室內(nèi)覆蓋設(shè)計(jì)分析

1、蘭州交通大學(xué)移動(dòng)通信技術(shù)（課程設(shè)計(jì)）蘭州交通大學(xué)本科生課程設(shè)計(jì)中文題目: 室內(nèi)覆蓋設(shè)計(jì)分析 英文題目: analysis of indoor coverage design 課程：移動(dòng)通信技術(shù) 學(xué)院：電信學(xué)院 專(zhuān)業(yè)：通信工程 班級(jí)：通信1102班 組長(zhǎng)：徐國(guó)龍（201109634） 組員：成中一（201109650） 王佳威（201109602） 張晨霞（201109618） 邱展科（201109626） 王雨竹（201109658） 王 浩（201109642） 馬文博（201109665） 指導(dǎo)教師：邸 敬 完成日期： 2014年7月7日 成績(jī) ： 移動(dòng)通信技術(shù)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)課題室內(nèi)覆蓋設(shè)

2、計(jì)分析指導(dǎo)教師人 數(shù)8人設(shè)計(jì)任務(wù)1. 學(xué)習(xí)了解室蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)室內(nèi)覆蓋技術(shù)，通過(guò)市場(chǎng)調(diào)研了解室內(nèi)覆蓋常用方法，做比較分析；2. 學(xué)習(xí)了解室內(nèi)覆蓋電波傳輸模型；3. 學(xué)習(xí)了解干擾分析與干擾抑制的方法；4. 結(jié)合具體室內(nèi)覆蓋案例做分析闡述；5. 完成課程設(shè)計(jì)報(bào)告。設(shè)計(jì)要求1. 文獻(xiàn)閱讀：查閱相關(guān)文獻(xiàn)與技術(shù)資料，學(xué)習(xí)與課程設(shè)計(jì)題目相關(guān)的知識(shí)，認(rèn)真做好讀書(shū)筆記和學(xué)習(xí)心得，做到潛心分析，真正理解并掌握設(shè)計(jì)任務(wù)要求的學(xué)習(xí)內(nèi)容；2. 組織形式：各課程設(shè)計(jì)題目設(shè)組長(zhǎng)一名，負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)總體事務(wù)，組中各同學(xué)相互合作、合理分工、組織討論、完成報(bào)告；3. 學(xué)習(xí)交流：設(shè)計(jì)完成后，組長(zhǎng)們組織同學(xué)們開(kāi)展學(xué)習(xí)討論，各組向其他同

3、學(xué)匯報(bào)設(shè)計(jì)內(nèi)容，使同學(xué)們對(duì)各課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容均有認(rèn)識(shí)和了解；4. 文檔整理：依據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)制定學(xué)習(xí)和寫(xiě)作計(jì)劃，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)規(guī)范要求完成各個(gè)環(huán)節(jié)的任務(wù)，各設(shè)計(jì)需要提供課程設(shè)計(jì)論文一本，要求按照課程設(shè)計(jì)論文格式認(rèn)真撰寫(xiě)、按時(shí)完成設(shè)計(jì)論文；5. 文檔結(jié)構(gòu)：上交文檔包含以下內(nèi)容：封面、摘要、目錄、正文、參考文獻(xiàn)、附錄（程序文件、交流時(shí)使用的ppt等）。任務(wù)分配表姓名學(xué)號(hào)成績(jī)徐國(guó)龍201109634成中一201109650王佳威201109602張晨霞201109618邱展科201109626王雨竹201109658王浩201109642 馬文博201109665任務(wù)分配徐國(guó)龍東方學(xué)苑室內(nèi)無(wú)線覆蓋分析與研究

4、，總結(jié)，參考文獻(xiàn)，文檔整理成中一文檔整理，東方學(xué)苑室內(nèi)無(wú)線覆蓋分析與研究王佳威室內(nèi)無(wú)線傳輸模型分析張晨霞室內(nèi)干擾分析與干擾規(guī)避分析邱展科摘要，室內(nèi)分布系統(tǒng)的覆蓋方式，室內(nèi)分別系統(tǒng)的應(yīng)用王雨竹信號(hào)源提取的幾種方法，信源分布的基本方式王浩什么是室內(nèi)覆蓋，室內(nèi)覆蓋的意義及市場(chǎng)調(diào)查，室內(nèi)覆蓋重要性馬文博室內(nèi)微蜂窩覆蓋系統(tǒng)的概述，室內(nèi)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋環(huán)境分析摘 要隨著移動(dòng)通信的日益普及,以及我國(guó)通信行業(yè)3g時(shí)代的全面到來(lái),3g網(wǎng)絡(luò)建設(shè)正在如火如荼的進(jìn)行。但目前,室內(nèi)覆蓋仍是3g網(wǎng)絡(luò)覆蓋的一個(gè)薄弱環(huán)節(jié),僅僅依靠室外宏蜂窩基站的覆蓋已經(jīng)無(wú)法滿足容量及通信質(zhì)量的要求。本文先從室內(nèi)覆蓋的概念及室內(nèi)覆蓋研究背景及

5、意義出發(fā)，通過(guò)闡述了現(xiàn)階段3g市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)情況,提出了進(jìn)行3g室內(nèi)覆蓋的必要性和緊迫性。從廣義上介紹了實(shí)現(xiàn)室內(nèi)覆蓋的三種方法和一些應(yīng)用場(chǎng)所，對(duì)蜂窩移動(dòng)場(chǎng)所、蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)室內(nèi)覆蓋技術(shù)做了簡(jiǎn)要分析。并從工程角度對(duì)信號(hào)源提取的幾種方法、室內(nèi)覆蓋電波傳輸模型、干擾分析與干擾抑制的方法做了重點(diǎn)分析。在此基礎(chǔ)上,以東方公寓學(xué)生宿舍樓為案例,根據(jù)本案特點(diǎn),結(jié)合相關(guān)系統(tǒng)建設(shè)原則、技術(shù)要求和設(shè)計(jì)規(guī)范,選擇合適的室內(nèi)覆蓋組網(wǎng)方式,在實(shí)踐中參與設(shè)計(jì)建設(shè)工程工作,并對(duì)工程系統(tǒng)進(jìn)行了測(cè)試和優(yōu)化。關(guān)鍵字：室內(nèi)覆蓋；信號(hào)源；干擾abstractwith the rising popularity of mobile com

6、munications and the communications industry in our country of comprehensive 3 g era, the 3 g network construction is in full swing. but at present, the indoor coverage is still a weak link of 3 g network coverage, just rely on outdoor macro cellular base station coverage has been unable to meet the

7、requirements of capacity and quality of communication. in this paper, starting from the concept of indoor coverage and indoor coverage research background and significance, through this abstract expounds the current 3 g market operation, puts forward the necessity and urgency of the 3 g indoor cover

8、age. broadly describes the implementation of three methods and some applications of indoor coverage, the cellular mobile place indoor coverage, cellular mobile communication network technology made a brief analysis. several methods of signal extraction from the viewpoint of engineering, indoor cover

9、age radio transmission model, interference analysis and interference suppression method to do the key analysis. on this basis, in order to dong fang students apartment dormitory building as a case, according to the characteristics of the case, combined with the related system construction principle,

10、 technical requirements and design specifications, choose the right means of indoor coverage network, participate in design work for construction project in practice, and the engineering system was tested and optimized.keywords: indoor coverage;signal source;interference目錄第1章 室內(nèi)無(wú)線覆蓋總體概述11.1 室內(nèi)覆蓋11.2

11、 室內(nèi)覆蓋的意義及市場(chǎng)調(diào)查11.3 室內(nèi)微蜂窩覆蓋系統(tǒng)的概述31.4 室內(nèi)覆蓋所要解決的問(wèn)題及其意義41.5 改善室內(nèi)覆蓋的方法及手段41.5.1信號(hào)解決室內(nèi)覆蓋方式41.5.2信號(hào)分布系統(tǒng)方式51.6 室內(nèi)分布系統(tǒng)信號(hào)接入方式51.6.1 無(wú)線方式51.6.2 有線接入51.7 室內(nèi)分布系統(tǒng)的覆蓋方式61.7.1 室內(nèi)分布系統(tǒng)有三種覆蓋方式：61.8 信號(hào)源提取的幾種方法71.8.1 直放站做信號(hào)源71.8.2 增加微蜂窩（基站）71.8.3 直放站做信號(hào)源71.8.4 微蜂窩（基站）加直放站方式91.9 信號(hào)分布的基本方式101.9.1 無(wú)源天饋分布方式101.9.3 光纖分布方式101.

