上海中興4G室內(nèi)分布系統(tǒng)創(chuàng)新解決方案即將亮相2014年信息通信展

4G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)正在迅速推進，室內(nèi)覆蓋面臨新的課題。4G普遍使用更高頻段，信號的穿透損耗和路徑傳播損耗大，單純使用室外宏站照射的方式無法解決室內(nèi)覆蓋的需求；4G采用MIMO多天線技術(shù)提高數(shù)據(jù)吞吐量，室內(nèi)分布系統(tǒng)必須以可靠而又經(jīng)濟的方式實現(xiàn)MIMO雙通道傳輸，以最大化地發(fā)揮4G高帶寬特性，保證終端用戶在室外室內(nèi)業(yè)務(wù)體驗的一致性。
這種背景下，傳統(tǒng)室內(nèi)分布系統(tǒng)的缺陷就凸顯出來。首先，傳統(tǒng)室分系統(tǒng)使用銅纜作為信號傳輸介質(zhì)，銅纜路損大，加上器件插損，制約了傳統(tǒng)室內(nèi)分布系統(tǒng)信號的傳輸范圍，即覆蓋范圍非常有限，信號源（RRU）的利用率低。其次，傳統(tǒng)室內(nèi)分布系統(tǒng)為無源系統(tǒng)，對于天線口輸出功率的控制完全依賴于理論計算和設(shè)計，但在實際工程執(zhí)行中，設(shè)計的輸出功率和實際輸出功率往往存在偏差，甚至是較大的偏差，導(dǎo)致覆蓋無法達不到預(yù)期效果；同時，室分系統(tǒng)的整改工程量巨大，造成工程維護成本的抬升。再次，傳統(tǒng)室內(nèi)分布系統(tǒng)在實現(xiàn)MIMO雙通道傳輸上工程施工復(fù)雜，這個問題在舊站點改造中尤顯突出。傳統(tǒng)方案實現(xiàn)MIMO2*2傳輸一般而言有兩種方式：一種方式是在原有分布系統(tǒng)上疊加一套單獨的4G分布系統(tǒng)，需要新鋪設(shè)兩路饋線，顯然這樣的方案資源利用率低，重復(fù)建設(shè)；另一種方式是新鋪設(shè)一路饋線，利舊原有系統(tǒng)的一路饋線來實現(xiàn)雙通道，但是新舊兩路饋線難以達到雙路的功率和時延平衡，由此會造成空口數(shù)據(jù)吞吐量的損失；實際驗證表明，雙通道功率不平衡度達到3dB時，空口吞吐量會下降20%-25%，這樣就無法充分發(fā)揮MIMO2*2傳輸?shù)膬?yōu)勢。而且，無論是新建一路還是新建兩路饋線，都意味著繁重的工程量，存在物業(yè)協(xié)調(diào)的困難。
因此，4G的規(guī)模商用，客觀上要求室內(nèi)分布技術(shù)必須要有所創(chuàng)新。在這種背景下，上海中興通訊技術(shù)有限責(zé)任公司自主研發(fā)了光分布系統(tǒng)（MIOS）、移頻系統(tǒng)(ZXDAS T22)和MiANT天線系統(tǒng)三個室內(nèi)分布創(chuàng)新解決方案。
光分布系統(tǒng)（MIOS:Multi-Network Integration Optic Distribution）全稱:多網(wǎng)融合微功率光纖分布系統(tǒng)。顧名思義，其具有三個主要特征：一是采用光纖（光電復(fù)合纜）作為傳輸介質(zhì)，替代了傳統(tǒng)的銅纜；二是對各種制式的信源一體化綜合接入；三是天線口微功率均衡輸出，而實現(xiàn)這一點則必須采用有源天線，因此，光分布系統(tǒng)亦可稱為有源光分布系統(tǒng)。
光分布系統(tǒng)是由接入控制單元（AU）、近端擴展單元（EU）和遠端射頻單元（RU）三個功能模塊構(gòu)成的三級架構(gòu)的分布系統(tǒng)。信源的信號由饋線耦合出來并傳輸?shù)浇尤肟刂茊卧ˋU），接入控制單元將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字光信號，通過光纖傳輸?shù)浇藬U展單元（EU），近端擴展單元再通過光電復(fù)合纜傳輸?shù)竭h端射頻單元（RU）。
遠端射頻單元（RU）有三種形態(tài)：室分合路型，室內(nèi)內(nèi)置天線型和室外內(nèi)置天線型。室分合路型的遠端射頻單元可以通過饋線連接傳統(tǒng)室分天線。室內(nèi)內(nèi)置天線型則直接放裝。近端擴展單元（EU）通過光電復(fù)合纜為遠端射頻單元遠程供電。
光分布系統(tǒng)不但可以接入2G、3G信號和4G雙路信號，還可以透傳WLAN和有線寬帶信號，是名副其實的多網(wǎng)融合分布系統(tǒng)。
