移动公司为了室内信号伤透了心
本期的主题是:室内覆盖。
室内覆盖？换句话说，基站已经不遗余力地伪装自己了。为什么还要把头削尖钻进室内？没有别的原因，都是金钱的诱惑。
首先，根据日本运营商NTTDOCOMO的研究，70%以上的移动通信电话发生在室内。想想看。现代人每天大部分时间都在室内活动。在相对安静、干扰较少的环境中，他们可以更专注地打电话或上网。
△70%的移动业务发生在室内
对于运营商来说，这个室内飞行的电话和流量都是白银！
然而，室内覆盖往往并不令人满意。由于建筑物的外墙被堵塞，无线信号在室内会大大衰减。如果建筑物仍然很厚，它只会形成一个信号盲区。
因此，70%以上的用户投诉是由于室内覆盖不良造成的。
△超过70%的投诉是由于室内覆盖不良造成的
因此，所有运营商都在不遗余力地加强室内覆盖。毕竟，更多的流量意味着巨大的收入潜力，更不用说这么多用户在弱覆盖范围内饥饿了。
虽然上一期《什么？家里还有可以安装的基站！”说到皮站和飞站也是专门用于室内覆盖的，但是能力太弱，不方便规划大面积覆盖，公网回传使用，不能保证可靠性，只能灵活补充少量边角覆盖。
这就需要专业的室内覆盖系统来解决。
传统的室内覆盖系统被称为“分布式天线系统”，也被称为室分系统，英语是DistributedAntentenasystem，简称DAS。
DAS的想法很简单，就是在大楼的一个看不见的黑暗角落安装基站，然后通过四通八达的射频电缆将信号传输到需要的地方，然后安装蘑菇头天线发送信号。
△蘑菇头天线，DAS系统隐藏在天花板上
如果你埋头在办公室工作，如果你抬头看天花板，你可能会看到每隔一段距离就会有一个圆的东西看起来像蘑菇，那就是房间分支系统的天线。
你能看到的是冰山一角，大量的射频电缆、功分器和耦合器害羞地隐藏在天花板上的角落里，并秘密地延伸到操作这一切的黑箱老板：基站。
△DAS系统架构图
以下简要介绍了这些设备和设备的功能。
1、基站：室内分布系统的核心，作为信号源，一方面通过每个节点发送信号并传输到建筑的所有角落，另一方面，收集来自各个方向的手机信号并进行处理。
2、合路器：由于基站可分为2G、3G、4G，也可包括1800M、2100M或2600MHz等不同频段，但传输信号的射频电缆数量有限，因此需要将这些不同系统、不同频段的信号结合在一起，需要使用合路器进行聚合。
△合路器
上述普通合路器主要用于异频合路。此外，还有一种特殊的合路器，称为3DB电桥，用于同一频段、不同信号/载波合路后的室内分系统。
3、耦合器：该设备用于将信号分为不对称的两个方向。例如，当信号从地下室基站出来时，需要在一楼覆盖10%的能量，另外90%需要在线覆盖更多的楼层，这需要耦合器进行功率分配。
△耦合器
4、功分器：当你听到这个名字时，它被用来分离信号。与耦合器不同，功分器只能平均分布，如一分二、一分三等。多个功分器分级，可以形成一个复杂的网络，将基站的信号像毛细血管网一样分配到每个角落。
△功分器
5、室内分布天线：信号从基站出来，通过合路器、耦合器和功分器的分布到达地板的每个角落。最后一步是安装天线，释放信号并扩散到整个建筑，从而解决室内覆盖问题。
△室内蘑菇头天线和板天线
室分天线体积小，一般采用类似蘑菇头的全向天线，也有小板天线，数量相对较少，可放置在角落定向覆盖。
这样的室分方案看似完美，却有很多缺点。
首先要面对的问题是:信号从基站出来，经过这么多射频设备，每一个都会造成信号的损失，往往天线已经衰减，小覆盖几乎不可接受，大覆盖真的难以忍受。
△常用功分器的损耗
为了解决这个问题，聪明的工程师想出了一个办法：信号在传输过程中衰减过多，我在路上加了一个放大器（干放大器），然后放大信号！
△增加干放的有源DAS
干线放大器，简称干线放大器，是一种信号放大设备，功率较低，不能满足覆盖要求。当基站设备的功率难以满足覆盖要求时，干线放大器可以放大信号源的功率，以覆盖更多的区域。
△这个大块头是干放
该方案称为“有源DAS”，其中“有源”是指使用信号放大器所需的电源；原始版本的DAS称为“无源DAS”，因为合路器、耦合器和分离器可以在没有电源的情况下工作。
有源DAS看起来很完美，但信号放大是有代价的，必然会引起噪音。也就是说，放大后，虽然信号强度高，但质量差，原来的问题还没有很好地解决。
随着基站形态的演变，原有的一体化基站分为两部分：基带单元（BBU）和射频单元（RRU）。由于房间分割一直在与信号的衰减作斗争，为什么不将产生信号的设备，即RRU靠近天线，如每层安装一个，中间节点的自然衰减较小。
△BBU RRU分布式基站 DAS
然而，这种结构仍然有一个缺点，那就是：RRU应该有一个安装的地方！并不是所有的建筑都有条件在每层安装RRU。此外，无源DAS标志性耦合器、功分器等无源设备仍然存在，但较少，并没有从根本上解决问题。
在4G时代，DAS系统遇到了来自MIMO的挑战更加棘手的问题。与3G相比，4G的巨大优势之一来自于对2x2MIMO甚至4x4MIMO的支持。要实现MIMO，必须有独立的空间传输路径。
