现代小区覆盖的全方位解决方案

三维通信股份有限公司    李苏峰  王家勇

前言：通过对现在及未来家庭通信需求的分析，给出现代化小区通信网络覆盖的有线通信、移动通信等相互互补，融合组网的全光分布解决方案。

随着移动通信技术及产业的蓬勃发展、移动互联网技术的日益成熟及移动增值业务的进一步开展、无线技术的发展和社会需求催生出物联网（IOT）产业的蓬勃兴起，诸如手机下载、手机支付、Mobile Store、家庭防盗、智能家电、家校通及远程抄表等，都使得人们对移动通信的依赖性越来越强，继而对移动网络的服务质量提出更高的要求。另外，随着国家对电信网、互联网及广电网三网融合的进一步推进，家庭的VOIP、IPTV、网络游戏、高清视频等大带宽和实时性要求高的业务，掀起了基于EPON/GPON技术的FTTx蓬勃发展来满足家庭用户高带宽要求。所以未来小区通信网络是 “移动通信（2G/3G/LTE）+光网络（GPON/EPON）”的互补融合的综合性网络。

 

目前，小区通信网络的建设模式因地而异，多种多样；总体来讲主要表现在以下几个方面：其一，个别运营商光纤入小区、入楼宇铺设基本与开发商相关基础建设同步，楼宇内的入户光缆因需求而异；其二，移动通信网络的传输建设相对比较滞后，基本都在小区基础设施建设完毕后，建设或者不建设专门的小区覆盖系统；其三，移动通信的小区分布系统，几乎都是以“信源设备+同轴电缆+美化天线”方式见长，有些小区直接使用宏网穿透覆盖；其四，有线通信网络与移动通信网络独立建设，重复协调。

另外，从网络覆盖效果和网络可升级性来看，主要体现在：其一，在移动方面，绝大部分区域的小区覆盖仍然延续2G时期的建设思路，直接与以前的2G网络若加改造后合路，基本都是以“覆盖电梯和地下室，主体靠室外宏蜂窝”、“住户家门口安装天线覆盖室内部分区域，部分区域依然靠室外宏蜂窝覆盖”、“不建设室内覆盖系统，完全靠室外宏蜂窝覆盖”等情况；其二，目前的小区覆盖基本都无法升级到LTE,这给LTE时代的小区覆盖带来了巨大的压力；其三，在有线网络的入户带宽可提升问题上，有些小区的提升能力有限或者是要做较大的网络改动，不同区域各不相同。

总之，通过上面的分析，主要存在的问题总结如下：其一，移动、有线网络的独立建设，增加了协调次数，提高了建设成本，延长了建设周期，不利于多业务捆绑营销；其二，移动网络的覆盖效果远低于3G时代的数据业务的标准要求，严重影响了用户的感受及新业务的进一步推广，如基于3G的物联网家庭业务；其三，目前小区分布系统使用同轴电缆来分配信源的功率， 80%多的功率消耗在分配网络上，同时这些功分器、耦合器会产生一定的噪声，影响系统性能；同时，馈线的地埋施工难度大，成本高，分配器件的防水处理要求很高，网络的可靠性降低；其四，某些移动设备离开机房，就近放置在靠近天线的位置，这样又需要供电，电源从机房引出，地埋后到达设备，这样又增加了施工难度及项目成本。

因此，在建设成本增加、运营成本上升及利润下滑的今天，寻找一种高性能、低成本的建设方案势在必行；再加上政府“共建共享、节能减排”政策的进一步实施，在此推荐一种高性价比的全方位解决方案——全光分布系统。此方案具备以下特征：

其一： 所有移动网络使用全馈电复合光纤来传输，同时解决了供电和传输问题；其二：有线、移动的光纤网络同步规划、同步实施；

其三、移动网络的无线终端设备实现微型化、宽带化、多系统兼容性，促使多系统共用终端设备且直接和天线相接；这样即可节省功率，同时可以节能。此方案的模型图如下：

 

