[发明专利]一种室内分布系统及其组网方法

说明书

技术领域

本发明涉及基站技术，尤指一种室内分布系统及通过该系统进行组网的方法。

背景技术

现代都市中建筑物越来越高、越来越多、越来越密集，无线通信的无线电信号在其间受到阻挡而衰减，现代建筑多以钢筋混凝土为骨架，加上全封闭式的外装修，严重屏蔽和衰减了无线电信号，在这样的建筑物中很难进行正常的通信。

另外，在高层建筑物的低层，基站信号通常较弱，如地下停车场、地下商场、地铁、隧道等场所通常都是盲区；在大中城市的中心区，通常基站密集如平均站距小于一公里，因此进入室内的信号通常比较杂乱、不稳定，特别是在一些没有完全封闭的高层建筑的中、高层，进入室内的信号包括高层建筑的近处基站的信号、远处基站通过直射、折射、反射、绕射等方式进入室内的信号，信号忽强忽弱不稳定，邻区干扰严重，移动终端在这样的环境下使用，未通话时小区重选频繁，通话过程中频繁切换，导致话音质量差，掉话现象严重；在城市的边缘区，基站密度小，在距基站较远的建筑物内，因建筑材料对电磁波的损耗，移动终端在室内的通信也受到了很大的影响和限制。

为解决以上无线电信号室内覆盖问题，目前最有效的方法就是建设室内分布系统，将基站的信号通过有线方式直接引入到室内的每一个区域，再通过小型天线在室内发射基站信号，从而达到消除室内覆盖盲区，抑制干扰，为室内的移动通信用户提供稳定、可靠的无线电信号，使用户在室内也能享受高质量的个人通信服务。通常，室内分布系统分为无源系统和有源系统。

无源系统包括信号源设备和无源信号分布系统。其中，信号源设备可以是微蜂窝、宏蜂窝基站或室内直放站；无源信号分布系统可以包括馈线、干线放大器、功分器、耦合器、室内天线等设备。无源系统设备性能稳定、维护简单，但是，信号经过功分器、耦合器和线路衰耗后，到达各个天线的强度不同，导致覆盖效果参差不齐，具体来讲，无源系统存在以下问题：

信号分布系统是无源的，分路损耗大，对于较大的楼宇，从馈入点到天线之间的损耗可达30～40dB，因此导致每个天线接口的辐射功率较低，灵敏度较差；对于宽带码分多址(WCDMA)系统而言，从馈入点分配到每个天线上的信号都是相同的，因此整个系统在同一载波上属于同一个小区，而不能分裂成多个小区，而WCDMA系统的每个运营商的频点数量非常有限，考虑到高层建筑存在导频污染问题，高层室内覆盖还需要采用与室外覆盖不同的频点，无源信号分布系统受限于可用的频点数量，因此其扩容能力非常有限。

有源系统可大致分为直放站有源分布天线系统(ADAS)和基于射频远端单元(RRU)的ADAS。

图1是现有技术直放站有源分布天线系统组网示意图，直放站ADAS通常是由一个或多个信号源如基站或者无线直放站，一个有源信号分配系统组成。其中，有源信号分配系统一般是由近端单元(Near End Unit)、远端单元(Far End Unit)、信号转发节点(HUB Node)、天线以及连接各单元的光纤/CAT5/6电缆/射频(RF)电缆、耦合器、衰减器等组成。组网方式可以是星型或分层星型。如图1所示，基站或者无线直放站将射频载波信号传递给近端单元，为了确保近端单元不过载，在信号源与近端单元之间串连衰减器；近端单元将接收到的射频信号转换为光信号经光纤发送给信号转发节点，或者将接收到的射频信号转换为模拟中频信号经CAT5/6电缆发送给远端单元；信号转发节点可以复制来自近端单元的信号，并分别传递给多个远端单元。

目前，在直放站有源分布天线系统中，分配到每个天线接口的信号都是相同的，因此这种方案应用在WCDMA系统中时，在同一载波上不能划分多个同频小区，因此扩容能力非常有限；另外，由于基站或者无线直放站输出的是射频载波信号，而目前为室外覆盖应用设计的基站设备输出的射频载波信号都是大功率的，因此作为信号源的基站必须保留昂贵的大功率射频模块，从而造成成本的浪费；在近端单元和远端单元上，需要采用较为昂贵的射频/光转换器，其成本也比数字光转换器要高。

图2是现有技术基于RRU的有源分布天线系统组网示意图，如图2所示，基于RRU的ADAS通常是由一个基带单元(BBU)、若干个RRU以及传递信号的光纤组成。BBU完成基站的基带处理功能，BBU与RRU之间的接口传递数字基带信号，RRU完成数字基带信号与射频信号之间的转换。