作者：鄒淑華 馬振東

    3G的寬帶高速數據業務能力可以很好地實現無線ip業務，高速業務大多發生在室內，對室內覆蓋系統有較高的要求。

    如何建設滿足3G需求和未來需要的室內覆蓋系統是一個重要的課題。新一代室內覆蓋系統將是一種全新的室內覆蓋解決方案，與傳統的系統相比，具有系統配置成本低、施工成本低、優化與維護成本低等特點。

    高速數據業務是3G區別2G的主要特點之一，而相比室外用戶而言，室內靜止用戶更有可能使用3G豐富多彩的數據業務，3G為終端用戶提供了許多新的業務，包括視頻電話、視頻流、游戲、MMS、E－mail、Web等，這些新業務更輕易在室內應用，而且其要求更高的網絡容量和QoS保證。同時根據統計，室內用戶分布密度一般大于室外用戶兩倍以上，高價值商務客戶主要集中在室內，因此，保證網絡良好的室內覆蓋，是提高服務等級、發展客戶的要害，是決定3G成敗的重要因素。以日本DoCoMo公司為例，在其實施室內覆蓋的建筑物內，話務量是未建設室內覆蓋前的1.43倍。由此可見室內覆蓋對于3G網絡的重要性。

    中國的移動運營商歷來重視室內覆蓋的網絡建設，已經建設了大批室內覆蓋系統。但是傳統的室內覆蓋系統設計是基于2G網絡的需求，覆蓋方案關注的重點是滿足語音和低速數據業務的覆蓋需求，不能很好滿足3G網絡和業務對容量和質量的要求。在無線IP化的今天，以及3G和后續版本的移動通信系統將開始大規模應用高速數據傳輸的需求，呼喚著新的室內覆蓋分布系統。

    傳統室內分布系統不能勝任3G

    傳統的室內覆蓋系統一般采用四種方式：泄漏電纜方式、電分布方式(同軸電纜延伸的方式)、光纖分布的方式、同軸電纜與光纖分布相結合的方式。目前國內各移動運營商大量使用的是電分布方式。

    *泄漏電纜方式

    泄漏電纜通常用于對地鐵、隧道等環境的覆蓋。較其他方式而言，泄漏電纜成本很高，傳輸損耗大、距離短，且泄漏電纜本身粗笨，非凡是在樓宇內部，施工困難。

    *電分布方式

    電分布方式可以劃分為有源和無源分布系統兩種方式。

    無源分布系統是信號源＋DAS（DistributedAntennaSystem）方式，信號源的射頻功率通過功率分配器（功分器）、耦合器、衰減器、饋線等到達天線發射，途中經過分配損耗、電纜傳播損耗和器件的介質損耗。

    有源DAS系統主要是信號源和天線之間，即在電纜沿線上存在有源設備，比如干線放大器（干放）等，對電纜傳輸損耗進行的補償。

    由于有源設備帶來噪聲積累和非線性惡化，對系統容量及穩定性帶來負面影響。因此，有源設備不宜過多使用，只是在電纜過長的一些支路使用，用以補償較大的電纜損耗。

    *光纖分布方式

    光分布方式是通過光纖和光無源分配器件形成分布系統，這種方式的傳輸損耗小、不受電磁干擾、布線方便并且組網靈活，與同軸線纜相比，更適合于遠距離的信號傳輸，但是，其設備價格較高，系統成本較高。

    相比電分布系統而言，光分布系統中簡化的設計（每個天線輸出功率為固定的10dBm）和方便的施工優勢（光纖細軟易布線）可以抵消部分設備成本的劣勢。

    新一代室內分布系統應運而生

    *中頻傳輸室內覆蓋系統

    針對第二代室內分布系統的種種缺點，已有部分室內分布設備制造商進行了嘗試與創新，結合國內實際應用情況推出了面向3G的室內覆蓋系統解決方案。該方案以微功率基站做信號源，以中頻傳輸為技術核心，以網線（小同軸）/光纖作為傳輸介質進行信號傳輸和分布，即在傳統光纖分布的基礎上采用光纖+五類線的方式，很大程度上減少了傳統電分布方式在系統設計與施工方面的難度。

    該系統可以分為基本型和擴展型。

    （1）擴展型主要用于大于2萬平方米的樓宇，其由主單元、擴展單元、遠端天線單元和天饋線系統組成。1個基本型主單元可直接帶8個遠端天線單元RAU，1個擴展型主單元最多可帶4個擴展單元，每個擴展單元最多可帶8個遠端天線單元。如圖1所示。

