实现高质量的室内覆盖

有关统计数据表明，移动通信70%以上的业务发生在室内，3G网络中超过80%的数据业务发生在室内；在欧洲，已有12%的家庭只使用移动电话，高达25%的欧洲人正在考虑在家中不再使用固定电话而只使用移动电话。显然，实现高质量的室内覆盖已越来越重要。 

1 室内覆盖存在的问题 　　

完善室内覆盖，提升用户体验，已经成为无线网络发展的基本要求。以中国为例，国内三大运营商均已把室内覆盖当作建设的重点，其中中国移动TD三期建设有超过50%的站点是室内站。 　　

目前无线网络的室内覆盖主要存在三方面的问题：其一，室内网络质量较差，导致室内用户数据业务体验不好；其二，故障率高，主要原因在于室内覆盖所采用的有源器件如干放、直放站等故障率远高于基站等主设备；其三，室内站话务吸收不足，导致室内设备利用率低于整体设备利用率，投资收益不佳。 　　

此外，室内覆盖的设计规范也存在一些原则性的疏漏，比如：设计规范对于下行有明确的要求，对于上行却没有明确要求；对覆盖场强有要求，但对于系统的互调干扰却没有明确的要求。由于规范上的缺失，导致室内网络设计从规范层次上就已经失去了对覆盖质量的约束，设计存在一定的随意性，在工程实施过程中对质量无法进行有效监理。 　　

再有，室内覆盖还有一个很重要的问题是责任主体不明确。在对室内覆盖进行优化时，设备厂商往往通过采用增加设备的方式来解决，导致室内覆盖的成本居高不下。 

2 五种主要的室内覆盖解决方案 　　

室内覆盖问题事实上并不是单纯的室内系统铺设问题，必须对网络有全面深入的了解，否则就会变成"头痛医头，脚痛医脚"，疲于应付。室内覆盖问题的彻底解决需要与整网的规划相结合，包括射频覆盖与算法相结合。另外，室内覆盖还需要控制高层导频污染或者高层干扰，并对频率进行统一的规划与使用。 　　

目前业界主要的室内覆盖解决方案有： 　　

◆ BTS＋各类干放＋DAS：此方案在2G时代已广泛采用，目前主要应用在中国大陆、香港、台湾，是目前存量最大的一种室内覆盖解决方案。　　

◆ BTS＋DAS：印度、俄罗斯、中东、南美、非洲大多数国家主要采用此方案，此方案分布的地区最广，是普遍采用的一种解决方案。 　　

◆ BTS＋光纤直放站（模拟）＋DAS：主要在日本广泛使用。日本偏好光纤、有源分布系统，室内覆盖99%采用光纤直放站，1%采用射频直放站。整个日本市场95%以上采用模拟光纤直放站组网。 　　

◆ AP解决方案：此方案主要在西欧的一些国家中采用。目前欧洲室内覆盖建设量还相对较少。 　　

◆ BTS＋无线直放站＋DAS：此方案主要在没有有线传输的场景下采用。全球均有应用，但是总建设量不大，不是主流的方案。 　　

以上五种方案中，前三种方案可以统一为RRU+BBU+DAS方案。 由于DAS有利于多系统共享分布式系统，因而是性价比最高、通用性最强的解决方案，未来仍然会有广泛的应用。 
　　
3G时代，华为提出的RRU+BBU分布式基站已成为业界主流，也成为室内覆盖的主要方案。RRU的出现使得干放和光纤直放站被替代，多RRU共小区的技术，解决了多RRU需要更多频率、PN码、扰码的问题，使得这种替代更为彻底。干放、直放站的故障概率是主设备的50－100倍，而且还没有监控，是故障的主要来源。华为采用最稳定、最完善的分布式基站解决方案，可以替代传统的干放、直放站等有源设备，大大提升室内覆盖网络的稳定性与可监测性。 　　

另外一种有发展前景的室内覆盖解决方案基于AP ，而FTTx的建设将会促进此方案的应用。此方案可能的形态是PON+多模AP+mini DAS，方案支持MIMO技术。由于芯片技术及软件无线电技术的发展，多模AP将会进入商用。

