[何榮高 喬彬]
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新型光纖分布系統(tǒng)的室內(nèi)覆蓋方案應用分析
[何榮高喬彬]
摘要首先提出了兩種光纖分布系統(tǒng)室內(nèi)的覆蓋方案,并對比兩種方案的優(yōu)缺點,同時也與傳統(tǒng)分布系統(tǒng)方案進行對比分析,得出光纖分布系統(tǒng)具有部署靈活、底噪低、可平衡演進和運維成本低等特點,最后選取了兩個工程應用進行分析。
關鍵詞:光纖 分布系統(tǒng) 建設方案 覆蓋
通信熱點
何榮高
重慶郵電大學,通信新技術應用研究所,重慶信科設計有限公司,在讀碩士研究生,主要研究無線網(wǎng)絡規(guī)劃與設計,移動通信新技術的應用。
喬彬
重慶郵電大學,通信新技術應用研究所,在讀碩士研究生,主要研究無線網(wǎng)絡規(guī)劃與設計,移動通信新技術的應用。
隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的高速的發(fā)展,數(shù)據(jù)業(yè)務已經(jīng)成為運營商發(fā)展的重點,據(jù)統(tǒng)計顯示,用戶在室內(nèi)的業(yè)務量占整個網(wǎng)絡業(yè)務超過70%,特別是寫字樓、商務中心、酒店等辦公場所的建設使移動用戶群體迅速增長。
目前傳統(tǒng)型室內(nèi)分布系統(tǒng),如有源分布系統(tǒng)和直放站,有無法克服的缺點,如底噪高、抗干擾能力弱、穩(wěn)定性較差等問題,從而降低網(wǎng)絡質(zhì)量,影響用戶體驗;此外,傳統(tǒng)方式在規(guī)劃設計、施工及維護都面臨不少難題,如井道空間不足,監(jiān)控和排障困難等問題。為了應對用戶日益增長的移動帶寬需求,提高通信質(zhì)量,建設多網(wǎng)絡光纖室內(nèi)分布系統(tǒng)成為提升行業(yè)競爭力的一種重要手段。
光纖室內(nèi)分布系統(tǒng)采用了光纖和微功率技術,以光纖代替銅纜,減少銅線使用,響應了“光進銅退”發(fā)展理念,也降低了電磁干擾和電磁輻射。此外,新型光纖室內(nèi)分布系統(tǒng)具有建設靈活、容量大、支持多系統(tǒng)和維護方便等優(yōu)點,對LTE快速建網(wǎng)、搶奪用戶資源具有重要戰(zhàn)略作用。
2.1基本原理
光纖分布系統(tǒng)主要由近端接入控制單元(或基帶單元)、擴展單元和遠端射頻單元組成[1]。近段接入控制單元(或基帶單元)將2G、3G和LTE信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字光信號,然后通過光纜傳送到擴展單元;擴展單元具有供電模塊,且可以級聯(lián)其它擴展單元,將光信號轉(zhuǎn)換成電信號,實現(xiàn)廣電轉(zhuǎn)換,然后由網(wǎng)線轉(zhuǎn)接到遠端射頻單元;遠端射頻單元可支持多種制式的網(wǎng)絡系統(tǒng),經(jīng)過數(shù)字和射頻處理,實現(xiàn)無線通信2G/3G/LTE和WLAN網(wǎng)絡覆蓋。
多網(wǎng)絡光纖分布系統(tǒng)從信源接入到分布系統(tǒng)末端所有節(jié)點全面監(jiān)控等特點,被廣泛應用于居住高檔小區(qū)、高級寫字樓、機場、體育館和大型賓館酒店等場所。
2.2建設方案
基于以上原理的光纖分布系統(tǒng)有多種建設方案,本文主要考慮以下兩種建設方式:
建設方案1:RRU+光纖分布系統(tǒng)+信號分布系統(tǒng);
建設方案2:BBU+新型光纖分布系統(tǒng)。
(1)建設方案1
該建設方式采用小功率(A1/0.5W,A2/2W)新型光纖分布產(chǎn)品對室分系統(tǒng)進行深度覆蓋。信源端的射頻信號經(jīng)過耦器合到AU,然后通過光纜將信號傳送到EU;EU收到信號后,經(jīng)過光纜將信號傳輸?shù)絉U;RU將信號放大后,然后接入信號分布系統(tǒng)進行室內(nèi)覆蓋。其中,在BBU和AU上有監(jiān)控和管理的設備,對室內(nèi)分布系統(tǒng)進行監(jiān)管。如圖1所示。
圖1 “RRU+光纖分布系統(tǒng)+信號分布系統(tǒng)”方案
(2)建設方案2
“BBU+新型光纖分布系統(tǒng)”建設方式,以某通信廠商設備為例,其解決方案采用的設備主要由基帶單元(BBU)、Rhub和pRRU組成。其中BBU可支持192pRRU;而單Rhub支持4級Rhub級聯(lián),可連接8pRRU;pRRU支持多種制式網(wǎng)絡(包括WLAN),且內(nèi)置天線。
基帶單元BBU將2G/3G/LTE信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字光信號,經(jīng)過光纖傳輸?shù)綌U展單元Rhub;Rhub實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換,由網(wǎng)線傳輸至遠端射頻單元pRRU,經(jīng)過數(shù)字和射頻處理,還原成將2G/3G/LTE信號,經(jīng)由內(nèi)置天線進行室內(nèi)覆蓋,如圖2所示。
