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1、新疆联通室内覆盖系统工程设计 中国联通新疆分公司 侯代峰摘 要:本文通过对室内覆盖系统设计问题的分析,对目前的城区内网络建设提供一个解决思路。关键词 信号源 组网方式 信号盲区 乒乓效应 孤岛效应前言: 随着联通公司GSM网络/CDMA网络规模的扩大及宏蜂窝基站密度的增加,城市的室外覆盖已基本做到了无缝连接,话音质量也进一步得到改善和提高,用户在大型建筑物(尤其是酒店、商务和商业中心)内使用移动电话日益增加,用户已不再满足于只有室外的移动通信服务,同时也要求能提供更好的室内移动通信业务,而此类场所由于其建筑原因,往往是覆盖盲区,特别是GSM系统穿透能力比较弱,但又要兼顾CDMA网络的建设并保持
2、两网协调发展。因此,如何更好地进行室内覆盖、改善建筑物内无线信号的质量,增加网络容量,已经显得越来越重要。一、室内覆盖系统建设的必要性室内覆盖问题从广义上来讲,不仅仅是对室内盲区的改善,同时也应包括对室内移动通信话音质量、网络质量、系统容量的改善。除了对诸如地下室,一、二层等屏蔽性地方信号的引入外,同时也应对一些高层建筑物高层部分因接收到来自多方向的杂乱不稳定信号而容易造成掉话、断线、切换不成功等方面进行改善。对于高话务量的商务、商贸中心,还应该解决室内话务及拥塞问题。因此,我们应从多方面去看待室内覆盖的意义和重要性。一方面,室内覆盖的改善对于扩大覆盖,提高接通率,减少弱信号断线,提高网络指标
3、,增加业务量有很大的帮助。另一方面,室内覆盖也作为一种扩容手段,在分担室外话务,增加网络容量,使室内话务在室内吸收,减少同频干扰等方面起很大作用。同时,室内覆盖的改善,对于提高公司形象,为用户提供更好更完美的随时随地通信服务,提高竞争力,增加市场占用率具有很大的意义。这些年来,我们一直疲于网络的扩容,而忽略了室内覆盖问题和网络素质的提高。因此,加大力度搞好室内覆盖改善应是我们今后的一项重要工作。二、室内覆盖系统的类型及其特点室内覆盖是针对室内用户群用于改善建筑物内移动通信环境的一种成功的方案,近几年在全国各地的移动通信运营商中得到了广泛应用。室内覆盖系统的原理是利用室内覆盖系统将移动基站的信号
4、均匀覆盖在室内每个角落,从而保证室内区域拥有理想的信号覆盖。室内覆盖系统可分为以下几种类型:1、按信号源分类按信号源的不同,可分为下述两类室内覆盖系统。蜂窝系统(包括微蜂窝和宏蜂窝):优点是信号稳定、可靠,通信质量好;缺点是建设周期较长,一次性投资大,还需支付传输线路的租建费用。直放站系统:优点是投资省、安装方便快捷,可以很快解决信号弱和盲区问题;缺点是通过定向天线难以取得单一纯净的信号,系统的话音质量相对蜂窝系统较差,且易造成对其他基站的干扰。由于高层建筑主要覆盖在城市的繁华地段,基站覆盖很密,直放站系统容易造成对其他基站的干扰,并且没有从根本上解决吸收话务量的问题,所以在城市应当首选蜂窝使
5、用微蜂窝和直放站的比较GSM网络/CDMA网络使用基站 使用直放站 是否增加容量 根据需要增加容量 不能增加容量 信号质量 好 一般 设置优先级 可以 不可以 对网络的影响 小 控制不好影响很大 是否需要传输 需要 不需要 是否需要重新频率规划 需要 不需要 是否需要调整参数 需要支持 是否支持容量动态分配 不支持 支持 是否支持多运营商 不支持 支持 是否支持多频、多系统环境 不支持 支持 安装时间较长 较短投资回报期较长较少2、按设备分类按所采用设备的不同,可分为无源系统和有源系统。无源系统主要由无源器件组成,设备性能稳定、安全性高、无噪声累积、维护简单、成本低。信号经过合(分)路器、功分
