微蜂窩室內系統及優化淺談
2019-11-03 09:35:39
供稿：網友
解決室內覆蓋問題，目前最有效的方法就是建設室內分布系統，將無線信號通過有線方式直接引到室內的每一個區域，消除室內覆蓋盲區，抑制干擾，為室內用戶提供穩定、可靠的信號，使用戶在室內也能享受高質量的通信服務。本文討論了微蜂窩室內覆蓋系統的主要情況，并結合武漢市內的微蜂窩系統初步探討了優化措施。
室內覆蓋情況分析
隨著市區基站密度加大，城市的室外覆蓋已基本做到了無縫連接，話音質量也進一步得到改善。但網絡的室內覆蓋還比較差，這樣室內覆蓋問題的重要性逐漸突出。因此，提高網絡的室內覆蓋質量，也就成為工程建設和網絡優化工作的一項重要內容。
就目前網絡來說，實現建筑物室內覆蓋（包括高樓、賓館、大型購物商場、停車場等）的方式主要有：宏蜂窩直接覆蓋、微蜂窩直接覆蓋、信號源＋分布式天線系統。
室內分布系統組成
解決室內覆蓋問題目前最有效的方法就是建設室內分布系統，將信號源的信號通過分布系統引到室內的每一個區域，消除室內覆蓋盲區，抑制外部干擾，為室內的移動通信用戶提供穩定、可靠的信號。
室內分布系統主要由三部分組成：信號源設備（微蜂窩、宏蜂窩基站或室內直放站）；室內布線及其相關設備（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、室內天線等設備。
建筑物室內覆蓋要考慮的基本因素主要有：隔墻的阻擋為5～20dB、樓層的阻擋為20dB、家具及其它障礙物的阻擋為2～15dB、多徑衰落及高層建筑物上的“孤島效應”和“乒乓效應”。各種不同室內環境對無線環境的影響是非常顯著的，這在工程設計及優化中都要綜合考慮。
不同信號源比較
最常用的信號源主要有以下兩種：微蜂窩＋室內覆蓋和宏蜂窩＋直放站。比較這兩種信號源，采用微蜂窩和宏蜂窩可以吸收話務量，適于話務繁忙的高檔服務區的室內覆蓋，但建設的設備投入較大、工程周期較長；而直放站將空閑基站的信號引到繁忙基站的室內覆蓋區內，實現疏忙，并且直放站容易在短時間內開通，但是應用直放站一定要預先做好頻率規劃，以避免干擾，而實際工作中要完全避免頻率干擾有一定難度，而且直放站不能解決話務量溢出問題，也不利于網絡管理。微蜂窩優化措施
對于建成的室內覆蓋系統，最重要的就是日常維護和優化。以下結合實際工作中碰到的例子進行說明。
相鄰小區的確定
在城市的中心區，基站密度都比較大，平均站距小于1km，所以通常進入室內的信號比較雜亂、不穩定。特別是在一些沒有完全封閉的高層建筑的中、高層，進入室內的信號非常多，鄰近基站的信號直射，遠處基站的信號通過直射、折射、反射、繞射等方式進入室內，信號忽強忽弱不穩定，同頻、鄰頻干擾嚴重。手機在這種環境下使用，未通話時，小區重選頻繁；通話過程中頻繁切換，易導致話音質量差、掉話現象嚴重。
解決這類問題的最主要方式是根據實際情況為微蜂窩選擇適當的相鄰小區。相鄰小區測量頻點的限制，可以有效地控制微蜂窩與其他小區發生聯系。
例如，武漢繁華地區的娛樂場所民眾樂園安裝了微蜂窩室內覆蓋系統。由于該地區基站分布密度大，室內中庭信號復雜。由于對微蜂窩作的相鄰小區較多，導致切換頻繁，指標反映為切換成功率較低、掉話較多。通過實地測量，確定了兩個最主要的900M宏蜂窩服務小區：WE125A、WE237C，并作雙向切換關系。又由于在二樓麥當勞窗邊及門口測得較強的1800M宏蜂窩DE125A信號，考慮到用戶占用該小區進入微蜂窩的可能性極大，故作DE125A向微蜂窩的單向切換關系。相鄰小區精簡后指標顯示切換成功率顯著提高、掉話率降低。