12、9.4 泄露電纜分布方式111.10 室內(nèi)覆蓋重要性13第2章 室內(nèi)無(wú)線傳輸模型分析142.1 室內(nèi)電磁波的傳播142.2 室內(nèi)無(wú)線信道152.3 室內(nèi)無(wú)線傳輸模型162.4 實(shí)現(xiàn)室內(nèi)覆蓋的技術(shù)172.4.1 微蜂窩有線接入方式172.4.2 宏蜂窩無(wú)線接入方式172.4.3 直放站172.6 室內(nèi)分布系統(tǒng)的主要構(gòu)成182.7 信號(hào)分布的基本方式192.7.1無(wú)源天饋分布方式192.7.2 有源分布方式192.7.3 光纖分布方式192.7.4 泄漏電纜分布方式20第3章 室內(nèi)干擾分析與干擾規(guī)避分析203.1 干擾的種類(lèi)203.1.1 雜散干擾213.1.2 阻塞干擾213.1.3 交調(diào)干擾2

13、13.2 干擾的規(guī)避措施233.2.1 提高發(fā)射機(jī)，接收機(jī)的線性度233.2.2 調(diào)整頻率233.2.3 降低功率243.2.4 增加濾波器243.2.5 增加隔離度243.3 wlan頻率規(guī)劃及干擾分析243.3.1 wlan頻率規(guī)劃243.3.2 未新建wlan的熱點(diǎn)253.3.3 已建有wlan網(wǎng)絡(luò)的熱點(diǎn)253.4 wlan頻率干擾分析253.4.1 其它設(shè)備的干擾253.4.2 同道干擾263.4.3 鄰道干擾263.4.4 抗干擾措施26第4章 東方學(xué)苑室內(nèi)無(wú)線覆蓋分析與研究274.1 研究背景及意義（需求分析）274.2 方案概述284.3 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)284.4 信源選擇（因地制

14、宜）及配置304.5 器件選擇324.5.1 合路器324.5.3 耦合器344.5.4 干放354.5.6 饋線364.5.7 接頭/裝接頭364.5.8 天線374.6 技術(shù)指標(biāo)384.6.1室內(nèi)容量估算384.6.2室內(nèi)覆蓋信號(hào)衰減分析404.7 網(wǎng)絡(luò)總體技術(shù)指標(biāo)414.7.1 phs網(wǎng)絡(luò)技術(shù)指標(biāo)414.7.2 wcdma網(wǎng)絡(luò)技術(shù)指標(biāo)414.7.3 wlan網(wǎng)絡(luò)技術(shù)指標(biāo)414.7.4 gsm網(wǎng)絡(luò)技術(shù)指標(biāo)424.7.5 cdma網(wǎng)絡(luò)技術(shù)指標(biāo)424.8 室內(nèi)鏈路覆蓋預(yù)算424.9 室分系統(tǒng)的測(cè)試評(píng)估階段43總結(jié)44致謝45參考文獻(xiàn)462第1章 室內(nèi)無(wú)線覆蓋總體概述 1.1 室內(nèi)覆蓋室內(nèi)覆蓋系

15、統(tǒng)為上述問(wèn)題提供了較佳的解決方案。其原理是利用室內(nèi)天線分布系統(tǒng)將移動(dòng)基站的信號(hào)均勻分布在室內(nèi)每個(gè)角落，從而保證室內(nèi)區(qū)域擁有理想的信號(hào)覆蓋。室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的建設(shè)，可以較為全面地改善建筑物內(nèi)的通話質(zhì)量，提高移動(dòng)電話接通率，開(kāi)辟出高質(zhì)量的室內(nèi)移動(dòng)通信區(qū)域；同時(shí)，使用微蜂窩系統(tǒng)可以分擔(dān)室外宏蜂窩話務(wù)，擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)容量，從整體上提高移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)水平。1.2 室內(nèi)覆蓋的意義及市場(chǎng)調(diào)查隨著城市里移動(dòng)用戶的飛速增加以及高層建筑越來(lái)越多，話務(wù)密度和覆蓋要求也不斷上升。這些建筑物規(guī)模大、質(zhì)量好，對(duì)移動(dòng)電話信號(hào)有很強(qiáng)的屏蔽作用。在大型建筑物的低層、地下商場(chǎng)、地下停車(chē)場(chǎng)等環(huán)境下，移動(dòng)通 信信號(hào)弱手機(jī)無(wú)法正常使用，形成了移

16、動(dòng)通信的盲區(qū)和陰影區(qū)；在中間樓層，由于來(lái)自周?chē)煌拘盘?hào)的重疊，產(chǎn)生乒乓效應(yīng)，手機(jī)頻繁切換，甚至掉話，嚴(yán)重影響了手機(jī)的正常使用；在建筑物的高層，由于受基站天線的高度限制，無(wú)法正常覆蓋，也是移動(dòng)通信的盲區(qū)。另外，在有些建筑物內(nèi)，雖然手機(jī)能夠正常通話，但是用戶密度大，基站信道擁擠，手機(jī)上線困難。特別是移動(dòng)通信的網(wǎng)絡(luò)覆蓋、容量、質(zhì)量是運(yùn)營(yíng)商獲取競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵因素。網(wǎng)絡(luò)覆蓋、網(wǎng)絡(luò)容量、網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量從根本上體現(xiàn)了移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)水平，是所有移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作的主題。室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)正是在這種背景之下產(chǎn)生的。據(jù)2 g歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，室內(nèi)的覆蓋面積只占移動(dòng)通信覆蓋的區(qū)域總面積的20%左右，用于解決室內(nèi)覆蓋的基站數(shù)量

17、只占總基站數(shù)的25左右，但在室內(nèi)卻產(chǎn)生了所有覆蓋區(qū)域的業(yè)務(wù)量的70%。據(jù)專(zhuān)家分析，室內(nèi)用戶分布密度一般大于室外用戶兩倍以上，高價(jià)值商務(wù)客戶主要集中在室內(nèi)，室內(nèi)靜止用戶更有可能使用3g豐富多彩的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，因此專(zhuān)家預(yù)計(jì)，未來(lái)3g業(yè)務(wù)中將有90的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)生在室內(nèi)?？梢哉f(shuō)，保證網(wǎng)絡(luò)良好的室內(nèi)覆蓋，是提高服務(wù)等級(jí)、發(fā)展客戶的關(guān)鍵，是決定3g成敗的重要因素。首先，室內(nèi)是用戶需求較為集中的區(qū)域，完善室內(nèi)覆蓋意義重大。室內(nèi)是移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)為用戶提供高質(zhì)量、高容量的通信業(yè)務(wù)的重要區(qū)域。對(duì)于3g而言，移動(dòng)業(yè)務(wù)的潛在的市場(chǎng)也將會(huì)在幾類(lèi)重點(diǎn)區(qū)域：密集的城區(qū)，包括市中心、商業(yè)區(qū)、公司等；熱鬧的場(chǎng)所和休閑區(qū)域，包括機(jī)場(chǎng)、

