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2010/9/6 09:10

室内覆盖系统趋向融合共享 产业链日益完备应对演进

通信世界周刊  赵经纬 鲁义轩

随着融合了2G、3GWi-Fi的室内分布系统在各地纷纷建设起来,工信部已发文倡议,将室内分布系统的共建共享列入规程,而未来LTE、802.11n(以下简称11n)等演进技术的承载也对新一代室分系统提出了新的要求。作为运营商的规划设计单位和合作伙伴,遍布全国的通信规划设计院成为实施运营商重大战略构想的前沿阵地。本期,我们专访了其中的四位专家,请其就室内覆盖系统的规划、设计、建设,以及室内覆盖的现状、挑战和需求等问题给予解析。

室分系统改造需因地制宜

随着3G时代到来和运营商对移动通信服务体验的日益重视,多网合一室内覆盖系统的建设日益增多。多网合一室内覆盖系统在技术上,主要是要解决好不同系统间干扰和不同系统信号功率均衡这两个问题。

就目前技术而言,建设多系统室内覆盖是可行的。由于室内覆盖系统的复杂性,并不是每一个建筑物的融合室内覆盖系统相比单独建设都能降低直接投资,但从整个社会的建设环境来说,推广多网合一的建设可以起到节省整体投资和社会成本的作用。通过多网合一建设,也有助于解决目前室内覆盖中较为突出的干扰协调问题。铁塔、杆路、基站和传输线路的共建共享工作表明,多网合一室内覆盖系统集约化建设的推广不能单纯依靠运营商的自发行为,而离不开政府和行业的积极倡导。

对多系统间干扰,主要采用选择频段隔离、外加滤波器、提高设备射频性能、采用高性能合路器和POI设备、采用上下行分缆方案等措施解决。

多网合一系统由于系统制式、设备以及不同频率无线信号传播损耗上的差异,会产生多系统功率匹配问题。对小型室内覆盖系统往往只有一、两个信源接入点,一般采用1:1的信源配置方式,低频段系统容易存在功率冗余的情况。对中大型室内覆盖系统往往有多个信源接入点,可以采用低频段系统信源分路后再与高频段信源合路等方式,充分利用各系统信源功率,但会增加系统的设计和工程实施难度。

对现有PHS分布系统的改造,不能简单对应为CDMAWLAN信源的引入,而是要充分从网络和业务需求出发,合理设计覆盖范围、强度和容量,特别要注意室内外网络的协调,保证改造质量和效果,同时要根据改造的难度和投资进行平衡选择方案。中国电信在收购CDMA网络时获得了部分原联通室内分布系统,对同时存在PHS和CDMA室内覆盖系统的建筑物,引入EV-DO和WLAN时,应比较两套系统各自改造的内容、难度和可行性,优先选择质量好、成本低、难度小的进行改造。

WLAN分流效果差强人意

无论是从江苏还是全国来看,当前运营商在室内覆盖的设计上,逐步把2G、3G、WLAN三种网络融合考虑。但是由于3大运营商运营着不同频段的3G网络,因此实际情况和需求也各异。对于中国电信而言,由于2G、3G在同一频段上,信号源侧2G/3G是一套设备,所以融合工作相对而言比较容易推进。

就LTE而言,尽管运营商都已经展开了TD-LTEFDD LTE的试用或试验,但由于LTE在标准和产业化方面还不够成熟,实验网离真正的商用部署还有很长的距离,因此我们预计LTE的融合覆盖铺开将是2~3年后的事情。

Femtocell的研究和部署近期也正日渐抬头,但由于Femto覆盖区域过小,仅能覆盖一两百平米,因此它只适合在家庭及小型办公场所使用,难以做到大型的室内覆盖。中国电信和中国联通都已经进行了Femto测试中国移动也进行了立项和测试,但是根据测试结果来看,目前运营商对Femto进行大规模投资的意愿还不强。

综合室内分布系统确实已经成为运营商的普遍选择,包含了两种以上的技术制式,比如电信的CDMA+EV-DO+WLAN,移动的GSM+TD-SCDMA+WLAN,联通的GSM+WCDMA+WLAN。WLAN建设的热度正在升温,但是目前WLAN站点的比例还不是很高,实际上有的室内分布点也没有WLAN的覆盖需求。

当前,3G覆盖与容量有限,而且建设成本偏高,WLAN的建设初衷是为了分流3G业务流量;但是从我们掌握的情况看,WLAN对3G的数据分流效果很一般,因为用户的消费行为模式尚未改变过来。例如许多建设了WLAN的区域,WLAN流量不足,甚至是零流量,造成资源的空置和浪费。业务市场还未挖掘和铺垫好,就进行大规模的网络建设投资,是由一定风险的。而WLAN推广最成功的区域,还是在高校,而在高校以外的场所,WLAN的用户需求方面十分不稳定。因为学生这个客户群相对稳定,对宽带接入的需求也比较集中。

室分系统应在建筑规划初期纳入考虑

目前,三大运营商都对室内覆盖给予了高度重视,原因有三:根据NTT docomo的统计数据,手机用户70%以上话务需求发生在室内,室内覆盖对3G运营意义重大;通过建设室内覆盖系统可进行信号补盲,有效解决电梯、地下室等弱覆盖问题,改善楼层顶部的乒乓效应/导频污染,提升网络覆盖效果,也可提升网络容量,分散大型商场、展览中心等高密度地区话务负担,同时通过适当规划也可以降低整体网络的干扰水平;室内覆盖是运营商保持恒久竞争力的利器。

