前言
近些年来,LTE的网络规模和用户规模不断发展。LTE-A技术、NB-IoT的物联网技术、VoLTE技术,在LTE网络上得到了大量应用。为了充分挖掘LTE网络的潜力,一些5G的关键技术也将在LTE网上提前应用。
随着智能终端的能力越来越强,高清语音、高清视频、AR/VR业务、室内导航、智能停车、智能办公等增值业务需求已经开始涌现,这些都对室内网络提出更高的要求。传统的室内覆盖方案,已经无法满足大容量、高密度、多元化业务场景下的用户体验。
根据IMT-2020(5G)推进组预测,相比2010年,2020年全球移动数据流量的增长将超过200倍,2030年的增长将超过万倍,而物联网终端的规模也将发展到千亿级别。5G时代移动数据流量爆发式的增长、丰富多彩的新业务需求也将主要发生在室内场景。
人们在室内进行无线通信的需求无论在LTE时代,还是在5G时代,都是非常强烈的,室内无线通信是运营商在无线通信战场上的战略高地。因此,室内分布系统是无线通信领域的一个重要分支。
室内覆盖是移动通信覆盖的一部分,它仍然遵循着无线通信的普遍规律。一个信息要发射出去,仍然要经过信源编码、信道编码、调制等关键过程,从天线口发射出去;然后在天线的接收端,经过解调、信道解码、信源解码等过程,把原始信息恢复出来。
室内分布信源以上的网络结构和室外网络并无不同,工程参数、无线参数的配置原理和室外网络也差别不大;但由于室内场景的特殊性,只有在天馈部分或者射频拉远部分采用分布式结构,才能均匀地覆盖室内场景,所以在工程参数规划设计的实战过程中,室内分布有它独特的地方。
3G、4G、5G等不同制式射频侧的基本原则会有所差别,采用的无线电波频率也不一样;电波在室内分布射频拉远系统、天馈系统和室内的无线环境中传播,也会有一些差别。但3G、4G、5G等不同制式的室内分布规划设计和优化调整的原理和方法差别并不大,只是具体信源形态选择、天线挂点、天线数目、走线路由等规划思路不太一样。
有些厂家针对5G时代室内分布系统的新特征,提出了ICS(室内全连接解决方案,Indoor Connected Solution),旨在提升室内移动业务体验,优化室内网络投资收益。但本书认为,ICS是基站分布+天线分布的系统,也属于室内无线分布系统的一种,但在5G条件下有其特点。
本书分为三个篇章进行阐述。
第一篇介绍室内分布系统的基础知识,包括室内分布系统的重要性、发展历程、LTE、5G时代的新趋势、市场格局、关键点等;室内分布系统的组成器件,如信源、射频器件、天线等内容;室内分布系统的项目管理要点。本篇内容非常适合室分系统项目的管理人员,或者初步接触室分项目的读者阅读。
第二篇介绍了在LTE和5G时代,室内分布系统的规划设计和施工建设新特点。规划设计的内容包括勘测设计、覆盖设计、容量设计、小区参数设计、切换设计、多系统共存设计等。室分系统设计的关键是天线数量、天线位置的设计,这也是室分系统在实际项目中比较难落地的原因。由于目前多家运营商拥有多个制式,在室分系统的天馈系统设计的过程中,还需注意多系统共存的要求。多系统共存的关键点是干扰抑制(隔离度)和功率匹配,即保证系统间互不干扰,又满足各自系统的覆盖质量需求。
室内场景多种多样,每种场景虽然都遵循室内分布设计的共同原则,但都会有其独特的地方,因此非常重要的一点是,结合室内覆盖的各种场景的特点进行规划设计。规划设计完成后,要进行室分系统的施工建设,施工建设要遵循规划设计的方案,同时做到美观、可靠。本篇内容非常适合室分系统的规划设计单位和施工建设单位的读者阅读。
第三篇介绍的是室分系统的收官动作:LTE室内分布系统的优化调整和项目验收。优化调整的思路和室外覆盖非常相似,在保证硬件系统没有问题、覆盖容量满足设计要求的情况下,再解决室内分布系统常遇到的各种问题,如干扰控制的问题、切换失败的问题、业务质量低下的问题。室内分布系统的验收环节要明确运营商制定室分系统验收标准,通过验收测试的结果和标准进行比对,得出验收通过与否的结论。本篇内容非常适合室分项目优化人员和验收人员阅读。
本书再版时,把介绍的重点转向LTE时代,室分系统规划建设和优化调整的思路,有时会涉及其他无线制式的不同参数的具体取值,在选用的时候一定要注意它的适用场景与具体特点,不要轻易照抄照搬。另外,本书选用了一些室分系统常用的公式(多是在理想条件下推出的),在一定的室内环境、一定无线制式下使用时,也需要结合具体情况。也就是说本书不是手册类图书,而是思路方法类的图书;在实际应用过程中,思路和方法可以借鉴,但具体参数、具体公式的选用还需具体问题具体分析。
无线制式有很多,不同无线制式的室内分布系统会有一些特殊的考虑。本书以LTE为主介绍各种无线制式都适用的一般性思路、方法,如果是具体到其他无线制式的内容,会做出明确的表述。
本书非常适合初步接触LTE、5G无线室分工程的读者入门学习,也便于LTE、5G室分项目的管理者掌握工作要点,还可作为LTE、5G室分项目售前售后技术支持人员的参考书。
欢迎各位读者对本书提出改进意见,在阅读本书过程中发现的任何问题可以反馈给作者。作者联系方式:cougarwang@qq.com。
限于作者水平,加之时间仓促,错误和不妥之处在所难免,敬请广大读者不吝指正。
王振世