18、商業(yè)區(qū)、賓館等。除此之外，還涉及宏蜂窩覆蓋不到的場(chǎng)所，如隧道、地鐵、地下區(qū)域等。室內(nèi)也是運(yùn)營(yíng)商展開(kāi)差異化的競(jìng)爭(zhēng)的主戰(zhàn)場(chǎng)之一。3g為終端用戶提供了許多新的業(yè)務(wù)，包括視頻電話、視頻流、游戲、mms、email、web等，這些新業(yè)務(wù)更容易在室內(nèi)應(yīng)用，而且要求更高的網(wǎng)絡(luò)容量和qos保證。因此可以說(shuō)，完善室內(nèi)覆蓋意味著擴(kuò)大覆蓋區(qū)域，提供更大的網(wǎng)絡(luò)容量，吸引更多的用戶，產(chǎn)生更大的通信業(yè)務(wù)和服務(wù)消費(fèi)量，從而帶來(lái)營(yíng)業(yè)收入的增加。業(yè)界普遍認(rèn)為，室內(nèi)區(qū)域是在3g發(fā)展過(guò)程中能夠帶來(lái)高回報(bào)的區(qū)域。其次，相對(duì)室外網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃而言，解決室內(nèi)覆蓋相對(duì)來(lái)講更加容易，而且對(duì)室外的網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)有益的補(bǔ)充。室內(nèi)站點(diǎn)比室外站點(diǎn)建設(shè)更容易、

19、更快速，不存在室外站點(diǎn)需要面對(duì)來(lái)自鄰區(qū)電磁環(huán)境干擾的問(wèn)題。而且完善室內(nèi)覆蓋可以減少對(duì)宏蜂窩基站的投資，擴(kuò)大宏蜂窩基站的覆蓋范圍。3g室內(nèi)站還可以減少小區(qū)的“呼吸效應(yīng)”，在室內(nèi)，用戶共享每個(gè)扇區(qū)提供的功率，而基站提供功率取決于用戶的業(yè)務(wù)和用戶與其之間的距離，在較高的導(dǎo)頻污染環(huán)境下，終端需要更大的功率，產(chǎn)生更多的干擾，從而降低整個(gè)系統(tǒng)質(zhì)量；而用室內(nèi)小區(qū)提供容量，在目標(biāo)建筑物中提供無(wú)縫隙覆蓋，可以減少室外宏站負(fù)荷，同時(shí)室內(nèi)用戶可以獲得高質(zhì)量的服務(wù)。我們也應(yīng)該看到，在2g向3g演進(jìn)的過(guò)程中，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的室內(nèi)覆蓋還存在一些問(wèn)題亟待解決。目前，室內(nèi)達(dá)到信號(hào)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)域僅有22.99%到23.59%，與

20、覆蓋目標(biāo)相差很遠(yuǎn)，按照有關(guān)要求，在密集城區(qū)，建筑物室內(nèi)3g覆蓋一般要求達(dá)到信號(hào)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)域應(yīng)大于95%。由此可見(jiàn)，室內(nèi)覆蓋還有很大的發(fā)展空間。在2g時(shí)代，室內(nèi)覆蓋存在的主要問(wèn)題是室內(nèi)外干擾的控制；到了3g時(shí)代問(wèn)題就變得比較復(fù)雜了。首先，需要解決多系統(tǒng)室內(nèi)覆蓋的問(wèn)題。實(shí)現(xiàn)多系統(tǒng)室內(nèi)覆蓋（2g/3g/wlan）十分必要，因?yàn)槟壳拔覈?guó)移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商已有規(guī)模龐大的2g室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)，而新建室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)涉及比較頭疼的業(yè)主協(xié)調(diào)問(wèn)題，同時(shí)考慮節(jié)約成本的需要，需要對(duì)多系統(tǒng)室內(nèi)覆蓋進(jìn)行整體規(guī)劃并重點(diǎn)考慮共存干擾問(wèn)題、器件共用及相關(guān)要求，哪些無(wú)源、有源器件能夠共用，哪些必須新增，要對(duì)共用器件提出相應(yīng)的技術(shù)要求，同時(shí)要

21、處理好共用時(shí)不同系統(tǒng)覆蓋范圍不一致問(wèn)題。其次，要做好3g室內(nèi)覆蓋規(guī)劃，包括多種解決方案選擇、信號(hào)源選擇、是否需要das以及天線點(diǎn)個(gè)數(shù)、直放站如何使用以及室內(nèi)外同/異頻選擇等。另外，要做好3g室內(nèi)覆蓋的優(yōu)化問(wèn)題，包括室內(nèi)外干擾控制、室內(nèi)外切換等。鑒于室內(nèi)覆蓋在3g業(yè)務(wù)發(fā)展過(guò)程中的重要地位和面臨的一些問(wèn)題，目前，業(yè)界針對(duì)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的室內(nèi)覆蓋問(wèn)題進(jìn)行了深入研究，并且開(kāi)發(fā)出了眾多的解決方案。包括需求規(guī)劃、流程設(shè)計(jì)、成本控制與提升投資效益、實(shí)現(xiàn)多種無(wú)線網(wǎng)絡(luò)互補(bǔ)共存等方面都有相應(yīng)的技術(shù)解決方案，但是在實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)部署中還需要實(shí)踐的檢驗(yàn)。總之，室內(nèi)覆蓋問(wèn)題不僅在2g時(shí)代沒(méi)有得到很好解決，在3g時(shí)代仍將是運(yùn)營(yíng)

22、商部署網(wǎng)絡(luò)過(guò)程中需要面對(duì)的一大難題。解決室內(nèi)覆蓋，不僅需要運(yùn)營(yíng)商的高度重視，還需要做好整個(gè)網(wǎng)絡(luò)部署的規(guī)劃，并且協(xié)調(diào)好與有關(guān)方面的關(guān)系，使得新的移動(dòng)通信室內(nèi)覆蓋方案能夠順利推進(jìn)，從而吸引用戶，把握商機(jī)。1.3 室內(nèi)微蜂窩覆蓋系統(tǒng)的概述為了解決不斷增加的用戶數(shù)量與有限的頻率資源之間的矛盾，gsm移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)由80年代的大區(qū)制，逐步發(fā)展為現(xiàn)在的以宏蜂窩為主的小區(qū)制。為了進(jìn)一步提高系統(tǒng)容量，在采用1x3、mrp、同心圓等各種小區(qū)規(guī)劃新技術(shù)以后，頻率復(fù)用更加緊密，小區(qū)間隔進(jìn)一步減小，有些地方的站間距只有200m左右。即使這樣，仍然存在一些話務(wù)熱點(diǎn)地區(qū)的容量受限問(wèn)題。而且這些熱點(diǎn)地區(qū)幾乎都集中在每華地區(qū)，

23、如，如火車(chē)站、城市商業(yè)區(qū)、商場(chǎng)和機(jī)場(chǎng)等，換言之，在熱點(diǎn)地區(qū)有很大一部分話務(wù)分布在室內(nèi)。由于微蜂窩發(fā)射功率較小，覆蓋半徑小，頻率復(fù)用次數(shù)可以提高，則同樣頻率帶寬下，單位面積可以承載的話務(wù)量能夠大大提高。所以，采用微蜂窩進(jìn)行室內(nèi)覆蓋時(shí)可以有效解決熱點(diǎn)地區(qū)容量問(wèn)題。此外，現(xiàn)代建筑質(zhì)量越來(lái)越高，對(duì)室內(nèi)形成較強(qiáng)的屏蔽，造成大型建筑物的低層、地下商場(chǎng)、地下停車(chē)場(chǎng)等環(huán)境移動(dòng)信號(hào)弱，形成了移動(dòng)通信盲區(qū)；在大型建筑物的中間樓層，由于來(lái)自不同基站信號(hào)的重疊，產(chǎn)生乒乓效應(yīng)，手機(jī)切換頻繁，話音質(zhì)量差，掉話率高；第三，受基站天線高度的限制，建筑物的高層無(wú)法正常覆蓋，形成移動(dòng)通信盲區(qū)或干擾區(qū)。而引入室內(nèi)微蜂窩覆蓋系統(tǒng)可以

