乔鹏
广东省电信工程有限公司，广东省东莞市 523050
摘要：通信是国家和地区经济发展的重要指标，对人类文明以及社会进步具有十分重要的积极影响。但是，随着国内移动用户数量的突增，移动通信网络的建设及维护显得极为重要。网络优化是移动通信网络建设中必不可少的环节，是网络通信质量改善的重要途径。另外由于室外基站选址的困难及建设成本高涨，室内覆盖就成为移动通信网络中不可或缺的重要手段，消化了大量通信时长及数据流量。本文就深入分析了三种主流直放站在室内分布系统覆盖工程中的设计特点，探讨了混合网络和覆盖网络的优化方法。同时，通过以某大酒店网络设计方案为例，详细介绍了网络优化过程中需要注意的问题，旨在为领域工作者提供有价值的参考。
关键词：通信网络；直放站；工程应用；网络优化
引言
直放站作为无线网络室内分布系统覆盖的重要产品，是实现“小容量，大覆盖”目标的必要手段之一，因其具有中继无线信号、延伸无线覆盖区、覆盖特殊地形、调配业务、消除盲区、优化网络等作用，被广泛应用于移动通信网络中。可在不增加基站数量的前提下保证网络覆盖，同时其造价远远低于有同样效果的微蜂窝系统。但是，尽管直放站在网络优化覆盖等方面发挥了很大作用，同时也会对周围基站产生干扰，因此，在实际通信网络优化中，若直放站设置不合理，极有可能对移动通信网络形成极大负效果。
本文深入分析了混合网络和覆盖网络的优化方法，同时，以某大酒店网络设计方案为例对网络优化的方法和流程进行探讨，旨在为领域工作者提供有价值的参考。
1、直放站的工程设计
针对三种主流直放站的工程设计进行探讨：
1.1 无线同频直放站
无线同频直放站因具有建站便捷、开通容易及建站成本低廉等特点，被广泛应用于室外覆盖、室内分布系统中。但是，对同频直放站进行工程设计时，必须综合考虑信号源的选择以及收发天线的隔离度等影响。
1.2 光纤直放站
光纤直放站的信号收发与传输过程全部采用光纤实现，这在根本上解决了信号源杂乱、传输不稳定等问题，并减小了传输途中地形影响，这极大方便实现了基站信号跳跃式的大范围覆盖。但是，对于光纤直放站工程设计时，则应深入考虑信源引入、基站搜索窗口调整以及孤岛站防范等问题。图1-1生动的展示了光纤直产站的工作原理。
图1-1
1.3 移频直放站
无线同频直放站受制于信源选取和隔离度因素，而光纤则在部分区域传送上存在缺陷，移频直放站的诞生则很好的解决了上述问题。移频直放站能够远距离延伸覆盖基站信号，从而满足难以铺设光纤的地区及信号污染严重区域信号覆盖要求。虽然移频直放站可以解决其他直放站无法解决的工程问题，但是，其传输距离也不适宜过大。另外，不同信源之间有效耦合也是移频直放站必须考虑的重要问题。
2、直放站的实际应用
2.1直放站的应用场景
扩大服务范围，消除覆盖盲区，如高山，建筑物，树林等阻挡物而形成的信号盲区；在郊区增强场强，扩大郊区站的覆盖；沿高速公路覆盖，增强覆盖效率；解决室内覆盖，如大型建筑物内信号衰减、信号盲区、地下商城、地铁、隧道等衰减信号盲区；将空闲基站的信号引到繁忙基站的覆盖区域，实现疏忙；其它因屏蔽不能使信号直接穿透的区域，如地铁等；
2.2 光纤直放站在建设中应注意的问题
2.2.1 传输距离
光纤直放站采用光纤进行传输时，光信号的光纤中传输损耗非常小，光纤直放站信号传输距离主要受信号时延的限制。理想情况下，由于时隙的保护作用，移动台与基站间的距离达到35公里时仍然能够进行通话，引入光纤直放站后，除了空间时延外，还增加了电路时延和光缆传输造成的时延。由于光纤传输时延是空间传输的1.5倍左右，所以，从理论上来说光纤直放站的最大中继距离不要超过20公里，但是这个只是理论值，在实际应用中超过20公里是可以的，因此在实际的工程设计中应考虑冗余量。
