新型光纤分布系统的室内覆盖方案应用分析

［何荣高　乔彬］



新型光纤分布系统的室内覆盖方案应用分析

［何荣高乔彬］

摘要首先提出了两种光纤分布系统室内的覆盖方案，并对比两种方案的优缺点，同时也与传统分布系统方案进行对比分析，得出光纤分布系统具有部署灵活、底噪低、可平衡演进和运维成本低等特点，最后选取了两个工程应用进行分析。

关键词：光纤 分布系统 建设方案 覆盖

通信热点

何荣高

重庆邮电大学，通信新技术应用研究所，重庆信科设计有限公司，在读硕士研究生，主要研究无线网络规划与设计，移动通信新技术的应用。

乔彬

重庆邮电大学，通信新技术应用研究所，在读硕士研究生，主要研究无线网络规划与设计，移动通信新技术的应用。

1　引言

随着移动互联网的高速的发展，数据业务已经成为运营商发展的重点，据统计显示，用户在室内的业务量占整个网络业务超过70%，特别是写字楼、商务中心、酒店等办公场所的建设使移动用户群体迅速增长。

目前传统型室内分布系统，如有源分布系统和直放站，有无法克服的缺点，如底噪高、抗干扰能力弱、稳定性较差等问题，从而降低网络质量，影响用户体验；此外，传统方式在规划设计、施工及维护都面临不少难题，如井道空间不足，监控和排障困难等问题。为了应对用户日益增长的移动带宽需求，提高通信质量，建设多网络光纤室内分布系统成为提升行业竞争力的一种重要手段。

光纤室内分布系统采用了光纤和微功率技术，以光纤代替铜缆，减少铜线使用，响应了“光进铜退”发展理念，也降低了电磁干扰和电磁辐射。此外，新型光纤室内分布系统具有建设灵活、容量大、支持多系统和维护方便等优点，对LTE快速建网、抢夺用户资源具有重要战略作用。

2　建设方案分析

2.1基本原理

光纤分布系统主要由近端接入控制单元（或基带单元）、扩展单元和远端射频单元组成［1］。近段接入控制单元（或基带单元）将2G、3G和LTE信号转换为数字光信号，然后通过光缆传送到扩展单元；扩展单元具有供电模块，且可以级联其它扩展单元，将光信号转换成电信号，实现广电转换，然后由网线转接到远端射频单元；远端射频单元可支持多种制式的网络系统，经过数字和射频处理，实现无线通信2G/3G/LTE和WLAN网络覆盖。

多网络光纤分布系统从信源接入到分布系统末端所有节点全面监控等特点，被广泛应用于居住高档小区、高级写字楼、机场、体育馆和大型宾馆酒店等场所。

2.2建设方案

基于以上原理的光纤分布系统有多种建设方案，本文主要考虑以下两种建设方式：

建设方案1：RRU+光纤分布系统+信号分布系统；

建设方案2：BBU+新型光纤分布系统。

（1）建设方案1

该建设方式采用小功率（A1/0.5W，A2/2W）新型光纤分布产品对室分系统进行深度覆盖。信源端的射频信号经过耦器合到AU，然后通过光缆将信号传送到EU；EU收到信号后，经过光缆将信号传输到RU；RU将信号放大后，然后接入信号分布系统进行室内覆盖。其中，在BBU和AU上有监控和管理的设备，对室内分布系统进行监管。如图1所示。

图1　“RRU+光纤分布系统+信号分布系统”方案

（2）建设方案2

“BBU+新型光纤分布系统”建设方式，以某通信厂商设备为例，其解决方案采用的设备主要由基带单元（BBU）、Rhub和pRRU组成。其中BBU可支持192pRRU；而单Rhub支持4级Rhub级联，可连接8pRRU；pRRU支持多种制式网络（包括WLAN），且内置天线。

基带单元BBU将2G/3G/LTE信号转换成数字光信号，经过光纤传输到扩展单元Rhub；Rhub实现光电转换，由网线传输至远端射频单元pRRU，经过数字和射频处理，还原成将2G/3G/LTE信号，经由内置天线进行室内覆盖，如图2所示。