24、很好地解決覆蓋和通話質(zhì)量問(wèn)題。當(dāng)微蜂窩應(yīng)用于解決大面積的室內(nèi)覆蓋時(shí)，一般與分布式天線系統(tǒng)聯(lián)系在一起，因?yàn)樵诖笮徒ㄖ飪?nèi)，墻壁阻擋使得一個(gè)固定點(diǎn)的天線很難形成有效的覆蓋，而分布式天線可以克服這些不足，并且其場(chǎng)強(qiáng)覆蓋均勻。分布天線包括泄漏電纜、局軸饋電式分布天線、光纖式分布天線，其在室內(nèi)的應(yīng)用是當(dāng)前的組網(wǎng)趨勢(shì)。所以，從吸收室內(nèi)話務(wù)量來(lái)看，室內(nèi)微蜂窩覆蓋系統(tǒng)可以給網(wǎng)絡(luò)營(yíng)運(yùn)者帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益；從優(yōu)化角度來(lái)看，室內(nèi)、室外分開(kāi)覆蓋，有利于網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，從而為客戶提供高質(zhì)量的通話服務(wù)，提高客戶的滿意度。所以，大力發(fā)展室內(nèi)微蜂窩覆蓋系統(tǒng)是各運(yùn)營(yíng)商當(dāng)前的一個(gè)工作重點(diǎn)。1.4 室內(nèi)覆蓋所要解決的問(wèn)題及其意義從狹義上

25、來(lái)講，室內(nèi)覆蓋問(wèn)題僅僅是對(duì)室內(nèi)覆蓋盲區(qū)的改善，解決電話打不出去的問(wèn)題。從廣義上來(lái)講，室內(nèi)覆蓋問(wèn)題包括對(duì)室內(nèi)移動(dòng)通信話音質(zhì)量、網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量、系統(tǒng)容量的改善，解決打電話質(zhì)量的問(wèn)題。除了對(duì)諸如地下室，一、二層等通信盲區(qū)提供覆蓋外，同時(shí)也應(yīng)對(duì)建筑物的高層部分因接收到來(lái)自多方向的雜亂不穩(wěn)定信號(hào)而導(dǎo)致掉話、斷續(xù)、切換不成功等方面進(jìn)行改善。對(duì)于高話務(wù)量的商務(wù)、商貿(mào)中心，還應(yīng)該解決室內(nèi)話務(wù)吸收及擁塞問(wèn)題，因此，室內(nèi)覆蓋信號(hào)的改善對(duì)于擴(kuò)大覆蓋、提高覆蓋質(zhì)量、提高接通率、減少弱信號(hào)掉話、減少同頻干擾也有很大的幫助。同時(shí)，室內(nèi)覆蓋作為一種擴(kuò)容手段，在分擔(dān)室外基站話務(wù)，增加網(wǎng)絡(luò)容量，使室內(nèi)話務(wù)在室內(nèi)吸收，減少同頻干擾也起

26、很大作用。另外，良好的室內(nèi)覆蓋，對(duì)于提高網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)形象，為用戶提供更好更完善的隨時(shí)隨地通信服務(wù)，提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力具有很大的意義。1.5 改善室內(nèi)覆蓋的方法及手段改善室內(nèi)覆蓋，有兩種基本方法：一種是加大室外信號(hào)解決室內(nèi)覆蓋；另一種是采用室內(nèi)信號(hào)分布系統(tǒng)方式。1.5.1信號(hào)解決室內(nèi)覆蓋方式在存在室內(nèi)盲區(qū)的地方附近安置直放站，或提高覆蓋該地方基站發(fā)射功率，提高室外信號(hào)強(qiáng)度，利用電磁波的穿透能力而達(dá)到解決室內(nèi)覆蓋問(wèn)題。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是：簡(jiǎn)單、快捷，不需要花很大的投資，工程工作量較小，不需要在建筑物中作布線，建設(shè)速度較快。這種方式對(duì)于在一些網(wǎng)絡(luò)還不是很完善的地方，一方面不但解決了室內(nèi)覆蓋的問(wèn)題，另一方面也解

27、決了周?chē)貐^(qū)覆蓋和話務(wù)吸收，是一種一舉兩得的事情。但在網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)比較完善、基站密集的地方，用這種方式就不是一種明智之舉，特別是采用直放站，對(duì)系統(tǒng)造成的影響比起解決這些方的室內(nèi)覆蓋可能是得不償失。這種方式缺點(diǎn)是：需要進(jìn)行頻率規(guī)劃，有時(shí)甚至是必須對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行較大的頻率調(diào)整。同時(shí)，用這種方式并不是一種全面解決問(wèn)題的方式，對(duì)于地下室、大型建筑物和采用金屬玻璃幕墻的建筑物，其室內(nèi)可能有相當(dāng)?shù)牡胤饺匀皇敲^(qū)，因此，該種方法已不能滿足大型室內(nèi)建筑的覆蓋需求。1.5.2信號(hào)分布系統(tǒng)方式室內(nèi)信號(hào)分布系統(tǒng)方式需要在室內(nèi)布線及安裝天線（或泄漏電纜），這是它與前一種方案最根本的區(qū)別。一般是將信號(hào)源（基站、微蜂窩、直放站）

28、的信號(hào)引入至分布系統(tǒng)，使信號(hào)比較均勻地分布在室內(nèi)每一個(gè)角落。這種方案在設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮信號(hào)不外泄到建筑物外面，從而對(duì)網(wǎng)絡(luò)造成干擾。1.6 室內(nèi)分布系統(tǒng)信號(hào)接入方式室內(nèi)分布系統(tǒng)的信號(hào)接入有兩種方式：無(wú)線方式和有線方式1.6.1 無(wú)線方式無(wú)線方式是采用室外天線將附近宏蜂窩基站的信號(hào)接收后經(jīng)放大處理，再由室內(nèi)天線分布到所需覆蓋的位置。這種采用無(wú)線耦合的方式，對(duì)于存在頻率復(fù)用較高的市區(qū)，需嚴(yán)格調(diào)試，以免對(duì)網(wǎng)絡(luò)造成干擾。由于直放站本身沒(méi)有增加信道資源，只是信號(hào)的延伸，故直放站一般用于低話務(wù)量的地方，覆蓋范圍也羅小，一般只能作為補(bǔ)盲點(diǎn)來(lái)使用。如小型酒樓、地下停車(chē)場(chǎng)等。1.6.2 有線接入有線接入又分為微蜂和

29、宏蜂窩基站耦合二種方式。（1）宏蜂窩基站耦合這種接入方式在附近基站信道較空閑時(shí)采用，它從宏峰窩基站的發(fā)射系統(tǒng)引一路信號(hào)到室內(nèi)設(shè)備，再進(jìn)行放大和分布。一般用于低話務(wù)量的地方。它的特點(diǎn)是投資小，要求宿主基站離該建筑物較近，增加了宿主基站的話務(wù)量。（2）微蜂窩微蜂窩就是一個(gè)基站，只不過(guò)基站的發(fā)射天線是分放在室內(nèi)。微蜂窩增加了網(wǎng)絡(luò)的信道資源，可提高網(wǎng)絡(luò)容量和通話質(zhì)量，適合于大范圍的室內(nèi)覆蓋。它一般用于話務(wù)量密集的地方（如：星級(jí)酒店、大型娛樂(lè)場(chǎng)所、商業(yè)和商業(yè)中心等），既保證優(yōu)良的覆蓋，又分擔(dān)了周?chē)镜脑拕?wù)量。1.7 室內(nèi)分布系統(tǒng)的覆蓋方式1.7.1 室內(nèi)分布系統(tǒng)有三種覆蓋方式：分布天線、泄露電纜和混合