相較于傳統(tǒng)的銅纜無源系統(tǒng)，光分布系統(tǒng)有很多突出的優(yōu)勢。在銅纜系統(tǒng)中，受限于線路損耗，信源到天線的極限距離不超過200米，而光分布系統(tǒng)的理論傳輸距離可以達到5千米，大大超過傳統(tǒng)以銅纜為傳輸介質(zhì)的分布系統(tǒng)。銅纜系統(tǒng)的各個天線口基本無法做到等功率輸出，容易造成過覆蓋或弱覆蓋，影響覆蓋效果，而光分布系統(tǒng)是有源系統(tǒng)，可對遠端射頻單元（RU）的輸出功率進行調(diào)節(jié)，從而輕松實現(xiàn)等功率均衡覆蓋，這樣就大大降低了方案設(shè)計的難度，減少了網(wǎng)絡(luò)整改的工作量。光分布系統(tǒng)采用光纖作為傳輸介質(zhì)，光纖比銅纜易于安裝布放，從而可以降低施工難度，利于靈活組網(wǎng)，同時由于擴展單元和遠端單元都采用盒式設(shè)計，具有美化和隱蔽的特點，可以進入傳統(tǒng)室分系統(tǒng)難以進入的樓宇站點。最后，光分布系統(tǒng)是一套可監(jiān)控的分布系統(tǒng)，在設(shè)備出現(xiàn)故障的情況下，可快速地定位故障，為維護提供了便利，也能有效地減少用戶投訴，提升用戶的滿意度。
光分布系統(tǒng)的主要應(yīng)用場景為覆蓋面積較大的新建物業(yè)，如車站、機場等。其次是樓宇和人口密集等業(yè)務(wù)熱點區(qū)域，如傳統(tǒng)室內(nèi)分布方案難以進入的物業(yè)：城中村。
4G商用之后，大量2G/3G的傳統(tǒng)分布系統(tǒng)為了能夠?qū)崿F(xiàn)MIMO雙通道傳輸，需要進行升級改造，如前文所述，傳統(tǒng)的改造手段，無論是新增兩路饋線還是新增一路饋線，都有著這樣那樣的問題，針對這種情況，上海中興提出了不用新增饋線而實現(xiàn)MIMO雙通道改造創(chuàng)新方案，即移頻系統(tǒng)，根據(jù)其實現(xiàn)方式，也可稱為單饋雙流系統(tǒng)。
單饋雙流系統(tǒng)的設(shè)計主旨，是盡可能減少對原有系統(tǒng)的改造，不增加饋線，同時最大程度地實現(xiàn)MIMO雙通道的高帶寬優(yōu)勢，為了做到在一路饋線里傳輸兩路LTE信號，就需要對一路信號進行頻率遷移，因此單饋雙流系統(tǒng)又稱為移頻系統(tǒng)。
移頻系統(tǒng)的原理：是對一路LTE信號進行變頻處理，如此，在饋線中傳輸?shù)木陀兴穆沸盘枺?G、3G、LTE1、LTE2（變頻），信號到達天線端，變頻LTE2信號被調(diào)解還原到初始頻段，輸出至雙極化天線發(fā)射；該雙極化天線集成變頻功能，為有源雙極化天線。有源天線的取電則由饋電單元來提供。
移頻系統(tǒng)在原有天饋系統(tǒng)上，僅需新增了兩種設(shè)備：有源合路器和直流饋電單元，有源合路器完成信號合路與變頻，直流饋電單元功能則是通過饋線給有源天線供電；替換了兩種器件：有源天線和過流耦合器，原來的無源天線需要替換成有源雙極化天線，原來的耦合器因為無法過直流電，需要替換為過流耦合器；耦合器一般都在距離天線1米左右的位置，因此可以在替換天線時順便完成替換，工程上不存在太大的困難。
有源天線可以對還原后的LTE2信號和LTE1信號進行功率和時延的均衡處理，將功率不平衡度控制在0.5dB的范圍內(nèi)，從而最大程度地保證了MIMO的效果，經(jīng)過不同規(guī)模實驗局工程驗證，移頻系統(tǒng)可以實現(xiàn)與新建兩路饋線完全一致的LTE數(shù)據(jù)速率。
上海中興是業(yè)界目前僅有的幾個開發(fā)出移頻系統(tǒng)的廠家之一，從2013年底至今，上海中興已經(jīng)在全國17個省份建設(shè)了20個移頻系統(tǒng)實驗局，并在2014年初獲得國內(nèi)第一個，也是最大的一份商用合同—廣東移動1075萬的訂單；2014年8月，移頻系統(tǒng)在四川省也開始商用。
針對公路隧道、居民樓等傳統(tǒng)室分建設(shè)的難點場景，上海中興還開發(fā)了MiANT天線系統(tǒng)。MiANT是高度集成化的天線，體積小巧，直接在饋線上開孔安裝，目前已經(jīng)在北京等地完成了測試，效果良好，后期有望在室分網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中獲得大量的應(yīng)用。
歡迎參觀2014年中國國際信息通信展覽會，蒞臨上海中興展位，了解更多4G室內(nèi)分布系統(tǒng)創(chuàng)新解決方案，展位號8A015。