由這個典型案例可知微蜂窩的相鄰小區一定要因地制宜，數目不在多少，而在準確。一般確定兩三個主服務小區即可，但同時要考慮若相鄰小區過少，宏蜂窩退服導致由外部到室內無法切換的問題。所以相鄰小區至少要兩個以上。
重選和切換的優化
現代建筑多以鋼筋混凝土為骨架，再加上全封閉式的外裝修，對無線信號的屏蔽和衰減特別厲害；高層建筑物內電梯多，又多為金屬全封閉結構，這就導致在進出建筑物、電梯時信號變化非常強烈。這就要對微蜂窩的相關重選、切換參數進行細致的設置、調整。
重選參數華美達酒店大廳及低層為微蜂窩WM802A覆蓋，電梯及高層為WM802B覆蓋。從大廳進電梯手機由WM802A重選到WM802B時正常，而由電梯進入大廳時，手機由WM802B重選到WM802A上則明顯遲緩，甚至出現短暫無信號情況。通過小區參數查詢發現，對小區重選偏置參數CRO，A、B小區明顯不一致。CRO設置越大，手機在空閑狀態越容易重選進入該小區。WM802B的CRO＝12，本意是讓其更易吸收話務，但WM802A的CRO＝5，就導致WM802B較WM802A人為多出14dBm增益。致使在B小區信號很弱、A小區信號已很強的情況下手機仍然無法重選。使兩小區的ACCMIN＝85、CRO＝5，上述情況消失，手機重選正常。
切換參數武漢郵政公寓安裝微蜂窩室內覆蓋系統時，在測試過程中發現，通話狀態下由周邊經過會由宏蜂窩切換上該微蜂窩。室內覆蓋的原則為吸收本棟建筑中的話務，而不應影響周邊的無線環境。通過實地測試發現微蜂窩在室外的強度在－85dBm以上，結合參數檢查，層間切換參數Layerther＝85，致使宏蜂窩較易切換上微蜂窩。為了使微蜂窩吸收話務，其優先級Layer＝1，高于900M宏蜂窩Layer＝3及1800M宏蜂窩Layer＝2。而層間切換的門限Layerther決定通話狀態不同層間的小區何時切換，Layerther過低則低層小區較易向高層小區切換。參數修改為Layerther＝75、層間滯后Layerhyst＝2后，異常切換情況消失。
載波調整優化
武漢廣場的A、B小區覆蓋商場部分，都為2載波。通過話務統計顯示話務不均衡，具體表現為話務量相差懸殊，兩小區間的切換成功率較低。通過調整載頻分布，將A、B小區由級聯的兩個小區合并為4載波的一個小區，對其進行硬件和軟件的改造優化。現武漢廣場整個商場部分由原來的多個小區覆蓋優化調整為一個小區覆蓋，用戶可以無切換通話，消滅了潛在的不穩定因素。
另外分布系統的工藝質量也會影響微蜂窩信號，例如上下行功率不匹配導致上行干擾或信號弱，引起話音斷續或掉話。這些則要在分布系統廠家的配合下進行優化工作。
無線通信最重要的是給用戶提供一個可靠的、完全無縫的覆蓋網絡。無線電波傳播環境的復雜性，加上地形地貌的影響以及城市規劃、經濟的發展、建筑物材料固有的屏蔽作用，增加了無線信號的穿透損耗，影響了網絡的信號接收和通話質量。室內惡劣的無線環境易導致頻繁切換，嚴重影響網絡覆蓋質量。高層建筑在城市中越來越多，因此完善室內覆蓋系統成為提高網絡質量的關鍵。對于室內覆蓋系統的優化，是一個長期復雜的過程，還有待于在實際工作中進一步摸索總結。
摘自《人民郵電報》