2.2.2 合理选择信源
合理的信源不仅能为覆盖区域提高网络信号的质量，还有利于网络容量的调配和提高网络资源的利用率。信源选取应注意以下事项：
选择合适的容量配置。直放站选取信源时应对覆盖区域进行准确的话务预测和计算以寻找合理的信源，必须保证施主基站应该有话务容量冗必须保证施主基站应该有话务容量冗。
合理的信号强度。直放站信源信号强度一般保持在一65dBm--45dBm之间最宜。信号太强容易推动直放站的前向低噪放达到饱和，信号太弱造成直放站输出信噪比较差。
应在可选信源中选择C/I值最好的信号作信源。还必须考虑信源站与覆盖区周边的基站是否有切换关系，尤其是远端机位置很远时要注意这个问题，工程中应结合网优仔细考察其邻小区关系。
2.2.3 供电方式
供电方式有两种可供选择，一种为220V的交流供电，另一种是太阳能供电。对于偏远地区和电源不太稳定区域应采用交流电加电池浮充供电系统以保证系统的不间断供电。对于无电源供给地区如边远山区、公路、海岛和草原等，可以利用太阳能供电系统供电。
2.2.4安全性
远端机一般安装在野外或者商业楼宇弱电井内，安全性十分重要。首先要做好防雷接地措施；整个系统一般要做好天线、馈线、主机、铁塔良好的接地，接地电阻要小于5欧姆。另一方面要做好防盗措施。
2.2.5 控制上下行噪声
基站引入远端天线系统后造成基站上下行噪声上升，使基站接收机的灵敏度下降影响程度与远端天线系统上行增益设置有关，增益越大影响越大，在远端天线系统工程设计时应该考虑到这个问题。
3、直放站的网络优化
虽然直放站为通信网络优化提供了有效途径，但同时也给网络带来了一系列新的矛盾，如噪声、干扰等。因此，在网络优化过程中，必须对直放站设计及规划制定更严格的要求，从而保证网络运营质量，充分发挥直放站在网络中的效用。
3.1直放站混合网络优化
3.1.1 直放站混合网络规划
直放站混合组网的网络规划基本流程主要包括网络规划资料收集与调查分析；勘察、选址和电测；网络容量考虑；无线覆盖设计及覆盖预测；干扰分析；无线资源参数设计等几方面。直放站混合网络规划是一个循序渐进的工作，是一个阶梯式循环往复的过程。
3.1.2 直放站噪声优化
直放站是一个有源设备，有双向放大的功能，但在放大有用信号的同时也会引入一定的噪声。理想状态是直放站对基站的热噪声越小越好，同时直放站的覆盖区越大越好，但这两种影响是互斥的，所以必须整体把握网络性能、十分了解施主基站的使用环境和参数设置，随时调整、反复路测、充分验证，采取最佳的噪声优化措施。
3.1.3 系统参数优化
直放站的增加会给小区带来施主基站的覆盖半径、相邻小区变化、增加传播的多径、导频混淆、导频污染等等一系列变化。
3.1.4 邻区列表和搜索窗口参数
直放站使网络的拓扑结构发生变化，引起周围小区的切换邻区发生变化，为实现与实际相邻关系一致性，必须对所有周围小区的相邻小区列表参数进行修改。而对系统搜索窗口参数则要从直放站群延时和产生多径两方面考虑，需要按照实际情况调整参数，避免或减少对直放站所在施主基站及周围基站的影响。
3.1.5 切换参数
