移動網絡的室內覆蓋
2019-11-03 09:42:44
供稿：網友
費國臻 江蘇省移動通信責任有限公司南通分公司摘要：本文介紹了移動通信系統的室內覆蓋解決的問題和意義，以及常用的改善室內覆蓋的方法和手段。
關鍵詞：移動通信；室內覆蓋；解決方法
隨著移動通信的發展，用戶在大型建筑物（尤其是酒店、商務和商業中心）內使用移動電話所產生的話務量日益增加。此時，用戶已不滿足于只有室外覆蓋良好的移動通信服務，同時也要求網絡運營能提供室內覆蓋很好的移動通信服務。但此類場所由于其建筑體自身的原因（如墻體較厚、面積較大、樓層較高等等），往往是網絡覆蓋的盲區或信號特別差。尤其是目前大部分用戶所使用的GSM系統，其信號的穿透能力比TACS系統更弱，現象也就更明顯。因此，解決好室內覆蓋，對滿足用戶的需求，提高網絡的通信質量，已變得越來越重要。
1、室內覆蓋所要解決的問題及其意義
從狹義上來講，室內覆蓋問題僅僅是對室內覆蓋盲區的改善，解決電話打不出去的問題。從廣義上來講，室內覆蓋問題包括對室內移動通信話音質量、網絡質量、系統容量的改善，解決打電話質量的問題。除了對諸如地下室，一、二層等通信盲區提供覆蓋外，同時也應對建筑物的高層部分因接收到來自多方向的雜亂不穩定信號而導致掉話、斷續、切換不成功等方面進行改善。對于高話務量的商務、商貿中心，還應該解決室內話務吸收及擁塞問題，因此，室內覆蓋信號的改善對于擴大覆蓋、提高覆蓋質量、提高接通率、減少弱信號掉話、減少同頻干擾也有很大的幫助。同時，室內覆蓋作為一種擴容手段，在分擔室外基站話務，增加網絡容量，使室內話務在室內吸收，減少同頻干擾也起很大作用。另外，良好的室內覆蓋，對于提高網絡運營形象，為用戶提供更好更完善的隨時隨地通信服務，提高企業競爭力具有很大的意義。
2、改善室內覆蓋的方法及手段
改善室內覆蓋，有兩種基本方法：一種是加大室外信號解決室內覆蓋；另一種是采用室內信號分布系統方式。
（1）加大室外信號解決室內覆蓋方式
在存在室內盲區的地方附近安置直放站，或提高覆蓋該地方基站發射功率，提高室外信號強度，利用電磁波的穿透能力而達到解決室內覆蓋問題。這種方式的優點是：簡單、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，建設速度較快。這種方式對于在一些網絡還不是很完善的地方，一方面不但解決了室內覆蓋的問題，另一方面也解決了周圍地區覆蓋和話務吸收，是一種一舉兩得的事情。但在網絡已經比較完善、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，對系統造成的影響比起解決這些方的室內覆蓋可能是得不償失。這種方式缺點是：需要進行頻率規劃，有時甚至是必須對網絡進行較大的頻率調整。同時，用這種方式并不是一種全面解決問題的方式，對于地下室、大型建筑物和采用金屬玻璃幕墻的建筑物，其室內可能有相當的地方仍然是盲區，因此，該種方法已不能滿足大型室內建筑的覆蓋需求。
（2）室內信號分布系統方式
室內信號分布系統方式需要在室內布線及安裝天線（或泄漏電纜），這是它與前一種方案最根本的區別。一般是將信號源（基站、微蜂窩、直放站）的信號引入至分布系統，使信號比較均勻地分布在室內每一個角落。這種方案在設計時，要考慮信號不外泄到建筑物外面，從而對網絡造成干擾。
3、室內分布系統信號接入方式
室內分布系統的信號接入有兩種方式：無線方式和有線方式
3.1無線方式
無線方式是采用室外天線將附近宏蜂窩基站的信號接收后經放大處理，再由室內天線分布到所需覆蓋的位置。這種采用無線耦合的方式，對于存在頻率復用較高的市區，需嚴格調試，以免對網絡造成干擾。由于直放站本身沒有增加信道資源，只是信號的延伸，故直放站一般用于低話務量的地方，覆蓋范圍也羅小，一般只能作為補盲點來使用。如小型酒樓、地下停車場等。