圖2 “ BBU+新型光纖分布系統(tǒng)”方案
2.3方案1和方案2對比
方案1的遠端射頻單元需要連接天饋線實現(xiàn)室內(nèi)分布系統(tǒng)的覆蓋,而方案2的pRRU內(nèi)置天線,不需要安裝外接天線便能實現(xiàn)室內(nèi)覆蓋,從而降低對室內(nèi)環(huán)境的影響。
由圖1和圖2可知,方式1需要兩臺監(jiān)控設備,而方案1只需一臺監(jiān)控設備,就網(wǎng)絡的運營與維護而言,方案2的運營和維護要簡單許多,而且投入成本也低。
然而,方案2信號覆蓋均勻性相對方案1稍差,對于室內(nèi)隔斷多且無法入戶安裝的復雜環(huán)境不適用。由于設備廠商未開發(fā)出針對多運營商的多網(wǎng)絡設備,因此無法實現(xiàn)多運營商多網(wǎng)絡室內(nèi)分布系統(tǒng)的建設。
2.4與傳統(tǒng)同軸電纜分布系統(tǒng)對比
(1)結(jié)構和設備
傳統(tǒng)分布系統(tǒng)結(jié)構不合理,節(jié)點多,器件質(zhì)量良莠不齊,合格率低,存在隱患,如表1所示;
光纖分布系統(tǒng)結(jié)構簡單,器件少,而且都是電信級,節(jié)點少,工程易監(jiān)控。
(2)演進能力
表1 傳統(tǒng)室分設備檢測結(jié)果
傳統(tǒng)室內(nèi)分布系統(tǒng)中,單通道方案升級改造成雙通道[2],雖然可以提升網(wǎng)絡速率,但改造存在著很大困難。改造后的雙通道難以平衡上行和下行天線發(fā)射功率,特別是末級天線。若兩通道的信號功率差值大于5dB,則無法達到2×2MIMO效果,導致性能損失接近一倍;
光纖分布系統(tǒng),單一室分系統(tǒng)實現(xiàn)多制式接人、多業(yè)務協(xié)同覆蓋,一次部署,多模平滑演進。
(3)通信服務
傳統(tǒng)直放站系統(tǒng)底噪較高,上行受限,通信服務質(zhì)量受限,無法滿足用戶高數(shù)據(jù)業(yè)務需求,不適合移動寬帶時代;
光纖分布系統(tǒng)抗干擾能力強,系統(tǒng)容量大,單LTE可實現(xiàn)雙流MIMO[3,4],大大提升上下行速率,滿足用戶移動寬帶業(yè)務需求,提高用戶體驗。
表2 光纖分布系統(tǒng)方案與傳統(tǒng)方案對比
(1)應用一
某大型高級酒店,占地近17萬,許多影視歌明星和國家政要下榻酒店,也舉辦過許多國家和國際重要會議,用戶對數(shù)據(jù)服務有著很高的需求。此外,該酒店裝修使用的是隔絕性良好的材料,對于傳統(tǒng)室內(nèi)分布系統(tǒng),不容易隱藏天饋線,影響室內(nèi)美觀,因此需要一種新的解決方案。
通過前文比較,方案2,即“BBU+新型光纖分布系統(tǒng)”解決方案更適合本次工程,該方案具有部署靈活、高速數(shù)據(jù)業(yè)務體驗、端到端的可控可維的特點,滿足用戶要求。在施工過程中,沒有對酒店內(nèi)部進行穿墻打洞,保持了酒店原始整體環(huán)境,未影響室內(nèi)美觀度。交付完成后,經(jīng)檢測可知,LTE上行和下行速率高達110Mbit/s以上。
(2)應用二
某高等學院提出了智慧高校的理念,需對本校內(nèi)的十五棟學生、教師宿舍樓和一棟數(shù)字圖書館實現(xiàn)LTE網(wǎng)絡業(yè)務全覆蓋,以滿足廣大使用LTE用戶的師生可以享受高速的移動寬帶服務需求。
整個工程需在開學前完成施工,由于時間緊急,根據(jù)“BBU+新型光纖分布系統(tǒng)”方案部署靈活簡單的特點,運營商采用該方案,快速完成了該校的需求覆蓋,總部署pRRU300多臺。交付完成后,平均日吸收數(shù)據(jù)業(yè)務流量高達400G以上,承擔了新生入學時短時突發(fā)性的高話務需求,有效地緩解了宏基站的業(yè)務壓力。
光纖分布系統(tǒng)的室內(nèi)覆蓋方案,有效的解決了室內(nèi)弱覆蓋和盲區(qū)問題,同時順應了“光進銅退”的發(fā)展趨勢,降低了銅線使用。光纖分布系統(tǒng)支持MIMO技術,滿足移動寬帶業(yè)務需求,能向用戶提供高容量、高質(zhì)量、節(jié)能環(huán)保的LTE無線網(wǎng)絡。此外,與傳統(tǒng)室內(nèi)分布系統(tǒng)相比,光纖分布系統(tǒng)在設備能耗、運營維護等方面投入成本大大降低。
參考文獻
1韋煒,周峰,陸蓓雋. 基于分布式微微基站的室內(nèi)覆蓋創(chuàng)新解決方案及應用推廣[J]. 電信科學,2015, 12:144-149
2李華. 共建共享的創(chuàng)新光纖分布系統(tǒng)[J]. 移動通信,2015,23:74-79
3董哲; 王月珍; 阮恭勤. LTE光纖分布系統(tǒng)室內(nèi)解決方案[J].電信科學,2014,6-8
4張嶺. 無線光纖分布系統(tǒng)實現(xiàn)室內(nèi)信號覆蓋方案探討[J]. 信息安全與技術,2015,09:82-85
DOI:10.3969/j.issn.1006-6403.2016.04.007
收稿日期:(2016-03-09)