【摘要】通过介绍室分网络目前的困境，提出LTE室内分布系统建设的新思路——MDAS解决方案。原有室内分布系统是以馈线为路由进行信号延伸，而MDAS解决方案是利用五类线、光纤为传输介质进行组网，达到室内深度覆盖的目的。最后从组网和建设成本两方面进行详细分析，验证了该方案的可行性。

【关键词】MDASLTE多系统室内分布

中图分类号：TN929.5文献标识码：A文章编号：1006-1010(2014)-10-0041-04

A New Idea of LTE Indoor Distributed System Construction

--MDAS Solution

XU Zhi-hua

(China Mobile Group Hubei Co., Ltd., Wuhan Branch, Wuhan 430000, China)

[Abstract] By introducing the current troubles of indoor distributed network, a new idea of LTE indoor distributed system construction-MDAS solution is put forward. The original indoor distributed system takes feeder as the routing to extend the signal, while MDAS solution uses the cat.5 cable and optical fiber as the transmission medium in networking to achieve the indoor depth coverage. Finally this solution is analyzed in detail from two aspects of networking and construction costs, thus verifying the feasibility of the proposed solution.

[Key words]MDASLTEmultisystemindoor distributed system

1 引言

随着移动通信技术的快速发展以及用户对移动业务解决方案需求的日益增强，LTE各项基础网络建设已成为现阶段移动通信网络建设的重中之重。作为3G/4G时代移动通信网络吸收业务的热点区域，室内网络的优良与否很大程度上决定用户感知和运营商品牌。但是由于LTE的技术特点和现阶段的网络建设环境，使得传统的室内分布系统建设方式不再能放之四海而皆准。结合目前各室内覆盖设备供应商新近推出的MDAS（Multiservice Distributed Access System Solution）——多系统室内分布接入解决方案，LTE室内分布系统建设也随之产生了新的建设思路。

2 室分网络目前的困境

目前LTE室内分布系统的困难主要体现在以下方面：

（1）系统效率低：传统室内分布系统的功率利用效率低下且很难做到功率的均匀分布；

（2）干扰和噪声：对于高层信号污染问题难以有效解决，同时以传统直放站为信源的室分系统会抬升施主基站底噪；

（3）施工维护困难：传统室分存在施工困难、监控困难和维护困难，资源无法共建共享，浪费严重，投资收益不高。

而传统的室内分布系统建设方式主要有以下两种：

（1）RRU/微蜂窝+同轴电缆分布系统+公共区域布放吸顶天线；

（2）RRU/微蜂窝+光纤直放站+同轴电缆分布系统+公共区域布放吸顶天线。

采用传统的建设方式已经难以解决目前存在的问题。其主要矛盾是传统的覆盖方式由于业主协调因素的制约，在天线布放的选点和天线类型选用上受到了很大限制。由于传统的建设方式，天线大多只能放置在公共区域（如走廊、电梯厅等），而现代建筑室内结构越来越复杂，导致用户在房间内部仍然只能使用室外基站的信号占用室外网络的容量，室内网络话务吸收效果不理想。室内覆盖投资占整个移动大网投资的30%左右，但吸收的业务量普遍在15%以下，产生的效益与投入不成正比[1]。

同时，早期建设的室内分布系统是基于2G移动通信系统的频段设计，LTE工作频段远高于2G系统的工作频段，如果考虑共用则可能需要较大规模的改造，投入建设资金大、系统改造难度高，因此可行性不高，即使完成改造也难以达到理想的效果。

3 MDAS解决方案

3.1MDAS方案介绍

为了从根本上解决目前室内分布系统建设的困难，最佳解决方案是利用现有的楼内传输通道资源，将多系统信号入户深入覆盖室内。MDAS解决方案正是基于这一思路提出的室内分布系统建设方案。

