移動通信網(wǎng)絡(luò)室內(nèi)覆蓋建設(shè)與優(yōu)化

1、 移動通信網(wǎng)絡(luò)室內(nèi)覆蓋建設(shè)與優(yōu)化陜西移動通信公司西安運維中心 周宏旭一、室內(nèi)分布系統(tǒng)建設(shè)的必要性隨著移動公司網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴大，宏基站密度增加，城市的室外覆蓋已基本做到了無縫連接，話音質(zhì)量也進一步得到改善和提高。但網(wǎng)絡(luò)的室內(nèi)覆蓋還比較差，這樣室內(nèi)覆蓋問題的重要性逐漸突出起來。因此，提高網(wǎng)絡(luò)的室內(nèi)覆蓋質(zhì)量，也就成為工程建設(shè)和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作的一項重要內(nèi)容?，F(xiàn)代都市中建筑物越來越高、越來越多、越來越密集，移動通信的無線電信號在其間受到阻擋而衰減，另外現(xiàn)代建筑多以鋼筋混凝土為骨架，再加上全封閉式的外裝修，對無線電信號的屏蔽和衰減特別厲害，很難進行正常的通信。在一些高層建筑物的低層，基站信號通常較弱，存在部分

2、盲區(qū)；在某些超高建筑物的高層，又沒有覆蓋。在大多數(shù)的地下建筑，如地下停車場、地下商場、地鐵、隧道等場所，通常都是盲區(qū)。在大中城市的中心區(qū) ，基站密度都比較大，平均站距小于，所以通常進入室內(nèi)的信號通常比較雜亂、不穩(wěn)定。特別是在一些沒有完全封閉的高層建筑的中、高層，進入室內(nèi)的信號非常雜亂，近處基站的信號、遠處基站的信號通過直射、折射、反射、 繞射等方式進入室內(nèi)，信號忽強忽弱不穩(wěn)定，同頻、鄰頻干擾嚴重。手機在這種環(huán)境下使用，未通話時，小區(qū)重選頻繁，通話過程中頻繁切換，話音質(zhì)量差，掉話現(xiàn)象嚴重。在城市的邊緣區(qū)，基站密度小，站距大，在距基站較遠的建筑物內(nèi)，因建筑材料對電磁波的損耗，移動通信用戶在室內(nèi)的通

3、信也受到了很大的影響和限制。為解決以上室內(nèi)覆蓋問題，目前最有效的方法就是建設(shè)室內(nèi)分布系統(tǒng)，將基站的信號通過有線方式直接引入到室內(nèi)的每一個區(qū)域，再通過小型天線將基站信號發(fā)送出去，從而達到消除室內(nèi)覆蓋盲區(qū)，抑制干擾，為室內(nèi)的移動通信用戶提供一穩(wěn)定、可靠的信號供其使用，使用戶在室內(nèi)也能享受高質(zhì)量的個人通信服務(wù)。室內(nèi)分布系統(tǒng)主要由三部分組成：信號源設(shè)備（微蜂窩、宏蜂窩基站或室內(nèi)直放站）；室內(nèi)布線及其相關(guān)設(shè)備（同軸電纜、光纜、泄漏電纜、電端機、光端機等）；干線放大器、功分器、耦合器、室內(nèi)天線等設(shè)備。二、室內(nèi)分布系統(tǒng)的類型及其特點按信號源的不同，室內(nèi)分布系統(tǒng)可分為蜂窩室內(nèi)分布系統(tǒng)和直放站室內(nèi)分布系統(tǒng)。蜂窩

