摘要:本文對(duì)多系統(tǒng)合路平臺(tái)(POI)的設(shè)計(jì)原理及作用進(jìn)行了闡述,并以地鐵多系統(tǒng)接入具體案例來說明。
一、概述
我國(guó)現(xiàn)有的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)有中國(guó)移動(dòng)的GSM900/DCS1800,中國(guó)聯(lián)通的GSM900/ DCS1800和CDMA800,中國(guó)電信、網(wǎng)通的PHS,WLAN,數(shù)字集群及其他通信系統(tǒng)。在不久的將來會(huì)存在WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA 3G系統(tǒng)。室外場(chǎng)所網(wǎng)絡(luò)信號(hào)可以通過各自的基站進(jìn)行覆蓋,室內(nèi)信號(hào)可以通過傳統(tǒng)的室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)來解決。然而各運(yùn)營(yíng)商分別建設(shè)自己的覆蓋系統(tǒng)所帶來的重復(fù)建設(shè)等問題越來越突出。針對(duì)這樣的問題,我們提出了多系統(tǒng)合路平臺(tái)(POI)的解決方案。
POI(POINT OF INTERFACE),即多系統(tǒng)合路平臺(tái)。主要應(yīng)用在需要多網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)接入的大型建筑、市政設(shè)施內(nèi),如大型展館、地鐵、火車站、機(jī)場(chǎng)、政府辦公機(jī)關(guān)等場(chǎng)所。該P(yáng)OI產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了多頻段、多信號(hào)合路功能,避免了室內(nèi)分布系統(tǒng)建設(shè)的重復(fù)投資,是一種實(shí)現(xiàn)多網(wǎng)絡(luò)信號(hào)兼容覆蓋行之有效的手段。
二、POI介紹
作為連接信源和分布系統(tǒng)的橋梁,POI的主要作用在于對(duì)CDMA、GSM、DCS、PHS、WLAN、3G及集群等系統(tǒng)的下行信號(hào)進(jìn)行合路,同時(shí)對(duì)各系統(tǒng)的上行信號(hào)進(jìn)行分路,并盡可能抑制掉各頻帶間的無用干擾成分。
國(guó)人通信自主研發(fā)的POI系統(tǒng)特點(diǎn):模塊化設(shè)計(jì),擴(kuò)容性好;滿足不同系統(tǒng)/頻段的個(gè)性需求;系統(tǒng)具有整體監(jiān)控功能,維護(hù)方便;信號(hào)合路損耗;功率容量大;三階互調(diào)性能好;可以預(yù)留端口,方面升級(jí)。
根據(jù)系統(tǒng)隔離度要求不同,通常POI可以有兩種設(shè)計(jì)方案,系統(tǒng)信號(hào)分離方案和上/下行分離方案。
方案一:系統(tǒng)信號(hào)分離方案
從基站來的各系統(tǒng)雙工信號(hào)各通過一個(gè)端口接入POI,設(shè)備天饋側(cè)一個(gè)端口接出。下行信號(hào)體現(xiàn)為多路合一路進(jìn)行信號(hào)下行覆蓋,用戶終端來的上行信號(hào)則是通過原通道反向傳輸,為一路信號(hào)分為多路分別回到各自的系統(tǒng)完成系統(tǒng)的上下行通信。
以下是某系統(tǒng)信號(hào)分離方案內(nèi)部示意圖:
方案二:上/下行信號(hào)分離方案
從基站來的各制式(頻分雙工)系統(tǒng)分上下行兩個(gè)端口接入POI,通過設(shè)備后兩個(gè)端口接出。下行信號(hào)體現(xiàn)為多路合一路從Tx口輸出進(jìn)行信號(hào)下行覆蓋,用戶終端來的上行信號(hào)則是通過另外一路Rx上行通道反向傳輸,然后分路回到各自的通信系統(tǒng)。
以下是某上/下行信號(hào)分離方案內(nèi)部示意圖:
兩種POI方案優(yōu)缺點(diǎn)比較:
三、方案應(yīng)用
以某地鐵為例我們闡述POI設(shè)計(jì)過程中需要考慮的問題。
1、方案接入系統(tǒng)要求:
地鐵分為站間隧道及車站兩部份區(qū)域,其中站間隧道需要覆蓋的通信系統(tǒng)有聯(lián)通CDMA和GSM900,移動(dòng)GSM900,3G系統(tǒng),公安消防數(shù)字集群等12個(gè)系統(tǒng)。車站需要覆蓋上述通信系統(tǒng)外還有中國(guó)移動(dòng)DCS1800中國(guó)網(wǎng)通PHS,WLAN,數(shù)字電視及調(diào)頻廣播系統(tǒng)。另外系統(tǒng)要預(yù)留TD-SCDMA和CDMA2000端口。
POI作為無線通信分布系統(tǒng)的前端設(shè)備,是整個(gè)分布系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備,為確保系統(tǒng)的可靠性及各項(xiàng)指標(biāo)的高性能,我們著重考慮以下幾個(gè)重點(diǎn)環(huán)節(jié):
1) POI設(shè)備為不同網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)提供系統(tǒng)接口,接口指標(biāo)滿足網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行要求。POI處理800~2500MHz帶寬內(nèi)信號(hào),為3G、WLAN等系統(tǒng)做預(yù)留。POI天饋系統(tǒng)端,通過低頻接入器把公安消防集群系統(tǒng)及FM廣播融合;