针对建筑内部这样的场景，无线信号覆盖解决方案需要具备以下特点：

（1）驻地网接入：借助驻地网资源（五类线/光纤），轻松完成目标区域深度覆盖；

（2）多业务引入：在一根光纤或网线上同时支持多种移动通信信号、互联网宽带、IPTV等业务覆盖；

（3）微功率输出：高集成度模块、放装式的造型设计，可有效改善系统信噪比，适用于家庭、办公场所覆盖及无线覆盖投诉处理等场景；

（4）供电方式可选：支持POE远程供电，降低取电难度并防止电力盗用；

（5）低成本快速稳定部署：网络部署迅速，工程维护量较之传统室分设备大幅降低，可加载网管监控平台，协助运营商实时监控设备运行状况。

3.2MDAS系统组成

MDAS系统是由主控单元、扩展单元、远端射频单元及连接光纤或五类线组成的多业务新型分布系统，用于GSM、TD-SCDMA、TD-LTE无线通信信号深度覆盖，并可扩展接入以太网业务。主控单元、扩展单元使用光纤连接，扩展单元和远端射频单元之间可以使用光纤或五类线连接[2]。

MDAS系统通过主控单元将2G/3G、LTE MIMO信号引入，经信号处理转为光信号利用光纤传输至扩展单元，同时融入宽带信号，最终通过光纤传输至远端射频单元，并由远端射频单元将信号解调后放大输出。

（1）主控单元（MU）功能描述

主控单元主要实现射频信号接入、数字信号处理以及光电转换功能。

◆前向链路：信源的GSM、TD-SCDMA和LTE下行射频信号通过变频单元变换为中频信号，此中频信号经过主单元的数字中频处理单元ADC及FPGA信号处理后变成数字基带信号，通过激光器进行光电转换后，将下行数字信号发送给扩展单元。

◆反向链路：激光器接收扩展单元发送的上行数字信号，通过FPGA及DAC信号处理后成为模拟中频信号，此信号再通过混频单元变换为上行GSM、TD-SCDMA和LTE射频信号。

（2）扩展单元（EU）功能描述

数字扩展单元实现光电转换、数字中频信号与宽带信号合路、下行信号功分/上行信号合路。

◆前向链路：通过激光器接收下行数字信号，与ONU或者AC输出的下行宽带信号合路，合路后的数字信号经过一定格式的协议转换，通过功分单元将下行数字信号经过对应的光口转发给RU。

◆反向链路：将从所有光口接收的上行数字信号合路，并把其中的宽带信号分离传输给ONU或者AC，分离的数字中频信号通过激光器光电转换后传输给主单元[3]。

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（3）用户端单元（RU）功能描述

用户端单元主要实现射频信号和数字信号转换以及宽带信号的接入处理。

◆前向链路：接收通过光纤发送的下行数字信号，按照规定格式协议将各制式数据分解出来，恢复的并行数据再次进行数字信号处理，通过滤波、插值等中频算法处理后D/A恢复成射频信号，再通过天线对目标区域进行信号覆盖。同时，从下行数字信号分解出的ONU宽带信号，通过以太网单元完成AP无线覆盖。

◆反向链路：通过天线接收的2G/3G/4G上行射频信号经混频单元变换为中频信号，此信号通过ADC及FPGA信号处理后，再通过光纤传输给扩展单元。

MDAS解决方案组网如图1所示。

MDAS覆盖解决方案提供了极大的便利，由于传输线路采用五类线，而五类线相对1/2同轴电缆直径较细且更柔软，布放传输线路对业主影响较小，在不超过100米传输距离范围可以灵活地布放。从实际的商用经验来看，MDAS的用户终端体积小巧，外形设计也相对传统的通信设备更为美观，较容易被最终用户所接受。

4 可行性分析

4.1组网可行性分析

MDAS系统由MU、EU、RU组成：

（1）EU具有级联功能，可级联8级；

（2）网络最大配置：320。

即：1个MU支持并联4个EU，每个EU支持级联8级，每个EU支持10个RU，系统最大可支持1*4*8*10=320台RU。足以支持单个小区或者单栋大型建筑的组网建设要求。