30、方式(1) 分布天線分布天線目前主要有三種方式：無(wú)源分布、有源分布、光纖分布 1）無(wú)源天線分布方式這是一種比較傳統(tǒng)的方式，信號(hào)源通過(guò)耦合器和功分器，盡可能地平均分配到每一副天線。其特點(diǎn)是：器件容易找到，造價(jià)較低，成本主要為耦合器、功分器和饋線。為克服饋線的損耗，一般采用較粗的饋線（主干一般采用7/8的饋線，支路采用1/2的超軟饋線），室內(nèi)施工因饋線的較硬較粗變得較為困難，距離不能太遠(yuǎn)（最遠(yuǎn)的天線一般離基站在100米以?xún)?nèi)）。當(dāng)距離太遠(yuǎn)或只是耦合基站的一部分信號(hào)，造成到達(dá)遠(yuǎn)端信號(hào)很弱時(shí)，可采用干線放大器（booster）將信號(hào)放大后，再經(jīng)分布系統(tǒng)到達(dá)每一副天線。 2）有源天線分布方式為克服無(wú)源分布

31、系統(tǒng)的饋線施工問(wèn)題，廠家又設(shè)計(jì)出有源分布系統(tǒng)，它采用75同軸電纜或50低損耗同軸電纜（直徑一般為1/4-1/8）作傳輸線，由于這些同軸電纜的損耗較大（每百米在20-50db），必須在天線端采用一些小功率放大器作補(bǔ)償，將信號(hào)放大后再經(jīng)天線發(fā)射出去。由于放大功率小，一般在0-20dbm/載波之間，廠家設(shè)計(jì)時(shí)經(jīng)常將放大器和天線合為一體。當(dāng)同軸電纜過(guò)計(jì)時(shí)經(jīng)常將放大器和天線合為一體。當(dāng)同軸電纜過(guò)長(zhǎng)時(shí)，廠家還提供用于補(bǔ)償線路損耗的干線放大器，而當(dāng)線路分支時(shí)，也可采用有源功分器。這種方式的特點(diǎn)是：由于采用小同軸電纜，非常柔軟，可任意彎曲，施工非常方便，同時(shí)，同軸電纜價(jià)格還可非常低廉。但缺點(diǎn)是每副天線終端都必

32、須提供電源（有的廠家采用遠(yuǎn)供電源），不是很靈活，當(dāng)傳輸距離較長(zhǎng)時(shí)，由于多級(jí)放大補(bǔ)償，引入了噪聲和互調(diào)，且成本也比無(wú)源方式高。 3) 光纖室內(nèi)分布系統(tǒng)光纖分布系統(tǒng)既克服務(wù)前兩種分布系統(tǒng)的特點(diǎn)，又保留了它們的優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)信號(hào)傳輸距離太長(zhǎng)線路損耗太大時(shí)，可利用光纖分布傳輸時(shí)的低損耗（每百米為0.2-0.5db）特點(diǎn)而設(shè)計(jì)光纖分布系統(tǒng)，一般采用單模雙芯光纖。其特點(diǎn)是：施工方便，不受距離限制，不受基站功率限制，但價(jià)格相對(duì)比較貴。 (2) 泄漏電纜方式泄漏電纜主要用于隧道和地鐵等長(zhǎng)條型區(qū)域，其覆蓋半徑一般為2-6米，取決于泄漏電纜的泄漏比。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)，但其價(jià)格昂貴。(3) 混

33、合分布方式混合分方式是根據(jù)實(shí)際情況，綜合無(wú)源分布、有源分布、光纖分布和泄漏電纜分布等各種方式或其中一些組合，用于超大型室內(nèi)分布，如機(jī)場(chǎng)、會(huì)展中心、商貿(mào)中心、大型寫(xiě)字樓等。一般來(lái)說(shuō)，在離信號(hào)源較近處，用無(wú)源分布（50米以?xún)?nèi)）；在離信號(hào)源有一定距離或信號(hào)較弱時(shí)加干線放大器；在離信號(hào)源較遠(yuǎn)或難度較大時(shí)，采用有源分布方式（100米以?xún)?nèi)）或用光纖分布方式；對(duì)于長(zhǎng)條型走廊、隧道等，采用泄漏電纜方式。通過(guò)以上各種方式的組合，以達(dá)到最佳效果、最低造價(jià)、最方便的施工方式。1.8 信號(hào)源提取的幾種方法1.8.1 直放站做信號(hào)源（1）通過(guò)直放站的施主天線直接從附近基站提取信號(hào)（2）用耦合器從附近基站耦合部分信號(hào)通過(guò)

34、光纖傳送到盲區(qū)內(nèi)的直放站（3）用耦合器從附近基站耦合部分信號(hào)通過(guò)電纜傳送到盲區(qū)內(nèi)的直放站1.8.2 增加微蜂窩（基站）1.8.3 直放站做信號(hào)源（1）通過(guò)直放站的施主天線直接從附近基站提取信號(hào) 圖 1.1 通過(guò)直放站的施主天線直接從附近基站提取信號(hào)（2）用耦合器從附近基站耦合部分信號(hào)通過(guò)光纖傳送到欲覆蓋區(qū)的直放站 圖 1.2用耦合器通過(guò)光纖傳送到欲覆蓋區(qū)的直放站（3）用耦合器從附近基站耦合部分信號(hào)通過(guò)電纜傳送到欲覆蓋區(qū)的直放站 圖 1.3 用耦合器通過(guò)電纜傳送到欲覆蓋區(qū)的直放站1.8.4 微蜂窩（基站）加直放站方式 圖 1.4 微蜂窩（基站）加直放站方式1.9 信號(hào)分布的基本方式1.9.1 無(wú)

35、源天饋分布方式通過(guò)無(wú)源器件和天線、饋線，將信號(hào)傳送和分配到室內(nèi)所需環(huán)境，以得到良好的信號(hào)覆蓋。用于中小型地區(qū)。 圖 1.5 無(wú)源天饋分布方式1.9.2有源分布方式通過(guò)有源器件（有源集線器、有源放大器、有源功分器、有源天線等）和天饋線進(jìn)行信號(hào)放大和分配。1.9.3 光纖分布方式主要利用光纖來(lái)進(jìn)行信號(hào)分布。適用于大型和分散型室內(nèi)環(huán)境的主路信號(hào)的傳輸。 圖 1.6 光纖分布方式1.9.4 泄露電纜分布方式信號(hào)源通過(guò)泄露電纜傳輸信號(hào)，并通過(guò)電纜外導(dǎo)體的一系列開(kāi)口，在外導(dǎo)體上產(chǎn)生表面電流，從而在電纜開(kāi)口處橫截面上形成電磁場(chǎng)，這些開(kāi)口就相當(dāng)于一系列的天線起到信號(hào)的發(fā)射和接受作用。它適用于隧道、地鐵、長(zhǎng)廊等

36、地形。 圖 1.7 泄露電纜分布方式幾種信號(hào)分布方式的比較 表 1.1 幾種信號(hào)分布方式的比較總的來(lái)說(shuō)，信號(hào)分布系統(tǒng)根據(jù)覆蓋區(qū)域的具體情況，組合無(wú)源、有源、光纖、泄漏等方式，進(jìn)行綜合性的分析。在實(shí)際使用中，室內(nèi)分布系統(tǒng)可使每個(gè)微蜂窩覆蓋范圍增至幾十層樓左右；如果加裝干線放大器，覆蓋范圍還可大幅度增加。一個(gè)完備的室內(nèi)分布系統(tǒng)應(yīng)能夠通過(guò)一個(gè)特定的接口，取得基站的下行信號(hào)，均勻地分布到指定場(chǎng)所的每一處。同時(shí)，又將這場(chǎng)所的每一處的基站上行信號(hào)收集到后，均勻地送達(dá)特定的接口。侯成室內(nèi)分布系統(tǒng)的主要設(shè)備是：饋線、天線、干線放大器、延長(zhǎng)放大器以及耦合、功分等無(wú)源器件。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)上主要考慮的是能源分配的問(wèn)題。

