室内深度覆盖的解决方案

• Femtocell是专为独立的用户 （比如家庭）开发的产品， 单机容量较小、功率较小， 多位单载波，不太适合中国 式单元楼的高密度居住环境； • 在多通道手机大量面市的情 况下，其价值大打折扣，与 WLAN定位有重叠，适宜的应 用场合有限； • 存在网络同步与干扰问题； • 设备的使用目前还没有明 确的政策，用户可能需要注 册才能使用Femtocell； • 成本较高，效益不明显。
维护方便
性价比高
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光纤替 代馈线 级联与 底噪 降低功 率损耗
支持多 通道
进端微 功率
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DDS-R
DRRU
AP 至下一级 WLAN+2G/3G数据包
2G/3G WLAN
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传统的室内分布系统覆盖效率非常低，绝大部分（>95%）的功率都浪费在信号的传输与分配网络 上；
传统的室内分布系统的功率分配方案很难作局部修改及调整，一旦设计完成，调整就意味着重新设 计功率分配方案； 传统的室内分布系统很难做到局部的、动态的功率调整；
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传统的室内分布系统不能很好的支持多频多模（2G/3G/WLAN）的共享共建；
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衡量室分系统有效性的标准是：它是否尽 量低损耗地、均匀地将信号覆盖到建筑物 的目标区域； 传统室内分布系统不能做到均匀的信号分 布，一个好的设计可以将天线口的功率变 化控制在3dB以内，但是实际施工中很难保 证这一点； 由于成本的压力，许多器件不断简化，设 计余量不足，再加上施工质量不易控制， 造成大型室内分布系统容易出问题； 传统室内分布系统对网络的各节点监控能 力不足，出了问题或者不知道，或者知道 了也很难定位； 对于多种类型多种制式的室内分布系统， 合适的合路点是一个问题； 传统室内分布系统犹如“大锅饭”，很难 调整以适应不同的需求，浪费现象很严重 ，不能做到物尽其用。
效率低下
• 传统室内分布系统的功率利用效率低下； • 传统分布系统很难做到功率的均匀分布；
干扰与噪声
• 对于高层导频污染问题尚无有效解决方法； • 以直放站为信源的室分系统会抬升施主基站底噪；
施工维护困难
• 传统室分存在施工困难、监控困难和维护困难；
• 资源无法共建共享，浪费严重，投资收益不高。
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灵活适应
→ 粒度缩小，规范性与灵活性的统一成为可能； → 降低输出功率要求使多频多模真正成为可能；
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CDMA WLAN WCDMA
LTE
与制式无关 数字化平台
GSM
TDSCDMA
DCS
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Biblioteka Baidu
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假定覆盖1平方米面积大约需要0.1mW左右的有效覆盖功率（ 10mW/100平方米）； 根据国家统计局的发布数据，2009年全年房屋施工面积为31.97亿 平方米，其中住宅面积25.08亿平方米，假定上述住宅建筑的80% 都需要建设室内覆盖系统，则覆盖面积将达到20.06亿平方米； 假定室内覆盖系统的平均功率利用效率为0.4%，且对新建房屋考 虑平均三套系统覆盖，即2G+3G+WLAN，则这些建筑室内覆盖一年 的总耗电量大约为13.2亿度，折合每年每平方米耗电0.658度； 按《 2005年城镇房屋概况统计公报》，截止2005年底全国既有城 镇房屋建筑面积的保有量为164.51亿平方米，以80%的覆盖率计算 ，则既有室内覆盖系统的年耗电量就高达86.6亿度； 这样，仅一个运营商的室内分布系统的耗电量就相当于三峡一个 多月的发电量（三峡的年平均发电量为847亿度），折合350万吨 标准煤（872万吨CO2排放量） 。
传统的室内分布系统需要用到大量的干放，容易引起干扰的问题； 传统的室内分布系统设备种类繁多，监控及维护均较困难，且设备质量不高，系统（尤其是大型系 统）的整体可靠性较低。
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传统室内分布系统的射频功率绝大部分是损耗在传输馈线及 功率分配器件上，越是大型的系统，损耗情况越是严重；
一座20层的写字楼，每层面积1500平方米，按平均每层布放 6面天线计算，共计120面天线； 假定主干馈线损耗为6.0 dB/百米，主干馈线的平均长度为60 米，其平均损耗为60×0.06=3.6 dB； 假定主干上平均经过5级功率分配，则介质损耗与接头损耗 为：0.5×5 + 0.1×2×5 = 3.5 dB； 这样主干上的总损耗为：3.6 dB + 3.5 dB = 7.1 dB，即消耗在 主干传输路径上的功率占到整个信源功率的80.5%，考虑信 源的功率效率在10%左右，楼层内部功率分配效率一般在 20%以下，则该室内分布系统整体效率将不到0.4%； 若假定平均每面天线辐射功率10dBm，120面天线合计约 1.2W的总功率，则信源输出总功率至少20W，则其整体功耗 约为250W，效率为0.48%，此数据与前面的计算吻合。
• RRU只是信源，分布系统仍 采用传统的分布式天线，设 备输出的射频功率利用效率 非常低； • 仍须使用干放，系统的监控 与信号质量仍然较低； • 覆盖粒度不能细化到楼层， 不同楼层的覆盖无法做到有 针对性地调整； • 设备内部仍需要高压供电 以实现大功率的输出，多通 道的兼容能力受限； • 不支持WLAN，WLAN的覆盖 需单独布设。
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• DDS包括信源与分布系统， 覆盖功率的利用效率高； • 不使用干放，系统整体性能 好，可靠性较高； • 覆盖粒度可以细化到楼层， 不同楼层的覆盖功率可单独 优化； • 进端低压供电，微功率输出， 可以方便的实现多通道的覆 盖（2G/3G/WLAN）； • 覆盖功率更均匀，方案设计 简单，幵最大限度的与现有 覆盖系统兼容，保护了前期 的投资。
