小靈通室內(nèi)覆蓋方案

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1、小靈通室內(nèi)覆蓋方案綜述和未來(lái)發(fā)展小靈通室內(nèi)覆蓋方案綜述和未來(lái)發(fā)展　摘要：本文對(duì)當(dāng)前國(guó)內(nèi)常見(jiàn)的小靈通室內(nèi)覆蓋方案進(jìn)行分析，并針對(duì)小靈通移動(dòng)市話系統(tǒng)高速的發(fā)展，給出能夠滿足未來(lái)3G和WLAN應(yīng)用升級(jí)的通用室內(nèi)覆蓋方案體系結(jié)構(gòu)。文章最后還針對(duì)運(yùn)營(yíng)商多樣化業(yè)務(wù)需求提出了結(jié)合當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)要求的新型小靈通覆蓋方案需求分析。關(guān)鍵詞：PHS室內(nèi)覆蓋，直放機(jī)，線路放大器，WCDMA，WLAN??1.??????小靈通網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀和室內(nèi)覆蓋需求自1998年浙江余杭市首次將小靈通投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)后，在五年多的時(shí)間里，全國(guó)已有近400個(gè)城市開(kāi)放小靈通業(yè)務(wù)。從小靈通業(yè)務(wù)市場(chǎng)來(lái)看，前景還是比

2、較好的，2001年小靈通用戶總數(shù)達(dá)到600萬(wàn)，2002年達(dá)到1500萬(wàn)戶左右，系統(tǒng)總?cè)萘窟_(dá)到3000萬(wàn)線。根據(jù)中國(guó)電信集團(tuán)公司總工程師韋樂(lè)平的預(yù)測(cè)，2003小靈通國(guó)內(nèi)總用戶將達(dá)到2000萬(wàn)戶左右。與傳統(tǒng)的GSM網(wǎng)和CDMA網(wǎng)絡(luò)相比，小靈通具有PHS基站成本低和手機(jī)性價(jià)比高的優(yōu)勢(shì)。但是在1.9GHz頻段上相對(duì)較低的發(fā)射功率和高傳播路徑損耗，限制了小靈通業(yè)務(wù)在室內(nèi)和廣域覆蓋上成本優(yōu)勢(shì)的發(fā)揮。PHS系統(tǒng)的常用PI/4DQPSK非相干解調(diào)方法限制其解調(diào)靈敏度為-100dBm左右，通過(guò)增加基站的下行發(fā)射功率的方法進(jìn)行信號(hào)增強(qiáng)，會(huì)造成無(wú)線上下行鏈路的不均衡，造成無(wú)法通話和單通，從側(cè)

3、面影響了手機(jī)的使用效果。??根據(jù)“信部電〔２０００〕６０４號(hào)”文的規(guī)定，“ＰＨＳ作為市話系統(tǒng)的補(bǔ)充和延伸，定位于小范圍低速移動(dòng)無(wú)線接入”。從目前用戶的使用情況看，如何在室內(nèi)條件下充分發(fā)揮小靈通系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，正成為一個(gè)系統(tǒng)廠商、運(yùn)營(yíng)商和終端用戶三方日益關(guān)注的熱點(diǎn)話題。2.??????當(dāng)前流行小靈通室內(nèi)覆蓋方案和分析為了在小靈通室內(nèi)覆蓋方案上繼續(xù)保持低成本和高容量的優(yōu)勢(shì)，運(yùn)營(yíng)商和系統(tǒng)廠商都根據(jù)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)設(shè)備運(yùn)營(yíng)特點(diǎn)進(jìn)行了設(shè)備優(yōu)化。一些第三方設(shè)備廠商也根據(jù)自身優(yōu)勢(shì)提出了各種解決方案。針對(duì)室內(nèi)用戶話務(wù)量大和各類傳播損耗情況復(fù)雜的特點(diǎn)，小靈通系統(tǒng)廠商主要從提高小靈通基站的接收解調(diào)靈敏