4.2建设有效成本可行性分析

以3G为例，对于写字楼场景，按照传统室分建设方式，天线输出功率为10dBm，离最远墙边约6米，由于入射角大，加上写字楼墙体一般为双砖墙或承重墙，衰减25dB后进入室内墙边信号强度已变成-75dBm以下，纵深较大时仅能覆盖离墙3~5米，实际全层覆盖面积不到60%，假设高层窗边信号-55dBm，实际室分系统有效覆盖面积更小。如每层楼面积1 000平方米，每层投资7 670元，实际有效覆盖区域按60%算，即实际有效投资为每平方米造价12.78元；纯室分型远端每层投资7 080元，覆盖效果与传统室分一致，每平方米造价11.8元；纯入户型密集放置可达到100%有效覆盖，每层投资33 600元，有效投资为每平方米造价33.6元；纯入户型交叉放置可达到100%有效覆盖，每层投资17 100元，有效投资为每平方米造价17.1元。但由于传统室分即使采取任何方式剩余40%也无法解决，因此纯入户型交叉覆盖为写字楼场景性价比最高的一种，单从成本方面考虑与传统室分对比为1:1.3[4]。具体如表1所示：

表1写字楼覆盖造价对比

传统室分

方案 纯室分型MDAS 纯入户密集MDAS 纯入户交叉MDAS

投资单价/元 7.67 7.08 33.6 17.1

有效单价/元 12.78 11.8 33.6 17.1

有效覆盖率/% 60 60 100 100

酒店场景与写字楼类似，但由于酒店墙体衰减更大，且房间内部都配有洗手间，增加至少一道墙，因此传统室分实际有效覆盖率只能达到50%[5]。各种方式建设成本对比如表2所示：

表2酒店覆盖造价对比

传统室分

方案 纯室分型MDAS 纯入户密集MDAS 纯入户交叉MDAS

投资单价/元 7.67 7.08 33.6 17.1

有效单价/元 15.34 14.16 33.6 17.1

有效覆盖率/% 50 50 100 100

住宅小区场景由于房间结构复杂且外墙损耗大，因此采用传统室分方案实际有效覆盖只能达到10%~20%。以20%来计，各种方式建设成本对比如表3所示[4]：

表3住宅小区覆盖造价对比

传统室分方案 纯室分型MDAS 纯入户MDAS

投资单价/元 9.02 10.63 28.5

有效单价/元 45.1 53.15 28.5

有效覆盖率/% 20 20 100

综上所述，从成本方面来看，MDAS解决方案要比传统室分方案造价要高；从实际有效投资来看，采用纯入户交叉覆盖的方式，写字楼场景与传统室分方案对比只有1:1.3，酒店场景与传统室分方案对比只有1:1.1，MDAS造价略高，但采用传统室分方案对于无效覆盖区域无论采用什么方法都不能将其解决。而对于住宅小区来说，纯入户MDAS造价与传统室分方案对比为1.6:1，MDAS在完成最优覆盖的同时有效投资造价只有传统方式的5/8。

5 结束语

MDAS解决方案是一种新兴的室内分布系统建设思路，虽然还存在一些需要完善的地方，如对宽带网络功能的支持不够完美、入户终端的外观设计距离消费型电子商品尚有一定差距、系统整体造价仍然偏高等。但是入户型覆盖解决方案已经是LTE技术发展的大趋势，也是国际移动通信室内覆盖的主要发展方向之一。在整个产业链的共同努力下，MDAS这种室内分布系统建设的新思路必将成为LTE室内建设的主流方向，为用户构建出高效的无线网络覆盖，让用户真正进入丰富多彩的LTE时代。

参考文献：

[1] 汪颖,程日涛,张海涛. TD-LTE室内分布系统规划设计思路和方法解析[J]. 电信工程技术与标准化, 2010(11): 28-34.

[2] 刘勇. MDAS系统在无线城市建设中的应用[J]. 硅谷, 2012(12): 162-163.

[3] 梁渭雄. MDAS在移动通信全业务运营中的应用[J]. 邮电设计技术, 2012(2): 27-29.

[4] 张澜,李佳. 大型住宅小区整体覆盖研究[J]. 邮电设计技术, 2011(5): 43-46.

