1.概述
隨著3G時(shí)代通信業(yè)務(wù)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的室內(nèi)分布系統(tǒng)由于存在著深度覆蓋不足，效率低下，施工維護(hù)困難等問題，越來(lái)越難以滿足人們的需要。
為解決運(yùn)營(yíng)商無(wú)線信號(hào)覆蓋問題，烽火科技開發(fā)了利用五類線傳輸?shù)臒o(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備：RTTH-M3，其具有多制式、多業(yè)務(wù)和微功率的功能。該產(chǎn)品能夠解決無(wú)線信號(hào)入戶難、物業(yè)協(xié)調(diào)難的問題，不用重新部署線纜，可直接利用駐地網(wǎng)資源、用戶資源進(jìn)行小區(qū)信號(hào)覆蓋,采用遠(yuǎn)供的方式解決用戶終端取電的問題。
與傳統(tǒng)室內(nèi)分布系統(tǒng)相比，該方案有以下改進(jìn)。
l 改傳統(tǒng)的光纖到樓為光纖到樓層。一臺(tái)設(shè)備覆蓋一個(gè)樓層，樓層內(nèi)部仍按傳統(tǒng)的方式布線，這樣就使信源更接近天線，減少了信號(hào)在傳輸與分配過(guò)程中的損耗。
- l覆蓋粒度變小使覆蓋更有針對(duì)性，場(chǎng)強(qiáng)分布更加均勻,甚至可以做到滴灌式覆蓋，并無(wú)須使用任何干放。
- 遠(yuǎn)端采用微功率設(shè)計(jì)，用多路低功率輸出代替單路大功率輸出，能方便地支持多通道工作，并能減小設(shè)備體積，降低設(shè)備功耗以及成本。
- 每臺(tái)遠(yuǎn)端輸出功率均可獨(dú)立調(diào)節(jié)，可以更有效地實(shí)現(xiàn)覆蓋，吸收話務(wù)。
- 遠(yuǎn)端輸出功率可實(shí)現(xiàn)智能動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，最大限度地節(jié)約運(yùn)行時(shí)的耗電。
- 由于是有線連接，每臺(tái)遠(yuǎn)端都能可靠地實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控，方便監(jiān)控管理。
- 方便施工，減少了布線時(shí)的中間轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，改善了系統(tǒng)的駐波問題及工程質(zhì)量問題。
幾種情況下的系統(tǒng)框圖如圖1～圖3所示。
圖1樓道電井處無(wú)移動(dòng)信源情況下的系統(tǒng)框圖
圖2樓道電井處有移動(dòng)信源情況下的系統(tǒng)框圖
圖3綜合樓宇覆蓋系統(tǒng)框圖
2.RTTH–M3系統(tǒng)介紹
烽火科技提供的RTTH-M3多業(yè)務(wù)數(shù)字分布接入系統(tǒng)是一種低成本的家庭深度覆蓋方案，該方案利用用戶已有的入戶五類線，將無(wú)線信號(hào)比如GSM、TD-SCDMA等不同制式的移動(dòng)信號(hào)和入戶的以太網(wǎng)信號(hào)共用一根五類線，通過(guò)遠(yuǎn)端用戶終端為家庭用戶提供寬帶上網(wǎng)、IPTV、無(wú)線路由，同時(shí)提供移動(dòng)信號(hào)接入服務(wù)。
2.1RTTH–M3系統(tǒng)組成