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二、DDS 数字光纤室内分布
• 数字光纤DDS；
• 光纤代替馈线；
• 设备的小型化； • 多制式覆盖
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• 3G/4G系统中的能量消耗直接正比于其数据速率的； • 因为频谱稀缺，3G/4G系统要求其基带设备具有非常高 的数据处理能力。
新型室内分布解决方案
中国电信交流， 2010.6
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室内分布的现状与问题
DDS数字光纤室内分布 数字室内综合覆盖方案
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一、室内分布的现状与问题
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链型级联
星型级联
树 型 级 联
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支持链型、星型、环形及多级树型连 接，组网功能强大； 每台近端最多可配置8个光口，最多 可级联进端数目超过100台，级联深 度最深可达10级； 每台进端最多可配置4个光口，有效 的增强级联组网能力； 可根据实际需要灵活配置连接方式， 使每一台设备 的输出功率能力都得到 充分地利用； 采用低成本的光电转换器件，大幅度 地降低光电转换部分的成本。
DDS-A
DRRU
2G/3G/WLAN 三网合路器
• WLAN：高速数据上网； • EvDO：高速数据通道； • 2000 1x：语音与短信。
Digital
RF
WLAN AC
BTS/ NodeB
楼层分布系统
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选频机型
宽带机型
DDS 的工作区域
DDS
RRU
Femto
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DDS-R内部视图
DDS-R外部视图
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三、数字室内综合覆盖方案
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G_UL(dB)<L+NF_BTS-NF_rep-5.87
当基站输出功率一定时，基 站底噪抬升正比于室内分布 系统所有有源器件的输出功 率之和； 覆盖面积越大，则所需要的 基站输出功率就越大，或者 需要更多的独立基站。
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智能控制
绿色环保
数字室内光纤分布DDS
支持多通 道。可智 能地控制 各进端的 覆盖功率 覆盖更有 针对性。 光纤代替 馈线减小 了传输损 耗；缩短 传输距离 降低了发 射功率。 有线监控 更加可靠 模块化设 计，维护 升级便捷 低压电源 更可靠。 将设备数 量转化为 系统成本 优势，化 多通道配 置的质量 优势为成 本优势。
缩小覆 盖粒度
设备模 块化
分布网 格化
多功能 集成
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减小损耗
→ 在下行方向，降低了对设备端口输出功率的要求； → 在上行方向，设备的增益（上行注入噪声）也随之降低；
局部控制
→ 粒度缩小，对覆盖的局部控制才成为可能； → 粒度缩小，整体的有效监控才有保障；
上行注入噪声正比于所有直放站与干放的输出功率之和； 传统室内分布系统需要使用大量的干放以补偿传输过程中的功率损失；
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CDMA基站底噪：
-113+NF_BTS=-110dBm
如要求直放站对基站底噪抬 升贡献小于1dB，则直放站上 行增益须满足：
• 假设路径损耗正比于R-4，若须保持 100kbps数据速率，则距离每增大10倍，功 率须提高10000倍； • 一种更好的做法是：将信号传输分成两 段，第一段是通过有线网络（光纤）将信 号传输至建筑物的各个楼层，第二段再通 过建筑物内部的分布式天线将信号辐射出 去。
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高层住宅的乒乓切换问题
高层住宅的夹心层问题
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天线置于附近建筑的楼顶
天线置于本建筑的楼顶
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此表将所有与室内分布有关的项目成本都折算到 单位面积上，确立统一的比较标准； 传统室内分布方案的构成比例大约为馈线50％， 信源25％，无源器件约10％，天线约7％，其它耗 材及集成费用8％； 一个现实是，由于各大运营商的集采，致使设备 成本不断下降，迫使集成厂家想方设法多用馈线 ，赚取集成费。
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改传统的光纤到楼为光纤到楼层，一台设备覆盖一个楼层，楼层内部仍按传统的方式布线 ，这样就使信源更接近天线，减少了信号在传输与分配过程中的损耗； 覆盖粒度变小使覆盖更有针对性，场强分布更加均匀，幵无须使用仸何干放； DDS光纤进端采用微功率设计，用多路低功率输出代替单路大功率输出，能方便地支持多通 道工作，幵能减小设备体积，降低设备功耗以及成本； 每台DDS光纤进端输出功率均可独立调节，可以更有效地实现覆盖，吸收话务； DDS光纤进端输出功率可实现智能动态调节，最大限度的节约运行时的耗电； 由于是有线连接，每台DDS光纤进端都可以可靠地实现集中监控，方便监控管理； 方便施工，减少了布线时的中间转换环节，改善了系统的驻波问题及工程质量问题；