6、器、耦合器和线路衰耗后,均匀覆盖到各个天线,覆盖效果较好。但系统设计较为复杂,灵活性差。当功率损耗较大时需加干线放大器。有源系统的信号经过各级衰耗后,到达末端时可被放大器放大,达到理想的强度。增益自动校验无须调节,场强覆盖均匀,可保证覆盖效果。但建设和维护复杂,近端和所有远端设备都需要电源,有源设备易损坏,系统的安全性和稳定性较差。考虑到设备的安全性、稳定性以及工程造价,无源系统在实际工程中采用更多。3、按布线材料分类按布线材料的不同,可分为同轴电缆系统、光纤系统和泄漏电缆系统。同轴电缆是最常用的材料,性能稳定、造价便宜,但线路损耗大。大型同轴电缆室内覆盖系统通常需要多个干线放大器作信号放大接
7、力。同轴电缆系统由于造价便宜,安装方便,在实际工程中大量采用。光纤线路损耗小,不加干线放大器也可将信号送到多个区域,能保证足够的信号强度,性能稳定可靠。但在近端和远端都需要增加光电转换设备,系统造价高。光纤覆盖系统信号传输距离远,适用于超大型建筑及距离较远的楼群。泄漏电缆系统不需要室内天线,在电缆通过的地方,信号即可泄漏出来,完成覆盖。泄漏电缆室内覆盖系统安装方便,但造价高对电缆的性能要求高,主要适用于地铁、隧道等狭长封闭环境。由于成本较高,基本很少使用。三、室内覆盖系统的组成及组网方式1、室内覆盖系统主要由信号源和信号覆盖系统两部分组成。几种信号覆盖方式的比较:覆盖方式优点 缺点 1.无源天
8、馈覆盖方式 成本低、无源器件,故障率低、无需供电,安装方便、无噪声累积、宽频带系统设计较为复杂、信号损耗较大时需加干放2.有源覆盖方式 设计简单,布线灵活,场强均匀频段窄,多系统兼容困难;需要供电,故障率高、有噪声积累,造价高3.光纤覆盖方式 传输距离远,布线方便,性和传输质量好造价高4.泄漏电缆覆盖方式 场强覆盖均匀,可控性高;频段宽,多系统兼容性好造价高,传输距离近2、信号源的选取(1)通过直放站的施主天线直接从附近基站提取信号;(2)用耦合器从附近基站耦合部分信号通过光纤传送到盲区内的直放站;(3)用耦合器从附近基站耦合部分信号通过电缆传送到盲区内的直放站;(4)增加微蜂窝(基站)。3.
9、常见的组网方式无线接入方式合分路器电功分器电功分器无线接入直放机注:适用于室内话务量不高、室外宏蜂窝站较空闲的区域;施主天线安装处接收到的宏蜂窝基站场强应大于-80dBm(GSM)/-85dBm(CDMA);覆盖区域面积不可太大。无源天馈方式合分路器电功分器电功分器BTS注:适用于小型楼层,组网简单有源接入(电分配方式)BTS电近端机电远端机选用电远端机注:适用于中、高型楼层;如加电近端机,可上监控系统;对于较高的楼层,可在主干线上采用7/8馈缆。 有源接入(光分配方式)BTS光近端机光远端机光远端机光分路器注:适用于高型楼层或大型建筑群;可上监控系统。光电分配方式BTS合分路器电功分器电功分
10、器光近端机光分合器光远端机光远端机耦合器电功分器电远端机电远端机电合分路器注:使用于高型楼层或大型建筑群;离微蜂窝基站较近区域,用电端机,离微蜂窝基站较远区域,用光端机。耦合大站信号(适用于光、电、光电混合系统)GSMCDMA基站合路器电远端机电远端机泄漏电缆覆盖方式信号源通过泄漏电缆传输信号,并通过电缆外导体的一系列开口,在外导体上产生表面电流,从而在电缆开口处横截面上形成电磁场,这些开口就相当于一系列的天线起到信号的发射和接收作用。它适用于隧道、地铁、长廊等地形。总的来说,信号覆盖系统根据覆盖区域的具体情况,组合无源、有源、光纤、泄漏等方式,进行综合性的分析。在实际使用中,室内覆盖系统可使