[5] 喻根. LTE室内分布系统建设方案分析[J]. 通信与信息技术, 2014(6): 77-80.★

作者简介

徐志华：毕业于南京理工大学，现任职于中国移动通信集团湖北有限公司武汉分公司，主持完成武汉移动17期工程和TD五期工程网络建设等工程。

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（3）用户端单元（RU）功能描述

用户端单元主要实现射频信号和数字信号转换以及宽带信号的接入处理。

◆前向链路：接收通过光纤发送的下行数字信号，按照规定格式协议将各制式数据分解出来，恢复的并行数据再次进行数字信号处理，通过滤波、插值等中频算法处理后D/A恢复成射频信号，再通过天线对目标区域进行信号覆盖。同时，从下行数字信号分解出的ONU宽带信号，通过以太网单元完成AP无线覆盖。

◆反向链路：通过天线接收的2G/3G/4G上行射频信号经混频单元变换为中频信号，此信号通过ADC及FPGA信号处理后，再通过光纤传输给扩展单元。

MDAS解决方案组网如图1所示。

MDAS覆盖解决方案提供了极大的便利，由于传输线路采用五类线，而五类线相对1/2同轴电缆直径较细且更柔软，布放传输线路对业主影响较小，在不超过100米传输距离范围可以灵活地布放。从实际的商用经验来看，MDAS的用户终端体积小巧，外形设计也相对传统的通信设备更为美观，较容易被最终用户所接受。

4 可行性分析

4.1组网可行性分析

MDAS系统由MU、EU、RU组成：

（1）EU具有级联功能，可级联8级；

（2）网络最大配置：320。

即：1个MU支持并联4个EU，每个EU支持级联8级，每个EU支持10个RU，系统最大可支持1*4*8*10=320台RU。足以支持单个小区或者单栋大型建筑的组网建设要求。

4.2建设有效成本可行性分析

以3G为例，对于写字楼场景，按照传统室分建设方式，天线输出功率为10dBm，离最远墙边约6米，由于入射角大，加上写字楼墙体一般为双砖墙或承重墙，衰减25dB后进入室内墙边信号强度已变成-75dBm以下，纵深较大时仅能覆盖离墙3~5米，实际全层覆盖面积不到60%，假设高层窗边信号-55dBm，实际室分系统有效覆盖面积更小。如每层楼面积1 000平方米，每层投资7 670元，实际有效覆盖区域按60%算，即实际有效投资为每平方米造价12.78元；纯室分型远端每层投资7 080元，覆盖效果与传统室分一致，每平方米造价11.8元；纯入户型密集放置可达到100%有效覆盖，每层投资33 600元，有效投资为每平方米造价33.6元；纯入户型交叉放置可达到100%有效覆盖，每层投资17 100元，有效投资为每平方米造价17.1元。但由于传统室分即使采取任何方式剩余40%也无法解决，因此纯入户型交叉覆盖为写字楼场景性价比最高的一种，单从成本方面考虑与传统室分对比为1:1.3[4]。具体如表1所示：

表1写字楼覆盖造价对比

传统室分

方案 纯室分型MDAS 纯入户密集MDAS 纯入户交叉MDAS

投资单价/元 7.67 7.08 33.6 17.1

有效单价/元 12.78 11.8 33.6 17.1

有效覆盖率/% 60 60 100 100

酒店场景与写字楼类似，但由于酒店墙体衰减更大，且房间内部都配有洗手间，增加至少一道墙，因此传统室分实际有效覆盖率只能达到50%[5]。各种方式建设成本对比如表2所示：