目前全球3G网络及用户发展进入快速发展期,如数据卡这样的高速移动数据业务发展迅速,信号质量需进一步提升,另外综合考虑LTE及后续演进系统覆盖能力问题,对室分建设和改造提出新的要求:由于引入新的频段,需综合考虑无源器件的工作频率范围(目前一般按照800~2500MHz规划设计);随着系统和使用频段的增加,需要充分考虑各系统间干扰和隔离度问题;为保证TD、LTE、WLAN等系统的覆盖特性和网络性能相关要求,需要进一步提高天线密度,如过去2G覆盖半径为20~30米左右,但当前的半径则需要限定于6~16米。

中国移动针对室内覆盖融合承载的需求,制定了若干个细分建设场景。尽管当前室内分布系统的设计和经验都有了很大的提升,但挑战依然存在,尤其是物业和资源的协调难度还比较大。室分系统往往在建筑建成后开始建设,这给资源协调和具体建设带来了极大的难度。我们在此呼吁,应在建筑规划初期就将移动通信室内分布系统作为综合布线的一部分考虑在内。

当前,中国移动已能做到移动通信网的无缝覆盖,但由于WLAN目前是以提供互联网业务为主,还没有真正实现和蜂窝网的融合,目前还没有办法根据业务灵活的进行业务分流。但中移动已将WLAN作为一个重点发展方向,并积极实施“2G/3G+WLAN”的融合以及协同发展策略,以保证充分发挥各自网络的优势,利用WLAN网络分流数据热点区域2G/3G的数据流量,缓解2G/3G网络压力,目前已取得很大进展,如江苏移动在WLAN建设方面成果显著。

LTE和WLAN 11n都使用了基于MIMO的关键技术,这对室分系统提出了新的需求,需要部署双路天馈系统以充分保证系统吞吐量和网络性能。中移动就提出,有条件的新建室分场景中可以考虑部署双路室内分布系统,以为满足未来LTE系统应用及802.11n设备部署的需求。具体网络性能仍有待试验网进一步测试验证。

共建共享首入室分系统建设规划

工信部《关于2010年推进电信基础设施共建共享的实施意见》(工信部联通〔2010〕204号)中,明确自2010年6月起将室内分布系统纳入统计范围,这一举措在集约化建设以及节省成本的同时,也使三大运营商形成合力、共同努力开展室分建设;但室分系统的共建共享也有很大难度,在技术方案制定、操作模式和管理模式等方面都需要进一步探讨并结合具体情况进行分析。对此,工信部今年也在组织进行室分系统共建共享相关课题研究以及标准制定,中国移动也积极参与其中,这对室分系统的共建共享无疑具有巨大的推动作用。

随着三网融合的深入推进,一些厂商也推出了利用CATV线路进行室内优质3G和WLAN信号覆盖的产品和解决方案,这种探索为拓展室内覆盖深度、提高覆盖质量提供了极有价值的尝试和借鉴。

室内覆盖已形成完备产业链

目前室内覆盖已在网络建设中占有越来越大的比重,尤其在3G网络建设上,由于3G频段的高衰耗导致室内建筑无法由室外宏站做到全面覆盖,因此现阶段室内覆盖多以3G、2G融合为主,另外对于数据业务多发区域(例如高校、星级酒店会议室等)及重点企事业单位、政府机关则考虑建设WLAN来作为数据业务的有益补充。

但是挑战仍然存在,现在大型小区的高层越来越多,在3G上了以后,高层覆盖一直存在很大问题,高层容易接受到室外的频点,但是室内覆盖的信号由于建筑结构的限制,又不能做深度覆盖,就无法压制室外的信号,在切换时用户打电话感知就会很差。如果不能解决深度覆盖问题,这个问题将一直存在。

本来Femtocell是个好的解决办法,但是这个首先就需要解决入户问题。入户牵扯到物业和业主的协调问题。我们现在都是争取在一个新建楼盘做好封顶之前,就进场施工,这样可以直接把天线布放到位。但是这种情况毕竟是少数,大部分还是在建筑使用后才开始布置室内分布系统。

再就是频段的规划问题,现在3G有专门用于室内的频点,但是2G是没有的,只能靠微蜂窝来解决,但是不是所有的室内覆盖都能采用微蜂窝,这样一来,随着室内覆盖站点越来越多,2G引入的室外频点也越多,目前我们碰到的维护问题无非就是弱覆盖和泄露,这是个矛盾体。

从本质来讲,LTE和11n目前都是针对数据业务,目前LTE只有数据卡却没有语音终端,因此,LTE的进入初期应该和WLAN一样是小范围的室内覆盖,而为了适应LTE的MIMO技术,原有的室分系统是不能直接使用的,所以需要为LTE重建一套系统。这些系统对传统的室分来说,不会产生很大影响,无非是需要和物业沟通,多次进场罢了。

当前,室内分布系统已经形成了从设备到集成的完备产业链,国内专做室分系统集成和设备的厂家如虹信、京信、国人、先创、欣民等均比较领先,目前华为也开始主推其专用室内分布的分布式微蜂窝系统,逐步涉足室内覆盖。就湖北而言,虹信份额最大,其次是先创、欣民、国人这几个厂家。

目前,厂家具备端到端的室分系统供货能力,运营商只需要把站点分布给厂商,从查勘、规划设计、设备供应、系统集成到后期维护都由厂家完成。

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