3 如何有效提升室内覆盖质量 　　

不管采取何种技术来实现室内覆盖，都需要解决和提升覆盖的质量和效率。为此，华为首先从技术规范上提高了室内覆盖的设计与建设水平，已经具备了对整个室内覆盖进行系统级的设计、建设、检测与管理能力。目前，作为室内覆盖技术研究与实践的领跑者，华为可为运营商提供完善的室内覆盖咨询服务。 　　

我们知道，室内无线网络的链路不平衡将会导致上行不足，此时手机有信号却无法接入，无法有效吸收话务，导致室内覆盖没有发挥应有作用，而传统的检测和验收手段无法发现与解决这类问题；在定位干扰问题时，对干扰源的特点和干扰通道的理解是非常重要的，但是传统的分析只看到了表面现象，简单地认为只存在外部干扰，并认为上行干放增益会产生上行干扰。由于对干扰成因存在错误的理解，以往室内覆盖普遍采用调低上行干放增益的错误方法，导致大量的站点出现链路不平衡。由于存在以上缺陷，以往的室内覆盖实际上是在进行低水平的大量建设，存在严重的隐患。针对这些问题，华为通过多种技术手段，可以从根本上定位与解决信号传输通道的质量问题，提高室内覆盖的质量，从而提升用户体验。 　　

华为认为，导致以上问题的关键在于技术思路存在问题，缺乏全面的、系统级的思考和检测手段。打个比方：检测建筑物的坚固程度有两种方法，其一是对于建筑材料、设计方案和施工工艺进行检测，但这没有办法对建筑物整体的坚固程度进行检测；其二是模拟某个地震等级，检测建筑是否受损伤，损伤在哪里。第二种方法的可靠性明显优于第一种，而且检测效率大大提高。模拟一定等级的地震在技术上不可实现，但是对于电子设备，这样的模拟是可以实现的。利用主设备可以很方便地实现这样的功能，而且这种方法对于合格的系统和器件是没有损伤的。另外，充分利用商用手机的测量报告（MR），通过分析可以很方便地发现网络的问题。 　　

通过深入的研究与实践，华为发现导致上行干扰的主要原因往往是在下行，只是症状表现在上行。这些原因主要包括：下行干放性能不良；接头松动；合路器性能不良。 　　

针对以上问题，华为还特别开发了专用的工具与算法，并发展了一套完善的检测方法。这些工具与算法可以实现如下功能：定位互调干扰及验证系统的稳定性；弱覆盖区域的自动检测；链路平衡的系统级判断；室内信号外泄的远程判断；室内话务的充分吸收；等等。 　　

这些工具与算法因通信协议的区别，实现方式各有特点。由于克服了传统方法的疏漏和缺陷，使得定位问题的效率大大提高。实践表明，这些工具与算法有助于大幅提升室内网络的覆盖质量。 

4 成功应用案例 　　

华为在全球大规模的无线网络部署实践中，获取了大量一手数据，验证了华为高效的室内覆盖解决方案，并使方案得到了不断的完善与发展。　　

例如，华为在一个商用GSM网上开展了采用先进的算法进行室内话务吸收的实验。实验对50个小区进行了相应的调整，并测量了话务量变化和掉话率。 　　

从话务量变化趋势的测量上可以看到，全网话务量的变化是平缓的，但是室内话务量提升了近50%，表明话务吸收主要来自于算法的作用。但是，室内出现了掉话率上升的现象，此时全网掉话率没有波动，可排除设备故障的原因。 　　

进一步的分析表明，切换是掉话的主要原因：外泄的信号落到外面，形成了很多零星的覆盖区，由于话务吸收的作用，用户经过这里容易切换入小区，由于切换区过小，使得切换出来困难，导致掉话。华为的室内覆盖解决方案可避免室内信号的外泄，同时通过配合邻区设置以及小区驻留参数的调整，可彻底消除窗边的"乒乓效应"，减少信令开销以及窗边掉话的机会，从而提升室内覆盖的质量。★