关于五类线直放站的应用模式探讨

【摘 要】随着移动网络规模的不断发展，网络覆盖重点已由广覆盖向深度覆盖转变。由于室分天线入户较困难，导致室内信号覆盖效果无法保证，已建室分系统的导频污染等问题较难解决。针对这一问题，通过具体的案例介绍了五类线直放站，并对五类线直放站的技术亮点和应用模式进行了探讨。

【关键词】五类线直放站 直放站 导频污染 深度覆盖

1 前言

随着移动网络规模的不断发展，网络覆盖重点已由广覆盖向深度覆盖转变。目前楼宇的深度覆盖主要是通过建设室内分布系统来解决，小区的深度覆盖主要是通过建设小区分布系统来解决。但由于室内分布系统的天线入户较困难，室分信号覆盖效果无法保证，已建室分系统的导频污染等问题依然较难解决。

2 用户投诉分析

以南京市区CDMA网络2012年7月的投诉为例，经过预处理实际需要处理的工单约298件，其中已建室分的投诉有84件，占到派单投诉量的28.2%。在这84件室分投诉中有70件是反映无信号或信号弱，占到处理量的83%。这部分投诉中一部分是由于设备障碍导致的，但还有相当一部分投诉是由于室分天线无法入户引起的室内弱覆盖造成的，这些投诉的解决相当棘手。

3 五类线直放站应用案例

为提高室内信号覆盖问题的解决率，无线中心引入了五类线直放站进行覆盖试点，探索室内信号覆盖新的方式。

3.1 应用案例介绍

此案例投诉人属于南京雅韵视听设备有限公司，公司位于太平洋保险大厦西楼25层。全楼为商住两用型，入住率在80%以上，该楼已经建设了CDMA室内分布系统，但由于室内天线安装在公共楼道，信号穿墙后衰减很大，用户室内的信号微弱，基本都在-80dBm以下。同时周边信号干扰很大，这些室外基站在临窗处的信号可达到-65dBm左右，导致该楼一直存在弱覆盖和导频污染的双重问题，C网信号切换频繁，非常容易掉话。

图1为太平洋保险大厦的系统图，室分系统的天线就在走道内（注：绿色为新增的五类线直放站远端），由于墙体阻隔导致信号衰减严重，无法有效覆盖室内。

图1 太平洋保险大厦室分系统原理图

3.2 应用案例方案及施工

为解决25层用户投诉区域的信号覆盖，方案采用1个五类线直放站近端单元，1个五类线直放站远端单元。近端单元安装在25层的弱电井内，采用直接射频耦合方式，耦合原先PN为492的RRU设备的CDMA信号，连接放置在23楼的以太网交换机（覆盖21—27F），将合路后的信号通过原有网线传送到对应的25层用户公司内。

施工安装的传输原理如图2所示：

图2 施工安装传输原理图

五类线直放站现场施工图如图3所示：

图3 五类线直放站现场施工图

3.3 安装效果评估

五类线直放站开通后，整个C网信号质量提升明显：

1）Rx Power对比：设备开通前Rx接收电平大量集中在[-90，-85]dBm，设备开通后Rx接收电平大量集中在[-65，-50]dBm；

2）Tx Power对比：设备开通前Tx Power大量集中在[0，10]dBm，已接近警戒线；设备开通后Tx Power大量集中在[-10，0]dBm，手机发射功率小；

3）Ec/Io对比：设备开通前Ec/Io指标大部分低于-5dB，多集中在[-9，-7]dB；设备开通后Ec/Io≥ -5dB的比例上升到了81.20%，比开通前改善很多；

4）开通前后步测效果对比（见图4）

从图4可以看到，设备开通前信号占用室外基站导频PN=276，Rx Power在-90dBm以下，Ec/Io大都在-12dB以下，频繁切换；设备开通后测试终端占用室内信源PN=492，Rx Power在-65dBm左右，Ec/Io达到了-5dB以上，室内覆盖效果改善明显。

