LTE室分系統(tǒng)(室內(nèi)分布系統(tǒng)的LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)介紹)
1.室內(nèi)分布系統(tǒng)的LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)介紹
室內(nèi)分布系統(tǒng)是用于改善建筑物內(nèi)移動(dòng)通信環(huán)境的一種方案，其原理是通過(guò)各種室內(nèi)天線將移動(dòng)通信基站的信號(hào)均勻地分布到室內(nèi)的每個(gè)角落，從而保證室內(nèi)區(qū)域理想的信號(hào)覆蓋。
室內(nèi)分布系統(tǒng)的建設(shè)，可以較為全面有效地改善建筑物內(nèi)的通話質(zhì)量，提高移動(dòng)電話接通率，開辟出高質(zhì)量的室內(nèi)移動(dòng)通信區(qū)域。同時(shí)，采用微/宏蜂窩作為室內(nèi)分布系統(tǒng)的信源還可以有效地分擔(dān)室外宏蜂窩的話務(wù)，從而提升網(wǎng)絡(luò)的容量，從整體上提高移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)水平。
室內(nèi)分布系統(tǒng)主要由來(lái)自各種制式網(wǎng)絡(luò)的施主信源和信號(hào)分布系統(tǒng)兩部分組成。施主信源包括基站、基站拉遠(yuǎn)設(shè)備、無(wú)線或有線中繼設(shè)備。
室內(nèi)信號(hào)分布系統(tǒng)由有源器件、無(wú)源器件、天線、纜線等組成。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖10-27所示。
無(wú)線信號(hào)的引入應(yīng)考慮應(yīng)用頻段和通信制式的適用限制，滿足所建通信制式系統(tǒng)建設(shè)要求。各通信制式室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)可單獨(dú)建設(shè)，滿足各自制式的網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)要求，也可以采用多制式共用信號(hào)分布系統(tǒng)方式。
當(dāng)多制式合路時(shí)，各制式系統(tǒng)應(yīng)滿足各自的網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)要求，并保證各制式系統(tǒng)間互不干擾。如圖10-27所示，室內(nèi)分布系統(tǒng)主要由施主信源和信號(hào)分布系統(tǒng)組成。
施主信源分為宏基站、微蜂窩、分布式基站和中繼接入的各類直放站等。施主信源可從分擔(dān)的業(yè)務(wù)類別、容量，分散過(guò)密地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)壓力，動(dòng)態(tài)地調(diào)配業(yè)務(wù)資源，達(dá)到最佳的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化角度進(jìn)行綜合考慮選取。
施主信源的饋送應(yīng)根據(jù)地理環(huán)境的不同采用近端射頻線纜本地的直接饋送和遠(yuǎn)端光纖或其他中繼電路的饋送方式，室內(nèi)分布系統(tǒng)的施主信源放置在本地室內(nèi)時(shí)，必須考慮授時(shí)系統(tǒng)天線的引入，確保通信信號(hào)的同步。宏基站信源的業(yè)務(wù)容量大，擴(kuò)容方便，輸出端口多，在應(yīng)用中可以選擇使用單通道和多通道兩種解決方案。
但一般對(duì)機(jī)房及電源環(huán)境要求較高，建筑物內(nèi)應(yīng)設(shè)有機(jī)房條件。微蜂窩基站信源是一種專門為室內(nèi)覆蓋區(qū)域獨(dú)立承載提供業(yè)務(wù)量的方式，采用射頻電纜接入方式直接與信號(hào)分布系統(tǒng)相連，通過(guò)信號(hào)分布系統(tǒng)均勻分配至各個(gè)天線端口，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)有效覆蓋，且設(shè)備安裝簡(jiǎn)單，不需要單獨(dú)的機(jī)房。
但在室內(nèi)微蜂窩基站設(shè)置仍需增建傳輸系統(tǒng)與基站控制器銜接。分布式基站信源話務(wù)容量大，組網(wǎng)靈活，能將富余話務(wù)容量拉遠(yuǎn)至定點(diǎn)覆蓋區(qū)域，除了可以實(shí)現(xiàn)本地接入，也能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端拉遠(yuǎn)接入。