表2酒店覆盖造价对比

传统室分

方案 纯室分型MDAS 纯入户密集MDAS 纯入户交叉MDAS

投资单价/元 7.67 7.08 33.6 17.1

有效单价/元 15.34 14.16 33.6 17.1

有效覆盖率/% 50 50 100 100

住宅小区场景由于房间结构复杂且外墙损耗大，因此采用传统室分方案实际有效覆盖只能达到10%~20%。以20%来计，各种方式建设成本对比如表3所示[4]：

表3住宅小区覆盖造价对比

传统室分方案 纯室分型MDAS 纯入户MDAS

投资单价/元 9.02 10.63 28.5

有效单价/元 45.1 53.15 28.5

有效覆盖率/% 20 20 100

综上所述，从成本方面来看，MDAS解决方案要比传统室分方案造价要高；从实际有效投资来看，采用纯入户交叉覆盖的方式，写字楼场景与传统室分方案对比只有1:1.3，酒店场景与传统室分方案对比只有1:1.1，MDAS造价略高，但采用传统室分方案对于无效覆盖区域无论采用什么方法都不能将其解决。而对于住宅小区来说，纯入户MDAS造价与传统室分方案对比为1.6:1，MDAS在完成最优覆盖的同时有效投资造价只有传统方式的5/8。

5 结束语

MDAS解决方案是一种新兴的室内分布系统建设思路，虽然还存在一些需要完善的地方，如对宽带网络功能的支持不够完美、入户终端的外观设计距离消费型电子商品尚有一定差距、系统整体造价仍然偏高等。但是入户型覆盖解决方案已经是LTE技术发展的大趋势，也是国际移动通信室内覆盖的主要发展方向之一。在整个产业链的共同努力下，MDAS这种室内分布系统建设的新思路必将成为LTE室内建设的主流方向，为用户构建出高效的无线网络覆盖，让用户真正进入丰富多彩的LTE时代。

参考文献：

[1] 汪颖,程日涛,张海涛. TD-LTE室内分布系统规划设计思路和方法解析[J]. 电信工程技术与标准化, 2010(11): 28-34.

[2] 刘勇. MDAS系统在无线城市建设中的应用[J]. 硅谷, 2012(12): 162-163.

[3] 梁渭雄. MDAS在移动通信全业务运营中的应用[J]. 邮电设计技术, 2012(2): 27-29.

[4] 张澜,李佳. 大型住宅小区整体覆盖研究[J]. 邮电设计技术, 2011(5): 43-46.

[5] 喻根. LTE室内分布系统建设方案分析[J]. 通信与信息技术, 2014(6): 77-80.★

作者简介

徐志华：毕业于南京理工大学，现任职于中国移动通信集团湖北有限公司武汉分公司，主持完成武汉移动17期工程和TD五期工程网络建设等工程。

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（3）用户端单元（RU）功能描述

用户端单元主要实现射频信号和数字信号转换以及宽带信号的接入处理。

◆前向链路：接收通过光纤发送的下行数字信号，按照规定格式协议将各制式数据分解出来，恢复的并行数据再次进行数字信号处理，通过滤波、插值等中频算法处理后D/A恢复成射频信号，再通过天线对目标区域进行信号覆盖。同时，从下行数字信号分解出的ONU宽带信号，通过以太网单元完成AP无线覆盖。

◆反向链路：通过天线接收的2G/3G/4G上行射频信号经混频单元变换为中频信号，此信号通过ADC及FPGA信号处理后，再通过光纤传输给扩展单元。

MDAS解决方案组网如图1所示。

MDAS覆盖解决方案提供了极大的便利，由于传输线路采用五类线，而五类线相对1/2同轴电缆直径较细且更柔软，布放传输线路对业主影响较小，在不超过100米传输距离范围可以灵活地布放。从实际的商用经验来看，MDAS的用户终端体积小巧，外形设计也相对传统的通信设备更为美观，较容易被最终用户所接受。

4 可行性分析

4.1组网可行性分析

MDAS系统由MU、EU、RU组成：

（1）EU具有级联功能，可级联8级；

（2）网络最大配置：320。

即：1个MU支持并联4个EU，每个EU支持级联8级，每个EU支持10个RU，系统最大可支持1*4*8*10=320台RU。足以支持单个小区或者单栋大型建筑的组网建设要求。