3.4 方案实施投入成本分析

此次五类线直放站试点采用设备的价格如表1所示：

表1 直放站价格

模式 名称 售价 备注

一拖二式 CDMA简约型五类线分布系统

CDMA五类线近端单元（射频直耦） 3 900元/台 含远程监控模块

CDMA五类线分布远端单元 1 980元/台

本次试点投入的设备资金为5 880元（注：此试点仅安装一拖一设备，尚未实现近端单元的最大利用），其余耗材、无源器件合计100元，监控卡费用不计，总共投入为5 980元。

单个五类线直放站远端设备可覆盖面积为150平方米左右的商务区域，假设该公司有5个人使用C网手机，每人每月129元的套餐费用，则预计10个月左右能够收回设备成本。

4 五类线直放站技术亮点

五类线直放站为目前直放站产品中的新型产品，尚未规模化应用，但从此次应用实例情况来看，五类线直放站本身具有以下明显的技术亮点：

（1）宽带信号和CDMA信号合路传输，入户精准覆盖

采用五类线传输无线信号，利用楼宇已有的五类线分布系统，合路传输无线信号，从而快捷实现信号入户，从用户感受上可以达到类似Femtocell（家庭基站）的入户覆盖效果。

（2）安装环境灵活，网线布线简单，适应能力较强

1）近端单元可以通过基站射频耦合、空中无线接收或光纤输入获得无线信号；

2）远端设备体积和宽带路由器、WLAN AP等大小相似，既大大提高了安装地点的灵活性，又节约了机房的空间和租赁费用；

3）近端单元采用AC220V或DC48V供电，远端单元由近端单元通过五类线远程POE供电；

4）五类线布线简单，能够大幅减少工作量，缩短施工周期，降低施工成本。

（3）微功率设计，支持大规模组网

五类线分布系统采用微功率设计，在一拖八的情况

下，五类线系统送到基站端的上行噪声为-125dBm/

1.23MHz，比施主基站本底噪声-113dBm/1.23MHz低12dB，因此理论上一个基站可以携带100个近端单元。100个五类线远端并联的功率只等于1个10W干放。

（4）完善的监控系统，支持电信统一的CDMA网管监控协议

5 五类线直放站应用模式探讨

随着用户对移动网通信质量要求的不断提高，室内覆盖的压力也逐步增大，如何推进室内信号覆盖是一项需要不断探索研究的课题。五类线直放站的出现，将丰富室内信号问题的解决手段，为室内信号问题的解决拓展思路。笔者结合五类线直放站的试点应用情况，以及传统室内分布建设模式，就五类线直放站在将来室分系统建设中的应用进行了一些设想，具体如下：

（1）模式一：五类线直放站作为已有室分系统的有益补充

对于已建室分系统的楼宇，在处理高层用户投诉的时候优先采用新增室内天线的方式予以解决，但往往由于打孔穿线等问题导致无法天线入户，在此种场景下，可以采用五类线直放站进行楼宇高层的局部补盲，解决天线无法入户问题。

（2）模式二：传统室内分布建设与五类线直放站相结合

1）场景一：传统室内分布建设的电梯覆盖，采用五类线直放站

传统室分建设的电梯覆盖一般采用室内天线进行分段覆盖，采用这种模式进行电梯覆盖存在缺点较多：采用器件较多、障碍点较多；后期障碍定位困难、维护难度较大；信号波动较大，覆盖效果与电梯运行速度相关。引入五类线直放站进行电梯覆盖，不仅能避免以上缺点，还能在一定程度上降低系统造价。

以覆盖一部30层楼的电梯为例，采用传统室分建设模式进行电梯覆盖的造价为采用五类线直放站进行电梯覆盖的造价的一倍。

传统覆盖模式电梯每隔3层需放置一个天线，以30层楼宇为例，共需10个天线，材料加集成费需投资约 6 000元。

五类线直放站模式把远端单元放置在电梯轿箱顶部，五类线随电梯缆线绑扎上下伸缩。天线口输出15dBm，电梯轿箱损耗40dB，电梯的覆盖电平能稳定在-60dBm以上。材料加人工费只需投资约3 000元。