11、每个微蜂窝覆盖范围增至几十层楼左右;如果加装干线放大器,覆盖范围还可大幅度增加。四、室内覆盖系统需解决的问题1、信号盲区信号盲区包括电梯间、地下室、楼层高屏蔽地区。2、“乒乓效应”区域高层建筑的大部分区域,特别是靠窗或靠近室外的区域,这种地方能收到附近各种室外基站的信号,信号强度都差不多,且带来不同程度的同、邻频干扰,手机在这种情况下通话时,不停地在几个小区间来回切换,通话质量很差。3、“孤岛效应”区域这种情况容易出现在大厦的高层区域,由外界很强的信号覆盖,但由于各种干扰的因素造成根本无法解出任何一个小区的码,无法登陆上任何小区。形成“孤岛效应”的主要原因是个别基站覆盖太远,由于附近基站并无相
12、邻小区的参数设置,使得该小区用户无法正常切换而形成“孤岛”。对于以上第一种情况,用室内覆盖系统可以很好地解决;但针对第二、三种情况,则比较麻烦,需要对网络参数进行调整,个别情况甚至要对宏蜂窝基站进行调整。五、室内覆盖系统方案设计方法室内覆盖系统的建设可分为准备、市场、协商、设计、安装、验收、运行维护等阶段。1、设计时应考虑的因素进行无源室内覆盖系统设计时要考虑到信号源、场强覆盖、上行信噪比、互调干扰、上下行平衡、传输和分配损耗、施工难度和造价等因素。2、分析与计算(1)话务量预测模型写字楼:建筑面积751/20800.01;娱乐场所:建筑面积701/3600.02;商场超市:建筑面积75501
13、/3600.01;会展中心:建筑面积80501/30.015;会议新闻中心:容纳人数800.02;宾馆:客房数80700.01(三、四星);客房数80800.015(五星);地下停车场:车位1080800.015。根据话务量模型可以确定信号源需要的载频数,考虑到竞争等因素,实际勘查时也应对现有手机用户进行调查,根据实际情况确定系统容量。(2)场强分析与计算系统下行信号计算:对移动通信而言,当电波传输距离很小且为直射波,例如,在微小区域中或室内无阻拦环境下,其传播损耗非常接近自由空间的情况,计算公式为:LS(dB)32.4+20lgf(MHz)+20lgd(km)GSM900系统为例 其计算公式
14、为:LS(dB)32.4+20lgf(MHz)+20lgd(km)f: 909960MHz (取为912MHz)代入上式可得:LS(dB)91.6+20lgd(km) 【1】LS(dB)91.6+20lgd(km)距离1m5m20m25m损耗31.6dB45.6dB57.6dB59.6dBCDMA800系统为例 其计算公式为:LS(dB)32.4+20lgf(MHz)+20lgd(km)f: 825880MHz (取为830MHz)代入上式可得:LS(dB)90.8+20lgd(km) 【2】LS(dB)90.8+20lgd(km)距离1m5m20m25m损耗30.8dB44.8dB56.8d
15、B58.8dB普通大楼建材和结构的平均信号损耗:材料类型混凝土墙混凝土楼板天花板管道拐角损耗13dB10dB1-8dB23dB材料类型钢筋水泥墙电梯普通木门铁皮防火门损耗20dB25dB3-5dB10dB上述公式是计算室内在直线距离内的传播衰耗公式,因为室内电波传输相当一部分要穿越墙壁,有的要穿越楼层(例如三层楼向二层楼传播),在这种条件下,传输衰耗的公式为:Ls=32.5+20logf+20logd+KFk+PWk - (3) (32.5+20logf+20logd为自由空间衰耗公式)其中:K为无线电波穿越的楼层数FK为楼层间的衰耗(dB)P为无线电波穿越的墙壁数WK为墙壁衰耗(dB)其中的
16、WK值,随墙壁的材料而异,从1030 dB不等,Fk值约在15 dB左右。系统上行噪声的控制:有源设备的上行噪声电平的经验公式为:PNs -121dBm+ NF + Gr-Lr式中:PNs有源设备的上行噪声电平(dB)NF有源设备噪声系数(dB)Gr有源设备增益(dB)Lr有效传播路径衰耗(dB)基站的白噪声为-120dBm,为了保证接收机的灵敏度,需要设置上行增益,使上行链路的总输入噪声小于-120dBm。如:基站输出p 为43dBm,输入到直放站为-40dBm,即有效路径损耗为83dB,那么直放站的上行增益设置一定要小于83dB(后极总的噪声系数)如只有直放站是有源器件,噪声系数为5dB,