4.2建设有效成本可行性分析

以3G为例，对于写字楼场景，按照传统室分建设方式，天线输出功率为10dBm，离最远墙边约6米，由于入射角大，加上写字楼墙体一般为双砖墙或承重墙，衰减25dB后进入室内墙边信号强度已变成-75dBm以下，纵深较大时仅能覆盖离墙3~5米，实际全层覆盖面积不到60%，假设高层窗边信号-55dBm，实际室分系统有效覆盖面积更小。如每层楼面积1 000平方米，每层投资7 670元，实际有效覆盖区域按60%算，即实际有效投资为每平方米造价12.78元；纯室分型远端每层投资7 080元，覆盖效果与传统室分一致，每平方米造价11.8元；纯入户型密集放置可达到100%有效覆盖，每层投资33 600元，有效投资为每平方米造价33.6元；纯入户型交叉放置可达到100%有效覆盖，每层投资17 100元，有效投资为每平方米造价17.1元。但由于传统室分即使采取任何方式剩余40%也无法解决，因此纯入户型交叉覆盖为写字楼场景性价比最高的一种，单从成本方面考虑与传统室分对比为1:1.3[4]。具体如表1所示：

表1写字楼覆盖造价对比

传统室分

方案 纯室分型MDAS 纯入户密集MDAS 纯入户交叉MDAS

投资单价/元 7.67 7.08 33.6 17.1

有效单价/元 12.78 11.8 33.6 17.1

有效覆盖率/% 60 60 100 100

酒店场景与写字楼类似，但由于酒店墙体衰减更大，且房间内部都配有洗手间，增加至少一道墙，因此传统室分实际有效覆盖率只能达到50%[5]。各种方式建设成本对比如表2所示：

表2酒店覆盖造价对比

传统室分

方案 纯室分型MDAS 纯入户密集MDAS 纯入户交叉MDAS

投资单价/元 7.67 7.08 33.6 17.1

有效单价/元 15.34 14.16 33.6 17.1

有效覆盖率/% 50 50 100 100

住宅小区场景由于房间结构复杂且外墙损耗大，因此采用传统室分方案实际有效覆盖只能达到10%~20%。以20%来计，各种方式建设成本对比如表3所示[4]：

表3住宅小区覆盖造价对比

传统室分方案 纯室分型MDAS 纯入户MDAS

投资单价/元 9.02 10.63 28.5

有效单价/元 45.1 53.15 28.5

有效覆盖率/% 20 20 100

综上所述，从成本方面来看，MDAS解决方案要比传统室分方案造价要高；从实际有效投资来看，采用纯入户交叉覆盖的方式，写字楼场景与传统室分方案对比只有1:1.3，酒店场景与传统室分方案对比只有1:1.1，MDAS造价略高，但采用传统室分方案对于无效覆盖区域无论采用什么方法都不能将其解决。而对于住宅小区来说，纯入户MDAS造价与传统室分方案对比为1.6:1，MDAS在完成最优覆盖的同时有效投资造价只有传统方式的5/8。

5 结束语

MDAS解决方案是一种新兴的室内分布系统建设思路，虽然还存在一些需要完善的地方，如对宽带网络功能的支持不够完美、入户终端的外观设计距离消费型电子商品尚有一定差距、系统整体造价仍然偏高等。但是入户型覆盖解决方案已经是LTE技术发展的大趋势，也是国际移动通信室内覆盖的主要发展方向之一。在整个产业链的共同努力下，MDAS这种室内分布系统建设的新思路必将成为LTE室内建设的主流方向，为用户构建出高效的无线网络覆盖，让用户真正进入丰富多彩的LTE时代。

参考文献：

[1] 汪颖,程日涛,张海涛. TD-LTE室内分布系统规划设计思路和方法解析[J]. 电信工程技术与标准化, 2010(11): 28-34.

[2] 刘勇. MDAS系统在无线城市建设中的应用[J]. 硅谷, 2012(12): 162-163.

[3] 梁渭雄. MDAS在移动通信全业务运营中的应用[J]. 邮电设计技术, 2012(2): 27-29.

[4] 张澜,李佳. 大型住宅小区整体覆盖研究[J]. 邮电设计技术, 2011(5): 43-46.

[5] 喻根. LTE室内分布系统建设方案分析[J]. 通信与信息技术, 2014(6): 77-80.★

作者简介

徐志华：毕业于南京理工大学，现任职于中国移动通信集团湖北有限公司武汉分公司，主持完成武汉移动17期工程和TD五期工程网络建设等工程。

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