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摘要:传统室分系统部署LTE干扰大、施工难、效果差,利用MDAS组网方案可有效缓解这一困境,因此本文对MDAS的工作原理、组网方式、建设模式、技术优势等进行了分析,并结合案例阐述了其应用效果。
关键词:MDAS;LTE;室内分布系统;组网;方案
从通信业务使用情况来看,室内话务忙时约为室外话务的2.5倍,且因信号覆盖问题的投诉比例也超过60%[1]。传统室内分布系统主要采用“RRU/微蜂窝+同轴电缆分布系统(光纤直放站+同轴电缆分布系统)+公共区域布放吸顶天线”的方式建设[2]。这种系统利用效率低,功率分布不均匀,底噪干扰问题难以解决,施工、监控和维护比较困难,而且业主由于担忧天线的辐射或不符合室内美观要求常会阻止施工,目前天线大都只能布置在电梯间、走廊等公共区域,这样室内信号覆盖差的问题就在所难免,特别是对信号强度要求较高的LTE影响更大。在这个背景下,MDAS(MultiserviceDistributedAccessSystemSolution,多业务分布式接入系统方案)的引入可解决上述问题,因此本文对基于MDAS组网方案的LTE室内分布系统建设方法进行了分析。
1MDAS的工作原理与组网方法
1.1工作原理
MDAS的工作原理如图1[3]所示。
MDAS集2G、3G、LTE和WLAN多种业务于一体,由接入单元(MAU)、扩展单元(MEU)、远端单元(MRU)组成。多种信号经耦合引入MAU,先转为光信号后经光纤传输至MEU,数据打包后再经光纤或网线传输至MRU,数据解包并经解调放大后发送出去。图中的监控单元为各功能模块提供所需的工作参数,并监测其工作状态,而电源单元则为其提供工作电压。
1.2组网方式
MDAS的组网方式如图2所示。
MDAS组网可采用星型、菊花型和混合型等组网方式,1台MAU可星型接入4条光路,每条光路可链型连接8台MEU,每台MEU可挂8台MRU,所以每台MAU最大支持4×8×8=256台MRU。
1.3建设模式
LTE室内MDAS建设模式分单路模式和双路模式[4]。单路模式下行链路采用单输入多输出方式(SIMO),而上行链路采用单输入单输出方式(SISO)。双路模式下行链路采用2×2MIMO(多输入多输出)方式,上行采用1×2MIMO方式。双路模式的数据吞吐量约为单路模式的1.6倍,所以典型室内应用场景宜采用双路模式。LTE双路模式的建设分为新建双通道、单通道以及一路新建、一路利旧三种方式。新建双通道优点是峰值速率高,理论上可达到多用户MIMO的2倍,但投资大,适合新建分布系统场景。一路新建、一路利旧方式的优点同新建双通道,主要用于分布系统的改造。单通道优点是投资成本小,但峰值速率较小,无法充分发挥MIMO的优势,适于改造成双通道有困难的场景。
1.4技术优势
与传统室分系统比较,MDAS具有以下优势:(1)MDAS能精确实现LTEMIMO要求的双路输出功率平衡功能。MIMO是LTE的核心技术,传统室分方案很难满足MIMO的部署要求,因为建设双路系统成本将大幅增加,而且有些场景不具备布设双路系统的条件。(2)MDAS采用数字光纤设备组网,布放小功率远端,不用馈线和无源器件,设备体积小,隐蔽性强,容易与业主或物业协调,降低建设改造的难度。(3)MDAS便于四网协同建设,可避免重复建设和投资,加快组网速度,增加覆盖面积。(4)MDAS组网后可实现全网节点监控,故障定位快,提高维护效率。(5)方案设计、优化方便,降低了链路计算难点,而且采用全光纤组网,部署灵活,便于结合智能楼宇综合布线规范建设。
