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【摘要】隨著國家經濟的發展,土地資源的緊缺,高層建筑越來越多,這對移動通信網絡的要求提高,部分網絡無法滿足高層建筑的需求,因此,必須要做好高層室內無線通信網絡分布系統設計。本文首先概述了網絡室內分布的種類和特性,之后分析了高層室內無線通信網絡分布系統的關鍵技術,給出了分布系統案設計方案與流程,旨在為高層提供更好的室內通信環境。
前言
隨著移動網絡的發展,網絡覆蓋范圍增大,通過采用光纖直放站、高速電梯、干線放大器等,對于室內無線通訊網絡的優化效果并不明顯,隨著城市大量高層建筑的增加,一定程度上干擾了無線網絡的覆蓋效果。據統計,當前70%的業務量發生在室內,室內分布系統的重要性不斷突出。
1網絡室內分布的種類和特性
按照信號源進行劃分,網絡室內分布系統可分為直放站室內分布系統和蜂窩室內分布系統。前者具有安裝過程便捷、成本低、可快速解決不穩定網絡信號和盲足的問題,缺點是信號質量下降,容易影響到其它基站。后者較為穩定、信號質量好,但是施工時間長、投資成本高,還要另外設置通信線路。按照設備來劃分,可分為無源和有源兩種,無源指的是由無源部件組合而成,其利用功分器、耦合器、線路衰耗傳送信號,信號的強度與覆蓋能力不同,具有一定的安全性,通信質量穩定,后期維護工作容易開展。有源系統的信號在經過各環節傳輸后會被放大器增強,然后發出,有效提升信號的強度和覆蓋能力,但是在實際操作中存在較多問題,故障發生率高,與無源系統比,穩定性也差。按照線路材料來劃分,可以劃分為同軸電纜系統、光纖電纜系統、泄露電纜系統,同軸電纜使用最為普遍,主要是功能穩定、價格低、性價比高,但是對信號的消耗大,需要利用干線放大器增強信號。光纖電纜線不使用干線放大器也可進行良好的信號傳輸,對信號的損耗小,傳輸質量好,但是光電轉換器得成本高,適合在正規大型場所鋪設。泄露電纜系統可不安裝天線,該系統鋪設便捷,對硬件方面的要求高,可解決電梯中通信盲區問題,較適合在電梯中安裝。
2高層室內無線通信網絡分布系統關鍵技術
隨著城市發展的不斷加速,高層建筑猶如雨后春筍般拔地而起,為城市增添了時尚感的同時,也為室內移動通信網絡的覆蓋帶來困擾,室內無線通信網絡分布系統成為當前網絡建設的難點與重點,該系統可以解決高層室內建筑的網絡覆蓋與容量問題。
2.1智能天線技術
該技術主要利用波束賦形技術,波速具有一定的高增益、方向性和對立性,該技術主要應用于TD-SCDMA系統,可提高無線網絡在小區的覆蓋范圍,適當消除無線網路用戶間的干擾,增加系統消耗。
2.2上行同步技術
該技術是依據相應算法實現上行同步,網絡通過向系統終端發送SS命令,確保在TD-SCDMA系統中具備l/8chip以上同步精度。
2.3多用戶聯合檢測技術
該技術通過對強信號狀態下的信號進行比較,最大限度降低系統的控制需求,消除由平均功率帶來的功率波動。2.4同步碼分多址接力切換技術該技術應用了智能天線技術,在TD-SCDMA系統中的MS機時刻,可以清晰的得到MS信息位置,進而可以在頻狀態和異頻狀態。
2.5軟件無線電技術
該技術通過現代處理信號理論的應用,實現軟件的功能,為發展手機和基站模塊化、系統化的結構提供支持。
3高層室內無線通信網絡分布系統優化措施
一般在室內信號不穩定的環境中,信號源采用微蜂窩較好,用蜂窩作通信源可保證網絡的使用質量。在地鐵、隧道等密閉的室內空間,通過在室內直放站作為信號的媒介,在繁忙通信時段,為實現通信信號的分流安裝蜂窩室內分布系統,增強通信質量。在通信較少區域,采用同軸電纜傳輸,可以在保證信號覆蓋質量的同時節約成本。在政府部門等高規格的室內,選蜂窩基站為信號源,采用光纖室內分布,實現網絡通信質量的最優化。