4、度、上行信號(hào)增強(qiáng)和下行信號(hào)擴(kuò)大覆蓋、增加基站信道數(shù)方面綜合優(yōu)化基站的室內(nèi)覆蓋應(yīng)用性能。一種比較典型的方式是采用如圖1所示室內(nèi)安裝小功率基站的方式解決覆蓋。小靈通10mW基站集成度高，體積小，可以采用雙絞線方式提供遠(yuǎn)程供電和信令通路，主要面向話務(wù)量熱點(diǎn)覆蓋的商場(chǎng)、酒店等公共場(chǎng)所。在話務(wù)量比較大的場(chǎng)所，基站的容量利用率較高。圖1、小靈通小功率基站室內(nèi)覆蓋??另外一種比較典型的方式是如圖2所示，在室外大功率基站基礎(chǔ)上增加定向天線，對(duì)一些建筑物進(jìn)行穿透式覆蓋。小靈通在1.9GHz頻段利用面天線比較容易實(shí)現(xiàn)高增益的波束成型，可以在500mW室外全向天線基礎(chǔ)上，利用高增益天線對(duì)基站

5、臨近的建筑物內(nèi)部進(jìn)行定點(diǎn)覆蓋。如果室外和室內(nèi)天線系統(tǒng)共用基站收發(fā)信機(jī)資源，會(huì)使得室內(nèi)用戶和室外用戶無(wú)線容量互相影響。圖2、小靈通大功率基站室內(nèi)穿透覆蓋??目前G網(wǎng)和C網(wǎng)絡(luò)的室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)已經(jīng)非常成熟，對(duì)于整網(wǎng)提供無(wú)縫業(yè)務(wù)覆蓋起到了至關(guān)重要的作用。由此引發(fā)第三方設(shè)備廠家利用直放機(jī)（Repeater）、線路放大器和室內(nèi)有源天線提供小靈通在1.9GHz頻段上的室內(nèi)覆蓋嘗試。考慮到小靈通的特點(diǎn)，良好的室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)應(yīng)該能夠充分利用PHS的高容量和低發(fā)射功率特點(diǎn)。小靈通室內(nèi)覆蓋中需要注意的比較重要的問(wèn)題是上、下行鏈路的均衡。另外小靈通系統(tǒng)是工作在TDD模式的無(wú)線微蜂窩系統(tǒng)。與傳統(tǒng)的F

6、DD對(duì)收發(fā)隔離的要求不同，小靈通系統(tǒng)要求嚴(yán)格的收發(fā)時(shí)隙同步，收發(fā)時(shí)隙同步性能直接影響系統(tǒng)組網(wǎng)容量和覆蓋區(qū)之間切換掉話率。小靈通的同頻TDD工作模式?jīng)Q定了直接采用傳統(tǒng)FDD頻域轉(zhuǎn)發(fā)的方式無(wú)法實(shí)現(xiàn)，而必須采用基帶解調(diào)和信令處理才能在時(shí)域上實(shí)現(xiàn)中繼和避免收發(fā)沖突。由于小靈通的控制信道工作載波相對(duì)固定，也方便了信令轉(zhuǎn)發(fā)和處理。TDD模式下工作的直放機(jī)在基站側(cè)看來(lái)是一個(gè)手機(jī)的工作模式，而在用戶側(cè)看來(lái)是基站的工作模式。在RCRSTD-28V3的標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)于PHS直放機(jī)有明確的定義。因?yàn)樾枰嫒莼竞褪謾C(jī)的非標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議棧處理，以及基帶調(diào)制解調(diào)資源，小靈通直放機(jī)設(shè)計(jì)復(fù)雜度較高，一般轉(zhuǎn)發(fā)能

7、力為1～2個(gè)獨(dú)立32Kbps語(yǔ)音或64Kbps數(shù)據(jù)時(shí)隙捆綁。小靈通直放機(jī)的示意工作流程參見(jiàn)圖3，小靈通直放機(jī)與基站和手機(jī)均采用無(wú)線連接。????????????????????圖3、小靈通直放機(jī)工作流程示意??線路放大器采用TDD方式對(duì)PHS工作頻段上、下行進(jìn)行信號(hào)分離和分別進(jìn)行放大，分離放大后的信號(hào)再利用TDD方式合并后送入室內(nèi)電纜系統(tǒng)中。對(duì)于面積小的室內(nèi)區(qū)域，可以直接采用泄漏電纜和分布天線方式提供覆蓋。對(duì)于覆蓋面積大的區(qū)域，一般需要通過(guò)有源天線對(duì)電纜內(nèi)部信號(hào)傳輸損耗進(jìn)行補(bǔ)償。線路放大器與基站之間采用有線方式連接，考慮到PHS協(xié)議支持動(dòng)