1.5指标控制
采用MDAS进行LTE室分系统组网时,应满足以下指标:(1)覆盖电平RSRP≥-105dBm;(2)可通率应在>90%位置、>99%时间接入网络;(3)无线信道呼损率≤2%;(4)小区边缘速率,下行>1Mbit/s,上行>250kbit/s;(5)数据传输质量BLER≤10%。
2MDAS室内覆盖方案
2.1住宅小区案例
2.1.1项目概况
某小区有17栋14~18层住宅建筑,原来的覆盖方案是在室外走廊顶部安装全向吸顶天线,走廊通道的场强可达到-50~-60dBm,然而因建筑结构的屏蔽作用,房间内部的场强只有-75~-85dBm,用户通话不流畅,甚至会脱网。
2.1.2建设方案
本项目附近有一信源基站,站内有GSM、TD-SCDMA和TD-LTE设备,将信源接入MAU,然后利用小区原光纤将信号传输至小区内,再经楼宇光纤送至ODB,将ODB接至MEU,而MEU通过超五类线与拉远MRU连接,完成对该小区投诉点的网络覆盖。MEU由POE供电模块经超五类线供电,MRU采用超五类线进行远程供电。项目共采用了1台MAU、3台MEU和3台入户型MRU,投资总额近50万元。除了解决小区信号覆盖问题,还在周围拓展了宽带业务。
2.1.3覆盖效果
经测试,MDAS覆盖区内信号强度、质量以及切换关系、通话质量都有明显改善。主要测试结果如下:GSM场强大于-85dBm的覆盖率超过98%,信号质量≤2的覆盖率也接近98%,通话稳定,无掉线、杂音等形象;TD-SCDMA网络覆盖率为100%,语音、视频、数据业务正常;TD-LTE下载平均速率超过100Mbps,上传平均速率接近10Mbps。
2.2商业建筑案例
2.2.1项目概况
某大型商场建筑面积超过2万m2,其中地下2层,地上5层,并设有6部电梯。原来覆盖方案是2G/3G室分系统,其中2G信源为1套微蜂窝基站,再加4套光纤拉远设备近端,3G信源为1台BBU和4台RRU,并通过天馈系统覆盖整座大楼。随着各运营商不断扩大4G的规模,于是原方案修改为MDAS方案。
2.2.2建设方案
新方案改为2G信源1套微蜂窝,3G信源1台BBU+1台RRU,以及1套4G信源设备,1套MDAS设备包括1台MAU、4台MEU、一体型MRU(安装在墙体或走线架上)。原方案投资超过30万,新方案大约20多万;工程周期原方案近500工日,新方案约400工日。
2.2.3覆盖效果
MDAS系统运行后,2G网络信号场强大于-85dBm的覆盖率超过99.5%,话音质量不超过2的覆盖率达到98%,通话质量正常,2G数据业务正常,GPRS下载速度近30kbps。3G网络覆盖率、语音、视频、H业务正常,其中网络覆盖率达到100%,数据下载速率达到1.5Mbps。4G下行峰值速率达到130Mbps,上行速率也达到10Mbps。
3结语
因建筑结构的阻隔和屏蔽,室内接收网络信号效果较差,而LTE对信号质量要求又较高,因而增加了LTE室内分布系统建设的难度,MDAS也许不是唯一解决该问题的方案,但目前MDAS至少是最有效的一个方案,相信随着LTE加快部署,MDAS技术将会发挥更大的作用。
参考文献:
[1]王晓晖.MDAS实现室分多网覆盖项目分析[J].电信快报,2015(1):39-42.
[2]徐志华.LTE室内分布系统建设的新思路——MDAS解决方案[J].移动通信,2014(10):41-44.
[3]徐俊涛.MDAS在网络覆盖中的应用研究[J].邮电设计技术,2014(05):45-49.
[4]沈雷明.TD-LTE关键技术与室内分布系统建设[J].电信快报,2014(5):13-17.