黃毅等
1 引言
在工信部和國資委聯(lián)合發(fā)布的《關(guān)于2014年推進電信基礎(chǔ)設(shè)施共建共享的實施意見》(工信部聯(lián)通[2014]87號)中,明確了共建共享的4大類重點場所和2類建設(shè)領(lǐng)域,其中4大類重點場所明確了大型場館、新建住宅小區(qū)、新建多業(yè)主共同使用的商住樓、政府辦公樓、商務(wù)樓宇需要重點推進共建共享工作,要求2014年分布系統(tǒng)共建率不低于35%、共享率不低于45%。隨著文件的發(fā)布,將進一步推動室內(nèi)分布共建共享工作,采用共建共享模式進行室分建設(shè),可以有效地降低投資和運維成本,提高資源利用率。
在室內(nèi)分布系統(tǒng)共建共享建設(shè)中,多系統(tǒng)合路方案的實現(xiàn)是推進室內(nèi)分布系統(tǒng)共建共享工作的基礎(chǔ),后期的網(wǎng)絡(luò)維護管理是網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定運行的重要保障。本文將重點研究室內(nèi)分布系統(tǒng)共建共享的技術(shù)實現(xiàn)方案,并在此基礎(chǔ)上給出室內(nèi)分布系統(tǒng)共建共享建設(shè)模式下的網(wǎng)絡(luò)維護管理建議。
2 室內(nèi)分布系統(tǒng)構(gòu)成
分布系統(tǒng)可以分為無源分布系統(tǒng)、有源分布系統(tǒng)和混合分布系統(tǒng)這3種形式,具體如下:
(1)無源分布系統(tǒng)是通過無源器件進行分路,由饋線將無線信號傳輸?shù)礁鞲采w單元上,從而實現(xiàn)無線信號在室內(nèi)的均勻分布。
無源系統(tǒng)主要由分路器、合路器、功分器、耦合器、饋線和天線等構(gòu)成。由于無源系統(tǒng)沒有有源設(shè)備,因此具有故障率低、運行可靠性高、維護量較少等優(yōu)點。但因無線信號在饋線及各無源器件中傳輸時會產(chǎn)生損耗,且無法得到補償,所以無源分布系統(tǒng)的覆蓋范圍受信源輸出功率的影響較大。當信源輸出功率較大時,無源分布系統(tǒng)可以實現(xiàn)大型建筑物內(nèi)的良好覆蓋;當信源輸出功率較小時,無源系統(tǒng)主要應(yīng)用于小型建筑物的室內(nèi)覆蓋。
(2)有源分布系統(tǒng)是通過增加功率放大器等有源設(shè)備,使信號經(jīng)過放大器設(shè)備,使衰減可以得到補償,從而保障信號強度,滿足覆蓋質(zhì)量要求。
有源系統(tǒng)主要由干線放大器、功分器、耦合器、饋線和天線組成。有源系統(tǒng)中的有源設(shè)備可以有效補償信號在傳輸過程中的衰減,從而使覆蓋范圍得到延伸,實現(xiàn)各種大中型建筑物室內(nèi)的良好覆蓋。
(3)混合分布系統(tǒng)是同時采用無源系統(tǒng)和有源系統(tǒng)的部分器件的信號分布系統(tǒng)。
3 室內(nèi)分布系統(tǒng)共建共享技術(shù)方案
3.1 分布系統(tǒng)共建共享
多系統(tǒng)干擾隔離問題
(1)系統(tǒng)間干擾的分類
通信系統(tǒng)間的干擾主要由系統(tǒng)內(nèi)干擾、系統(tǒng)間干擾以及系統(tǒng)外干擾組成。對于通信系統(tǒng)間的干擾,從最基本來看,是由于發(fā)射機和接收機的非完美性造成的。系統(tǒng)間干擾類型主要有雜散干擾、互調(diào)干擾和阻塞干擾等。
在工程設(shè)計中,應(yīng)充分考慮到不同通信制式系統(tǒng)間或不同電信業(yè)務(wù)經(jīng)營者之間相鄰或相近頻段的干擾協(xié)調(diào),除考慮必要的保護頻帶外,室內(nèi)分布系統(tǒng)設(shè)計中還應(yīng)考慮各系統(tǒng)天線間的空間隔離、增加濾波器等方法滿足隔離度要求。
合路的各系統(tǒng)間存在的干擾類型主要如下:
◆同頻、鄰頻干擾。
◆下行信號間的互調(diào)干擾。
◆下行信號對上行信號的互調(diào)干擾。
◆下行信號間的雜散干擾。
◆下行信號對上行信號的雜散干擾。
◆阻塞干擾:單一系統(tǒng)上行信號的阻塞干擾;系統(tǒng)間的阻塞干擾;對接收機的阻塞干擾。
在進行無線室內(nèi)覆蓋多系統(tǒng)合路設(shè)計時,應(yīng)對合路的所有系統(tǒng)之間可能存在的上述干擾值進行分析計算,并根據(jù)計算結(jié)果提出各系統(tǒng)間合路所需的隔離度,即合路器的端口隔離度要求。