RTTH–M3系統(tǒng)主要由主單元(MU)、擴(kuò)展單元EU、遠(yuǎn)端單元(RU)組成。系統(tǒng)支持光纖+五類線和光纖+光纖全光分布兩種組網(wǎng)方式。主單元從信源端直接耦合2G和3G信號(hào)，經(jīng)過(guò)數(shù)字處理后通過(guò)光纖傳輸?shù)綌U(kuò)展單元，在擴(kuò)展單元與寬帶信號(hào)合路，然后通過(guò)千兆網(wǎng)口傳輸給多個(gè)遠(yuǎn)端，遠(yuǎn)端機(jī)對(duì)信號(hào)進(jìn)行數(shù)字處理后分離，2G和3G信號(hào)和WLAN信號(hào)最后通過(guò)天線實(shí)現(xiàn)覆蓋。接入單元和擴(kuò)展單元之間是基于數(shù)字中頻技術(shù)的光纖傳輸，擴(kuò)展單元和遠(yuǎn)端之間是通過(guò)超五類線或光纖傳輸。
主單元(MU)主要實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)接入和數(shù)字信號(hào)處理及光電轉(zhuǎn)換功能。信源的2G和3G下行射頻信號(hào)通過(guò)變頻單元變換為中頻信號(hào)，經(jīng)過(guò)近端數(shù)字中頻單元的ADC及FPGA，進(jìn)行信號(hào)處理后變成數(shù)字基帶信號(hào)。再通過(guò)激光器進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換后將下行數(shù)字信號(hào)發(fā)送給擴(kuò)展單元。激光器接收擴(kuò)展單元發(fā)送的上行數(shù)字信號(hào)，通過(guò)FPGA及DAC信號(hào)處理后成為模擬中頻信號(hào)，再通過(guò)混頻單元變換為上行2G和3G射頻信號(hào)。
擴(kuò)展單元完成光電轉(zhuǎn)換、數(shù)字中頻信號(hào)與寬帶信號(hào)合路，以及下行信號(hào)功分/上行信號(hào)合路功能，另外可提供POE功能給遠(yuǎn)端。擴(kuò)展單元通過(guò)激光器接收下行數(shù)字信號(hào)，與ONU或者AC輸出的下行寬帶信號(hào)合路。合路后的數(shù)字信號(hào)以一定的格式進(jìn)行重新組幀，通過(guò)功分單元將下行數(shù)字信號(hào)輸出到8個(gè)網(wǎng)口。擴(kuò)展單元將8個(gè)網(wǎng)口接收的上行數(shù)字信號(hào)合路，將其中的寬帶信號(hào)傳輸給ONU或者AC。分離出的數(shù)字中頻信號(hào)通過(guò)激光器光電轉(zhuǎn)換后傳輸給主單元。此外擴(kuò)展單元(EU)還提供3個(gè)光口用于EU級(jí)聯(lián)或接遠(yuǎn)端RU。
遠(yuǎn)端單元(RU)主要實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)和數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換以及寬帶信號(hào)的接入處理。接收通過(guò)超五類線或光纖發(fā)送的下行數(shù)字信號(hào)，按照組幀的格式將各制式數(shù)據(jù)分解出來(lái)，對(duì)恢復(fù)的并行數(shù)據(jù)再次進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理，通過(guò)濾波、插值等中頻算法處理，最后經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換將其恢復(fù)成射頻信號(hào)，通過(guò)天線發(fā)出；通過(guò)天線接收的2G/3G上行射頻信號(hào)通過(guò)混頻單元變換為中頻信號(hào)，此信號(hào)通過(guò)ADC及FPGA信號(hào)處理后，通過(guò)超五類線或光纖傳輸給擴(kuò)展單元。同時(shí)從下行數(shù)字信號(hào)分解出的ONU寬帶信號(hào)通過(guò)WLAN單元完成AP無(wú)線覆蓋。
