新型数字化室分建设应用分析
2021-04-04肖文鹏
葛 军 ,肖文鹏
(1四川通信科研规划设计有限责任公司 四川 成都 610041)
(2中国铁塔股份有限公司汉中市分公司 陕西 汉中 723000)
1 引言
得益于无线通信技术的发展和应用,近几年短视频、手游以及网络直播等无线终端数据业务得到了前所未有的发展,但同时也暴露出当前室内网络深度覆盖不足的问题,因此各电信运营商需要不断优化无线通信网络以满足日益增长的无线数据通信业务。
据统计,室内移动通信业务量占移动通信业务总量的70%以上,室内数据业务量则更是达到了数据业务总量的80%以上,因此,强化室内网络建设是各电信运营商吸引用户、提升经济效益的重要措施。而随着社会的发展,城市中高层建筑群规模越来越大,移动信号受高层楼宇干扰的问题日益突出。特别是在写字楼、酒店、IT公司等场景中,建筑物高度高且数据业务需求高,如何实现网络的室内深度覆盖,提高网络数据传输质量和传输效率成为不得不考虑的问题。但是,LTE是高频段网络系统,空间损耗与传播损耗较大,室外宏基站不能充分实现室内的深度覆盖,同时以往的室分已经逐渐不能满足人们日益提高的网络响应速度要求。因此,通过新型数字化室分的建设和应用,以提高网络的室内深度覆盖,具有较强的现实意义。
2 新型数字化室分概述
现阶段,在网络服务方面主要通过传统的DAS系统的应用来提高室内数据业务的能力,同时通过LTE网络与DAS系统的融合来提升LTE的覆盖能力。但是,在一些人口密度大、用户较为集中的场景中,很难进行传统室分的建设,同时还需要找出最佳方案来提高网络覆盖深度,而诸如分布式基站、光纤分布系统以及小基站等新型数字化分布系统,则可以显著提高网络的室内覆盖深度,满足人们对室内网络服务的高要求[1]。
以往的室分使用的是射频馈线通道,高频率常常伴随着高损耗的发生,尤其是在5G C-Band与毫米波频段,普通无源器件达不到人们对网络性能的要求,对5G频段的兼容性较差。同时,以往的室内分布系统节点多,在设计与施工过程中很难实现双路平衡,并且前端馈入功率较大,很难消除无源器件之间的互调干扰。而无源器件之间的互调干扰和功率容限正是导致室分干扰的主要影响因素。MIMO向多通道的发展,要求无源分布系统增加多个射频馈线路径,改造工作量较大且不易实现扩容和对xTxR MIMO的兼容。由于LTE邻区干扰的问题很难解决,且小区密度越大则干扰问题越明显,信号与干扰加噪声比也就越差,数据业务也会随之变差。
作为解决LTE网络室内深度覆盖问题的最佳方案,新型数字化分布系统通过采用分布式的网络架构,在多网融合、光纤传输、资产管理、全系统监控、远端一体化设计以及MIMO支持方面具有显著的优势,能够帮助电信供应商建设并优化高质量网络。此外,新型数字化分布系统也是实现5G网络室内深度覆盖的最优方案[2-3]。
3 新型数字化室分的应用
3.1 小基站覆盖应用
小基站是近几年出现的一种接入网产品,它以GPON和IPRAN等与核心网相连,同时将射频、基带以及高层协议等作小型化处置,能够为用户提供灵活的热点和盲区覆盖等接入网业务,适用于办公室和网吧等一些面积不大的室内场景。
3.2 毫瓦级室分基站覆盖应用
毫瓦级室分基站通常为3层结构,即BBU、RHub和pRRU,多频组网时,可以采用MAU。BBU设备的应用能够方便地实现集中管理和系统扩容,并且它还支持小区分裂与合并。RHub通过PoE供电实现pRRU的运行,可同时连接8路供电线路,不同RHub之间可以通过级联方式进行连接,可以通过光缆实现便捷连接。pRRU内部有天线装置,支持2×20MHz载波和2×2MIMO,安装方式较为灵活。Rhub单元可以通过CAT5e类线或者CAT6类线与pRRU设备进行连接,但是需要控制线缆长度在100m以内,若由于客观原因连接网线长度大于100m,则应该新增延长器,使用延长器后网线长度可增加到200m。目前BBU设备已经可以通过4级级联的方式与BHub远端汇聚单元建立连接,且每台BBU能够同时连接90台以上的pRRU射频单元,可以同时连接12台RHub单元。pRRU单元总功率约为2×100MW,共有约40个并发用户,能够实现7.5~30m范围内的信号覆盖,能够满足医院、大型商场等人员高度密集区域和数据业务总量较大场景的要求。
3.3 全数字光纤多业务室分应用
全数字多业务光纤室分(MDAS)能够较好地实现室内和室外区域网络的深度覆盖,该系统应用了新型数字化技术并通过无线光纤进行信号传输,能够较好地支持多系统、多制式以及多载波。MDAS系统主要包括MAU、MEU以及MRU等,MAU和MEU之间通过星型结构进行连接,单个MAU能够连接7个MEU。多个MEU之间可以通过光纤进行直连,可实现8级级连,MEU通过复合型光缆和MRU进行连接,单个MEU能够下挂8个MRU,MRU可通过安装天线的方式实现深度覆盖,适合用在车库等空旷场景中。
4 结语
如何强化室内深度覆盖一直是各电信运行商在努力解决的问题,从4G时代到5G时代,社会对数据业务的需求迅速增长,网络的深度覆盖不但要排除室内网络的盲点,还需要充分考虑室内高数据业务量区域的话务分流问题。新型数字化室分能够有效解决室内话务分流与快速部署等业务中存在的问题,与以往的室分系统相比体现出了显著的优越性,能够满足高话务情况下的需求。