电梯传统覆盖模式与五类线直放站覆盖模式对比如图5所示。

2）场景二：传统室内分布建设的地下室覆盖，采用五类线直放站

传统室分建设的地下室覆盖一般采用室内天线进行覆盖，采用这种模式进行覆盖存在以下缺点：

①楼宇的地下室如有吊顶，但走线架被其他线路占满，若采用1/2馈线物业往往要求加装独立的走线架，将会增加室分建设投资，并且施工难度很大；

②部分楼宇的地下停车场没有吊顶，常规覆盖方式需要用铁管套住馈线后固定，施工难度较大，且辅材成本较高；

③常规馈线较难穿过地下室的防火闸门，在消防验收的时候容易产生问题导致地下部分的馈线被剪。

采用五类线直放站进行地下室覆盖能够较好地避免以上问题，大幅度降低地下室施工难度。

（3）模式三：传统室内分布建设为辅、五类线直放站为主

1）场景一：天线无法进户的商务公寓

在主城区内商务公寓逐渐增多，对于商务公寓的信号覆盖往往面临两难的局面：如果采用传统的室分覆盖模式，由于天线无法入户，建设投入大，效果不理想；如果仅覆盖公共区域，楼宇室内难以覆盖。通过引入五类线直放站能够较好地解决该问题，并且在一定程度上降低系统造价。

①传统覆盖模式：RRU+直放站模式

以一幢30层覆盖面积为10 000平方米商务楼宇为例，每层分东西南北四个单元，每个楼道布放8个天线，信源为1台RRU+3台20W光纤直放站远端（含近端）。

室分系统造价：3万（RRU）+1.7万（直放站）+4万（集成费）+材料费（5万）+1万（其他）=14.7万；

协调费用：商务楼宇物业要求高，协调困难，隐形协调费用估算1.2万；

存在问题：由于天线无法入户，高层以上容易存在弱覆盖、导频污染等现象。

②五类线直放站模式：RRU+五类线直放站模式

以一幢30层覆盖面积为10 000平方米商务楼宇为例，主要进行走廊、电梯等公共区域覆盖，其余区域根据用户投诉进行选择性覆盖。

公共区域覆盖：每层楼宇走廊布放1～2个天线，电梯采用五类线直放站覆盖；

公寓入户覆盖：以每层4户计算，总共120户，按照C网用户30%的覆盖率，需要入户覆盖36间公寓，一共需要36个远端，5个一拖八近端；

室分系统造价：3万（RRU）+7.1万（五类线）+2万（集成费）+2万（材料费）=14.1万；

协调费用：利用整楼已有的五类线系统，协调方便很多，隐形协调费用估算0.24万。

采用该模式建设，在建设阶段投资较小，在维护阶段可以根据用户投诉、市场发展等情况进行有针对性的覆盖，确保有效益覆盖。

2）场景二：需要重建系统的楼宇

部分楼宇的室分系统由于二次装修、腐蚀等原因，整个系统的覆盖质量严重下降，需要进行室分系统重建。室分系统重建一般需要拆除原先的分布系统，然后才能够重新建设分布系统。以一幢30层覆盖面积为10 000平方米楼宇为例，拆除费用约需要3万元，而且很多楼宇基本无法对原有老系统进行拆除，导致走线槽架无法布放新的馈线。在此种情况下，采用传统室分建设模式将很难对这些楼宇进行室分系统重建。

采用五类线直放站进行老室分系统的重建，能够避免布线问题，不对原有室分系统进行拆除，关闭原有系统即可直接进行新系统的建设。

（4）模式四：滴灌覆盖与五类线直放站结合增强小区深度覆盖

小区覆盖一直是C网信号覆盖中的难点，目前的主要解决手段是通过在小区内部建设滴灌来进行面覆盖，但是室内深度覆盖一般难以保证。采用五类线直放站，可以灵活利用小区周边及内部的公共设施进行深度覆盖补盲，包括小区周边的路灯设施，小区内部的门卫亭、路灯、指示牌等设施。

6 总结

综上，五类线直放站目前还是属于直放站家族中的新型产品，从目前的应用案例来看，五类线直放站的引入能够切实解决由于天线无法入户导致的高层导频污染问题，较大地改善用户使用感知。至于五类线直放站在整个室分系统覆盖中的应用模式，本文主要结合现有的室分系统建设进行了一些应用模式探讨，具体应用模式的适应性、可行性，还需要通过后期的实践加以检验。

参考文献：

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