(2)系統(tǒng)間干擾隔離度計算
根據(jù)相關(guān)標準、規(guī)范要求,對系統(tǒng)間的雜散、阻塞、互調(diào)干擾進行計算和綜合分析,在室內(nèi)分布系統(tǒng)共建共享中,系統(tǒng)間需要滿足的隔離度要求如表1所示。
3.2 分布系統(tǒng)共建共享實現(xiàn)方式
(1)多系統(tǒng)合路平臺
采用POI(Point of Interface,多系統(tǒng)合路平臺)進行室內(nèi)分布系統(tǒng)建設(shè),系統(tǒng)上下行可以采用收發(fā)合纜或收發(fā)分纜方式。這2種方式在實際網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中可以根據(jù)需要,并結(jié)合覆蓋場景的實際特點靈活采用。
◆收發(fā)合纜方式
多家通信運營企業(yè)接入的系統(tǒng)較少時,可以采用此方式。主要采用POI或合路器,根據(jù)信號的特性,采用一級、二級、三級合路方式,將信號合路后由一路分布系統(tǒng)進行覆蓋。特點是投資小、抗干擾能力弱。多系統(tǒng)收發(fā)合纜原理圖如圖1所示:
圖1 多系統(tǒng)收發(fā)合纜原理圖
◆收發(fā)分纜方式
多運營商在共用室內(nèi)分布系統(tǒng)時,若采用收發(fā)合纜方式,不同的頻率組合可能會產(chǎn)生互調(diào)干擾,因此在存在互調(diào)干擾的情況下,需采用收發(fā)分纜方式進行組網(wǎng)。
收發(fā)分纜方式是將各制式系統(tǒng)的上、下行信號分為兩套分布系統(tǒng)建設(shè),可以有效減少系統(tǒng)間產(chǎn)生的雜散和阻塞干擾問題。對于時分雙工系統(tǒng),選擇其中一套進行合路。特點是投資較大、抗干擾能力強。多系統(tǒng)收發(fā)分纜原理圖如圖2所示。
(2)光纖分布系統(tǒng)
光纖分布系統(tǒng)可實現(xiàn)多制式多業(yè)務(wù)共同接入,通過采用大容量光纖和千兆網(wǎng)線,降低數(shù)字信號傳輸損耗。系統(tǒng)主要由信源、主單元、擴展單元、遠端單元和天線組成。在實際系統(tǒng)中,根據(jù)光纖中傳輸信號的類型,又可以分為數(shù)字光纖分布系統(tǒng)和模擬光纖分布系統(tǒng)。光纖分布系統(tǒng)架構(gòu)圖如圖3所示。
(3)LTE分布系統(tǒng)建設(shè)方案
國際上LTE已經(jīng)商用多年,而國內(nèi)TD-LTE于2013年12月正式商用。由于LTE系統(tǒng)采用OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,正交頻分復(fù)用)、MIMO(Multiple-Input Multiple-Output,多輸入多輸出)等關(guān)鍵技術(shù),具有速率高、時延低等特點,適合于承載高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),而高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)多發(fā)生在室內(nèi)環(huán)境,因此室內(nèi)分布系統(tǒng)是LTE網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的一個重點。對于LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)建設(shè)方案,一般有單路和雙路這2種建設(shè)方案。
◆雙路建設(shè)方案
室內(nèi)分布系統(tǒng)共建共享建設(shè)模式一般適用于新建室內(nèi)分布系統(tǒng)的建設(shè),而已經(jīng)存在的分布系統(tǒng)并不適合進行共建共享改造。因此,對于LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)中的雙路建設(shè),兩路都需要新建。在工程實施過程中,需要將LTE BBU(Building Base band Unit,基帶處理單元)信號通過光纖連接到RRU(Radio Remote Unit,射頻拉遠模塊),再將RRU出來的信號分成兩路(PATH1和PATH2):一路與多運營商共同建設(shè)的2G、3G分布系統(tǒng)進行合路;另一路需要單獨建設(shè),從而實現(xiàn)LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)雙路建設(shè)方案。LTE雙路建設(shè)方案如圖4所示:
圖4 LTE雙路建設(shè)方案
◆單路建設(shè)方案
LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)的單路建設(shè)方案相對雙路方案更簡單。在工程實施過程中,需要使用合路設(shè)備,將LTE RRU信號與多運營商共同建設(shè)的2G、3G、WLAN等信號進行合路,從而實現(xiàn)LTE網(wǎng)絡(luò)單路建設(shè)方案。
由于LTE雙路建設(shè)方案可以有效提高TD-LTE承載能力,提升用戶感知,因此建議在施工條件許可的情況下,LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)建設(shè)盡量采用雙流及雙通道的建設(shè)模式。
4 室內(nèi)分布系統(tǒng)共建共享維護管理
4.1 維護原則
在共建共享模式下,室內(nèi)分布系統(tǒng)涉及的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)較多,某張網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的改變可能會影響其他網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量變化,故網(wǎng)絡(luò)維護的重點是保障多套系統(tǒng)互不干擾、穩(wěn)定運行。因此,運營商在進行系統(tǒng)維護時應(yīng)當遵循以下原則:
(1)多運營商共建室內(nèi)分布系統(tǒng)經(jīng)建設(shè)方共同驗收合格后,相關(guān)運營商不得隨意改變各自室內(nèi)分布系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù),如需改動,則要提前通知共建共享方,經(jīng)方案評估后才可以施工調(diào)整。
(2)各運營商在共建共享室內(nèi)分布系統(tǒng)時,必須按照國家法律法規(guī)要求確保不干擾其他運營商設(shè)備的正常運行,如出現(xiàn)干擾,則干擾方必須采取適當措施按要求進行及時解決。
4.2 維護分工
室內(nèi)分布系統(tǒng)的后期維護主要包括2個部分:信源和分布系統(tǒng)。對于信源部分的維護,由于是各運營商獨立建設(shè)的,因此其維護工作也相應(yīng)的由各運營商負責(zé);對于分布系統(tǒng)部分,由于采用的是共建共享模式,因此其維護模式與信源有所區(qū)別,目前可采用以下方式進行維護:
(1)經(jīng)過各運營商協(xié)商,委托其中一家運營商進行分布系統(tǒng)的統(tǒng)一維護,其他方分攤維護成本。
(2)各運營商共同委托第三方統(tǒng)一進行維護。
在共建共享建設(shè)模式下,室內(nèi)分布系統(tǒng)幾乎包含了目前現(xiàn)網(wǎng)所有制式的系統(tǒng),其復(fù)雜度較高,同時對網(wǎng)絡(luò)維護要求也相應(yīng)提高??紤]到各運營商只是對自身運營的系統(tǒng)較為熟悉,而對其他運營商的系統(tǒng)熟悉程度較低,在日常維護上有一定困難,因此建議采用方式(2),即由各運營商共同委托一家專業(yè)的第三方機構(gòu)進行分布系統(tǒng)的整體維護和優(yōu)化。
5 結(jié)束語
室內(nèi)覆蓋是目前和未來運營商網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的重點,而室內(nèi)分布系統(tǒng)是解決室內(nèi)覆蓋的重要手段。提倡和推進室內(nèi)分布系統(tǒng)共建共享工作,將有利于降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本,提高資源利用率。本文重點研究了室內(nèi)分布系統(tǒng)共建共享的技術(shù)實現(xiàn)方案,并在此基礎(chǔ)上給出室內(nèi)分布系統(tǒng)共建共享建設(shè)模式下的網(wǎng)絡(luò)維護管理建議,為未來的大規(guī)模室內(nèi)分布系統(tǒng)共建共享工作的推進建設(shè)提供了建設(shè)和管理上的參考。
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