    （2）基本型主要用于覆蓋面積小于2萬平方米的樓宇，其由主單元、和遠端天線單元（RAU）和天饋線系統組成，中間采用五類線連接，遠端天線單元根據需要可以外接1到4副天線。如圖2所示。

    多個主單元可以通過光纖級聯成非常大的室內覆蓋系統。

    該室內覆蓋系統的傳輸介質主要為光纖和五類線。光纖室內分布系統的主單元位于機房、擴展單元可放置在弱電豎井、遠端天線單元根據需要可放置在吊頂或弱電豎井內。主單元和擴展單元之間采用光纖連接，傳輸距離更遠、損耗更小；擴展單元與遠端天線單元之間采用5類線傳輸中頻信號。遠端天線單元末端可直接接天線或者加無源分布系統進行覆蓋。該系統的優點是可以充分利用樓宇的綜合布線系統，減小工程的施工量，施工方便、周期短，便于業主協調，并能夠降低系統的綜合成本。

    *分布式基站系統

    為了滿足3G室內覆蓋的需要，華為等一些國內廠商也從信號源角度提出了自己的3G室內覆蓋建設方案，即iDBS（indoorDistributedNodeB System）系統，其出發點是綜合考慮3G系統平滑擴容的大容量需求和廣覆蓋需求，再考慮施工布線、射頻設計等需求。

    （1）iDBS（indoorDistributedNodeB System）系統

    iDBS室內覆蓋解決方案采用了分布式基站的設計思路，把傳統形態的一體化基站分為基帶單元BBU(BaseBandUnit)和射頻單元RRU (Remote Radio Unit)兩部分。為了進一步提高基站部署的靈活性，iDBS還在此基礎上引入了RHUB和Pico RRU（PRRU）模塊。其中：Pico RRU是一種小功率射頻模塊，其體積和重量都比射頻單元宏RRU小得多，大小與便攜計算機差不多，非常適合室內復雜多變的環境；RHUB可將多個Pico RRU的信號通過五類線匯聚到一起，減少BBU端口的需求，BBU和RHUB都封裝在1U高、19英寸寬的標準盒內，可以像路由器一樣安裝在豎井內，便于攜帶和安裝。

    pRRU將信號傳輸到BBU進行處理，BBU的Rake接收機將對各個小區的信號分別進行解調。多個pRRU的信號匯集到BBU的一個Rake接收機解調時，噪聲也存在疊加的效應。但是，由于有源設備pRRU比傳統光分布系統中遠端接入單元RAU（RemoteaccessUnit）的數量少，有源器件噪聲疊加也小。同時，BBU有多個Rake接收機，一個小區的pRRU數量較少，信號疊加造成的信噪比下降較少。

    對于傳統室內覆蓋分布系統，信號源射頻輸出功率為43dBm時，末端輸出10dBm的功率，MCL=33dB。

    對于iDBS室內覆蓋分布系統，多個小區解調時有增益，6個小區時為10lg6≈8dB。pRRU輸出功率20dBm左右，到天線功率10dBm時MCL＝20dBm-10dBm＝10dB，與傳統DAS相比，MCL低23dB。

    因此，相對傳統DAS系統，iDBS的靈敏度高10lg6+(33dB-10dB)≈31dB。

    靈敏度高就意味著手機發射功率可以降低，網絡干擾下降，上行容量增加。網絡容量增加，在一定的成本下單位容量成本下降。

    （2）iDBS的構成

    iDBS主要由基帶處理單元BBU（BaseBandUnit）、數據匯集與交換單元RHUB（RRUHUB）、小型射頻遠端單元pRRU（pico Remote RF Unit）組成。BBU與RHUB由光纖連接，多個RHUB可以串聯，射頻遠端單元pRRU輸出21dBm以上的功率，經過電纜后由幾個天線發射，一般外接1到4個天線。

    由于每個pRRU可以靈活配置擾碼，即可以一個pRRU配置一個擾碼（一個小區），也可以多個pRRU配置成同一個小區，這樣，容量可以靈活配置和調整，與廣覆蓋能力相結合，可以適應各種不同的應用場合。

    iDBS系統最多可以達到12Cell/載波以上，容量很大。1個BBU可以接192個pRRU和768個天線，按照每個天線發射0dBm導頻功率計算，一套iDBS系統可以覆蓋30萬平方米以上。

    相比于傳統室內分布系統，新一代室內分布系統能夠更好的支持3G通信系統在高速數據業務上的網絡質量需求，同時，在工程施工、后期維護、網絡擴容等方面更加便捷，更能適應3G時代的網絡需求，有必要深入探討和嘗試。（寧一編輯）