[建议]一种新型室内分布系统WFDS的应用与分析

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一种新型室内分布系统WFDS的应用与分析

1  WFSD系统简述
WFDS（Wireless Fiber Distributed System）无线光纤分布系统是一种以光纤承载无线信号传输和分布的解决方案，该系统充分发挥光纤承载带宽大和传输损耗小的优势，适应了通信运营商多业务运营的网络建设需求，是一种有效的多制式、多业务融合的分布系统建设方案，该方法还实现了国家及运营商的统一规划，共建共享的要求，避免了大量的重复投资。
WFDS系统采用树形扩展的拓扑结构，能灵活适应不同的场景规模（见图1和图2）。

图1  WFDS系统拓扑结构

图2  东方星城小区总体平面图

WFDS系统应用时，只要求将不同制式的信号源统一放置于机房内，基站输出的电信号分别输入主单元（MU），完成多业务信号合路和电光变换，再经光纤和扩展传输单元（EU）将其分布到区域内的各远端单元（RU），然后恢复成原来的射频信号覆盖一个特定的区域。
WFDS这种新型的室内分布系统解决方案在泉州电信的一个分布系统项目进行了试点应用，获得了很好的无线网络覆盖，本文尝试从实际工程应用的角度浅析其在建设和维护等方面的特点。
2  WFDS应用案例
东方星城小区共有8栋高层住宅楼和一个地下停车场，占地面积大，楼宇间距小，建筑结构复杂，用户密度大，小区内部和部分楼层天翼无线网络信号达不到覆盖要求。该小区信号覆盖及建设主要存在：
（1）电梯、地下室为信号盲区。
　　（2）部分平层信号杂乱，切换频繁，掉话率高。
　　（3）业主反对在楼宇间布放射频电缆，协调布线困难。
　　（4）无预留管道，楼间馈线布放困难，传统覆盖方式需要在多处安装大功率有源设备，对基站干扰大，成本高，取电和工程难度大。
针对东方星城的实际情况，鉴于传统覆盖方案无法实施等不利因素，决定采用WFDS系统来完成本小区的覆盖。
2.1  工程概述
该小区1#，2#楼由于电梯是观光电梯，无线网络覆盖信号好，3#，4#，6#，7#楼做电梯覆盖，5#，8#楼和地下室做平层加电梯覆盖。
信源RRU安装在5#楼地下室的弱电井，且地下室与5#楼和6#楼有连通，为了合理利用基站功率，地下停车场，5#，6#楼用RRU信号直接覆盖，3#，4#，7#，8#楼采用WFDS系统进行覆盖。
由于每栋楼都是独立的，地下室没有与8栋楼都贯通，利用传统馈缆传输方式，在施工中需走管道，存在距离较远，损耗较大，口径较粗的馈线电缆在工程实施中阻力较大基本无法进行实施建设，因此该分布系统的走线线路由与末端天线功率的控制是本次覆盖的重点考虑因素。
2.2  系统方案设计（见图3）

图3  东方星城WFDS系统原理图

采用WFDS全光纤传输方式，一个RRU基站和一个主单元安装在机房，利用光纤传输将扩展单元放置在小区的不同区域，避免馈线长距离传送带来的高损耗和施工困难的难题。扩展单元安装在每栋楼的弱电井里，通过随路供电光缆连接各个远端单元。远端单元采取集中供电的方式，减少了取电点。
2.3  电梯覆盖实施方案
电梯覆盖是将电梯专用随行馈电光缆与电梯的随行电缆用扎带捆绑在一起，连接到安置在电梯轿箱顶部的远端单元，远端单元直连定向天线覆盖电梯。远端单元和天线随电梯一起移动，可以保证电梯轿箱内的信号稳定（见图4）。

图4  电梯覆盖实施方案

2.4  平层覆盖实施方案
平层覆盖是将扩展单元安装在中间楼层的弱电井中，再通过馈电光缆把远端天线单元安装在各个楼层的弱电井中，其主干线用的是光纤，解决了布线施工困难的问题，方便工程施工，也不会影响大楼原来的装修。而信号覆盖采用微功率，多天线分布方式解决频繁切换，同时每个平层功率可独立控制信号外泄。工程现场图片参见图5和图6。

图5  挂墙安装的远端单元

图6  机柜安装的扩展单元

3  覆盖测试分析
分别就工程设计所覆盖电梯和平层进行了开通前后的DT测试，从RxPower，TxPower，Ec/Io，FEER进行覆盖效果对比说明。
3.1  电梯覆盖前后数据对比（见图7）

图7  电梯覆盖前后数据对比

WFDS电梯覆盖的优势是信号电平稳定，不产生切换，通话效果佳。WFDS分布系统覆盖电梯，天线随电梯移动，轿箱内信号均匀，信号强度不随电梯轿箱的升降而变化。
3.2  平层覆盖前后数据对比（见图8）

图8  平层覆盖前后数据对比

从以上测试结果可以看出，接收电平，手机发射功率，Ec/Io，误码率等明显得到改善，满足了用户的通信需求，从而达到并超过了传统分布系统建设的质量要求。
4  试点评价
东方星城的WFDS系统现已开通运行，效果良好，通过各方面的考查，结合传统覆盖方式，从网络建设、网络优化、网络性能、网络升级等几个方面做出对比分析和评价。
4.1  网络建设方面对比分析
从表1可以看到，WFDS采用网络化的结构组网方式，利用光纤进行传输，可实现多网共建，工程实施隐蔽性好，施工简单，对业主干扰降低。网络扩展性好，可起到快速布网、快速解决用户的投诉；后续维护简单，运维成本低。

表1  网络建设方面对比分析

4.2  网络优化方面对比分析
从表2可以看出，WFDS系统具有灵活的覆盖控制优势，可实现室内外一体化覆盖，可灵活的根据覆盖区域不同时期的用户进行小区的分裂或合并，并可方便地控制不同小区间的切换边界，灵活控制室内信号到室外的泄漏程度。

表2  网络优化方面对比分析

4.3  网络性能方面的比较
从表3可以看出，WFDS系统所建的网络性能与传统方式相比较有较大的优势。

表3  网络性能方面对比分析

4.4  未来网络建设的升级改造
从表4可以看出，WFDS具有明显的扩容和升级优势，具有新业务快速推出的优势，原有设备的利旧效率很高。

表4  未来网络建设的升级改造

5  结束语
利用WFDS系统较好地满足了东方星城小区无线网络信号的覆盖要求。与现有馈线电缆覆盖系统方案相比，WFDS分布系统建设方案的灵活性、优越的性能，以及在多系统共享统一平台能力、安全可靠的网络监控管理能力、网络升级适应能力、施工简单、工程维护方便等方面的优越特点，特别是针对自干扰的3G移动通信网络，对于室内外覆盖达到很好的衔接，有效地提升了网络的覆盖质量。存在的不足表现在普通站点投资较高、远端单元功率较低、光缆维护量大等方面，具体室内分布系统的建设方式应根据实际情况进行选择。