- 产品与解决方案
- 行业解决方案
- 服务
- 支持
- 合作伙伴
- 新华三人才研学中心
- 关于我们
本文阐述了如何充分利用现有的PHS基站资源，通过WLAN与PHS基站共址及替换技术，以最小代价解决“无线智能城市”建设中WLAN室外覆盖问题的实践。
WLAN室外基站共址模式探讨
文/缪炎
随着3G网络建设的规模完成和大量3G业务的相继推出，我国通信业已经进入了数据业务高速发展的3G时代。目前，移动数据业务的分布在时间、地域、基站以及用户之间的分布都是极不均衡的。初步建成的3G网络无法满足在密集市区、校园以及大型公共场所等数据热点区域的容量需求。为了提升网络质量，改善用户体验，各大运营商正引入WLAN技术以3G+WLAN混合组网的方式解决热点3G网络容量不足和高速数据业务体验的问题。
进入2010年，各运营商3G+WLAN混合组网建设进展非常迅速，WLAN在重点地区的室内覆盖率已经非常高，热点地区室外覆盖成为下一阶段的重点之一。与此同时，WLAN部署从当前的“热点覆盖”、“热区覆盖”，正在过渡到以“无线智能城市”为核心的品质无线模式。对于运营商来说，最大限度地利用现有的室外基站资源和配套设施，开展WLAN无线宽带业务，发展户外高速移动互联网，是实现原有投资保护和盘活资源的重要手段。
同时，随着我国农村信息化建设的不断推进，农村宽带入户问题越来越成为农民关注的焦点。然而，地域广阔，地形环境复杂多样，居住地间距离较远且分散，网络建设的投资水平和消费水平的限制等等诸多因素，制约着农村信息化建设的发展。利用无线局域网技术打造农村信息网络，建设农村无线宽带网络系统，有着无可比拟的优势：建网成本低、一次性投入资金少、运营与维护成本低、建网速度快、高可靠性与超强的可扩展性，不仅可以为农民提供方便、快捷、费用低廉的宽带入户方式，也非常适应农村网络建设逐步发展的需求。
共址模式分析
目前现有的室外需利用站址资源点主要为PHS（小灵通）和TD-SCDMA基站。PHS和TD技术在室外覆盖上，和WLAN技术具备一定的相似性，TD基站自身已经具备了完备的机房环境和相对成熟的上行链路，本文中，我们只选取准备性相对复杂的PHS+WLAN共址为主要探究对象。
PHS采用1.9～1.92GHz频段，WLAN采用2.4～2.4835GHz频段，二者工作频段接近，空中传输性能也较接近，PHS室外基站常用的500mW与WLAN发射功率相当，接收灵敏度也比较接近，因此覆盖范围类似。这给WLAN与PHS共站址建设提供了有利条件。
1. PHS基站的典型安装场景
PHS基站典型的安装方式包括抱杆和挂墙等，天线通常采用单层4天线或双层8天线形式。
图1 PHS基站典型安装场景
目前，室外PHS基站分布主要有三种典型安装场景，如图1所示：楼顶屋面、电线杆、街边IC卡公话亭；其中以楼顶屋面PHS站点最多，也最为普遍，约占70%以上；电线杆站点主要分布在市区、郊区个别需要PHS覆盖但周边无其它可用站址，及一些比较重要的公路、高速公路路段；街边IC卡公话亭站点主要分布在市区较繁华的地段。后两者约占30%。
1) 楼顶屋面PHS基站资源
楼顶屋面PHS基站资源包括：传输资源—小对数双绞线（10对双绞线较为普遍）、LAN或光纤；电源资源—AC220V或UPS后备电源；安装资源—安装支架（安装空间）以及接地点。
PHS基站通过一块固定衬板安装在天线支架基座上，就近接入AC220V电源或AC220V电源接入UPS后备电源后再接入基站，PHS基站直接与安装基座连接实现接地，基座再与大楼避雷带相连接实现防雷接地。天线安装抱杆直径为60mm，抱杆顶部安装有4个或8个天线伸出臂，每个天线伸出臂安装有一根PHS全向天线。
2) 电线杆上PHS基站资源
电线杆上PHS基站资源包括：传输资源—10对双绞线、LAN或光纤；电源资源—远供电源或AC220V；安装资源—电线杆。
PHS基站通过自行设计的抱箍安装在电线杆上端，电源采取远供方式或就近引AC220V接入分线盒；PHS基站通过连接依附在电线杆上的接地排实现接地效果；电线杆一般直径约为200mm，高约7m，电线杆顶端安装有天线架，天线架伸出4个天线伸出臂，每个天线伸出臂安装有一根PHS全向天线；PHS基站和远供电源盒安装在天线的下方。
3) 街边IC卡公话亭PHS基站资源
街边IC公话亭PHS基站资源包括：传输资源—20对双绞线及10对IC卡电话双绞线；电源资源—远供DC220V电源；安装资源—IC卡公话亭自身箱体（安装空间）。
PHS基站固定在一块安装在电话亭内部的两个横梁上的安装板上，远供电源盒及数据线分线盒放置在电话亭内底部，没有安装固定。PHS数据线和远供电源线共用一根20对双绞线，IC卡电话单独一根10对双绞线。IC公话亭已实现简单的防水功能，只是下暴雨时，雨水仍有可能从门与公话亭的缝隙进水。在IC卡公话亭顶部，需要根据周围环境的配以伪装的PHS天线。
2. 共址关键点
1) 覆盖距离与覆盖密度
需要针对不同的覆盖需求进行合理设计，使WLAN的覆盖达到理想效果。如，根据不同的覆盖要求和典型场景选择近、中、远距离覆盖方案；根据目标覆盖范围和覆盖密度选择合适的天线和AP数量。