37、小結(jié)上面談到利用微蜂窩進(jìn)行室內(nèi)覆蓋，應(yīng)該說(shuō)明一點(diǎn)的是這里僅是使用了微蜂窩概念，在實(shí)際應(yīng)用中設(shè)備選型上已大多采用大站設(shè)備，而不是微蜂窩設(shè)備。因?yàn)?，移?dòng)通信市場(chǎng)發(fā)展迅速，熱點(diǎn)地區(qū)話務(wù)質(zhì)量極高，如北京國(guó)際展覽中心在會(huì)展期間最高話務(wù)量超過(guò)1500erl/km2，由于微蜂窩配置較小，已難以滿足容量需求，所以，必須采用大站設(shè)備，而且，載頻配置上不宜過(guò)小，實(shí)際施工時(shí)最好能留有足夠的擴(kuò)容空間。在解決室內(nèi)容量和覆蓋上，除了微蜂窩作為信源外，還可采用直放站或直接把室外大站信號(hào)引入室內(nèi)等作為信源，我們應(yīng)根據(jù)具體情況來(lái)制定合理的設(shè)計(jì)方案。在實(shí)際優(yōu)化中還可以利用廠家提供的一些專(zhuān)用算法例如，基于電平陡降的快速切換算法等。

38、總之，微蜂窩室內(nèi)覆蓋技術(shù)是一項(xiàng)實(shí)踐性很強(qiáng)，同時(shí)也是隨著其它技術(shù)不斷發(fā)展的技術(shù)，需要我們?cè)趯?shí)踐中不斷摸索和總結(jié)。1.10 室內(nèi)覆蓋重要性對(duì)于未來(lái)的應(yīng)用趨勢(shì)，華為的一次用戶投票顯示，48%的運(yùn)營(yíng)商將用戶體驗(yàn)作為重點(diǎn)關(guān)注領(lǐng)域。70%的流量來(lái)自于室內(nèi)，這顯示室內(nèi)覆蓋將是未來(lái)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的重點(diǎn)。但是，現(xiàn)實(shí)似乎是運(yùn)營(yíng)商對(duì)室內(nèi)覆蓋的投資并不大，華為無(wú)線小蜂窩和wifi產(chǎn)品線副總裁趙學(xué)知表示，“據(jù)我們的統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)在室內(nèi)的站點(diǎn)建設(shè)得還是比較少，從整個(gè)投資建設(shè)來(lái)看90%還是在室外，只有少于10%是在室內(nèi)，室內(nèi)業(yè)務(wù)的矛盾和建設(shè)的矛盾是未來(lái)運(yùn)營(yíng)商非常關(guān)注的一個(gè)重點(diǎn)”。他同時(shí)認(rèn)為，中國(guó)在建設(shè)lte的時(shí)候室內(nèi)也是一個(gè)非常大的挑

39、戰(zhàn)，“雖然我們號(hào)稱(chēng)lte網(wǎng)絡(luò)可以達(dá)到100m的流量，但實(shí)際上很多地方是達(dá)不到這樣好的體驗(yàn)，尤其是在室內(nèi)”。顯然，大力加強(qiáng)室內(nèi)覆蓋、加緊建設(shè)?；疽哑仍诿冀蕖５?章 室內(nèi)無(wú)線傳輸模型分析室內(nèi)無(wú)線環(huán)境的特點(diǎn)是傳輸功率較小、覆蓋距離更近,環(huán)境的變動(dòng)更大。對(duì)于不同的建筑物而言,室內(nèi)布置、材料結(jié)構(gòu)、建筑物的尺度和應(yīng)用類(lèi)型等因素的變化很大,這使傳播環(huán)境產(chǎn)生了很大的差異。根據(jù)墻壁、地板和金屬物造成的散射和衰落,路徑損耗衰落指數(shù)在2-5之間變化;墻壁和地板的穿入損耗,根據(jù)建筑材料的不同而變化,從輕質(zhì)編織物的3db,到混凝土磚塊結(jié)構(gòu)的13-20db。通常第一層內(nèi)的衰減比其他樓層衰減要大的多,在5、6層以上,只有

40、非常小的衰減。建筑物的內(nèi)在結(jié)構(gòu)會(huì)引起無(wú)線電波的反射、繞射、折射和散射,這也就引起發(fā)射信號(hào)通過(guò)不止一條途徑到達(dá)接受端,就是多徑現(xiàn)象。多徑衰落大大降低了室內(nèi)通信系統(tǒng)的性能。在進(jìn)行室內(nèi)無(wú)線傳播的研究時(shí),需要考慮以下因素的影響:（1）外部墻壁的種類(lèi)(如鋼鐵結(jié)構(gòu)、玻璃、磚、混凝土)、有屏蔽作用的物體、房間的布局、擺設(shè)等;（2）由于環(huán)境密度的不同帶來(lái)的城市和郊區(qū)的建筑物的差別;（3）由于結(jié)構(gòu)和內(nèi)部家具的不同帶來(lái)的城市和郊區(qū)的建筑物的差別;（4）建筑物中人口密度對(duì)接受信號(hào)的統(tǒng)計(jì)特性也有重大影響。（5）傳送的傳導(dǎo),例如發(fā)射機(jī)和接收機(jī)同時(shí)在室內(nèi)還是發(fā)射機(jī)在室外;（6）室內(nèi)和室外的發(fā)射機(jī)高度的差別。2.1 室內(nèi)電

41、磁波的傳播接收端的信號(hào)是由多個(gè)路徑的入射信號(hào)構(gòu)成。除了可能的直射信號(hào)外,這些入射信號(hào)經(jīng)歷了反射、透射、繞射和散射,在接收端具有不同的強(qiáng)度、相位和時(shí)延,疊加之后形成了衰減、相位不斷變化的信號(hào)波形。反射:當(dāng)電磁波在傳輸過(guò)程中遇到尺寸比電磁波波長(zhǎng)大很多的障礙物時(shí),發(fā)生反射。繞射:當(dāng)發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間的無(wú)線路徑被難以投射的物體阻擋時(shí),發(fā)生繞射。散射:當(dāng)無(wú)線信道中存在尺寸和電磁波波長(zhǎng)差不多或者比波長(zhǎng)小的障礙物時(shí)發(fā)生散射。2.2 室內(nèi)無(wú)線信道 室內(nèi)信道分為視線(los)和障礙(obs)兩種。 圖 2.1室內(nèi)環(huán)境下無(wú)線傳播的一個(gè)模型2.3 室內(nèi)無(wú)線傳輸模型2.3.1 對(duì)數(shù)距離路徑損耗模型很多研究表明，室內(nèi)路

42、徑損耗遵從公式：式（2.1）式（2.1）中，為路徑損耗指數(shù)，表示路徑損耗隨距離增長(zhǎng)的速率，它依賴(lài)于周?chē)h(huán)境和建筑物類(lèi)型；x是標(biāo)準(zhǔn)偏差為的正態(tài)隨機(jī)變量；d0為參考距離，在宏蜂窩系統(tǒng)中，通常使用1km的參考距離，而在微蜂窩系統(tǒng)中使用較小的參考距離，如100m或者1m；pl(d0)是基準(zhǔn)距離d0 的功率；d是發(fā)信機(jī)與收信機(jī)間的距離。2.3.2 ericsson多重?cái)帱c(diǎn)模型該模型有四個(gè)斷點(diǎn)，并考慮了路徑損耗的上下邊界，模型假定在d0=1m處衰減為30db，這對(duì)于頻率為900 mhz的單位增益天線是準(zhǔn)確的。ericsson模型沒(méi)有考慮對(duì)數(shù)正態(tài)陰影部分，它提供特定地形路徑損耗范圍的確定限度。ericsso

