室內(nèi)分布系統(tǒng)共建共享建設(shè)及維護(hù)管理策略研究

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(jìn)電信基礎(chǔ)設(shè)施共建共享的實(shí)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(diǎn)場所和2類建設(shè)領(lǐng)域，其中4大類重點(diǎn)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(diǎn)推進(jìn)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(jìn)一步推動室內(nèi)分布共建共享工作，采用共建共享模式進(jìn)行室分建設(shè)，可以有效地降低投資和運(yùn)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(shí)現(xiàn)是推進(jìn)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(hù)管理是網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定運(yùn)行的重要保障。本文將重點(diǎn)研究室內(nèi)分布系統(tǒng)共建共享的技術(shù)實(shí)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(hù)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(jìn)行分路，由饋線將無線信號傳輸?shù)礁鞲采w單元上，從而實(shí)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(yùn)行可靠性高、維護(hù)量較少等優(yōu)點(diǎn)。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(bǔ)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(dāng)信源輸出功率較大時，無源分布系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)大型建筑物內(nèi)的良好覆蓋；當(dāng)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(bǔ)償，從而保障信號強(qiáng)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(bǔ)償信號在傳輸過程中的衰減，從而使覆蓋范圍得到延伸，實(shí)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(jī)和接收機(jī)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(hù)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(jī)的阻塞干擾。

在進(jìn)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(jìn)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(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范要求，對系統(tǒng)間的雜散、阻塞、互調(diào)干擾進(jìn)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(shí)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(jìn)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(shí)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(shí)際特點(diǎn)靈活采用。

◆收發(fā)合纜方式

多家通信運(yùn)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(jìn)行覆蓋。特點(diǎn)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(yùn)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(jìn)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(jìn)行合路。特點(diǎn)是投資較大、抗干擾能力強(qiáng)。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(shí)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(kuò)展單元、遠(yuǎn)端單元和天線組成。在實(shí)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(diǎn)，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(diǎn)。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(jìn)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(shí)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(yuǎn)模塊），再將RRU出來的信號分成兩路（PATH1和PATH2）：一路與多運(yùn)營商共同建設(shè)的2G、3G分布系統(tǒng)進(jìn)行合路；另一路需要單獨(dú)建設(shè)，從而實(shí)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(shí)施過程中，需要使用合路設(shè)備，將LTE RRU信號與多運(yùn)營商共同建設(shè)的2G、3G、WLAN等信號進(jìn)行合路，從而實(shí)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(hù)管理

4.1 維護(hù)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(hù)的重點(diǎn)是保障多套系統(tǒng)互不干擾、穩(wěn)定運(yùn)行。因此，運(yùn)營商在進(jìn)行系統(tǒng)維護(hù)時應(yīng)當(dāng)遵循以下原則：

（1）多運(yùn)營商共建室內(nèi)分布系統(tǒng)經(jīng)建設(shè)方共同驗(yàn)收合格后，相關(guān)運(yùn)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(yùn)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(yùn)營商設(shè)備的正常運(yùn)行，如出現(xiàn)干擾，則干擾方必須采取適當(dāng)措施按要求進(jìn)行及時解決。

4.2 維護(hù)分工

室內(nèi)分布系統(tǒng)的后期維護(hù)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(hù)，由于是各運(yùn)營商獨(dú)立建設(shè)的，因此其維護(hù)工作也相應(yīng)的由各運(yùn)營商負(fù)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(hù)模式與信源有所區(qū)別，目前可采用以下方式進(jìn)行維護(hù)：

（1）經(jīng)過各運(yùn)營商協(xié)商，委托其中一家運(yùn)營商進(jìn)行分布系統(tǒng)的統(tǒng)一維護(hù)，其他方分?jǐn)偩S護(hù)成本。

（2）各運(yùn)營商共同委托第三方統(tǒng)一進(jìn)行維護(hù)。

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(hù)要求也相應(yīng)提高。考慮到各運(yùn)營商只是對自身運(yùn)營的系統(tǒng)較為熟悉，而對其他運(yùn)營商的系統(tǒng)熟悉程度較低，在日常維護(hù)上有一定困難，因此建議采用方式（2），即由各運(yùn)營商共同委托一家專業(yè)的第三方機(jī)構(gòu)進(jìn)行分布系統(tǒng)的整體維護(hù)和優(yōu)化。

5 結(jié)束語

室內(nèi)覆蓋是目前和未來運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的重點(diǎn)，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(jìn)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(diǎn)研究了室內(nèi)分布系統(tǒng)共建共享的技術(shù)實(shí)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(hù)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(jìn)建設(shè)提供了建設(shè)和管理上的參考。

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