图2　“ BBU+新型光纤分布系统”方案

2.3方案1和方案2对比

方案1的远端射频单元需要连接天馈线实现室内分布系统的覆盖，而方案2的pRRU内置天线，不需要安装外接天线便能实现室内覆盖，从而降低对室内环境的影响。

由图1和图2可知，方式1需要两台监控设备，而方案1只需一台监控设备，就网络的运营与维护而言，方案2的运营和维护要简单许多，而且投入成本也低。

然而，方案2信号覆盖均匀性相对方案1稍差，对于室内隔断多且无法入户安装的复杂环境不适用。由于设备厂商未开发出针对多运营商的多网络设备，因此无法实现多运营商多网络室内分布系统的建设。

2.4与传统同轴电缆分布系统对比

（1）结构和设备

传统分布系统结构不合理，节点多，器件质量良莠不齐，合格率低，存在隐患，如表1所示；

光纤分布系统结构简单，器件少，而且都是电信级，节点少，工程易监控。

（2）演进能力

表1　传统室分设备检测结果

传统室内分布系统中，单通道方案升级改造成双通道［2］，虽然可以提升网络速率，但改造存在着很大困难。改造后的双通道难以平衡上行和下行天线发射功率，特别是末级天线。若两通道的信号功率差值大于5dB，则无法达到2×2MIMO效果，导致性能损失接近一倍；

光纤分布系统，单一室分系统实现多制式接人、多业务协同覆盖，一次部署，多模平滑演进。

（3）通信服务

传统直放站系统底噪较高，上行受限，通信服务质量受限，无法满足用户高数据业务需求，不适合移动宽带时代；

光纤分布系统抗干扰能力强，系统容量大，单LTE可实现双流MIMO［3，4］，大大提升上下行速率，满足用户移动宽带业务需求，提高用户体验。

表2　光纤分布系统方案与传统方案对比

3　工程应用

（1）应用一

某大型高级酒店，占地近17万，许多影视歌明星和国家政要下榻酒店，也举办过许多国家和国际重要会议，用户对数据服务有着很高的需求。此外，该酒店装修使用的是隔绝性良好的材料，对于传统室内分布系统，不容易隐藏天馈线，影响室内美观，因此需要一种新的解决方案。

通过前文比较，方案2，即“BBU+新型光纤分布系统”解决方案更适合本次工程，该方案具有部署灵活、高速数据业务体验、端到端的可控可维的特点，满足用户要求。在施工过程中，没有对酒店内部进行穿墙打洞，保持了酒店原始整体环境，未影响室内美观度。交付完成后，经检测可知，LTE上行和下行速率高达110Mbit/s以上。

（2）应用二

某高等学院提出了智慧高校的理念，需对本校内的十五栋学生、教师宿舍楼和一栋数字图书馆实现LTE网络业务全覆盖，以满足广大使用LTE用户的师生可以享受高速的移动宽带服务需求。

整个工程需在开学前完成施工，由于时间紧急，根据“BBU+新型光纤分布系统”方案部署灵活简单的特点，运营商采用该方案，快速完成了该校的需求覆盖，总部署pRRU300多台。交付完成后，平均日吸收数据业务流量高达400G以上，承担了新生入学时短时突发性的高话务需求，有效地缓解了宏基站的业务压力。

4　结束语

光纤分布系统的室内覆盖方案，有效的解决了室内弱覆盖和盲区问题，同时顺应了“光进铜退”的发展趋势，降低了铜线使用。光纤分布系统支持MIMO技术，满足移动宽带业务需求，能向用户提供高容量、高质量、节能环保的LTE无线网络。此外，与传统室内分布系统相比，光纤分布系统在设备能耗、运营维护等方面投入成本大大降低。

参考文献

1韦炜，周峰，陆蓓隽. 基于分布式微微基站的室内覆盖创新解决方案及应用推广［J］. 电信科学，2015， 12：144-149

2李华. 共建共享的创新光纤分布系统［J］. 移动通信，2015，23：74-79

3董哲； 王月珍； 阮恭勤. LTE光纤分布系统室内解决方案［J］.电信科学，2014，6-8

4张岭. 无线光纤分布系统实现室内信号覆盖方案探讨［J］. 信息安全与技术，2015，09：82-85

DOI：10.3969/j.issn.1006-6403.2016.04.007

收稿日期：（2016-03-09）