43、n多重?cái)帱c(diǎn)室內(nèi)路徑損耗模型2.3.3 衰減因子模型建筑物內(nèi)傳播模型中包括了建筑物類(lèi)型影響以及阻擋物引起的變化。這一模型靈活性很強(qiáng)，預(yù)測(cè)路徑損耗與測(cè)量值的標(biāo)準(zhǔn)偏差為4 db，而對(duì)數(shù)距離模型的偏差達(dá)13 db。衰減因子模型為：式 (2.2)其中，sf表示同層測(cè)試的指數(shù)值。如果對(duì)同層存在很好估計(jì)計(jì)算，則不同樓層路徑損耗可通過(guò)附加樓層衰減因子faf(floor attenuation factor)獲得室內(nèi)路徑損耗等于自由空間損耗加上附加損耗因子，并且隨著距離成指數(shù)增長(zhǎng)。對(duì)于多層建筑物，有：式 (2.3)其中，為信道衰減常數(shù)，單位為db/m。 室內(nèi)傳播時(shí)阻擋物信號(hào)損耗參考取值表 表 2.1 室內(nèi)傳播時(shí)

44、阻擋物信號(hào)損耗參考取值表室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)利用室內(nèi)分布系統(tǒng)，把基站信號(hào)引入建筑物內(nèi)部，使室內(nèi)各個(gè)地方都能得到信號(hào)的均勻分布，從而提高室內(nèi)信號(hào)覆蓋質(zhì)量2.4 實(shí)現(xiàn)室內(nèi)覆蓋的技術(shù)2.4.1 微蜂窩有線接入方式以室內(nèi)微蜂窩系統(tǒng)作為室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的信號(hào)源，即有線接入方式。適用于覆蓋范圍較大且話務(wù)量相對(duì)較高的建筑物內(nèi)，在市區(qū)中心使用較多，解決覆蓋和容量問(wèn)題。改善高話務(wù)量地區(qū)的室內(nèi)信號(hào)覆蓋，微蜂窩是最佳解決方案。蜂窩系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是信號(hào)穩(wěn)定、可靠，通信質(zhì)量好；缺點(diǎn)是建設(shè)周期較長(zhǎng)，一次性投資大，還要解決傳輸線路等問(wèn)題。因此蜂窩系統(tǒng)大多應(yīng)用于星級(jí)酒店、高級(jí)寫(xiě)字樓等比較大型的室內(nèi)建筑。2.4.2 宏蜂窩無(wú)線接入方式以室外基

45、站作為室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的信號(hào)源，即無(wú)線接入方式。這種室外基站發(fā)射的無(wú)線信號(hào)直接穿過(guò)墻壁來(lái)覆蓋室內(nèi)。適用于低話務(wù)量和較小面積的室內(nèi)覆蓋盲區(qū)，在城市，尤其郊區(qū)、農(nóng)村采用這種引入方式。2.4.3 直放站在室外站存在富余容量的情況下，通過(guò)直放站（repeater）將室外信號(hào)引入室內(nèi)的覆蓋盲區(qū)。直放站系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是投資省、安裝方便快捷，可以很快解決信號(hào)弱和盲區(qū)問(wèn)題；缺點(diǎn)是直放站會(huì)降低基站的接收靈敏度，減小基站的覆蓋，降低基站的容量。通過(guò)定向天線難以獲得單一純凈的信號(hào)，系統(tǒng)的話音質(zhì)量相對(duì)蜂窩系統(tǒng)較差，且易造成對(duì)其他基站的干擾。而且直放站不能增加系統(tǒng)容量，并且增加了網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的難度。直放站的應(yīng)用場(chǎng)合主要有以下幾種：

46、 （1）擴(kuò)大服務(wù)范圍，消除覆蓋盲區(qū)；（2）在郊區(qū)增強(qiáng)場(chǎng)強(qiáng)，擴(kuò)大郊區(qū)站的覆蓋；（3）沿高速公路架設(shè)，增強(qiáng)覆蓋效率；（4）解決室內(nèi)覆蓋；（5）將空閑基站的信號(hào)引到繁忙基站的覆蓋區(qū)內(nèi)，實(shí)現(xiàn)疏忙。2.5 使用微蜂窩和直放站的比較表 2.2 使用微蜂窩和直放站的比較2.6 室內(nèi)分布系統(tǒng)的主要構(gòu)成 （1）信號(hào)源：基站、微蜂窩和直放站 （2）功率分配系統(tǒng)：無(wú)源、光纖和各種有源室內(nèi)分布系統(tǒng) （3）干線放大器：低噪聲功率放大器、補(bǔ)償信號(hào)傳輸損耗 （4）室內(nèi)天線：吸頂或墻掛式小型低增益室內(nèi)天線、八木天線 （5）饋線和接頭：適配7/8和1/2等阻燃饋線的n型、7/16型接頭構(gòu)成室內(nèi)分布系統(tǒng)的主要設(shè)備是：饋線、天線、

47、干線放大器、延長(zhǎng)放大器以及耦合、功分等無(wú)源器件。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)上主要考慮的是能量分配的問(wèn)題。 2.7 信號(hào)分布的基本方式一個(gè)好的室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)除信號(hào)源之外還應(yīng)該根據(jù)建筑物的具體情況和運(yùn)維的有關(guān)要求,選用最經(jīng)濟(jì)合理的信號(hào)分布方式，并同時(shí)考慮到系統(tǒng)的性能指標(biāo)。目前室內(nèi)信號(hào)分布有無(wú)源分布（包括干線放大器、泄露電纜）、光纖分布、有源分布（同軸電纜或五類(lèi)雙絞線）等幾種基本形式。系統(tǒng)的組成可以是單一的某種系統(tǒng)，也可以是多種基本系統(tǒng)的靈活組合。2.7.1無(wú)源天饋分布方式通過(guò)無(wú)源器件和天線、饋線，將信號(hào)傳送和分配到室內(nèi)所需環(huán)境，以得到良好的信號(hào)覆蓋。用于中小型地區(qū)。2.7.2 有源分布方式為了克服無(wú)源分布系統(tǒng)的饋線

48、施工問(wèn)題，又設(shè)計(jì)了有源分布系統(tǒng)。有源室內(nèi)分布系統(tǒng)主要由有源集線器，在線放大器，末端放大器和有源功率分配器組成。通過(guò)有源器件(有源集線器、有源放大器、有源功分器、有源天線等)和天饋線進(jìn)行信號(hào)放大和分配。2.7.3 光纖分布方式當(dāng)需要覆蓋的室內(nèi)區(qū)域地形比較復(fù)雜，由若干個(gè)分離較遠(yuǎn)的空間組成，如果采用饋線傳輸?shù)氖覂?nèi)覆蓋方式對(duì)信號(hào)衰減太大，且工程難度大，這時(shí)可以考慮使用光纖分布傳輸方式對(duì)各個(gè)分離的室內(nèi)空間進(jìn)行覆蓋。光纖分布方式主要利用光纖來(lái)進(jìn)行信號(hào)分布。適合于大型和分散型室內(nèi)環(huán)境的主路信號(hào)的傳輸。2.7.4 泄漏電纜分布方式泄漏電纜方案主要用于遂道、地鐵或長(zhǎng)條形建筑特定環(huán)境下的覆蓋，其優(yōu)點(diǎn)為場(chǎng)強(qiáng)分布均勻

49、，沒(méi)有駐波場(chǎng)，可控性高；頻段寬，多系統(tǒng)兼容性好。(1) 混合分布方式混合分布方式是根據(jù)實(shí)際情況，綜合幾種分布方式，用于超大型室內(nèi)分布，如機(jī)場(chǎng)、會(huì)展中心、商貿(mào)中心、大型寫(xiě)字樓等。(2) 邊緣場(chǎng)強(qiáng)估算室內(nèi)環(huán)境下的接受信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)可按式 pr=pt+gt-pl+gr 式 (2.4)其中,pr為邊緣接受功率；pt為天線入口功率；gt為發(fā)射天線增益；pl為路徑損耗，單位是db,gr為接收天線增益。 第3章 室內(nèi)干擾分析與干擾規(guī)避分析3.1 干擾的種類(lèi)噪聲和干擾既彼此聯(lián)系，又相互區(qū)別。噪聲的頻帶范圍較大，通常通過(guò)疊加的方式作用在被干擾系統(tǒng)上；干擾則是指和無(wú)線通信系統(tǒng)頻帶寬度相近的，同頻或異頻之間，由于系統(tǒng)的非