17、增益应设为小于78dB。上下行平衡计算在GSM/CDMA移动通信系统中,上下行增益平衡是比较重要的问题。若下行增益远大于上行增益,会导致手机接收到场强很高,却打不通电话;若上行增益远大于下行增益,导致覆盖范围缩小。较合理范围是调整上、下行增益使其相差3dB左右。3、室内覆盖系统设计原则保证此系统能达到优良的覆盖效果,同时尽可能降低成本,使系统性价比达到最高;充分利用基站信号,合理布置室内直放机,尽量减少噪声积累;考虑环保因数,适当增加天线,降低天线口输出功率,达到良好覆盖;综合考虑天线的数量、位置和输出功率,以及所覆盖的范围,保证信号的均匀覆盖; 结合楼层的结构情况、功用、装潢,合理布置天馈线
18、系统;兼顾到将来的扩容,采用三频器件,并留有一定的功率余量。六、室内覆盖系统设计技术指标1.GSM900室内覆盖系统的技术指标(1)容量室内覆盖系统配置容量必须满足设计方案中的预测要求及相关效果,移动用户忙时话务量为0.02Erl。无线信道的呼损率取定为2%。 (2)噪声电平从基站接收端位置测试上行噪声电平,要求噪声电平小于-120dBm。(3)发射功率天线的发射功率小于15dBm/载波。(4)信号强度室内覆盖系统边缘场强应不小于-80dBm。电梯内信号场强应不小于-85dBm。无线覆盖区可接通率要求在该区98%的位置、99%的时间移动台可接入网络。室内覆盖系统的信号不能过度覆盖到室外,距室内
19、覆盖系统20米外接收到来自室内覆盖系统的信号强度应低于-90dBm。(5)通话质量要求在通话过程中话音清晰无噪声,无断续,无串音,无单通等现象。RxQual的测试,等级3的测试点数量应占95以上。拨打测试时话音质量在3级以上。(6)切换测试室内覆盖区与周围各个小区之间应有良好的无间断切换;切换成功率应大于95%。2.CDMA800室内覆盖系统的技术指标(1)容量室内覆盖系统配置容量必须满足设计方案中的预测要求及相关效果,移动用户忙时话务量为0.02Erl。无线信道的呼损率取定为2%。(2)信号覆盖电平在室内覆盖的设计范围内,95%的地点(主要指电梯、地下车库等封闭的区域)手机接收信号强度不得低
20、于-90dBm;85%的地点手机接收信号强度不得低于-85dBm;最大电平不得超过-25dBm。(3)信号泄漏电平室内覆盖系统不得过度覆盖室外,距建有室内覆盖系统的建筑物20米处,室外信号导频Ec/Io应低于-16dB。(4)室内覆盖系统的Ec/Io光纤和微蜂窝为信号源:要求90%以上区域的Ec/Io-6dB;射频直放站为信号源:要求90%以上区域的Ec/Io-10dB;(5)移动台发射功率Txlevel室内90%区域内达到移动台发射功率Tx5dBm;在电梯、地下车库等封闭的区域要求移动台发射功率Tx10dBm。(6)帧误码率FER室内90%区域内达到FER1%;(7)软切换分支Actset光
21、纤和微蜂窝为信号源,其室内80%区域软切换分支控制在一个,90%区域内应不大于3个;射频直放站为信号源,室内80%区域软切换分支应不大于2个, 95%区域内应不大于3个。(8)上行噪声若信号源为直放站,则折算到基站接收端位置的上行噪声电平小于-120dBm/1.23MHZ。若信号源为微蜂窝,在微蜂窝接收端位置的上行噪声电平小于-120dBm/30KHZ;若外部无线环境较差时,覆盖系统对基站接收端引起的上行噪声抬高(ROT)小于0.8dBm/1.23MHZ。七、室内覆盖系统常用器件及技术指标微蜂窝、基站干线放大器:增益30-50dB,20-30dBm输出耦合器:主要参数如下表主要参数5dB6dB
