1窄巷子、高层住宅小区等深度覆盖该类场景普遍具有低业务、建筑物相对密集等特点，主要为窄巷子、密集型棚户区、别墅小区、多层小区、、独栋高层等室内外覆盖严重不足的住宅区，普遍存在通话质差、话音断续、掉话、脱网等的问题，在网络覆盖中体现无覆盖或覆盖很差的现象，这些盲区无法通过调整现有基站天线或加站来解决。如果按照传统的方式加装室内分布系统，工程造价很高且协调困难。新型解决方案 ：可考虑巷子两侧采用光纤分布系统+ 美化板状定向天线覆盖，通过信号反射、绕射传播路径对巷子两侧和棚户区以及住宅小区进行覆盖，能解决重点商铺和住户弱覆盖，施工相对简单、协调容易。
3.11网络性能提升
(1) 扩展性和健壮性。光纤分布系统除可融合 2G/3G/WLAN 外，4G 引入后增加部分硬件并升级后即可实现其扩展性 ；而传统分布系统均为无源器件，系统相对稳定，而光纤分布系统则多为有源设备，故障点较多，稳定性有待验证。
(2) 设计方案和施工难度。传统分布系统设计上链路预算较复杂，因器件个体差异导致天线口功率有一定误差，施工上同轴电缆重量大，弯曲、布放和穿线不方便，隐蔽性较差，馈线传输有一定功率损耗。光纤分布系统设计过程简单，端到端即插即用，网线和超 5 类线易弯曲、易布放，施工方便，借助宽带名义隐蔽性强，数字信号传输为主，损耗小。
(3) 系统优化与维护。传统分布系统的调整、调试及优化余地较小，往往需要改造；无源器件和馈线使用量较大，会引起互调问题；可监控到设备，器件、馈线、天线无法监控；信源集中供电，RRU 就近引电或远程供电；光纤分布系统远端功率可调，优化调整方便；无源器件和馈线用量少，互调影响小，分布系统各节点均可实时监控；可本地取电,POE 供电，也可采用光电复合缆供电。
3.2大型酒店、高档写字楼双路改造
大型酒店、高档写字楼作为体现各省形象的重要场所，也是各运营商市场发展的价值区域，而且此类场景经常要求建设双路提升用户感知，提升品牌价值和竞争力，也因其物业协调以及施工困难为普遍性。我们通过变频技术，在不改变原有分布的基础上，通过新增或替换为有源合路器、有源双极化天线、直流馈电单元、过流耦合器等少量设备，实现楼宇的双流覆盖。
3.21网络性能提升
为了能满足快速建网的需求，同时改造后的室内覆盖系统实现双极化覆盖，使得下载速率更加平稳，信号衰落减小，抗干扰能力增强。相对于常规双路系统，变频系统下行吞吐量损失在5% 左右，上行吞吐量具有约 10% 的增益，系统可监控性有大幅提升，可以监控到每个天线状态，工程调试简单。
结束语：光纤 / 五类线分布系统（基带拉远）比同轴电缆（馈线）易于布放；远端单元可以直接放装、外接天线；不同级数的扩展单元与远端单元相结合，便于灵活构建较大规模的分布系统，且可以提供较大的容量及较好的数据体验。
参考文献
[1]王映民, 孙韶辉---TD-LTE技术原理与系统设计---2010
[2]汪颖, 程日涛, 张海涛---TD-LTE室内分布系统规划设计思路---2010
论文作者:赵丙强
论文发表刊物:《基层建设》2017年第15期
论文发表时间:2017/10/9
标签：系统论文; 光纤论文; 室内论文; 天线论文; 单元论文; 场景论文; 基带论文; 《基层建设》2017年第15期论文;