4高層室內無線通信網絡分布系統案設計方案通過上述比較和分析
本設計主要使用的信源就是遠程射頻模塊(RRU)和室內基帶處理單元(BBU),基站是基帶拉遠型,分布系統主要使用的就是射頻有源分布方式。這種該基站可應用在眾多場景中,相比較于以往的信源,存在易構成、分散分布功率、組網靈活的特點,比較適合應用在室內覆蓋網絡系統中,基于此,一個BBU機房可同時支撐眾多RRU,該設計可以具備多通道,在覆蓋室內大型場館的時候具有一定作用,大型場館一般都具有各種層板,存在墻壁,并且不同用戶之間還具有一定的分割空間,以此需要建立特性的網絡覆蓋方案。(1)BBU利用Abis接口可連接基站控制器(BSC),用來管理和控制BBU,通過對接口業務和信號命令的適當處理,利用CMPT基站控制器基帶子系統(BSS),提供一定的接入信號系統到FE/T1,方便BSC設備的合理連接。(2)RRU和BBU共同構成基站,BBU用來傳輸、處理、控制基帶,RRU用來達到射頻目的,二者通過CRPI接口進行光纖傳輸IQ數據和OAM命令的傳輸,實現BBU編碼、測量、解碼、功率控制、上報、調制解調,同時還可以同步提供RRU。(3)天饋系統通訊基礎是無線電波和MS,RRU可以采用饋線連接天饋系統,進而實現室內分布網絡系統的完整性。同軸電纜是傳統高層室內分布系統主要采用的傳輸介質,本設計采用同軸電纜和光纖傳輸有機結合的方式,利用光纖使RRU和BBU連接,通過同軸電纜連接RRU和天饋系統,有效的降低了傳輸損耗。本設計擁有靈活的容量配置,根據容量需求情況,在不改變室內分布和RRU的前提下,合理配置BBU,實現載波的擴容,一般可以由1/6載波擴容到3載波。從下行方向來看,基站可控制用戶信號通過制定的通道發射出去,有效降低通道上用戶之間的相互干擾。從上行方向來看,最近距離的通道可接收用戶手機信號,通過光纖傳到基站,也可以使不同用戶間的干擾降低。近距離RRU通道接受MS信號,通過光纖介質輸送到基站,同樣可以降低用戶之間的干擾。由于TDSCDMA系統采用了智能天線技術,進而會出現饋線過多的問題,為減少過多饋線,降低施工難度,可以使用RRU和BBU結果的NodeB系統。上述設計具有以下優點:①為實現空間隔離度,可運用多通道計算方式,以有效降低人為干擾,可實現覆蓋區域和容量的獨立劃分和規劃;②可實現共享基帶容量的目的,最大限度降低依賴開放的程度;③RRU布置靈活方便,光纖的損失降低;④有效降低施工難度大、負責饋線的問題;⑤具有十分靈活并且方便的組網形式,分離RRU和BBU的時候,可以有效解決電源、機房問題。但是實際情況下,以上方案還存在不足,表現為需要采用光電轉換光纖材料損耗量大,在安裝下載時容易使用錯包裹光纖。
5高層室內無線通信網絡分布設計流程
設計流程可分為六個部分,包括勘查現場、分析現場數據、確定覆蓋范圍和場強、選定外泄信號、選型覆蓋模型、設計方案。在高層室內引入移動信號,通過發射信號為高層室內提供穩定信號。
6結束語
綜上所述,高層建筑對無線網絡覆蓋產生影響,針對這一問題,需要對高層室內無線通信網絡分布系統進行分析,設計TD-SCDMA系統,特殊的室內覆蓋TD系統,建立RRU+BBU基站,降低對網絡的干擾和網絡的建設成本,在設計中,應充分分析室內與室外環境,才能提高室內無線網絡的傳輸效果。
參考文獻
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作者:鄒慶潮 單位:廣西通信規劃設計咨詢有限公司