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室分破局解讀：小型基站成信源演進重要方向

移動通信發展到今天，室外連續覆蓋已不再是困擾運營商的難題，室內覆蓋卻開始成為運營商關注的重點。特別是在移動數據業務爆炸性增長的今天，因為按照日本電信運營商NTT DoCoMo的統計，約有70%的用戶通話行為發生在室內，高價值商務用戶甚至有80%的工作時間都在室內。國內的三家電信運營商很早就意識到了室內覆蓋的重要性，并進行了大規模的室內分布系統建設和優化，但由于傳統技術因素及現實局限，并未從根本上化解運營商的難題，反而遭遇話務吸收率低等殘酷現實。以數據業務占比較高的某南方地區運營商為例，其在3G無線網絡投資超過50億，室分系統超過1萬套，但實際利用率卻相對偏低。據該地區運營商負責人透露，其發達地（市）室分吸收語音話務量不足10%，欠發達地（市）室分吸收語音話務量不足4%。此外，吸收話務量極小甚至為零的室分系統也占據相當大比例。價值與瓶頸傳統宏基站信號由于建筑物自身因素，在進入室內后發生衰減，形成弱場強區甚至盲區。同時在商場及會議中心等大型建筑物中，因人流密集話務量過大，也會造成無線信道擁塞。此外建筑物高層空間無線頻率干擾嚴重、信號不穩定，致使語音質量難以保證甚至出現掉話現象。室內分布系統正是為解決這一系列問題而誕生，其不僅可較為全面地改善建筑物內的通話質量，提高移動電話接通率，開辟出高質量的室內移動通信區域，提升用戶業務體驗。同時也可以分擔室外宏蜂窩話務、擴大網絡容量，從而整體提高移動網絡的服務水平。室分吸收話務量低，其原因首先來自于自身技術局限。比如室分天線無法到達建筑物邊緣，小區室分覆蓋天線無法入戶，酒店室分覆蓋無法進房間，以及室分天線口的功率限制。環境電磁波衛生標準規定，室分天線口功率不得高于14dBm，通常室分天線口功率控制在10dBm/0.01W以下。京信通信無線解決方案部項目業務部總監陳雄穎指出，室分的信號強度在建筑物邊緣相對室外宏站（天線口單載波功率可達40dBm/10W以上）強度更低。而手機用戶所處時間最長的位置恰恰是建筑物邊緣，如住宅的臥室、客廳及酒店房間等，因上述技術限制，相當部分室分系統無法有效吸納室內話務。除了室分自身技術局限，來自現網的現實因素也制約著其發展。由于室外宏站功率強大，用戶經常在樓宇邊緣活動，室分雖然完成了樓宇覆蓋，但用戶絕大部分話務仍然被宏站室內吸收，從而導致室分的話務吸收率不高。陳雄穎補充說。多角度拆招盡管室分系統有不盡人意之處，但卻不失為一種有效的網絡覆蓋手段。如今各運營商也在積極研究各類策略提升室分利用率。目前根據三種話務場景，運營商的基本建設策略也較為類似。即對于話務密度低、覆蓋規模小且較為封閉的場景，類似地下室、地下停車場等地，采用無源分布系統，并選用直放站作為信號源，從而充分利用室外宏基站容量。對于中等話務密度及中等覆蓋規模的場景，如商業辦公樓、豪華酒店等，同樣可采用無源分布系統，而信號源則可選用微蜂窩來保證容量需求；對于話務密度高且建筑環境較復雜的大型建筑，如摩天大樓、超級購物中心、機場及大型體育館等地，則優先選用射頻拉遠模塊作為信號源，并采用有源分布系統進行室內覆蓋。針對室分話務吸收不充分的現象，來自廠商方面的建議也頗為可行。首先可采用傳統無線優化措施，即將室分小區的用戶附著和通話等級設置為有限。室內外信號強度差越大，室內小區優先等級設置越高。京信陳雄穎表示。其次，改善室分利用率也可從宏網方面做出調整。據了解，今年中移動發起的三高整治活動中的一高即是指宏網高站，要求宏站天線高度必須降低到某高度以下。宏站天線高度降低后，其覆蓋范圍會收縮，覆蓋強度降低，從而可避免過多吸納室內話務。但宏站天線高度降低后，可能出現網絡黑洞，需要采取措施補位覆蓋。基于此，引入室內外協同覆蓋方案，可有效避免相關副作用。陳雄穎談到，模糊室內外覆蓋界限，將室內信號引到室外，實現樓宇與周邊道路協同覆蓋，再結合降低宏站天線的措施，可大幅提升室內系統的話務吸收能力。此外，將室分系統末端設備通過CATV電纜、寬帶網線，甚至電力線，直接布放在建筑物邊緣的房間，也可有效吸納室分話務，提升室分利用率。據陳雄穎介紹，目前京信TADS、MDAS等系統都是針對這方面的入戶覆蓋解決方案。當然，如果繞開技術思路，從競合角度來看，共建共享也未嘗不是一種解決方法。東方信聯U-DAS研發中心總監徐罕聰認為，以合作共贏、互惠互利為出發點，運營商可采取共建共享、集約化的建設方式來分擔室分系統的建設投資。多方向演進近年來，伴隨著移動數據流量的成倍增長，室內分布系統除了需要擔負密集的語音通話需求，更需肩負起數據業務的海量需求。其作為無線通信網絡的接入組成部分，已占據重要地位。從2G到3G，單就語音話務而言，不會有本質提升，但數據流量會有明顯增加，數據話務量需求自然增加。徐罕聰表示，語音話務量方面，不論是2G還是3G總體都將維持在相當平穩的水平。在此基礎上，傳統室分作為最簡單有效的覆蓋手段，固然會在很長一段時間內存在。隨著小型基站（small cell）、光纖等新技術的發展，以及運營商的網絡覆蓋與優化由廣度走向深度，未來的室內分布系統也將吸納更多新技術產品的加盟。在室分信源演進方面，小型基站將是重要方向之一。陳雄穎認為，與此同時，覆蓋端設備也將由原先的無源天線向有源化、一體化、小型化、智能化甚至藝術化方向發展。而在徐罕聰看來，中國移動通信用戶基數巨大，室分系統設計需在容量和覆蓋上取得平衡才能滿足應用要求。鑒于小型基站的特點，其大多僅適合于家庭及小型商業場所等環境。此外，室分信號傳送介質的演進，也將從慣用的射頻電纜轉向五類線/六類線、光纖、CATV線纜及電力線。陳雄穎認為，此種演進可盡量減少對室內建筑物、裝修/裝飾的影響。總體來看，室內分布系統作為無線通信的重要組成部分，也必將跟隨2G、3G及LTE的業務演進路線。如今在無線通信的大趨勢下，室分系統已開始出現光纖化、寬頻帶的發展趨勢。徐罕聰表示。

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室分破局解讀：小型基站成信源演進重要方向