五类线中频拉远解决室内覆盖的应用探讨

吕战锋等

【摘要】 文章针对传统同轴分布系统无法进驻大楼的困境，提出了将五类线中频拉远分布系统应用于室内覆盖的可行性，并通过实践案例给出评估分析，收获了良好的工程进度、覆盖效果，具有较高的推广价值。

【关键词】 室内覆盖 同轴分布 五类线 中频拉远 分布系统一、前言

在日常网络优化过程中，75%以上的投诉来自室内，而这其中大量的投诉集中于城区大中型建筑物室内，进一步通过对星级酒店、CBD、大中型商业设施等典型建筑物进行测试后发现，大中型建筑物内部的有效覆盖率相对偏低，因此如何解决建筑物室内覆盖成为一个迫切的问题。

二、建筑物室内覆盖的困境

大中型建筑物以其一定知名度、较高的人流密度容纳大量的人员，这部分人往往是通信的主体，产生大量的通信需求。此建筑物因为楼体较高、墙体较厚、装修较复杂等原因，室外站无线信号较难穿透，普遍存在信号差的情况。而通过室外覆盖、传统同轴分布系统等无法实施时，如何快速有效的改善建筑物室内覆盖成为一个难题。

2.1 室外宏站覆盖的困难

大中型建筑物话务量较大，一般需要建室外宏站来吸收话务。一方面，此建筑物区域位于城区的黄金地段，建筑物密集，物业选址困难。另一方面，一般高档建筑物的高度较高，即使室外基站能建起来，由于城区室外基站高度一般在35米左右，11层以上的高层覆盖效果很不理想。实测表明，30米以上高层信号杂乱，易出现乒乓效应、导频污染等问题。

2.2 传统同轴室内分布的困难

现阶段解决室内覆盖的主要方法是采用同轴分布系统，但这一方案在实施中易遭遇到物业的阻力。由于馈线走线需要走线井、过线孔、走线架等配套，然而并非所有建筑物都具备此配套设施，且馈线走线需要对原有装修进行二次拆装、打孔等操作，这些因素易造成业主的烦感，导致传统同轴分布系统无法建设。

2.3 多点分布的受限

对于传统同轴分布系统无法建设的站点，用光纤分布将信号传输至周边楼顶，经数字直放站恢复成射频信号后，通过设置不同角度的天线覆盖大楼各面。由于每个接入点的覆盖范围有限，整个大楼需要很多接入点，这就演化成大楼周边多点的分布。每个接入点都需要谈物业接电，难度依然很高，且各点协谈进度不一会将工期大大延长。再加上采用光纤直放站及管道光纤造价极高，很难推广。

以上三种方案实施的突出矛盾在于物业协调困难。需要寻找一种新的分布覆盖方式，使业主易接受、物业协调难度低、布网实施速度快，从而能够快速地推广实施以解决建筑物内的覆盖。由于现有建筑网线资源丰富，借用网线对纵深区域进行室内覆盖，方案不影响用户原有上网等应用，即利旧五类线中频拉远是一种快速有效的室内覆盖解决方式。

三、无类线中频拉远系统介绍

3.1 五类线中频拉远技术原理

五类线中频拉远为一种有源分布，信源信号传输至接入点后，将射频转成中频信号，分配后在网线上传送至用户需要的地方，再将中频信号转成射频信号接天线辐射出来，如图1所示：

与直放站原理相似，在信源信号传输至接入点时，既可用光纤链路（光纤直放站），也可用无线链路（射频直放站）。区别在于用户端进行信号的分配传输时，采用了五类线介质，因此需要将信号变换成中频信号，在远端再变换回来，多了远端单元RU。RU一般采用远供，输出功率可达23dBm，拉远距离可超过200m，噪声系数小于6dB；采用自适应增益控制，以维持输出恒定。

扩展单元CU在进行信号分配时，采用类似HUB的结构，有多个端口，每个端口经过网线与一个RU相连。CU模块内部有四个组成部分：电源模块、监控模块、变频模块及转接部分。

RU模块是一个连接CU模块的有源收发信机，用工业标准的Cat-5/6屏蔽双绞线连接RU模块和CU模块在其间传输的有中频（70MHZ和115MHZ） 信号、配置信息和给RU模块的电源。