通常我们会把整个系统设置成相同或相近的切换参数，新的导频新号强度大到一定程度就会对其他导频信号产生干扰，把T_ADD门限设置的小一点，使新导频在干扰尽早加入有效组，但过小的T_ADD值设置又会产生软切换，对系统容量要求更高而造成浪费，综合其他特殊的切换考虑，我们在优化调整中必须格外重视。
3.2直放站覆盖网络优化
直放站覆盖的网络优化包括：直放站功能测试及其覆盖区域的路测、测试结果分析、直放站系统的调整和施主小基站参考的调整等。
3.2.1直放站系统调整
对施主天线的高度和方向进行调整是直放站系统调整主要措施，同时对直放站的覆盖范围、放大增益、隔离度的调整也不容忽视，另外还应考虑输出功率、衰减量（ATT）、增益控制量（ALC）的调整。
3.2.2施主小区基站参数的调整
在实际运行中，需要慎重考虑后再对系统参数进行修改。在网络优化过程中随时采集数据进行分析，对不合理参数随时进行修改，然后再采集、再分析、再修改，这是一个不断反复的过程，使系统的运行在不断反复、不断进行中愈加完善。
另外，直放站覆盖工程中还应注意直放站与信号源基站之间会存在一定的时延；直放站技术必须使用分集天线系统；采用天线隔离度检测技术避免直放站系统自激，直放站增益和隔离度之间应至少有10～15 dB的余量等问题。
4基于直放站的网络优化实例
以某大酒店为例，探讨直放站在网络优化设计方案中的应用。该大酒店共有地下1层，地上1层到16层，模拟测试13层，各层均选择较为典型的测试点作为测试区域。
4.1覆盖区域场强预测分析
根据室内分布系统设计原理图，天线口信号电平值为1dBM左右，信号电平值为5dBM左右。从上述数值可以预测分析，系统设计完全符合并满足边缘强场的要求。
即边缘强场为：1～5层一般区域导频功率≥－85dBM，Ec/Io≥－10dB；6～13层的办公区域导频功率≥－80dBM，Ec/Io≥－8dB；14～21层导频功率≥－80dBM，Ec/Io≥－8dB；洗手间、电梯、地下室导频功率≥－85dBM，Ec/Io≥－12dB。
4.2容量分析
据估算，该大酒店人流量在峰值时刻约为2000人次。为了防止用户在正常通话过程中掉话或者通话堵塞，建设方在保证容量的同时，还应合理控制投资成本。
4.3室内覆盖系统网络优化分析和建议
室内覆盖系统优化主要涉及室内切换、导频污染、电梯出入口的切换和高层效应等问题。由于本方案采用微蜂窝信源，信源较纯净，能够很好解决导频污染、室内切换和高层效应问题，在其他方面则主要通过如下措施加以改善：工程设计上提高施主信号功率；调整基站参数；对无线环境进一步优化。另外，针对电梯出入口切换问题，则在计室内信号分布设计时需尽量保证电梯厅内与小区信号相同，以此可最大程度上减少信号出入电梯的切换频率，从而保证网络稳定。
结束语
直放站现已经成为通信网络中解决区域信号覆盖有效手段之一。直放站的工程设计和网络优化能够在很大程度上降低扩大无线网络覆盖的成本同时，提高服务质量。但是，地区网络信号全面覆盖是相对较为复杂课题，考虑因素涉及方方面面，但在实际网络优化工作中，对各种覆盖方法的优势和局限性有清晰了解，则通过采取综合措施，循序渐进，最终会逐步建立起立体式的、综合性的网络，从而达到全面覆盖的目标。
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论文作者:乔鹏
论文发表刊物:《基层建设》2015年22期供稿
论文发表时间:2016/3/11
标签：直放站论文; 基站论文; 网络论文; 信号论文; 信源论文; 系统论文; 光纤论文; 《基层建设》2015年22期供稿论文;