此方案的优势：

1）、系统采用全数字光纤分布技术，长距离传输无噪声；

2）多个系统通过数字光纤传输，代替了传统的馈缆传输，节约了系统功率，使终端设备功率99%用于覆盖；

3）可以支持2G/3G/4G等多系统共融，从而实现多运营商“共建共享”，降低网络的建设成本；

4）多系统共融只需要在信源处使用1个POI即可，而且信源功率要求很低；与传统的多系统合路，可以节省大量的POI和信源功率需求，从而提高了整个系统的性能；

5）整个系统使用全光纤，在不能开挖的情况下可以使用光纤的“微管”铺设技术在雨水管道中铺设，或者采用其它先进的光纤铺设技术来实现，这样很好的解决了馈缆走不通的问题，可以大大提高小区分布系统的可实施性。

该解决方案的使用，大大提高了覆盖范围及覆盖效果；但是，不是使用了本方案就能彻底解决小区覆盖问题；

与传统方案一样，良好的覆盖效果与天线放置的位置、天线密度、天线口功率、小区网络参数设置及小区楼宇电磁环境等有关系。传统方案一般情况下：有效的天线安装位置与目标覆盖距离控制在50M范围内，天线口功率20dBm以内；地面安装覆盖范围不超过7层，楼顶安装覆盖范围不超过10层，最好覆盖范围控制在5-6层内，具体覆盖能力取决于天线安装高度与目标覆盖区的落差。对于超高层的楼宇，从上下两边安装天线进行覆盖，楼宇中间区域将存在一定的弱覆盖区或不达标覆盖区；如下图所示：

对于上图中的中间弱覆盖/不达标覆盖区，无论是增加地面天线功率还是楼顶天线功率，都很达到覆盖要求，除非在对面楼的中央安装天线，这样物业协调和施工难度都很大，几乎不能实施；即使实施了，成本也很高。那么，中间弱覆盖/不达标覆盖区怎么解决呢？这里建议使用 Femto Cell解决方案，就是利用家庭的ADSL/LAN或者通过PON技术ONU/ONT接入，经公共网传输到机房专用网关AG，再接入到核心网CN，从而实现与整个网络互联互通；具体如下图：

对于大型或超大型小区，需要分区的和传统覆盖方式分区原则一样，利用道路，将相对集中的楼尽量分在同一小区，这样会减少不必要的切换。经过以上的分析，使用各种各样的覆盖方式，相互互补，达到整个小区的全覆盖。

小区无线覆盖解决了，小区信源传输的问题怎么解决呢？这里建议使用GPON/EPON技术来解决小区信源的传输问题。具体的方法，就是使用具有基站传输接入接口的ONU/ONT将基站接入PON网络，经过PON网络将其接入城域网，进而经网关接入RNC/BSC和核心网；具体如下图所示：

整体实现有全IP模式、SDH/IP模式及全MSTP/SDH模式等三种方式，各自有各自不同的特点，具体使用哪一模式，可根据实际的资源情况来选择。

上面全面介绍了小区移动网络的解决方案，下面介绍一下小区有线解决方案；

随着人们对信息渴望程度的日益提高，在智能小区、生活小区建设宽带信息化小区已成为各电信运营商竞争的一大焦点，对于各电信运营商而言，这既是增值业务的发展点，也是一个介入电信业务新领域的切入点。在这些商住小区建设宽带信息化，向用户提供高速上网业务、电子商务、 VOD、IPTV等等。而这些业务将随着新的服务的不断推出对带宽的需求也不断增大。由于地域不同、用户需求不同，各个区域需求带宽不同，不同的带宽需求及投入策略促使组网方式的不同。因此，在建设小区宽带网络时，必须要因地制宜，把握住以下原则：

1）网络的规划必须要满足3-5年的市场增长需求；

2）网络带宽提升容易、方便、成本低，只需要在OLT侧做扩容升级即可；

3）OLT、分光器、ONU/ONT等的位置必须满足网络扩容方便性原则；

4）设备选型必须考虑未来新业务扩展的需求，比如某些重要家庭的ONU应具备Femto Cell的接口。

总之，不同的需求和投资策略，需要具体规划ODN网络，在这就不深入研究了；下面给出FTTH建设模式：

总之，此解决方案使用全光纤传输，一次性规划建设；可以大力推进“共建共享”、“三网融合”及“节能减排”等政策，同时可以大大降低建设成本和运维成本。同时系统还可以根据用户需求进行平滑升级，是建设现代化小区比较完美的解决方案；希望能在以后的网络建设中得到广泛应用。