22、7dB10dB15dB20dB30dB接入损耗1.751.361.10.550.250.150.1隔离度22dB功率容量200w阻抗50驻波比1.4工作频率800-2200MHZ功分器:主要参数如下表主要参数二功分器三功分器四功分器插入损耗0.10.10.15隔离度22dB功率容量200w阻抗50驻波比1.4工作频率800-2200MHZ合分路器:主要参数如下表主要参数合分路器插入损耗0.1隔离度22dB功率容量200w阻抗50驻波比1.4工作频率800-2000MHZ室内天线:定向(60-120度,增益5-10dBi),全向吸顶(增益2-5dBi)馈线:波纹管电缆:7/8(-4dB/100m
23、);1/2 (-7dB/100m);1/4 (-11dB/100m);直放站(宽带、选频、光纤):增益7090db,20-33dBm输出泄漏电缆:7/8 (-6dB/100m);1-1/8(-4dB/100m)传输:点对点、点对多点光缆:双纤、单纤八、基站小区参数的设置室内覆盖的主要目的是使室内的手机尽可能使用室内覆盖系统的信号,避免在高层使用信号不稳定的室外基站。对于高层建筑物内的“乒乓效应”区域,即多个宏蜂窝基站信号频繁切换的区域,原有信号多而杂,而且往往信号强度较强,因而在开通室内覆盖系统时,有必要对网络参数进行调整,使室内系统在空闲及通话状态下,优先级别的设置高于室外宏蜂窝基站。首先,
24、将建筑物内所有GSM/CDMA小区都设置成室内覆盖系统的相邻小区,使得所有其他小区的手机用户一旦进入室内覆盖系统的控制区域都可正常切入,删除室内覆盖小区的所有相邻小区,这样就保证了室内小区和正在进入室内小区的用户能够正常通话,问题是用户离开室内小区时如何切换?其次,对室内覆盖系统所覆盖的大楼进出口进行详细信号测试,找出信号最强的小区,设为室内小区的相邻小区,使得用户从室内走到室外时正常切换成为可能。此时产生的问题是往往大楼前后门的最强信号即是频繁切换信号中的两种,仍会产生频繁切换问题,解决办法是对手机进行优先级设置和小区选择设置。实际工程中,大楼进出口的天线位置很重要,最好能采用较高增益的定向
25、天线从门的侧面进行覆盖,避免室内信号外泄。这样既保证了进大楼时手机能很快切入,也保证了室内手机出大楼时,室内覆盖系统的信号迅速降低,使得手机能够正常切出, 防止掉话。具体的ACCMIN,CRO,C2,C1 值应根据室外信号的实际情况来灵活设置。九、室内覆盖系统设计流程1.确定建设目标:首先应确定对哪种建筑物进行室内信号覆盖(如机场、购物中心、办公写字楼、展览中心、宾馆酒店等),同时根据建筑物内的人员职业覆盖情况估算其中潜在的移动用户数量,从而进一步估算出该场所所潜在的话务量。2.初始规划:在现场查勘之前应先进行初始规划工作,包括:获取楼层布局图以及当前的管线覆盖图;和该建筑相关的信息包括附近网
26、络的信息;同时对机房位置和容量配置进行预规划;以及制定现场测试计划等。3.现场勘测:对建筑物内部进行现场查勘是一项十分重要的工作,现场查勘的内容包括:建筑物的内部装修结构(楼层面积、楼层高度、墙壁与天花板吊顶的材料、需要覆盖的区域);建筑物内部的信号场强测试;机房位置的设计确认;楼层竖井和平面布线的设计确认等。细致的现场查勘工作将为日后的施工带来极大的方便,避免在随后的施工过程中遭遇意想不到的困难。4.系统方案设计:根据现场查勘的结果设计施工方案,施工方案中应包括:系统框架图、天线位置覆盖图、所使用的分路器和耦合器等器件的种类、所使用的馈线种类、天线型号的选择、选择基站主控单元和覆盖单元的类型