2) 由于車站和隧道區(qū)間需要覆蓋的信號(hào)有所差異,所以POI設(shè)備天饋端設(shè)計(jì)兩路通道,一路輸出到車站分布系統(tǒng),一路輸出到隧道分布系統(tǒng);
3) 由于接入的通信系統(tǒng)較多,有些系統(tǒng)間或一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)部上下行頻率非?拷捎孟到y(tǒng)信號(hào)分離方案進(jìn)行覆蓋時(shí)容易出現(xiàn)干擾,如中國(guó)聯(lián)通的CDMA下行對(duì)中國(guó)移動(dòng)的GSM的上行的信號(hào)的干擾等。
為了保證良好的覆蓋效果,采用上/下行信號(hào)分離的設(shè)計(jì)方案。POI系統(tǒng)天饋側(cè)有兩對(duì)上行/下行端口分別覆蓋車站和隧道區(qū)間;信源側(cè)預(yù)留有數(shù)字電視、3G和WLAN三個(gè)端口。
2、POI構(gòu)成原理圖
POI系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖(上行)略。
應(yīng)客戶要求POI設(shè)備里面上、下行部分都包含了中國(guó)網(wǎng)通的PHS系統(tǒng)。
4、FM、公安消防系統(tǒng)的引入方式及系統(tǒng)擴(kuò)容
(1)、對(duì)于隧道區(qū)間部分,考慮到信號(hào)的覆蓋質(zhì)量,本工程采用寬頻帶同軸漏泄電纜進(jìn)行信號(hào)覆蓋?紤]到頻率原因,調(diào)頻FM和公安、消防集群系統(tǒng)不直接接入POI系統(tǒng)。為共享資源,在POI天饋側(cè)添加低頻接入器。把低頻的調(diào)頻FM和公安消防數(shù)字集群系統(tǒng)直接引入覆蓋系統(tǒng),完成信號(hào)覆蓋需求。
(2)、系統(tǒng)擴(kuò)容分析
系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)按單扇區(qū)設(shè)計(jì),如上述原理圖所示。當(dāng)系統(tǒng)需要擴(kuò)容時(shí),GSM900有兩種方法,一是在原小區(qū)中直接增加載頻板,另一種是增加載頻板后分裂成幾個(gè)小區(qū),將車站的前后方分成一個(gè)小區(qū),站臺(tái)站廳為一個(gè)小區(qū)。CDMA系統(tǒng)建議采用采取增加PN的方式后分裂成幾個(gè)小區(qū),同時(shí)也是將站臺(tái)和隧道分成幾個(gè)小區(qū);DCS1800系統(tǒng)建議直接增加載頻板即可;PHS采用組控技術(shù),如原來采用1C3T,利用兩個(gè)1C3T的通過主控技術(shù),升級(jí)成1C7T實(shí)現(xiàn)擴(kuò)容。
5、監(jiān)控系統(tǒng)組成
監(jiān)控系統(tǒng)由監(jiān)控中心、監(jiān)控中心操作終端、便攜維護(hù)操作終端、各POI監(jiān)控單元,直放站/干放(具備本地及遠(yuǎn)程監(jiān)控能力)以及SDH-AN傳輸網(wǎng)絡(luò)組成。
監(jiān)控中心可以對(duì)POI進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。在系統(tǒng)需要擴(kuò)容時(shí)可以將擴(kuò)容設(shè)備直接接入監(jiān)控中心進(jìn)行監(jiān)
監(jiān)控系統(tǒng)原理
POI內(nèi)部配有監(jiān)控單元,監(jiān)控單元可以完成對(duì)POI的各種工作數(shù)據(jù)的采集,可以實(shí)現(xiàn)本地及遠(yuǎn)程的監(jiān)控,監(jiān)控單元配備多種監(jiān)控專用接口,通過SDH-AN網(wǎng)絡(luò)將設(shè)備的信息傳回到監(jiān)控中心。
另外我公司也可以提供遠(yuǎn)程無線方式實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控,例如使用短信、撥號(hào)等多種方式實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控;
POI監(jiān)控單元結(jié)構(gòu)及監(jiān)控方式如下圖所示:
結(jié)束語:POI的廣泛應(yīng)用可以避免各運(yùn)營(yíng)商信號(hào)分布系統(tǒng)重復(fù)建設(shè)造成的資源浪費(fèi),大大降低了系統(tǒng)的維護(hù)成本。因此POI不但具有一定的經(jīng)濟(jì)意義,而且具有深遠(yuǎn)的社會(huì)意義。但POI是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng),不同的應(yīng)用場(chǎng)所對(duì)POI要求可能不一樣,需要根據(jù)具體情況來設(shè)計(jì)。
參考文獻(xiàn):
1、《移動(dòng)通信室內(nèi)信號(hào)覆蓋系統(tǒng)》 中國(guó)建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)研究院 2004 .1
2、《蜂窩移動(dòng)通訊信射頻工程》人民郵電出版社 2005.1
[作者簡(jiǎn)介]
宋金剛:大連交通大學(xué)工學(xué)碩士畢業(yè),曾從事交換機(jī)、射頻等研發(fā)工作,現(xiàn)任深圳國(guó)人通信有限公司產(chǎn)品行銷部經(jīng)理,主要負(fù)責(zé)產(chǎn)品策劃、產(chǎn)品管理及產(chǎn)品推廣等工作。
高鵬:產(chǎn)品經(jīng)理,目前主要從事移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)優(yōu)工程設(shè)計(jì)、產(chǎn)品推廣及工程項(xiàng)目技術(shù)支持等工作。