50、線性導(dǎo)致的彼此之間的相互影響，往往是一種乘性干擾。一般情況下，也把噪聲看成干擾。多系統(tǒng)干擾一般指干擾源對(duì)系統(tǒng)接收機(jī)產(chǎn)生的干擾。從廣義上講，可以分為 由于雜散噪聲產(chǎn)生的加性干擾和由于系統(tǒng)非線性產(chǎn)生的乘性干擾。由于干擾產(chǎn)生的機(jī)理不同，還可以分為雜散干擾，阻塞干擾和交調(diào)干擾。下面分別進(jìn)行介紹3.1.1 雜散干擾雜散干擾，屬于一種加性干擾，假設(shè)系統(tǒng)a和系統(tǒng)b是使用不同頻率的系統(tǒng)，由于系統(tǒng)a的發(fā)射端不是十分理想，不但發(fā)射了自己頻帶內(nèi)的信號(hào)，而且還產(chǎn)生其他頻帶的雜散信號(hào)，這個(gè)雜散信號(hào)落在了系統(tǒng)b的接收頻帶內(nèi)，對(duì)系統(tǒng)b造成影響。這種雜散干擾，對(duì)接收端來(lái)說(shuō)是無(wú)能為力的只能在發(fā)射端想辦法規(guī)避。3.1.2 阻塞干

51、擾很多射頻器件是有線性范圍的，超過(guò)線性范圍后進(jìn)入飽和區(qū)，無(wú)線新信號(hào)就會(huì)嚴(yán)重失真。在正常情況下，接收機(jī)接收到的帶內(nèi)信號(hào)比較微弱，在接收機(jī)的線性區(qū)工作。當(dāng)有一個(gè)強(qiáng)干擾信號(hào)，雖然不是系統(tǒng)頻帶范圍內(nèi)的信號(hào)，進(jìn)入接收機(jī)時(shí)，抬高了接收機(jī)的工作點(diǎn)，嚴(yán)重時(shí)可是接收機(jī)進(jìn)入非線性狀態(tài)，進(jìn)入飽和區(qū)。這種干擾稱(chēng)為阻塞干擾。3.1.3 交調(diào)干擾交調(diào)信號(hào)是指多個(gè)不同頻率的強(qiáng)信號(hào)，在傳播過(guò)程中碰到了非線性系統(tǒng)，所產(chǎn)生的另外頻率的無(wú)線信號(hào)。交調(diào)信號(hào)的關(guān)鍵詞是“多個(gè)不同頻率”“非線性”。交調(diào)信號(hào)落入了接收機(jī)的頻帶內(nèi)，對(duì)接收機(jī)造成了干擾稱(chēng)為交調(diào)干擾。當(dāng)兩個(gè)頻率的無(wú)線信號(hào)，幅度相等，由于非線性的作用，產(chǎn)生兩個(gè)新的頻率分量，這種現(xiàn)象

52、叫做互調(diào)。也就是互調(diào)是交調(diào)的一種。交調(diào)信號(hào)可能在發(fā)射端產(chǎn)生，也可能在接收端產(chǎn)生。依據(jù)交調(diào)信號(hào)產(chǎn)生位置的不同，可以分為接受交調(diào)干擾，發(fā)射交調(diào)干擾。當(dāng)不同頻率的多個(gè)干擾信號(hào)同時(shí)進(jìn)入接收機(jī)時(shí)，由于接收機(jī)的非線性而產(chǎn)生的交調(diào)產(chǎn)物落在接收機(jī)的工作頻帶內(nèi)，就形成了接受交調(diào)干擾。如圖3.1所示 圖 3.1 交調(diào)干擾形成發(fā)射交調(diào)干擾的位置有兩種：一種是在發(fā)射機(jī)內(nèi)部；另一種是在發(fā)射端附近。從發(fā)射機(jī)發(fā)出的某個(gè)頻率的強(qiáng)信號(hào)，由于發(fā)射機(jī)不十分理想，從輸出端倒灌的發(fā)射機(jī)內(nèi)部，由于發(fā)射機(jī)的非線性，這兩種信號(hào)一起產(chǎn)生了交調(diào)產(chǎn)物。當(dāng)然，從發(fā)射機(jī)發(fā)出的某個(gè)頻率的強(qiáng)信號(hào)和從發(fā)射機(jī)外部來(lái)的另外一個(gè)頻率的強(qiáng)信號(hào)一起，也會(huì)產(chǎn)生交調(diào)信號(hào)

53、。這兩種都是發(fā)射機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生的發(fā)射交調(diào)干擾。如圖3.2所示 圖 3.2 發(fā)射機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生的發(fā)射交調(diào)干擾當(dāng)多個(gè)不同率的強(qiáng)信號(hào)同時(shí)作用在發(fā)射端附近的一些金屬物體時(shí)，由于金屬的非線性產(chǎn)生的互調(diào)產(chǎn)物，是一種在發(fā)射端附近產(chǎn)生的發(fā)射交調(diào)干擾，如圖3.3所示 圖 3.3 發(fā)射端附近產(chǎn)生的發(fā)射交調(diào)干擾注意：（1）發(fā)射機(jī)發(fā)射的頻帶內(nèi)信號(hào)，只能通過(guò)阻塞干擾途徑降低接收機(jī)性能。（2）發(fā)射機(jī)產(chǎn)生的帶外帶外互調(diào)和雜散信號(hào)，可以通過(guò)同頻干擾、鄰頻干擾、互調(diào)干擾和阻塞干擾等途徑降低接收機(jī)性能。3.2 干擾的規(guī)避措施多系統(tǒng)共存時(shí)，可能產(chǎn)生雜散，阻塞和交調(diào)等多種類(lèi)型的干擾。規(guī)避系統(tǒng)之間的干擾是室分多系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)和建設(shè)施工中非常重要

54、的事情。規(guī)避系統(tǒng)之間的干擾可采取的辦法有：提高發(fā)射機(jī)、接收機(jī)的線性度、調(diào)整頻率、降低功率、增加濾波器、增加隔離度等辦法。3.2.1 提高發(fā)射機(jī)，接收機(jī)的線性度發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的系統(tǒng)非線性可能產(chǎn)生過(guò)多的交調(diào)產(chǎn)物，非線性城都高的接收機(jī)又非常容易被阻塞。在發(fā)射機(jī)和接收機(jī)設(shè)計(jì)的時(shí)候，就需要選用線性度較高的射頻器件，如濾波器，放大器；安裝的時(shí)候，保證物理接口之間穩(wěn)定可靠，保證附近不存在金屬物體；維護(hù)的時(shí)候，要及時(shí)發(fā)現(xiàn)老化設(shè)備，進(jìn)行更換調(diào)整。提高系統(tǒng)的線性度是多系統(tǒng)共存的永恒的課題。3.2.2 調(diào)整頻率多系統(tǒng)之間的干擾往往是由不同的頻率信號(hào)的相互影響造成的?？梢酝ㄟ^(guò)調(diào)整某個(gè)系統(tǒng)的頻率，使它避開(kāi)頻率之間的相互影響。進(jìn)而避免系統(tǒng)之間的干擾。調(diào)整頻率的方法解決多系統(tǒng)之間的的干擾操作起來(lái)較簡(jiǎn)單。但頻率的隨意調(diào)整可能影響整個(gè)室分系統(tǒng)的頻率規(guī)劃質(zhì)量，適用范圍并不廣。3.2.3 降低功率多個(gè)系統(tǒng)之間存在干擾，但是降低系統(tǒng)發(fā)射功