采用直放站作為饋送信號(hào)源，通過(guò)中繼接力方式將室外宏基站的信號(hào)引入到室內(nèi)覆蓋盲區(qū)，既可以增強(qiáng)室內(nèi)覆蓋質(zhì)量，又可以共享宏基站的基帶處理能力。直放站信源常用于室外站存在富余容量，可以擴(kuò)大至室內(nèi)覆蓋范圍的應(yīng)用場(chǎng)景。
在使用無(wú)線直放站作為信號(hào)源接入時(shí)應(yīng)考慮到周圍的無(wú)線環(huán)境影響及宏基站的業(yè)務(wù)容量的限定。信號(hào)分布系統(tǒng)是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)闹剖胶皖l段，結(jié)合不同建筑物損耗及場(chǎng)景選取不同的覆蓋分布方式。
其中包括無(wú)源分布系統(tǒng)、有源分布系統(tǒng)、泄漏電纜分布系統(tǒng)、光纖分布系統(tǒng)、基站或直放站拉遠(yuǎn)分布系統(tǒng)和混合分布系統(tǒng)等。無(wú)源天饋分布方式由除信號(hào)源外的耦合器、功率分配器、合路器等無(wú)源器件和電纜、天線組成，通過(guò)無(wú)源器件進(jìn)行信號(hào)分路傳輸，經(jīng)饋線將信號(hào)盡可能平均分配至分散安裝在建筑物各個(gè)區(qū)域的每一付天線上，從而實(shí)現(xiàn)室內(nèi)信號(hào)的均勻分布。
該分布方式適用于中等面積建筑物室內(nèi)盲區(qū)的覆蓋，無(wú)源天饋分布系統(tǒng)示意圖如圖10-28所示。有源分布系統(tǒng)由除信號(hào)源外的放大器類設(shè)備（干線放大器、光纖直放站等）、耦合器、功分器、合路器等有源、無(wú)源器件和饋線、無(wú)源天線或有源天線等組成，同時(shí)還可增加濾波器用以增大抑制無(wú)線空間干擾信號(hào)進(jìn)入上行有源設(shè)備的隔離度，系統(tǒng)示意圖如圖10-29所示。
有源分布系統(tǒng)主要用于建筑面積較大的建筑物內(nèi)或狹長(zhǎng)隧道類型的室內(nèi)環(huán)境，需要增加放大器，用以補(bǔ)償信號(hào)在傳輸過(guò)程中的損耗。當(dāng)一級(jí)放大器無(wú)法完成對(duì)某一區(qū)域的覆蓋時(shí)，可采用多級(jí)放大器級(jí)聯(lián)的方式完成信號(hào)的延伸覆蓋。
采用級(jí)聯(lián)方式時(shí)應(yīng)通過(guò)限定級(jí)聯(lián)級(jí)數(shù)的方法保證上行噪聲不超出基站接收端口的雜散噪聲最低規(guī)定門限。采用泄漏電纜分布方式的信號(hào)分布系統(tǒng)稱為泄漏電纜分布系統(tǒng)，利用功率放大器和射頻寬帶合路器或耦合器，將多種頻段的無(wú)線信號(hào)通過(guò)泄漏電纜進(jìn)行傳輸覆蓋。
系統(tǒng)不需要天線陣列和其他部件，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但傳輸損耗大。它適用于隧道、地鐵、長(zhǎng)廊、高層升降電梯等特定環(huán)境的覆蓋，如圖10-30所示。
泄漏電纜可以保證信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)均勻分布，克服駐波場(chǎng)。由于泄漏電纜損耗較大，傳輸距離短，對(duì)傳輸距離長(zhǎng)的區(qū)域通常加有中繼放大。
光纖室內(nèi)分布系統(tǒng)是基于全光纖分布方式，它直接通過(guò)光纖傳輸分配至各處的天線節(jié)點(diǎn)，再經(jīng)光電轉(zhuǎn)換把射頻信號(hào)連接到每個(gè)天線上。系統(tǒng)由主單元、光纖線路、含光電轉(zhuǎn)換遠(yuǎn)端單元以及天線組成。
其具體組網(wǎng)結(jié)構(gòu)如圖10-31所示。應(yīng)用全光結(jié)構(gòu)的分布系統(tǒng)方式，遠(yuǎn)端設(shè)備與天線可以是分離或一體化結(jié)構(gòu)，由于省去了射頻器件及線纜的傳輸損耗，輸出電信號(hào)功率較小，在多系統(tǒng)共用情況下降低了相互之間的射頻干擾影響。
同時(shí)應(yīng)用全光纖室內(nèi)分布方式可擴(kuò)展傳輸通道的帶寬，以滿足多制式寬帶業(yè)務(wù)的需求。這種方式適用于小型的住宅和旅館區(qū)域，又可。
2.lte的室內(nèi)分布系統(tǒng)主要由什么器件組成
核心分組網(wǎng)演進(jìn)（EPC,Evolved Packet Core ），也被稱為SAE核心。系統(tǒng)架構(gòu)演進(jìn)（又名SAE,System Architecture Evolution）是3GPP對(duì)于LTE無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)的核心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的升級(jí)計(jì)劃。