27、等。5.频率规划:频率的选择应该参考现场查勘时的扫频结果。如果开通前周围网络频率规划变化过大,建议重新进行扫频测试工作。从长远考虑来说,室内覆盖系统将会越来越多,配置也会越来越大。专门的频点分配非常重要,专门指定的频点不但有利于频率规划,而且对节约室内设计的投资也很有帮助。6.参数规划:参数设置的目的是使手机进入建筑物内部以后,保证其在大部分时间内占用室内覆盖系统的信号,因此它的参数设置必须结合周围的无线环境和周边基站的性能进行。7.室内覆盖系统的安装布线:覆盖端的主馈线应由基站引出,通过线井分别铺设至各层,各层覆盖馈线走吊顶上方线槽。竖井和平面所使用的馈线应用扎带扎紧,防止电缆自重拖动接头。
28、馈线弯曲应严格符合最小弯曲半径要求,馈线布放应严格按照弱电桥架走线。所有器件均要良好固定,做到美观整洁,不影响大楼整体美观。8.室内覆盖系统的验收;室内覆盖系统施工完成后,应按照事先制定的施工规范对工程安装质量进行验收,以保证系统在日后的正常运行和维护。十、室内覆盖系统设计步骤及内容1.设计步骤(1)确定典型区域及特殊区域局部覆盖时的天线覆盖根据覆盖要求,确定最小覆盖信号电平;要求室内信号尽量控制在室内,避免泄露,对大网造成干扰;根据现场情况并结合Transmistter实测结果,估算单个天线满足最低覆盖要求的覆盖范围,确定单个天线的应馈功率。综合单个天线的覆盖范围、天线口功率要求及覆盖现场特
29、点,确定典型区域及特殊区域的天线覆盖模式和走线路由,计算该区域的总功率要求。(2)确定系统结构为了减少成本尽量采用电缆覆盖,对于电缆覆盖无法解决的,考虑选用光纤覆盖系统,有时也可考虑选用光电混合覆盖系统。对于话务量不高、建筑内部存在局部盲区或荫影区的大楼可采用无线接收+室内覆盖系统。(3)确定系统结构:对于室内光纤覆盖系统:根据信源载频数计算远端机输出功率;根据覆盖要求和远端机输出功率确定每台远端机覆盖的区域及其安装位置;根据系统性能指标和覆盖总要求并参考结构图纸,确定系统总体结构、所有设备安装位置和走线路由。(4)确定系统结构:对于室内电缆覆盖系统:根据信源载频数计算主机输出功率;根据覆盖区
30、域主干传输路由,使用适当的功分/耦合器件将功率分配到每个子系统,并保证该功率不小于且最接近于估算的天线应馈功率;重复上一步骤,当主干路由无法通过功分/耦合器件向子系统提供足够功率时,需在主干路由增加远端放大设备;系统内远端设备覆盖相对于近端机严格按并联关系设计。确定系统结构:对于光电混合覆盖系统:同电缆混合覆盖系统和光缆混合覆盖系统类似。2.设计内容(1)覆盖区域描述说明被覆盖区域的基本情况,需解决的主要问题。(2)设计依据说明设计依据的资料,含引用的规范、设备使用说明书、器件及材料参数说明书、现场勘测资料和建筑结构图纸等。(3)设计预期效果及覆盖前后比较说明按本设计实施的工程完工后应达到的效
31、果,含最低信号电平、通话效果等;对于不需要覆盖的区域必须加以明确说明。(4)方案说明 说明系统总体类型、所用主要设备和材料;说明信源取用方式、天线覆盖方式;简要说明信号传输过程;说明主要设备安装位置、典型天线覆盖位置。系统示意图,绘制系统示意图,要求注明设备、器件及天线编号,设备输入输出口及干线分路口电平值。天线安装位置图,在示意图或电子扫描图上注明天线位置。天线口功率理论值,尽可能标注在系统图的天线符号旁;其次可列表给出天线口计算的功率值。覆盖区域场强估算,选取最小天线口功率值计算最信号电平,给出完整的计算过程,并保证该计算值大于要求的最低信号电平。设备材料清单,列表给出所用设备和材料的详细