2) 提升站址资源利用率
共站址覆盖的核心内容就是在如何解决好站址资源利用率的基础上，实现3G+WLAN的合理共存，共同增效。试验表明，在电源、传输资源、安装空间、防雷接地等方面的可利旧性，可以通过合理的解决方案满足规范要求。
3) 总体拥有成本(TCO)
PHS+WLAN共址要求实现WLAN网络的快速部署和WLAN无线宽带业务的开展，终端带宽保证是可用性的重要标志。需要考虑综合部署成本，覆盖范围和终端带宽也需要统一考虑。
4) 协议内干扰
由于WLAN运行在开放频段且只有3个不重叠信道，其密集覆盖带来了不同程度的干扰，影响了用户体验。针对复杂的干扰环境，要求共址方案具备运营级水准：
5) 协议间干扰
PHS和WLAN之间的干扰主要有三类：杂散干扰、阻塞干扰以及互调干扰。
故PHS与WLAN 两个系统之间不存在三阶互调干扰，在共址中无需考虑互调干扰。在实际的共址工程建设中只要合理的选择WLAN天线的安装位置，就可以很好的规避WLAN与PHS系统之间干扰。
3. 天线的选择
WLAN天线分智能型定向扇区天线和定向天线两类，根据实际应用场景选用相应的天线，选用建议如下：
在高校园区、工业园区、住宅小区（含别墅区）、步行街（城市街道）、重要交通枢纽等场景宜采用WLAN高增益智能型定向扇区天线进行覆盖。
但是，即便是采用了具备双向（上/下行）链路增益的智能天线，随着天线增益的增加，天线的水平半功率角仍会越来越小，即主瓣方向上的覆盖深度增加，但偏离主瓣方向区域的信号质量会迅速下降。为了达到良好的覆盖，需要减小站间距，增加AP的布放数量。
在城市街道覆盖中，同样要考虑垂直波瓣角宽度与街面宽度、天线挂高的关系。在实际环境中，店铺外墙的反射信号和街道的波导效应等会增强WLAN的覆盖效果，因此，采用定向天线的WLAN站间距建议不超过300米，且当街道宽度一定时，站间距越大定向天线的水平波瓣宽度也越大。
2. 全向天线
在休闲广场、公园、风景区、高速公路服务区、火车站站前广场等空旷区域，可以采用WLAN全向天线进行覆盖。全向天线覆盖站间距取定与定向天线方案不同。在比较开阔的特定环境中，采用全向天线的WLAN布放方案时，建议站间距不超过400米。
图2 全向天线热区覆盖示意图
3. 站址的选择
在建设WLAN覆盖时，考虑到室外站址协调的难度及投资成本，优先选择满足要求的PHS基站作为WLAN覆盖的站址。选用共站的PHS基站从如下几方面考虑：
图3 无线城市重点覆盖场景
4. 共址WLAN基站设备选择
基于802.11g/802.11n协议的智能覆盖宏基站相关射频性能参数提供如下，仅供参考。
2.4~2.4835GHz
支持SFP光口（1000M/11n模式）、支持IEEE 802.11a回传(可选)
可配合LRE转换器实现远程双绞线传输
支持PoE/PoE+供电
工作温度：-40℃~+65℃
湿度：0% ~100%, 非冷凝
防护等级：IP66
集成智能基带射频处理模块，建议支持MRC和TxBF技术
最大基站发射机功率27±1dBm @全速率
建议天线：多极化智能型扇区天线（ANT-2015P/802.11g、ANT-2015P-M3/802.11n）
共址实施方案实例
1. PHS与WLAN共址解决方案逻辑模型
图4 PHS与WLAN共址解决方案逻辑模型
在各种PHS室外基站模型中，楼顶屋面的基站类型相对占比较大，具备代表性。我们选取此种模型进行共址实施方案说明。
WLAN与PHS共址楼顶屋面PHS基站改造必然涉及到施工，为最大限度减少业主方的顾虑，减少不必要的麻烦，建议屋面改造时尽量不去动原PHS安装架以外的东西。屋面改造主要新增的器件包括：
整体改造完成后，屋面共址基站布局见图5所示：
图5 改造完成后的屋面共址基站布局
2. 改造步骤
1) 断开PHS基站电源，用专用的工具旋开PHS基站侧边的电源和数据线接入盒，分别把电源线和数据线拆卸下来，并从防水孔中抽出；
2) 将新增的室外集成箱通过固定安装支架固定在PHS基站安装架的基座上；
3) 把从PHS基站抽出来的电源线和数据线分别接入室外集成箱内（如上图）。通过两路空气开关，1路接回原PHS基站，1路接入插座给AP供电；数据线通过双绞线接线排的转接，原PHS双绞线接回原PHS基站，剩余双绞线根据需要接入到数据回传模块；
4) PHS基站接线完成后，可以先开启PHS基站，减少用户的投诉；
5) 分别通过WLAN AP和WLAN天线的固定安装紧固件，把WLAN AP固定在PHS安装架的抱杆上，把WLAN天线固定在安装PHS天线的伸出臂或抱杆上；
6) 按图5接好WLAN AP的数据线（含POE供电）和天馈线，并做好防水处理；
7) 接好WLAN AP的接地线；
8) 上电调测、开通WLAN AP。
结束语
通过持续的WLAN基站共址部署和实践检验，基于WLAN技术的“无线智能城市”建设寻找到了一种最有效、最便捷的规模部署模式。在可预见的未来，“物联互通、无线互联”的生活模式将因WLAN深入部署而获得广泛认同，H3C WLAN室外智能覆盖宏基站解决方案也将在“无线智能城市”建设中发挥更多的作用。
解决方案
售前咨询
售后咨询
人工在线咨询
