林椿皓

摘 要 在移動通信4G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，有源分布系統(tǒng)逐漸成為樓宇室內(nèi)覆蓋的主要建設(shè)手段。在重要的高流量場景，必須采用有源分布系統(tǒng)進(jìn)行覆蓋，滿足高流量和全程可管可控需求。有源分布系統(tǒng)電梯覆蓋存在造價(jià)較高的問題。本文根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，在比較了幾種室分系統(tǒng)覆蓋電梯的優(yōu)缺點(diǎn)基礎(chǔ)上，優(yōu)化總結(jié)出一種有源PRRU設(shè)備+高增益對數(shù)周期天線電梯覆蓋方案，該方案兼顧高容量和低成本的優(yōu)點(diǎn)，是一種有效電梯覆蓋方案。

關(guān)鍵詞 室內(nèi)分布系統(tǒng);深度覆蓋;有源系統(tǒng)

前言

當(dāng)前4G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，有源分布系統(tǒng)逐漸成為樓宇室內(nèi)覆蓋的主要建設(shè)手段。有源分布系統(tǒng)也稱為毫瓦級分布式小基站，由基帶單元（BBU）、擴(kuò)展單元和遠(yuǎn)端單元（pRRU）組成[1]。目前比較成熟的設(shè)備有Lampsite、Qcell和RDS等幾種。組網(wǎng)絡(luò)構(gòu)如圖1所示。

采用有源分布系統(tǒng)覆蓋樓宇并實(shí)現(xiàn)電梯同步覆蓋，存在電梯覆蓋造價(jià)較高的問題。以1部30層電梯為例，如果采用有源遠(yuǎn)端單元PRRU直接安裝于電梯弱電井內(nèi)，外接無源天線，則需要2-4個(gè)PRRU和10副板狀天線，工程造價(jià)相當(dāng)高昂。因此必須探索有源分布系統(tǒng)覆蓋電梯的技術(shù)方案。

1電梯覆蓋方案簡述

電梯的覆蓋技術(shù)方案有：隨廂覆蓋，高增益天線覆蓋，無源分布系統(tǒng)覆蓋和有源分布系統(tǒng)覆蓋幾種技術(shù)方案。

天線隨轎廂覆蓋方案，把無線直放站或放裝型手機(jī)伴侶安裝固定在電梯轎廂頂，通過放大電梯井內(nèi)的無線信號實(shí)現(xiàn)電梯覆蓋。該方案必須保證電梯井內(nèi)存在較強(qiáng)的無線信號，否則必須采用接力方式把室外信號引入到電梯井內(nèi)。電梯隨廂方案最重要的是保證安全，且必須要獲得物業(yè)和電梯公司的同意[2]。

高增益天線覆蓋方案，采用信源+短饋線+高增益天線覆蓋電梯;在電梯井的頂部或底部安裝一副高增益天線覆蓋電梯，其缺點(diǎn)是信號在電梯內(nèi)分布不均勻，隨著電梯轎廂遠(yuǎn)離天線，信號逐漸由強(qiáng)變?nèi)酢?/p>

無源分布系統(tǒng)覆蓋方案，是傳統(tǒng)電梯覆蓋方式。采用耦合主設(shè)備信源信號，在電梯井道布放1/2饋線或7/8饋線，通過無源器件分配功率，每3～4層安裝一副定向天線對電梯進(jìn)行覆蓋。

有源分布系統(tǒng)覆蓋，采用遠(yuǎn)端單元（pRRU）外接定向天線，定向天線在電梯井內(nèi)安裝。每天線覆蓋3層樓，每pRRU帶2～4副小板狀天線。1部30層的電梯，需要3個(gè)pRRU，10副小板裝天線，造價(jià)相當(dāng)高。