多制式分布系統(tǒng)具有數(shù)字光纖直放站的功能，如GSM上行底噪抑制、時(shí)延調(diào)整、級(jí)聯(lián)功能、數(shù)字AGC功能、波動(dòng)調(diào)整、光旁路等。RTTH-M3系統(tǒng)原理框圖如圖4所示。
圖4RTTH–M3系統(tǒng)原理框圖
2.2RTTH–M3系統(tǒng)的功能特點(diǎn)
（1）產(chǎn)品圖片（見圖5）
主單元(MU) 擴(kuò)展單元(EU)
用戶端(RU)（室內(nèi)型） 用戶端(RU)（室外型）
圖5產(chǎn)品圖片
（2）產(chǎn)品特點(diǎn)
- 采用數(shù)字光纖處理技術(shù)。
- 能同時(shí)接入2G、3G或LTE等多制式多運(yùn)營(yíng)商的數(shù)據(jù)信號(hào)，還支持寬帶接入服務(wù)。
- 支持鏈形、星形、環(huán)形及多級(jí)樹形連接，組網(wǎng)功能強(qiáng)大。
- 可根據(jù)實(shí)際需要靈活配置連接方式，使每一臺(tái)設(shè)備的輸出功率都得到充分利用。
- 采用低成本的光電轉(zhuǎn)換器件，大幅度地降低光電轉(zhuǎn)換部分的成本。
- 可以支持POE遠(yuǎn)程供電功能。
POE供電設(shè)備PSE和PD滿足IEEE802.3AT國(guó)際以太網(wǎng)供電標(biāo)準(zhǔn)，具有輸出電壓精度高、溫升低、效率高等優(yōu)點(diǎn),同時(shí)具有輸出過(guò)流保護(hù)、輸出短路保護(hù)、輸出過(guò)壓保護(hù)、防雷保護(hù)、自動(dòng)檢測(cè)等功能，設(shè)備安全可靠，滿足國(guó)家低壓供電標(biāo)準(zhǔn)。供電框圖如圖6所示。
圖6POE供電框圖
- GSM上下行均采用載波選頻，支持8個(gè)載波；TD-SCDMA為15M A頻段寬帶機(jī)型；WCDMA為聯(lián)通30M頻段支持任意15M可移。
- 2G和3G信號(hào)通道下行最大輸出功率均為23dBm（可視具體應(yīng)用靈活選配）。
- 系統(tǒng)組網(wǎng)方式靈活，主單元支持星形組網(wǎng)，擴(kuò)展單元支持菊花鏈組網(wǎng)、環(huán)形和星形組網(wǎng)；擴(kuò)展單元支持8級(jí)菊花鏈組網(wǎng)。
- 遠(yuǎn)端覆蓋單元具備遠(yuǎn)程功率控制功能。
- 主單元和擴(kuò)展單元采用交流220V或-48V直接供電，遠(yuǎn)端單元支持POE供電和電源適配器本地供電。
- 系統(tǒng)支持多種組網(wǎng)方式并可靈活配置，MU+EU+RU級(jí)聯(lián)可以采用光纖+五類線和光纖+光纖全光兩種組網(wǎng)方式。
- 系統(tǒng)組網(wǎng)最大支持320臺(tái)遠(yuǎn)端，即組網(wǎng)方式為1（主單元）+32（擴(kuò)展單元）+320（遠(yuǎn)端單元）。
- GSM系統(tǒng)具有級(jí)聯(lián)上行底噪控制功能，減少系統(tǒng)級(jí)聯(lián)組網(wǎng)后上行輸出底噪的變化。
- 擴(kuò)展單元EU具有支持寬帶透?jìng)鞯墓δ�；遠(yuǎn)端支持寬帶無(wú)線Wi-Fi接入功能。
- 系統(tǒng)提供完善的監(jiān)控解決方案，主單元可以集中監(jiān)控、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)整個(gè)系統(tǒng)的工作狀態(tài)。可以通過(guò)MODEM無(wú)線傳輸或以太網(wǎng)有線傳輸實(shí)現(xiàn)OMC網(wǎng)管中心的遠(yuǎn)程監(jiān)控。主單元和擴(kuò)展單元具有遠(yuǎn)程軟件升級(jí)功能，方便使用維護(hù)。
