機場無線通信系統建設謀求共網方式LTE納入考量

成都雙流國際機場 | 陳清華 謝鑫

江蘇省郵電規劃設計院有限責任公司 | 畢丹宏

近年來成都雙流國際機場的客流量日益增加，新建的候機樓可滿足客流容量為3800萬人次，其語音和數據業務需求將大幅增加。候機樓內的無線網絡覆蓋，需要充分考慮現有的語音業務和數據業務數量和種類，又需要有前瞻性，對遠期的網絡規劃做出合理提前布局。

為保證機場的服務質量，網絡需要提供良好的通話質量和數據業務體驗度。據悉，成都可能成為國內TD-LTE實驗網建設的城市。考慮到各個系統的傳輸能力，在網絡的建設和優化時，機場網絡需要考慮到TD-SCDMA、WCDMA、CDMA、HSDPA、WLAN等制式。同時，還需提前考慮LTE引入等因素對分布結構的影響，避免后期頻繁改動。

航站樓室內無線網共建需求

機場航站樓內的網絡是典型的室內分布系統。新航站樓分為地下兩層，地上5層(含夾層)。航站樓建筑結構復雜，有電梯井、地下室、電子設備機房等；裝修過程大量使用金屬，諸多原因導致出現許多無線信號弱點和盲點。這樣會導致室內分布系統分區多，分區間干擾控制難度大。因此，需要制定完備的方案，保障無線信號的全面有效覆蓋。

國內已經有很多無線通信系統的建設，實現了通信設施設備的共建共享，例如：昆明機場航站樓的室內覆蓋系統，上海世博會期間三大運營商的網絡建設等。共用資源包括：鐵塔、桿路、基站、傳輸路線等。因此，建設多網共用設備和線路的室內分布系統，是一個實際而很有價值的選擇。

圖1 多系統共網建設示意圖

室內分布系統共網建設的示意圖如圖1所示。圖中的多家運營商擁有自己不同的基站設備，通過POI(Point of Interface)設備將多系統的信號合路，引入統一的天饋分布系統進行傳輸。其中POI適用于合路系統多于3個的情況，POI能夠較好地抑制多系統間的交調。為保持信號足夠的功率，各運營商擁有各自的干放設備。不同運營商通過各自的天線進行放大，完成無線信號的覆蓋。實際中，不同運營商的設備共建共享可能有不同組合。

由于航站樓的結構復雜，業務量按機場功能區的不同呈點狀分布，候機大廳、VIP候機廳等業務熱點區域需求量極大。為滿足網絡的無縫覆蓋，需要對整個航站樓內進行區域劃分，采取分區覆蓋方式。合理劃分小區，滿足高業務量及點狀分布特征的需求，并盡量減少小區間的干擾。

首先，根據不同區域的功能及不同用戶的具體要求，測量和分析不同分區的信號功率需求；然后結合不同分區的空間特點，選擇合適的天線形式，確定天線的物理位置、數量。實際中考慮采用“多天線小功率”原則，即采用較低功率的天線，進行小區域覆蓋。這樣在布網后能靈活調整功率，滿足不同功率需求。

為迅速組網和靈活覆蓋，也可以采用射頻拉遠技術，即 BBU (基帶部分)+ RRU (射頻部分)結構。兩個設備之間采用光纖傳輸信號，這種方案信號在傳輸過程損耗低，不泄露，不易受電磁波干擾。RRU拉遠適用于大面積、復雜區域的室內覆蓋。

室內共網建設和優化關鍵

新建航站樓室內分布系統的建設和優化，需要統籌考慮多家運營商，保證各種制式網絡的信號質量，將網絡間的干擾降低到合理水平。對于共址建設的系統，需要根據系統參數，具體計算分析二者之間的相互干擾。

WLAN和TD-LTE技術的頻譜帶寬比 GSM和TD-SCDMA寬很多，而且它的頻譜利用率提高到很多。從這個角度講，WLAN和TD-LTE更適合承擔高速數據業務，適合于后期航站樓內的業務需求。這里對WLAN和TD-LTE的室內共網建設進行分析。

使用多頻合路器（POI）實現多個移動/無線系統共用同一分布系統。當WLAN系統與其他系統合路組網時，優選的組網方式是WLAN在末端饋入網絡。例如當GSM、TS-SCDMA、TD-LTE與WLAN共網建設時，合路方案如圖2所示。WLAN信號通過多頻合路器，將射頻信號直接饋入TD-LTE室內信號分布系統，實現射頻信號共用天饋傳輸。

圖2 多系統合路組網示意圖

國家無線電管理委員會對2.4GHz頻段設備的功率限制，使得AP最大輸出功率一般為100mw(20dBm)。由于AP發射功率有限，在天饋系統中經過層層分支后，信號到達末端時可能功率不足。為了使單個AP的信號覆蓋更大區域，需要使用WLAN功率放大器，將AP信號放大。

不同廠商的合路器指標之間存在一定的差異性。因此，室內覆蓋系統進行WLAN和TD-LTE共網覆蓋時，可能會出現系統間耦合損耗達不到共存標準的情況。此時，需要在WLAN信號和TD-LTE信號接入室內覆蓋系統前增加濾波器，以降低WLAN設備在2.3G~2.4GHz頻段上的泄漏，以及降低TD-LTE設備在2.4GHz以上的帶外泄漏，從而滿足共存要求。

為了使兩種無線通信系統合理共存，還需要綜合使用頻譜隔離、站點隔離、天線隔離、外置濾波器等綜合措施，在現場加以解決。

測試表明，TD-LTE(E頻段)和WLAN共室內分布系統組網時，需要滿足最小耦合損耗(MCL)為86dB；采用末端合路饋入方式時，對合路器隔離度要求為70dB，室內分布天線水平距離至少為1m。實現LTE與WLAN共室內覆蓋系統，需要預留約20~30MHz保護帶。并且從頻率上看，TD-LTE和WLAN系統信號頻譜有至少30M的隔離，滿足共室覆蓋要求。

機場航站樓客流量大，對數據業務需求高，需要建設支持高速率業務的通信網絡。航站樓內樓宇資源有限，對不同通信系統的進行共網建設，可以減少空間占用；同時，可節約線路、傳輸設備的成本開銷。

值得注意的是，建設方還需要通過技術分析和合理布網，使網間干擾在合理范圍內，從而實現不同系統對資源的共建共享。