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从“覆盖”到“容量”无线网络室内覆盖转移方向

2011-03-31
鲁义轩
通信世界周刊

在几千万用户的目标下,今年3G发展进入井喷期,运营商发力数据业务,而室内网络尤其需要保障3G业务提供能力,数据业务的带宽、质量保障成为室内网络覆盖和优化的核心。

围绕此话题,不止一位业内人士提到,3G室内覆盖要在容量上下功夫,除了要加大多种技术的综合覆盖能力,提高室内、外网络的协调组网能力,同时还要从多方面有效控制室内和室外的干扰。

Femtocell等新设备的应用,除了逐步扩大的试点范围,还未真正步入运营商的室内覆盖网络。

室内覆盖的持续困扰

覆盖、容量、质量一直是2G/3G室内覆盖话题中谈及最多的问题,而城市的扩张、建筑物的新建与改造、智能终端与数据业务的增多,给室内覆盖持续带来的困扰也显而易见。

甘肃移动网络部人士称,在覆盖方面,很多建筑物自身的屏蔽和吸收作用,就已造成了无线电波较大的传输衰耗,形成了移动信号的弱场强区甚至盲区;在容量方面,如大型购物商场、会议中心等,由于手机等使用密度过大,局部网络容易发生信道拥塞现象;而在质量方面,不断增多的高层建筑物,其高层空间极易存在无线频率干扰,使小区信号不稳定,出现乒乓切换效应,使用户的移动业务体验受损。

基于这些问题,为了提高室内环境的数据业务支持能力,华信咨询设计院的工程师提出,运营商除了要提前基于用户的业务体验及业务流量预测来规划高质量、大容量的室内网络,还应从室内网络和室外网络的频点着手,优先考虑室内外异频组网,保证室内话务有效地被室内网络吸收,保障用户的室内业务体验;其次,3G室内网络优化的承担主体需要具备更强的能力,除了工程外包,还应重视室内、室外网络一体化优化需求。

多网合一的关键点

提升质量的同时提升“容量”,在后3G时期,这一室内覆盖的新重点已经促使“利用现有资源,实现2G/3G/WLAN/LTE等多种网络合一的室内覆盖设计”的方案在工程规划设计单位和运营商网络部门被广泛采用。

对于多网合一系统的实施关键,广东省电信规划设计院工程师提出,把多个网络综合利用实现室内覆盖,不同系统的设备输出功率不同,不同频段信号在馈线中的传输损耗不同,不同频段无线信号在空间中的传播损耗也不同;同时由于各系统设备及性能指标不同,导致各系统的接入节点位置不一致。所以在建设多制式通信系统合一时,需要重点解决系统间干扰(例如利用合路器隔离、增加滤波器、利用空间隔离等),系统合路,功率匹配,容量要求(多天线、小功率等办法)。

厂商的工程师强调,对于多网合一的天线共用问题,在不同频率下,宽频天线的波瓣角会发生变化,从而引起天线的覆盖半径在2100MHz频段比900MHz要小,所以在进行天线布点时需要以高频信号的覆盖范围为主。

产业链加大创新

室内覆盖成为运营商的长期重点投入项目之一,自然也得到产业链企业的重视,各种方案一时层出不穷。但经过实用检验,微基站容量不足(主干线上噪声汇聚使得信噪比下降,系统容量下降;微基站本身是信源,基带共享、话务调度能力弱、需要较多的基带资源),干放设备抗干扰能力不佳等局限性凸显,而BBU+RRU因多通道、空间隔离、补盲补热布线简单在3G室内覆盖尤其是TD网络的综合室内覆盖中得到广泛应用。

在2G/3G/WLAN/LTE多网共建趋势下,工程设计单位和厂商也相继发布了一些室内覆盖上的创新技术和方案,例如中国移动设计院不久前推出的业内首个室内双极化TD-LTE天线,除了实现吸顶天线双极化、双流化功能,一大特点是使得室内天线产生双极化增益,增强了室内覆盖效果,解决了TD-SCDMA天线覆盖能力不足的问题,并涵盖GSM、TD-SCDMA、WCDMAcdma2000和WLAN等频段,为多系统室内共存提供了一大便利。

某厂商技术人员则提出一种基于室外PHS基站的WLAN楼宇室内覆盖新方案,利用PHS网络现有的站点资源,在楼宇内直接通过无线网卡接收室外的WLAN信号,适用于楼宇本身无布线系统或者需要额外增加WLAN布线成本的场合。但业内人士质疑,该方案中需要1000mW这样的大功率AP,此类设备并不普遍,同时楼宇内有众多用户、存在多运营商干扰等问题,该方案也似乎不能很好解决。

TD-LTE与WLAN室内共网的试点

在去年11月份广州亚运会搭建的29个站点中,包括6个室内分布点。据中移动设计院人士称,亚运会TD-LTE实验网采用双流建设方案,两路天线相距10倍波长,约为1~1.5m。对于TD-LTE与WLAN的邻频干扰,运营商提前规划了TD-LTE与WLAN之间的隔离度,并使TD-LTE在室内尽量采用了2300~2400MHz的低端频段,以保证WLAN的网络质量。

甘肃移动工程师称,TD-LTE与WLAN综合应用于室内覆盖,应着重考虑以TD制式的技术条件来确定分区,以WLAN制式的技术条件来确定分簇,使分布系统局部的调整尽量在分簇或分区的小范围内进行。同时,针对各个系统基站发射功率以及覆盖要求加入特定频段的干线放大器,针对特定系统的信号进行放大,通过增加干线放大器可以有效增强系统覆盖能力,减小各个系统之间覆盖能力的差异。