4、系統(tǒng)的優(yōu)點是信號穩(wěn)定、可靠，通信質(zhì)量好。缺點是建設(shè)周期較長，一次性投資大，還需支付傳輸線路的租賃費用。直放站系統(tǒng)的優(yōu)點是投資省、安裝方便快捷，可以很快解決信號弱和盲區(qū)問題。缺點是通過定向天線難以取得單一純凈的信號，系統(tǒng)的話音質(zhì)量相對蜂窩系統(tǒng)較差，且易造成對其他基站的干擾。 按所采用設(shè)備的不同，室內(nèi)分布系統(tǒng)也可以分為無源系統(tǒng)和有源系統(tǒng)。無源系統(tǒng)主要由無源器件組成，設(shè)備性能穩(wěn)定、安全性高、維護簡單，信號經(jīng)過功分器、耦合器和線路衰耗后， 到達各個天線處的強度不同，覆蓋效果也不盡相同。而有源系統(tǒng)的信號經(jīng)過各級衰耗后，到達末端時可以被放大器放大，達到理想的強度，保證覆蓋效果。但是它建設(shè)、維護復雜，近端和

5、所有遠端設(shè)備都需要電源，有源設(shè)備易損壞，系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性不如無源系統(tǒng)。按照布線材料的不同，室內(nèi)分布系統(tǒng)也可分為同軸電纜系統(tǒng)、光纖系統(tǒng)和泄漏電纜系統(tǒng) 。同軸電纜是最常用的材料，性能穩(wěn)定、造價便宜但線路損耗大。大型同軸電纜室內(nèi)分布系統(tǒng)通常需要多個干線放大器作信號放大接力。光纖線路損耗小，不加干線放大器也可將信號送到多個區(qū)域，保證足夠的信號強度，性能穩(wěn)定可靠，但在近端和遠端都需要增加光電轉(zhuǎn)換設(shè)備，系統(tǒng)造價高，適合質(zhì)量要求高的大型場所。泄漏電纜系統(tǒng)不需要室內(nèi)天線，在電纜通過的地方，信號即可泄漏出來，完成覆蓋。泄漏電纜室內(nèi)分布系統(tǒng)安裝方便，但造價高，對電纜的性能要求高，使用較少。三、室內(nèi)分布系統(tǒng)的場

6、強分析與計算對移動通信而言，當電波傳輸距離很小且為直射波，例如在室內(nèi)環(huán)境下，其傳輸損耗非常接近自由空間的損耗情況，其計算公式為： 式中，為傳輸距離單位為，為電波頻率單位為，為光速。用對數(shù)表示為： （）（）：（取為）：× 代入上式可得： （）不同距離的損耗如下： （） （） （） （） 假設(shè)天線端口的下行輸出功率為。則距每個遠端天線口處近處所對應(yīng)的場強為：若天線在石膏或木質(zhì)天花板內(nèi)，考慮衰耗為，在天線下實際場強約為。 天花板上面空間基本上為凈空，電磁波受阻較小，傳播到較遠處，衰減較小。各個方向傳播途中，電磁波可以反射、繞射和穿透，則距每個天線處，綜合考慮電波傳播中建筑結(jié)構(gòu)的衰減，這里取

7、最大值計算，再考慮的信號波動值，則對應(yīng)的場強為：四、室內(nèi)分布系統(tǒng)項目建設(shè)立項時必須考慮的幾個問題計劃建設(shè)室內(nèi)分布系統(tǒng)的場所的移動通信需求量。不同場所對室內(nèi)移動通信質(zhì)量要求的差異。政府機關(guān)、高檔酒店和寫字樓等場所對通信質(zhì)量的要求較高。當前室內(nèi)覆蓋情況：覆蓋盲區(qū)、信號微弱區(qū)、信號強雜（小區(qū)重選和切換頻繁）區(qū)、覆蓋良好區(qū)。當前室內(nèi)通話質(zhì)量情況：不能通話、通話困難、通話質(zhì)量差、通話質(zhì)量好。五、室內(nèi)分布系統(tǒng)建設(shè)方案的選擇在信號雜亂且不穩(wěn)定的室內(nèi)無線環(huán)境中，避免使用室內(nèi)直放站引入基站信號，代之以微蜂窩或宏蜂窩基站作為信號源。例如在開放型的高層建筑中，通常選擇蜂窩作為室內(nèi)分布系統(tǒng)的信號源，來達到抑制干擾，保

