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为大话务量提供无线覆盖的最新方法
2006年5月23日 10:37  来源:通信世界网  作者:张明明
    大话务量的挑战

    在对高人流、话务量大且集中分布的公众场所进行室内覆盖设计时,提升覆盖质量、很好地吸收室内话务,使话务量得到合理的安排等问题往往十分复杂,从方案设计到最后定案,如何维持最高灵活性、获得最优性能及最低成本一直困扰着运营商,因此有必要对运动场馆、购物中心、大型写字楼等公众场所的室内无线覆盖技术进行探讨。

    基站集中安置

    近年来,基站酒店这种新型的室内无线设计方案逐渐进入实用阶段。基站酒店是在超大范围内实现无线覆盖的最新手段,其原理是将所有基站集中置于被称为“基站酒店”的中心场所,对所有的设备可以集中管理,提高设备使用效率,同时方便配置。基站酒店采用一种新型的分布式网络覆盖模式,以悉尼奥运会室内覆盖方案为例,由于场地所限,将大容量宏蜂窝基站集中放置在可获得的中心机房中,基带部分集中处理,采用光纤将基站中的射频模块拉到远端射频单元,分置于网络规划所确定的站点上,从而节省了常规解决方案所需要的大量机房。

    光纤拉远

    通过采用大容量宏基站支持大量的光纤拉远,可实现容量与覆盖之间的转化。这样做的好处不仅在于降低了电力成本,比如空调费、电费,而且使得工程人员不再需要在多个相距甚远的基站间穿梭。 

图1 悉尼奥运场馆示意图

图1 悉尼奥运场馆示意图

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    悉尼奥运会的无线覆盖

    场馆占地1.6km*1km,设计初预计:整个露天运动场总计容纳11万人,奥林匹克大道用于人们来往于不同的运动馆,预计有20至30万人的用户量,火车几分钟发一次。整个场馆配有严密的安全设施,只有有限区域供BTS设备放置,无法预先统计需要的载波数量。不允许使用明显的设备、装置。盒子及天线场所均由设计师精心设计,不允许使用可放置在电线杆上的微蜂窝,奥林匹克中心附近的区域没有宏蜂窝供使用,只有4个场所供运营商使用。

    世界上最大的基站酒店

    最终建成了世界上最大的基站酒店,基站酒店内共放置了128个基站,根据系统的双星结构通过光纤将射频信号由位于奥林匹克中心外的主集线器拉到中心内的扩展集线器,再通过五类线加载到远端接入单元以提供给各个天线。 

图2 基站酒店

图2 基站酒店

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    538个微蜂窝

    为了满足奥林匹克中心的通信要求,计划建立72个分区,共计538个微蜂窝。采用光纤拉远方案,以及有源射频分布式通信系统进行通信基站光纤设计如图3所示。对于像悉尼奥林匹克中心那样的大型场馆,对BTS采取酒店式管理既可以满足所有运动场馆的需要,也可以满足室外微蜂窝的需要。它的优势在于: 

图3 基站光纤设计图

图3 基站光纤设计图

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    避开严密的保安管理

    奥林匹克中心配有严密的保安管理,设备进出相当不便,而基站酒店位于外部安全的区域,基站及其主要设备均位于警戒线外,这样设备可以方便并快速地接入,提高了工程人员的效率。

    容量共享

    基站集中放置有利于容量共享。由于场馆用户数量庞大且位置不固定,常常随赛事进展进行大规模的移动,小区容量必须配合人群做相应的移动才能连续提供足够的话务量,这就要求有大量的基站提供服务,基站酒店完全可以满足需要。

    充分发挥中继效应

    充分发挥GSM的中继效应,中继使用度大大提高,保证每一个Erlang得到完全利用,以更少的切换保证更好的容量。

    动态再分区能力

    奥林匹克场馆的无线覆盖无先例可循,在设计和应用中常常需要做出重大调整。基站酒店具备动态再分区能力,可以很方便地根据容量需要进行系统改造以满足用户需求。

    减少电源和空调设备

    基站机房内需要安装稳定的电源和空调等,这些电力设备往往十分昂贵。采用基站酒店的管理方式使设备和空间的需求都变得简单,不仅简便了系统构建,而且减少了维护设备的使用数量。

    解决基站放置难题

    基站酒店最直接的好处是解决了基站放置的难题。基站集中放置在远离奥林匹克中心的地下室,使无线设备远离人群,便于管理且提高了用户对运营商的满意度。

    跳线的应用 

图4 基站跳线图

图4 基站跳线图

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    基站酒店将所有射频信号集中起来,便于改变跳线从而实现话务量的调整,根据话务量需求和基站能力动态地实现不同时段的容量分布,而且切换简便,提高了系统的覆盖能力和可操作性。

    资源再利用

    基站容易搬移,从而更好的利用了基站资源。悉尼奥运会结束后,用户量大幅下降,运营商将整个覆盖系统进行了重新配置和部署,几个分区被整合,微蜂窝系统的分区从15减少到8,减掉的基站被重新分配到其他场合应用,满足了悉尼市增长的网络需求。

    整个通信系统总计可以提供8000Erlang的话务量。这种新型的无线覆盖方式在悉尼奥运会上得到创纪录的成功应用,在开幕式的下午和晚上有50万手机电话呼入、呼出记录在露天体育场有12.5万个通话,共2000Erlang,运动场的高峰期承载量达到了悉尼中心商业区话务量的75%,系统很好地满足了用户的需求。悉尼奥运会无线覆盖解决方案见下图:

    扩展集线器

    雅典奥运会

    雅典奥运会采取了无源系统的覆盖方式,与之相比,可以看出采用了有源射频系统的悉尼奥运会具有极其优越的室内覆盖能力,具体表现有以下几点:

    悉尼奥运会的用户容量比雅典奥运会高20%至30%;

    悉尼奥运会掉话率1%,雅典奥运会掉话率20%;

    悉尼奥运会以”小时”为单位对小区进行分区重组,而雅典只能以”天”为单位;

    悉尼奥运会采用基站酒店的管理模式节省了30%的基站需求;

    奥运结束后,基站酒店内50%的基站系统被重新应用,为运营商节约了成本;

    悉尼奥运会的无线覆盖系统具有比雅典奥运会的系统更快速的错误纠正能力,能在几小时内排除故障,恢复正常工作。 

    附注:爱尔捷思无线设备有限公司致力于分布式天线系统业务,是全球室内覆盖解决方案的最领先者,能够为GSM、TDMA、CDMAWCDMACDMA2000用户提供稳定可靠、价格合理的室内话音和无线数据服务。

 
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