- 本地監(jiān)控功能：通過(guò)RMT可以對(duì)主單元、擴(kuò)展單元直接進(jìn)行操作維護(hù)以及監(jiān)控軟件的更新下載。擴(kuò)展單元還可以對(duì)各遠(yuǎn)端單元進(jìn)行狀態(tài)查詢與設(shè)置；遠(yuǎn)端單元支持網(wǎng)口本地調(diào)測(cè)功能。
2.3RTTH-M3系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)
2.3.1工程施工簡(jiǎn)單
- 系統(tǒng)功率小，占用空間小，業(yè)主協(xié)調(diào)方便。
- 五類線線徑很細(xì)、柔性好，占用空間小，便于布放，隱蔽性好。
- 可以充分利用樓宇的綜合布線系統(tǒng)，減小了工程施工量，縮短施工周期。
- 五類線做線簡(jiǎn)單快捷，對(duì)施工人員技術(shù)要求低，施工成本低。
- 與寬帶同傳，不需要額外布線，實(shí)施快捷。
2.3.2安裝環(huán)境靈活
對(duì)信源要求低，可以采用微蜂窩、小功率直放站或從室外基站耦合信號(hào)，不需要額外的機(jī)房，既能大大提高安裝地點(diǎn)的靈活性，又可節(jié)約機(jī)房的占用空間和租賃費(fèi)用。
2.3.3擴(kuò)展性強(qiáng)
采用了單元化與自適應(yīng)設(shè)計(jì)，擴(kuò)展覆蓋時(shí)，只需要增加相應(yīng)遠(yuǎn)端天線單元、以及相應(yīng)的無(wú)源天饋線等器件即可，而不需要做復(fù)雜的鏈路計(jì)算，也不需要對(duì)已有的分布系統(tǒng)做調(diào)整，只需調(diào)整加入的遠(yuǎn)端機(jī)參數(shù)即可，擴(kuò)展方便。
2.3.4可充分利用FTTH資源實(shí)現(xiàn)覆蓋
可利用FTTH工程的一芯光纖將信源從基站引入大樓或小區(qū)，MU單元內(nèi)置的光模塊單元接收到信號(hào)后，MU單元將射頻信號(hào)變成中頻信號(hào)，共用EPON入戶的五類線將信號(hào)引入小區(qū)，在小區(qū)網(wǎng)線端口放置RU單元將信號(hào)還原成射頻信號(hào)，實(shí)現(xiàn)小區(qū)移動(dòng)信號(hào)覆蓋，這種方式充分利用了FTTH的已有資源，可節(jié)約投資和大量時(shí)間，實(shí)現(xiàn)小區(qū)覆蓋的快速布置。
2.3.5低功耗、低輻射、低干擾、造價(jià)低
采用中頻低功率信號(hào)傳輸技術(shù)，提高信號(hào)傳輸質(zhì)量。降低大功率射頻傳輸?shù)膽?yīng)用，大大減少整個(gè)分布覆蓋系統(tǒng)的電源消耗，大大減少傳輸鏈路中的信號(hào)自干擾和互干擾，有效降低信號(hào)傳輸鏈路的信噪比惡化。
微功率傳輸分布，降低環(huán)境電磁干擾�？拷炀�點(diǎn)位置采用并行多路的低功率遠(yuǎn)端射頻單元來(lái)替代大功率的同頻功放設(shè)備，減少電磁輻射及干擾。
新型室內(nèi)分布系統(tǒng)通過(guò)多制式，提高了設(shè)備的集成度，提高了設(shè)備效率，有源設(shè)備的效率可提升10%～20[sp1]%（折算到多制式）。
三．結(jié)語(yǔ)
用RTTH–M3系統(tǒng)構(gòu)建多業(yè)務(wù)入戶平臺(tái)，能夠?qū)崿F(xiàn)2G、3G、WLAN精確深度覆蓋，提升網(wǎng)絡(luò)對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的支持能力，依托駐地網(wǎng)資源，低成本快速建網(wǎng)，能夠提升運(yùn)營(yíng)商的品牌，贏得良好的用戶口碑。