32、清单。十一、室内覆盖系统项目建设立项时必须考虑的几个问题:1.计划建设室内覆盖系统的场所的移动通信需求量。2.不同场所对室内移动通信质量要求的差异。政府机关、高档酒店和写字楼等场所对通信质量的要求较高。3.当前室内覆盖情况:覆盖盲区、信号微弱区、信号强杂(小区重选和切换频繁)区、覆盖良好区。4.当前室内通话质量情况:不能通话、通话困难、通话质量差、通话质量好。十二、室内覆盖系统建设方案的选择1.在信号杂乱且不稳定的室内无线环境中,避免使用室内直放站引入基站信号,代之以微蜂窝或宏蜂窝基站作为信号源。例如在开放型的高层建筑中,通常选择蜂窝作为室内覆盖系统的信号源,来达到抑制干扰,保证通话质量的目的
33、。2.在室内信号较弱或为覆盖盲区的环境中,如果通过定向天线可以取得较纯净且稳定的基站信号的条件下,可以考虑采用直放站作为室内覆盖系统的信号引入设备。例如对于隧道、地铁车站、地下商场、酒吧等饮食娱乐场所以及其它信号屏蔽严重的场所,可以考虑用室内直放站引入基站信号,但必须考虑基站的容量和直放站对室外覆盖的干扰问题。3.在室内用户集中,话务拥塞的条件下,又不便通过增加室外宏基站的容量和数量的方式来解决,可以考虑通过建设蜂窝室内覆盖系统来分流话务量,改善用户通信质量。4.对于话务需求量不大、面积较小的场所,宜采用直放站作信源引入设备,同轴电缆作为信号传送媒介的无源系统方案,既保证覆盖效果,又节约投资。
34、5.对于话务需求量大的大型场所,如商场、机场、码头、火车站、汽车站、展览中心、 会议中心等场所,宜直接选用基站(宏蜂窝或微蜂窝)作室内覆盖系统的信号源。6.对于通信质量要求特别高的高档酒店、写字楼、政府机构等场所,可以考虑采用蜂窝基站做信号源的光纤室内覆盖系统或是有源电缆方案,来保证高质量的覆盖效果。十三、工程案例下面以我刚设计完的“乌鲁木齐市红山新世纪商业大楼”为例,简单阐述一下室内覆盖系统的设计思路。商业大楼位于乌市新华北路108号,大楼地上有32层,每层建筑面积大约为3000平方米,地下2层,其中B1-B2为车库。大楼内有4部电梯,该大厦为一综合型楼宇,集商业、公寓、办公为一体。室外信号
35、在大厦高层及低层内部覆盖很不均匀,由于附近多个基站信号同时进入大楼内部,导致信号非常杂乱,手机在大楼房间内频频进行小区重选,通话过程中切换频繁,通话质量较差。容易产生掉话。根据以上情况,我们提出以改善信号及吸收话务量为主要目的,对本座大厦进行全楼覆盖的室内站建设方案。由于各楼层结构大体相同,因此每层皆用全向天线呈星型均匀覆盖,设计边沿区域场强为-65dBm至-79dBm之间。4部电梯每部采用3副八木天线覆盖,设计电梯内信号可达到-50dBm至-63dBm。本方案均采用1/2电缆。室内天线的输出功率在5dBm-15dBm之间。在30cm处的电磁强度为0.04-0.05w/m*m,远低于国家卫生部
36、0.4w/m*m的安全标准。室内覆盖天线系统的信号源由楼内(地下一层微蜂窝机房)新建微蜂窝系统提供,其中GSM/CDMA信号源配置为3/2个载频。为了让手机无论在空闲还是通话状态下都尽量占用室内基站的信号,我们通过修改参数的方式进行优化。除了定义必需的相邻小区以外,我们将参数设为10dB,小区切出LEVEL(信号电平)设为-85dBm,小区切入GSM网设为-6dB、CDMA网设为-7dB。经过以上设置,我们较好地保证了手机用户在室内正常的通信服务。总结: 室内覆盖系统作为移动运营商进行网络优化的一种重要手段,正越来越多的被采用。随着移动用户的话务量增大,移动网络必然越来越向微蜂窝发展。只要设计合理,室内覆盖系统同样可以服务到“室外”。只要针对GSM全网/CDMA全网协调统一考虑,大胆拓宽设计思路,室内覆盖系统一定会取得更大的发展,更好地服务于社会。作者简介:侯代峰,男,1974年生,1996年毕业于长春邮电学院,2003年底完成MBA学习,工程师,高级项目经理、监理工程师。长期从事通信工程概预算编制、审核及建设工作,累计完成传输及移动通信一、二类等工程近百项的建设任务并编写多项工程验收管理办法。(审稿:崔春宇)27