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摘要:随着我国经济的迅猛发展,城市建设的步伐逐步加快,很多栋高楼迅速被建起,人们在高楼中工作和生活的时间也逐渐变长,对高楼内的无线信号覆盖的要求也越来越高,保证高楼中人们的正常通信已经成为运营商无线信号覆盖的重要组成部分。由于高楼中墙壁对无线信号的遮挡等各种原因,室内用户手机信号比较弱,经常出现通信异常。本文介绍了高楼室内无线信号的覆盖现状、主要方式、分布系统及新的无线信号覆盖解决方案,解决无线信号覆盖问题,满足高楼中室内用户的通信需求。
关键词:信号覆盖;信号损耗;室内通信
1、高楼无线信号覆盖现状
高楼中的无线信号覆盖经常由于墙壁对无线信号的衰减导致弱覆盖问题的发生。弱覆盖问题是指基站所需要覆盖面积过大,基站间距过大,或者建筑物遮挡而导致某些区域信号较弱,导频信号强度低于手机的最低接入门限,手机无法对接收到基站信号进行解析和识别,并发生掉话或者未接通等通信异常现象。对于普通的弱覆盖问题,我们通过加室分系统,基站,RRU等来增强信号的覆盖,但是现在人们的安全意识比较强,室分系统等通信设备都有一定的电磁场辐射,对人们的身体产生一定的伤害,所以高楼中居民不让在用户家中加室分系统,我们通过在不同楼房上安放基站通过窗户将无线信号传送到用户家中,实现信号的良好覆盖。
2、高楼室内无线信号的覆盖主要方式
2.1宏蜂窝直接覆盖
这是常用的室外覆盖方式,同时又可以通过直接穿透实现最简单的室内覆盖,但是当室内覆盖范围大而复杂或穿透损耗过大时室内覆盖效果较差。
2.2微蜂窝直接覆盖
典型应用是对宏蜂窝室外覆盖的补充和一定区域内的室内覆盖,可以灵活选择内置、外置天线,充分发挥安装简便、吸收大话务量的特性,但是覆盖面积有限。
2.3信号源+分布式天线系统
可以采用宏蜂窝、微蜂窝和直放站为信号源,利用有源或无源同轴电缆、光纤、泄漏电缆等分布式传输介质对无线信号进行室内分配,是一种极为灵活的覆盖方式,能够很好地满足较大区域室内覆盖以及地铁、隧道的覆盖。
3、高楼室内无线信号覆盖的分布式系统
3.1无源同轴分布式天线系统信号源发出的射频信号经过同轴电缆、耦合器、功分器和室内天线,均匀地分配到覆盖区域的每一个角落。其优点为系统造价低,由于本身为无源系统,所以可靠性高和系统产生互调干扰产物甚低;缺点是因为信号在传输过程中无增益,所以在能量估算问题上需要精确计算,才能完成预计覆盖区域,因此设计修改麻烦、设计与施工技术含量较高。
3.2有源同轴分布式天线系统 在无源同轴分布式天线系统的基础上增加放大器,即实现了有源同轴分布式天线系统,并且可以同时使用多级放大器。其优点为设计与施工简单方便,信号强度动态可调,系统具有良好的可扩展性,是一种极为灵活的通用室内覆盖系统;缺点是因为系统涉及到多个有源器件,互调产物多,可靠性低,需要实时监控和维护。
3.3光纤分布式天线系统光纤分布式天线系统利用单模光纤将射频信号传输到建筑物内部各个地方,通常光纤和同轴电缆结合使用,在建筑物纵平面上采用光纤传输,横平面上进入楼层以后采用同轴电缆传输;有时也利用光纤实现信号在不同建筑物间的传输,进入建筑物以后采用同轴电缆传输;如果为智能大厦设计室内无缝覆盖,可以充分利用其预埋的光纤和五类非屏蔽双绞线实现室内覆盖,通过电光转换单元在纵平面上采用光纤传输,再通过光电转换单元在横平面上采用五类非屏蔽双绞线传输信号。因此光纤分布式天线系统是用于大面积、远距离复杂区域的室内覆盖。
4、创新优化高楼室内无线信号覆盖要点
4.1分析楼层间的信号传播
在无线信号地点勘测的初期,你应当执行这种测试,这样你就能更好地理解如何根据楼层间的信号传播来调整接入点的位置。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在分析楼层间的信号传播时,应当考虑下面的步骤:
4.1.1评估建筑物的结构
你应当围绕着建筑物走一走,观察并理解楼层的结构。你可能需要咨询建筑经理,并观察开花板的瓷砖。要对建筑物的结构进行记录,如木材、水泥、钢材等。确认建筑结构的不同点,因为你应当对楼层间建筑结构不同的每个区域执行测试。
4.1.2激活一个接入点
进行此操作的时候,最好朝着建筑物的中心,远离外部的墙壁,所以你就拥有足够的空间看到楼层间信号传输的影响。理想情况下,找到一个接入点上部或下部存在着地板的接入点(例如,2楼)。你需要做的就是为接入点提供电源,并确保其配置了你计划安装的同样频率(2.4GHz或5GHz)和传送功率。与站点调查测试相类似,你需要测量接入点的无线信号,以此作为信号强度的基础。一定要在建筑物的图纸上标记出测试接入点的位置。
4.1.3衡量楼层间信号的传播
这里主要的问题是看一下这些信号是如何通过接入点上面或下面区域中的地板传播的。例如,你可以借助于使用建筑物构造图,走到测试接入点上方的地板处,测量测试接入点上方或周围的信号强度。还要在接入点下方的地板上进行测量。在多数大型的建筑物中,可接受的信号强度一般并不会出现在接入点上方或下方的地板上,不过你还应当检查更高和更低的地板。将接入点移动到楼层结构很不相同的建筑物的其它位置,重复执行测试。
4.4.4描绘楼层间信号传播的特征
对每一个进行测试的区域,都要作笔记,记录其楼层间信号传播的长度。一定要考虑到构成可接受信号覆盖范围的最小信号强度。你需要保留这种信息,并在日后执行无线频率的地点调查时,使用这些信息来规划接入点的位置。
4.2决定接入点的位置
如果你发现信号能够很好地通过建筑物的地板传播,你就可以利用楼层间的信号传播方式,减少需要覆盖建筑物的接入点数量。
4.3分配无线射频通道
对于任何无线网络的部署来说,你应当以一种能将接入点之间的冲突最小化的方式调整无线射频通道。2.4GHz频带中存在着三个不能重叠的通道限制,这使得将多层建筑物中接入点间的冲突降低到可接受的水平十分困难,有时甚至是不可能的,特别是在支持高性能的语音系统时更是这样。所以,我们建议尽早迁移到5GHz的802.11n。5GHz的频带包括很多不重叠的通道,这会极大地减少通道再利用的过程中产生的问题,并改善网络的
4.4创新方案分析
第三代移动通信网络现在已经做的比较成熟,室外的无线信号覆盖基本达到要求,但是由于城市建设比较快,很多栋高楼被建起,人们在高楼中工作和生活的时间也比较长,对高楼内的无线信号覆盖要求比较高,但是高楼墙体的穿透损耗又过大,导致用户实际通话的地点(一般都在家中或者办公室)信号覆盖较差,或在某些窗口出现导频污染现象。原则上室内覆盖主要依靠室分系统,而人们的安全意识比较强,认为室分系统等通信设备会对人们的身体产生一定的伤害,不同意在室内建室分系统,从而严重影响了无线网络优化工作的进行,造成高楼内的无线信号覆盖很难达到满意的程度。
此时,仅仅依靠室分系统的调整或改造是无法满足无线信号覆盖的要求,因此在这种情况下使用室外天馈系统覆盖室内的方法,特别是用户窗边方案,这样做的优势是可以在用户实际通话的区域形成一个主导频信号。但是由于室外天馈系统覆盖范围比较难控制,因此在天馈的选型、选点以及参数设置上需要投入更多的时间和精力,在保证覆盖的同时,尽量减少天线的无线信号覆盖范围,减少对其它区域的无线信号覆盖造成干扰。
5、结语
弱覆盖问题的普通解决办法是新建基站,直放站,室分系统或者对通信设备进行调整或改造。我们运用创新方案,将无线信号通过窗户覆盖到室内,这样既避免了用户不让在自己家里建室分系统,又解决了高楼内的无线信号覆盖问题,保证了高楼内的通信质量,达到了理想的效果。
论文作者:梁伟顺
论文发表刊物:《基层建设》2015年24期供稿
论文发表时间:2016/3/18
标签:信号论文; 室内论文; 建筑物论文; 分系统论文; 接入点论文; 系统论文; 楼层论文; 《基层建设》2015年24期供稿论文;