一种多制式网络信号集成覆盖系统

【摘 要】为了积极响应中央关于推进三网融合的重点工作，势必诞生能兼容各制式网络信号的覆盖系统。本文对多制式网络信号集成覆盖系统的设计原理、技术特点以及应用主要场所进行了阐述，并对日后室内多网覆盖方案提供技术依据和指导作用。

【关键词】移动通信；多网融合LTE；赋型天线 POI

0.概述

随着我国移动通信和信息化产业的高速发展，对信息获取的多样性和便捷性要求越来越高，移动互联已经成为广大人民群众主要依赖的信息获取方式，在机场、学校、大型商业建筑等区域，需要多制式、多系统无线信号覆盖方式。由于通信和信息服务商的彼此独立，经常出现覆盖系统重复建设，即造成资源浪费，又容易出现互相干扰。为响应国务院“三网融合”的信息化建设方针，市场需要开发出能够实现多运营商，多通信制式融合覆盖的新型覆盖系统。

目前，国内的多网融合技术主要体现在单运营商2个以内制式的整合，多运营商所有制式整合尚属空白，而美国、日本等极少数国家已经基本解决了多系统融合以及系统间干扰等主要问题，而且已开发出产品提供市场。与国外技术相比，国内在技术实现上存在较大的差距：

（1）运营商、通信制式融合度低，仅实现单运营商的2个以内制式整合。而美日已经实现2个以上运营商融合。

（2）收发分合路平台的路数极限，国内可实现2～4通道，但国外可实现8通道。

（3）效率低于20%，国外已高于30%。

（4）天线的赋形效果差，国外赋形效果可控制在边缘正负1米之内。

1.设计原理介绍

这种多制式网络信号集成覆盖系统主要支持GSM移动、DCS联通、联通WCDMA、电信CDMA、TD-SCDMA、TD-LTE网络制式，同时机柜内置8个双路AP，支持WLAN覆盖；各制式采用收发分离的工作方式，每个机柜可连接8根双极化天线进行室内分布。

系统主要内部工作原理是对GSM移动、DCS联通、联通WCDMA、电信CDMA网络采用相应四种制式数字光纤设备进行覆盖，TD-SCDMA、TD-LTE采用相应RRU设备进行覆盖；而WLAN的覆盖是通过光纤将信号传输到ONU单元，再经POE单元将信号接入8个双路AP单元，每个双路AP单元经过2个WLAN干放单元放大后输出进行的。

系统内部射频线连接方式：6种制式信号经光纤传入GSM移动数字光纤远端机、DCS联通数字光纤远端机、联通WCDMA数字光纤远端机、电信CDMA数字光纤远端机、TD-SCDMA RRU、TD-LTE RRU，再经过POI系统将6种制式下行信号合路，通过八分路网络，将信号平均分成八路，每路与WLAN信号耦合，最后接入分布；各制式上行信号经八分路网络合路，进入POI，POI将6种制式信号分离，分别输入相应数字光远及RRU设备，再经光纤将信号传入近端机及BBU进行覆盖。

2.技术特点

这种多制式网络信号集成覆盖系统是通过分析国内外市场发展和数字直放站系统技术，将解决多运营商通信系统覆盖重复建设投资高、选址困难、系统间互相干扰、物业难协调等问题，实现3大运营商5个以上制式融合，填补国内空白，在国际上也处于先进地位。

（1）采用数字预失真技术，在基带加入预失真器，将输入信号扩展为非线性信号，使其与功放的压缩特性互补，配合Doherty功放，能够有效保证大功率功放的输出线性，优化IMD3和ACPR指标20dB以上，效率可达33%。

（2）结合微波腔体的精密机加工工艺和表面处理技术，实现高隔离度、低插入损耗、低互调、低发热量的多系统微波收发合路平台设计支持每端口300W（峰值功率）的通过功率及-120dBc的互调，可实现16通道合路。通过调整射频收发合路系统（POI）的配置，灵活支持其他通信系统（TETRA/GSM-R等）和安防系统的共网覆盖，最大限度满足不同用户的通信和管理需求。

（3）采用双45°极化的定向天线设计，实现矩形赋型，有效控制发射角度和发射杂散，赋形精度可实现边缘正负0.5米精度，保证信号传输速度，同时有效规避WLAN系统频段间干扰。

（4）采用机柜式结构，所有系统的信号通过传输和集成后由同一个分布系统实现覆盖，通过严格的频率规划和分配，实现2G、3G、4G信号的并网覆盖，避免出现重复建设和系统间干扰。

（5）可以实现双路MIMO（双发双收），满足对新一代移动通信技术（LTE）和宽带无线技术（802.11n）的覆盖支持，保证对高速无线通信和数据传输的支持。系统还可以扩展到最多8路MIMO，为未来的技术发展预留升级空间。

（6）支持远程直流供电和系统热备份，保证用户的高可靠性要求。

3.应用主要场所

这种多制式网络信号集成覆盖系统可大大降低运营商的投资、方便选址、系统间信号互不干扰。由于一体化集成覆盖系统具有良好的稳定性和可靠性，因此本产品可以用于以下大型综合场所：

（1）机场、办公大楼。

（2）学校。

（3）大型商场。

（4）体育馆。

这种多制式网络信号集成覆盖系统不仅可以促进国内多家运营商率先在主要一、二级城市使用，将来还能推广到广大农村大面积使用。同时，可通过简单、合理的拆解，也适用于小区覆盖、公路覆盖、山区覆盖，几乎可以适用绝大多数场所；可通过频段更改，也适用于军、警等专网场所。

4.结束语

这种多制式网络信号集成覆盖系统使多制式融合技术取得革命性的进步，而且还将带动广电业、电信业和互联网产业三个产业领域的整合，对调整产业结构和发展电子信息产业有着重大的意义。

本项目的成功实施将有利于国家“宽带战略”的推进。在中央关于推进三网融合的重点工作中，包括加强网络建设改造以及推动移动多媒体广播电视、手机电视、数字电视宽带上网等业务的应用等内容，而IPTV、手机电视等融合型业务发展需要高带宽的支撑。根据工信部规划，2013年将以“多网融合”为产业契机，推动实施“宽带中国”战略，争取国家政策和资金支持，加快推进3G和光纤宽带网络发展，扩大覆盖范围。

【参考文献】

[1]刘畅.FD-LTE与WCDMA双模室内分布系统的干扰研究.远京信通信技术（广州）有限公司.

[2]谢骥.多系统合路平台（POI）测试方法探究.中国电子科技集团公司第七研究所.

[3]黄韬.LTE/SAE移动通信网络技术.人民邮电出版社.

[4]黄友火.移动基站天线及波束赋形天线研究.西安电子科技大学.