2有源室內(nèi)分布系統(tǒng)電梯覆蓋創(chuàng)新

有源分布系統(tǒng)創(chuàng)新方案，采用外置天線有源遠(yuǎn)端單元pRRU，外接高增益窄波速對數(shù)周期天線覆蓋電梯。該方案結(jié)合了有源系統(tǒng)的高帶寬和對數(shù)周期天線高增益窄波速的優(yōu)點(diǎn)。以工程某有源室分站點(diǎn)為例，該站點(diǎn)單梯2部24層電梯，pRRU工作頻段2.1GHz，發(fā)射功率200mw，每個(gè)PRRU劈裂為2路1T1R，每路100mw，對數(shù)周期天線增益11dBi。1臺pRRU及6副對數(shù)周期天線，天線口功率約-12dBm，每天線覆蓋7-8層電梯。根據(jù)鏈路估算，能保證電梯內(nèi)4G覆蓋電平大于-110dBm，滿足覆蓋要求。

創(chuàng)新方案，大大地減少了pRRU設(shè)備和天線，減少了施工集成費(fèi)用。該方案的優(yōu)點(diǎn)是造價(jià)相對較低，無線信號分布較均勻。由于pRRU安裝于地下車庫電梯井外壁，通過饋線進(jìn)入電梯井內(nèi)。PRRU便于維護(hù)，應(yīng)用場景幾乎無限制。

3工程實(shí)踐

某室內(nèi)覆蓋站點(diǎn)，2部24層電梯采用以上有源系統(tǒng)+對數(shù)周期天線創(chuàng)新方案。工程完工后，實(shí)測4G網(wǎng)強(qiáng)行RSRP≥-110dBm且SINR≥3dBm覆蓋區(qū)域達(dá)到100%。4G系統(tǒng)下行吞吐量≥4Mbps和上行吞吐量≥256kbps，覆蓋區(qū)域?yàn)?00%，完全滿足覆蓋目標(biāo)。

幾種方案對比如下：

建設(shè)方案 優(yōu)缺點(diǎn) 造價(jià) 其他

隨廂方案 相對簡單，但存在安全問題 最低 物業(yè)對安全有疑慮

外置pRRU+矩形波束天線 減少PRRU和天線數(shù)量，每部電梯設(shè)置1-2副天線。缺點(diǎn)是場景適應(yīng)性較差，受弱電井位置影響，信號分布不均勻。 較低 物業(yè)對電梯井頂安裝天線有安全疑慮

傳統(tǒng)無源覆蓋方案 方案成熟，業(yè)主抵觸較少。但方案天線數(shù)量多，每3層需設(shè)置1副定向天線。 較高 -

外置PRRU+普通板狀天線 適應(yīng)建筑物分布系統(tǒng)采用有源系統(tǒng)覆蓋場景。其缺點(diǎn)是pRRU使用較多，平均每3-4層設(shè)置1副天線，天線相對多 最高 建筑物弱電井不在電梯隔壁不能實(shí)現(xiàn)該方案

外置PRRU+對數(shù)周期天線 減少PRRU和天線數(shù)量，每7-8層設(shè)置1副天線，每pRRU可以覆蓋50層左右，饋線由地庫進(jìn)入電梯，限制很少，幾乎適應(yīng)所有場景 較低 電梯內(nèi)采用的系統(tǒng)和傳統(tǒng)室分相同，又減少天線數(shù)量，物業(yè)易接受

可見，有源室內(nèi)分布系統(tǒng)電梯覆蓋創(chuàng)新方案，不但滿足覆蓋需求，又降低了造價(jià)，是有源室分系統(tǒng)電梯覆蓋一種有效的覆蓋方案。

4結(jié)束語

本文提出了一種4G網(wǎng)絡(luò)有源分布系統(tǒng)電梯覆蓋創(chuàng)新方案。實(shí)踐證明該方案兼顧了覆蓋和造價(jià)兩方面優(yōu)點(diǎn)，是電梯覆蓋的一種有效方法。該方法限制少，適應(yīng)性強(qiáng)，造價(jià)較低，對采用有源系統(tǒng)進(jìn)行5G室內(nèi)深度覆蓋網(wǎng)絡(luò)建設(shè)也具借鑒意義。

參考文獻(xiàn)

[1] 梁力維，魏廣寧.5G室內(nèi)分布系統(tǒng)解決方案[J]. 移動通信，2019 （12）：71-77.

[2] 彭蔭輝.移動通信無線室內(nèi)分布系統(tǒng)的應(yīng)用與優(yōu)化策略探究[J]. 信息技術(shù)與信息化，2019（11）：121-123.