8、證通話質(zhì)量的目的。在室內(nèi)信號較弱或為覆蓋盲區(qū)的環(huán)境中，如果通過定向天線可以取得較純凈且穩(wěn)定的基站信號的條件下，可以考慮采用直放站作為室內(nèi)分布系統(tǒng)的信號引入設(shè)備。例如對于隧道、地鐵車站、地下商場、酒吧等飲食娛樂場所以及其它信號屏蔽嚴重的場所，可以考慮用室內(nèi)直放站引入基站信號，但必須考慮基站的容量和直放站對室外覆蓋的干擾問題。 在室內(nèi)用戶集中，話務(wù)擁塞的條件下，又不便通過增加室外宏基站的容量和數(shù)量的方式來解決，可以考慮通過建設(shè)蜂窩室內(nèi)分布系統(tǒng)來分流話務(wù)量，改善用戶通信質(zhì)量。 對于話務(wù)需求量不大、面積較小的場所，宜采用直放站作信源引入設(shè)備，同軸電纜作為信號傳送媒介的無源系統(tǒng)方案，既保證覆蓋效果，又節(jié)

9、約投資。對于話務(wù)需求量大的大型場所，如商場、機場、碼頭、火車站、汽車站、展覽中心、 會議中心等場所，宜直接選用基站（宏蜂窩或微蜂窩）作室內(nèi)分布系統(tǒng)的信號源。對于通信質(zhì)量要求特別高的高檔酒店、寫字樓、政府機構(gòu)等場所，可以考慮采用蜂窩基站做信號源的光纖室內(nèi)分布系統(tǒng)或是有源電纜方案，來保證高質(zhì)量的覆蓋效果。六、蜂窩室內(nèi)分布系統(tǒng)基站參數(shù)的設(shè)置因為室內(nèi)分布系統(tǒng)通常是專為樓宇內(nèi)的用戶服務(wù)，不要求也無需覆蓋到室外，因此室內(nèi)信號和室外信號之間的小區(qū)重選和切換需求是很少的，只有當用戶走出室內(nèi)，進入室外的過程中，才有必要進行小區(qū)重選和切換。在建有室內(nèi)分布系統(tǒng)的高層建筑中，雖然提供了強度高且穩(wěn)定的信號供用戶使用，但

10、有時會出現(xiàn)干擾信號的強度超過分布系統(tǒng)的信號的情況，小區(qū)重選和切換仍然會發(fā)生，引起通話質(zhì)量變壞。為更好地解決此問題，可以調(diào)整信源基站的小區(qū)重選和切換參數(shù)設(shè)置，具體方法如下： 將小區(qū)重選和切換參數(shù)設(shè)置成單邊。假設(shè)作為室內(nèi)分布系統(tǒng)信號源的小區(qū)為 ，所有與 有相鄰關(guān)系的小區(qū)都將 設(shè)置為其相鄰重選小區(qū)和相鄰切換小區(qū)。而 則不設(shè)置任何相鄰重選小區(qū)和相鄰切換小區(qū)。當手機占用室內(nèi)分布信號工作時，不允許其進行小區(qū)重選和切換，來保證良好的通信質(zhì)量；當手機選擇非室內(nèi)分布系統(tǒng)信號作為服務(wù)小區(qū)時，允許其重選或切換到室內(nèi)分布系統(tǒng)信號，一旦進入，就不可能再出去，從而保證通信質(zhì)量。實際應(yīng)用中，為保證用戶在走出高層建筑出口時的連續(xù)通信，可將出口外的主要信號設(shè)置為室內(nèi)分布系統(tǒng)信號的相鄰重選小區(qū)和相鄰切換小區(qū)。 這樣做可能會造成在建筑中高層內(nèi)外信號之間小區(qū)重選和切換增加，對通信質(zhì)量造成一定影響。為削弱這種影響，可抬高室內(nèi)基站切出時的切換門限。具體調(diào)整 中的以下三個參數(shù)：、，參考值：。西安捷瑞大廈室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)采用宏蜂窩室內(nèi)分布系統(tǒng)，為提高大廈內(nèi)的話音質(zhì)量，對