3.2 五类线分布的组网结构

在室内覆盖中应用五类线中频拉远分布系统，建议采用光纤传输信源信号，组网结构如图2所示：

OCU分布在不同的接入点，OCU下还可串联同样的扩展单元CU，类似于HUB级联，以便可以连接更多的RU。每个OCU/CU有8个端口，可接8个RU。整个网路结构为一种多节点星形组网。

3.3 五类线分布的特点

由于五类线分布采用近端、远端扩展、远端单元三级结构，且采用五类线进行信号的分配传输以及星形组网结构，故技术上具有以下特点：

1、物业简单，用户接受，租金低。现有楼宇，例如酒店及写字楼网线资源丰富，可借用网线对纵深区域进行室内覆盖。且CU出来的五类线和原有网线合路，利用原有网线传送到对应客房，此方案不影响用户原有上网等应用，可快速解决问题。如图3所示：

这样物业非常简单，且天线所引设备不外接电源，避免引发辐射担忧，五类线布线用户也较易接受，入驻成功率高。

2、前反向链路更易平衡。由于天线离RU近，馈损小，放大器至天线段反向链路信噪比损失小，相当于天线处有放大器，这样前反向链路较平衡；相对于同轴分布反向链路信噪比相对前向损失20dB的情况，有较大改善。3、能效高，信源底噪抬升低。由于采用低功率分配传输，在末端微功率放大，因此在功率分配传输阶段损耗的绝对功率小；相对于同轴分布先放大功率再分配传输方式，能效要高，且RSSI抬升量小。4、功率分配扁平化，级数少，功率设计简单，信号分配均匀。相对于同轴室分多极化的功率设计，五类线分布采用扁平化的一级功率分配结构，不存在功率分配梯度，也不需要仔细的功率设计方案，就可均匀的分配信号。5、天线端可监控，功率可调节。每个天线与RU近距绑定，RU可监控相当于天线可监控，且每根天线的功率可按需调节。6、多星形连接，故障隔离。由于采用多星形结构，一个RU损坏后不影响其他RU的运行，RU之间故障彼此隔离。7、施工快，减少布网周期。可利用建筑物内现有五类线，相对于馈线施工要快的多。

四、无类线中频拉远的试点评估

下面为五类线中频拉远系统在一酒店中实施的实例。

4.1 方案说明

某酒店是中高档的酒店，该处没有CDMA室内分布系统，该酒店都是钢筋水泥的封闭结构，墙体对周边宏站的信号衰减严重，走廊上的室内信号平均在-85dBm，信号强度偏弱，进入房间后信号快速衰落，非常容易造成掉话。本案例解决掉话最严重的酒店2层～4层中间2排房间的覆盖，整个系统设计使用3个五类线分布扩展单元CU，23个五类线分布远端单元RU。扩展单元CU采用直接射频耦合方式，CU出来的五类线和原有网线合路，利用原有网线传送到对应客房。每个RU平均覆盖3个房间。网络结构如图4所示：

五类线中频拉远分布系统工程实施后，信源平均话务流量上升65%，DO流量上升150%。室内测试的情况表明，室内覆盖大幅改善。

五、无类线分布与传统分布的对比

1、工程对比。五类线中频拉远分布系统是有源系统，RU需远程取电；工程对现场条件要求低，可利用原有五类线资源，建设周期短。 传统同轴分布系统为无源系统，天线点无需取电；工程对现场条件要求高，施工难度较大，建设周期长。

2、造价对比（参照案例投资）。分布系统单位造价对比表。

3、覆盖效果对比 。五类线中频拉远分布系统中的每RU模块覆盖范围为2-3间客房，半径约10-15米；RU的安装位置对覆盖效果影响较大。 传统同轴分布系统中每吸顶天线覆盖半径为8-15米。

六、结束语

目前各移动通信运营商都存在室外基站选址困难、传统同轴分布系统因各种原因无法进驻大楼的情况，导致大楼内室内覆盖信号无法有效改善，用户投诉无法解决。五类线中频拉远分布具有物业上独特的优势，且技术上是可行的。实践表明，五类线中频拉远物业易协调，布网快，实施成功率高，且覆盖效果良好，并能有效吸收语音话务及数据，是快速解决室内覆盖的一种方式，具有较高的推广价值。