3.2有線接入
有線接入又分為微蜂和宏蜂窩基站耦合二種方式。
?。?）宏蜂窩基站耦合
這種接入方式在附近基站信道較空閑時采用，它從宏峰窩基站的發射系統引一路信號到室內設備，再進行放大和分布。一般用于低話務量的地方。它的特點是投資小，要求宿主基站離該建筑物較近，增加了宿主基站的話務量。
?。?）微蜂窩
微蜂窩就是一個基站，只不過基站的發射天線是分放在室內。微蜂窩增加了網絡的信道資源，可提高網絡容量和通話質量，適合于大范圍的室內覆蓋。它一般用于話務量密集的地方（如：星級酒店、大型娛樂場所、商業和商業中心等），既保證優良的覆蓋，又分擔了周圍基站的話務量。
4、室內分布系統的覆蓋方式
室內分布系統有三種覆蓋方式：分布天線、泄露電纜和混合方式
4.1分布天線
分布天線目前主要有三種方式：無源分布、有源分布、光纖分布
?。?）無源天線分布方式
這是一種比較傳統的方式，信號源通過耦合器和功分器，盡可能地平均分配到每一副天線。其特點是：器件容易找到，造價較低，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），室內施工因饋線的較硬較粗變得較為困難，距離不能太遠（最遠的天線一般離基站在100米以內）。當距離太遠或只是耦合基站的一部分信號，造成到達遠端信號很弱時，可采用干線放大器（BOOSTER）將信號放大后，再經分布系統到達每一副天線。
?。?）有源天線分布方式
為克服無源分布系統的饋線施工問題，廠家又設計出有源分布系統，它采用75Ω同軸電纜或50Ω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償，將信號放大后再經天線發射出去。由于放大功率小，一般在0-20dBm/載波之間，廠家設計時經常將放大器和天線合為一體。當同軸電纜過計時經常將放大器和天線合為一體。當同軸電纜過長時，廠家還提供用于補償線路損耗的干線放大器，而當線路分支時，也可采用有源功分器。這種方式的特點是：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，同軸電纜價格還可非常低廉。但缺點是每副天線終端都必須提供電源（有的廠家采用遠供電源），不是很靈活，當傳輸距離較長時，由于多級放大補償，引入了噪聲和互調，且成本也比無源方式高。
（3）光纖室內分布系統
光纖分布系統既克服務前兩種分布系統的特點，又保留了它們的優點。當信號傳輸距離太長線路損耗太大時，可利用光纖分布傳輸時的低損耗（每百米為0.2-0.5dB）特點而設計光纖分布系統，一般采用單模雙芯光纖。其特點是：施工方便，不受距離限制，不受基站功率限制，但價格相對比較貴。
4.2泄漏電纜方式
泄漏電纜主要用于隧道和地鐵等長條型區域，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場強均勻分布，克服駐波場，但其價格昂貴。
4.3混合分布方式
混合分方式是根據實際情況，綜合無源分布、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，用于超大型室內分布，如機場、會展中心、商貿中心、大型寫字樓等。
一般來說，在離信號源較近處，用無源分布（50米以內）；在離信號源有一定距離或信號較弱時加干線放大器；在離信號源較遠或難度較大時，采用有源分布方式（100米以內）或用光纖分布方式；對于長條型走廊、隧道等，采用泄漏電纜方式。通過以上各種方式的組合，以達到最佳效果、最低造價、最方便的施工方式。
摘自《移動通信》2001/4