EPC的子項(xiàng)目包括：
移動(dòng)性管理組件（MME）:MME是LTE接入網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵控制節(jié)點(diǎn)。它負(fù)責(zé)空閑模式UE（用戶設(shè)備）跟蹤和尋呼控制。這些內(nèi)容也包括UE的注冊(cè)與注銷過(guò)程，同時(shí)幫助UE選擇不同S-GW，以完成LTE系統(tǒng)內(nèi)核網(wǎng)絡(luò)CN）節(jié)點(diǎn)切換。通過(guò)與用戶歸屬服務(wù)器（HSS）的信息交流，MME還能完成用戶驗(yàn)證功能。其內(nèi)部的非接入層（NAS）信令終端也負(fù)責(zé)生成和分配UE的臨時(shí)身份。它通過(guò)檢查UE內(nèi)設(shè)置的公共陸基移動(dòng)網(wǎng)（PLMN），決定UE是否能接受當(dāng)?shù)胤?wù)提供商的服務(wù)并完成UE的漫游限制。 MME是為NAS信令提供加密/完整性保護(hù)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，并且負(fù)責(zé)安全密鑰管理。MME也支持合法的信令截取。 MME也通過(guò)S3端口提供LTE與2G/3G接入網(wǎng)絡(luò)的控制面功能的移動(dòng)性管理。 MME也支持通過(guò)S6A接口完成UE與家庭HSS之間的漫游服務(wù)。
服務(wù)網(wǎng)關(guān)（S-GW）:S-GW負(fù)責(zé)用戶數(shù)據(jù)包的路由和轉(zhuǎn)發(fā)，同時(shí)也負(fù)責(zé)UE在eNodeB之間和LTE與其他3GPP技術(shù)之間移動(dòng)時(shí)的用戶面數(shù)據(jù)交換（通過(guò)端接的S4接口和完成2G/3G系統(tǒng)與P-GW之間的中繼）。 對(duì)于閑置狀態(tài)的UE,S-GW作為下行數(shù)據(jù)路徑極端的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，并且下行數(shù)據(jù)到達(dá)時(shí)觸發(fā)尋呼UE。S-EW管理和存儲(chǔ)UE的上下文，例如IP承載服務(wù)的參數(shù)，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的路由信息。在合法監(jiān)聽的情況下，它還完成用戶傳輸信息的復(fù)制。
PDN網(wǎng)關(guān)（P-GW）:PDN網(wǎng)關(guān)提供UE與外部分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)連接點(diǎn)的接口傳輸。一個(gè)UE可以有同時(shí)通過(guò)多個(gè)P-GW訪問(wèn)多個(gè)PDN。 P-GW實(shí)現(xiàn)指令控制，每個(gè)用戶的數(shù)據(jù)包過(guò)濾，計(jì)費(fèi)支持，合法攔截與數(shù)據(jù)包篩選。 P-GW的另一個(gè)關(guān)鍵作用的是作為數(shù)據(jù)交換的核心組件，承載3GPP和非3GPP網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)交換，如與WiMAX和3GPP2(CDMA1X和EVDO)網(wǎng)絡(luò)。
歸屬用戶服務(wù)器（HSS）:HSS是一個(gè)中央數(shù)據(jù)庫(kù)，包含與用戶相關(guān)的信息和訂閱相關(guān)的信息。HSS的功能包括：移動(dòng)性管理，呼叫和會(huì)話建立的支持，用戶認(rèn)證和訪問(wèn)授權(quán)。 HSS基于pre-Rel-4歸屬位置寄存器（pre-Rel-4 HLR）和認(rèn)證中心（AUC）。
接入網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)和選擇功能（ANDSF）:ANDSF的功能是為3GPP和非3GPP（如Wi-Fi）的用戶設(shè)備（UE）提供有關(guān)連接的接入信息。ANDSF的目的是協(xié)助UE發(fā)現(xiàn)在其附近的接入網(wǎng)絡(luò)，并提供接入的優(yōu)先次序和管理這些網(wǎng)絡(luò)的連接規(guī)則（政策）。
演進(jìn)的分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)（ePDG）：對(duì)ePDG的主要功能是確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)腢E通過(guò)不可信的非3GPP接入網(wǎng)連接到EPC。為了這個(gè)目的，在ePDG與UE之間建立一個(gè)IPsec隧道。