然而，在2G和3G时代，DAS系统通常只有一条线，只能支持单发订单（1T1R），而4G最基本的2x2MIMO至少需要支持双发订单。
基站支持双发没问题，但信号传输路径有两条！也就是说，为了支持DAS改造中的2x2MIMO，整个新的信号传输链路必须建立，包括一套与现有链路相同的设备：馈线、耦合器、功分器和天线。
即使移动运营商咬紧牙关改造，安装新设备，也只能支持4G2x2MIMO。现在用户对网络速度的渴望指数增加了，室内业务量占70%以上。4x4MIMO已经成为4g的标准配置。不能再加两个链接吗？
随着技术的发展，DAS的硬伤不断凸显。怎么破？
事实上，各种改进无源DAS的想法是完全正确的。我们只需要一路走到黑暗中：也就是说，把基站的信号源拉得更远，直到它与最终的蘑菇头天线融为一体！
这样，基站基带单元BBU到射频单元RRU 所有的天线传输链路都可以使用光纤或网线，这些数字信号可以无损地传输到RRU，然后通过天线发送信号。
由于RRU和天线是一体的，它们可以直接零距离连接，没有任何馈线、合路器、耦合器、功分器等东西，不会引入损失。
此时的RRU与传统DAS的RRU不同。它被称为“射频远端”，因为它拉得离BBU很远，通常靠近用户安装在屋顶上。
由于射频远端没有功率损耗，其发射功率可以非常小，一般为每载波100到200毫瓦，与皮站（Picocell）发射功率相当；其次，它与天线集成，取代了原来的蘑菇头天线。因此，这些小型RRU被称为picoRU，简称PRRU。
这个方案好不好，但是仔细想想还是有一些问题的。一栋楼有很多层，每层都有很多PRU，少了几十个，多了几百个。如果都连接到同一个BBU，BBU没有那么多接口！
事实上，系统规划专家早就想到了这个问题，即在BBU和PRU之间添加一个类似交换机的设备，以连接PRU。该设备相当于BBU上接口的扩展，因此被称为“扩展单元”。
扩展单元可以在每层放置一个，也可以连接起来，以便于安装。这样，BBU只需要直接管理少量的扩展单元，三级结构履行自己的职责，完美。
目前，世界四大主流通信设备供应商都提供了这种新的室内覆盖方案。虽然产品名称不同，但结构相似，由BBU、扩展单元和射频远端组成。
以华为lampsite为例，以华为的lampsite为例，介绍这种新型有源室内覆盖方案的结构。
华为lampsite产品名称为“lamp”和“site“这两个词是由lamp组成的，其中lamp意味着灯，site意味着基站。这个名字传达的意思非常准确:像吸顶灯一样，安装在天花板上的基站有自己的拟态伪装！
如上图所示，lampsite是由lampsiteBBU，RHub，以及三部分的PRRU。BBU和宏站BBU完全一样；前面已经介绍过PRU，也就是射频远端。
RHub是类似“交换机”的设备:扩展单元。每个RHub可以连接8个PRRU，RHub可以支持4级连接，连接成一系列部署，方便布线。
BBU和RHUB采用光纤连接，RHUB和PRRU采用网线(Cat5e或Cat6类)连接。光纤和网线比普通DAS的射频线轻得多。
使用这种新型DAS可以带来很多好处。
1、架构简单
只需要三种设备，再加上连接它们的光纤和网线。不再需要传统DAS的馈线、合路器、耦合器、功分器、天线等材料。
这样，不仅规划方便，施工方便，而且吃瓜的人对网线等材料也不那么敏感，物业协调相对容易，施工阻力降低。
2、全面管理
传统的DAS使用了大量的无源设备，如合路器、耦合器和功分器，这些设备数量众多，但在网络管道中看不见，无法集中管理。虽然无源设备通常不容易损坏，但以防万一？
如果某个节点出现故障，只能看到服务社区指标异常，但调查和定位非常困难。新DAS的所有设备都是有源的，网络管理可以随时无死角监控。如果有问题，故障点一目了然。
3、天生MIMO
由于prru和天线集成并直接部署在天花板上，只有prru才能支持多路发射和接收，因此不需要考虑添加一整套像传统DAS这样的链接来支持MIMO。
在4G环境下，有了MIMO的加持，下载速度可能会快一倍！
这样，不仅实现了2x2MIMO，还实现了多个PRRU的多点合作，下行共同实现了虚拟4x4MIMO的效果，上行也可以通过联合接收提高速度。
4、弹性容量
若话务量较小，多个PRRU可聚合成较大的小区，小区内用户可自由移动，无切换重选等信令，用户体验良好。
例如，如果整个建筑中有多个社区，当你打电话到达社区边界时，就会发生切换。频繁的切换不仅会影响用户体验，还会增加失败的风险，增加网络信使负荷。如果这些社区在交易量很小的时候合并成一个，那么整个建筑的活动就不再需要切换了。
在交易量大的时期，将大社区分为多个社区，使容量增加多倍。当然，这也是有成本的，即社区间干扰增加，切换重选增加，用户体验减少。然而，确保每个人都能在忙碌的时候打电话上网是首要任务。
由于新型有源DAS的诸多优点，它在世界上得到了广泛的应用。光是ZTE的Qcell就被应用于全球40多家运营商，并受到了广泛的好评。
好了，本期的介绍到此为止，希望对大家有所帮助。
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