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摘要：随着我国经济的飞速发展以及社会主义现代化建设的逐步完善，智能小区是居民居住地的新型模式，它是指结合移动通信网络，在小区中覆盖智能化通信的一种优化工程。它强调小区布局的统一规划和操作实施，有助于居住者更好的利用互联网进行工作、聊天和娱乐，信号的覆盖也更加良好，给出了智能小区移动通信网络覆盖优化的方法,并强调在规划、实的过程中室内外分布系统要统一规划设计与优化,本文就结合我国智能小区建设的现状，简单阐述一下如何科学利用移动通信网络进行覆盖，优化技术手段，实现号的全面覆盖，使智能小区移动通信的室内外信号强度平衡、覆盖效果良好,通信达到最佳状态，从而为居民生活提供便利。
关键词：移动通信；智能小区；网络覆盖；优化技术；
前言：智能小区是我国技术、现代化建设逐步发展出现的建筑环境，它在国民经济发展中占有相当巨大的比重。智能小区区别于一般小区的最重要的特征，就是智能化，是现代化信息技术的应用，传统的小区居住环境由于装修影响和钢筋混凝土结构的架构，使得无线信号传输效率不强，受到较多干扰，移动用户正常通信都成为了问题。下面我们就结合我国智能小区的建设情况，根据实际谈谈网络覆盖优化技术能够得到科学利用的有效措施。
1.智能小区的网络覆盖状况
在智能小区及其室内环境下,电磁波在自由空间传播的损耗随着距离和频率的增大而显著增大。由于受多径衰落及建筑材料屏蔽的影响,基站对周边小区内的覆盖通常存在以下状况:
1.1.1建筑物低层区
低层区域内极易产生较多的阴影区和盲区,造成信号衰减特别严重,用户通话时断时续、话音不清。一层、电梯、地下车库和地下室等区域信号衰落更大,基本上为覆盖盲区,用户不能正常通话,甚至难以接入。由于该区域涉及区域广,用户数量多,一般采取增加基站其中包括宏峰窝和微蜂窝基站及室内外分布系统等措施加以解决。
1.1.2建筑物中层区
中层区域较少受到屏蔽影响,可收到周围多个基站的信号,但这些信号严重重叠,同频、邻频干扰严重,用户通话时会不停地在几个小区间切换,“乒乓效应”严重,一般可引入室内分布系统加以解决,但要避免产生对室外分布系统的干扰。
1.1.3建筑物高层区
高层区域信号太多、太杂,电磁环境恶化,区域内存在外界很强的信号覆盖,用户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”,形成通话盲区。该状况下要对周围基站天线的俯仰角和方位角进行适当调整同时引入室内分布系统。
1.1.4居民环保意识增强
基站建设难度增大。由于人们对电磁辐射越来越关注,在小区内找到合适的站址很困难。传统基站因外观简陋,容易受到居民或业主的抵制。针对小区环境可以采用赋形天线和美化天线加以解决,使它们很好地与小区环境协调一致。
2.智能小区移动通信网络覆盖优化方案
针对智能小区移动通信存在低覆盖、低场强、低接通率、低质量和高掉话率等网络问题,为了充分发挥网络资源,提高现有资源的利用率,解决智能小区移动网络覆盖优化问题刻不容缓。主要从两个方面加以解决,一个是智能小区室外分布系统,另一个是智能小区室内分布系统。
2.1 智能小区室外分布系统
由于现在的智能小区形式多种多样,有高层小区、密集型小区、别墅群等,小区的布局方式也是各有特色,没有统一的方案,因此在智能小区中移动网络覆盖与优化中也没有统一的方案。但是在规划实施中以下几个因素是要重点考虑的:信号源接入方式、信号传输方式、天线选择、系统噪声和隔离度、电磁环境卫生要求和工程可实施性等。智能小区内移动通信室外分布系统中主要有以下几种方式:基站优化调整、增加基站、安装直放站和室外光电分布等。
2.1.1 基站优化调整
基站优化调整就是对现有基站进行优化参数和工程参数调整。BSC数据库中有许多与优化相关的控制参数可以适当调整,如载频功率等级、允许接入的最小接收电平(RXLEVACCMIN)、RACH最小接入电平、切换和功控相关参数等。但在常规情况下,优化参数的调整对广域覆盖这类问题帮助不大,因为这种区域信号强度较弱。虽然像GSM网中的无线链路失效计数器、SACCH复帧数、T200定时器等参数的调整会对指标进行提升,但对用户而言并没有实质的改善。天线工程参数的调整包括挂高、方向角和下倾角等方面,对较近距离的广域覆盖会起到一定的作用。
2.1.2 增加基站
增加基站包括增加宏蜂窝基站和微蜂窝基站。宏蜂窝基站建设是最传统的覆盖解决方式,优点是覆盖面积广、效果好、容量扩展性强、便于维护,缺点是站址难以确定,工程期长,投资大。微蜂窝基站发射功率小,信号的覆盖半径为30～300m,信号传播及覆盖主要沿着视线范围进行,主要目的是在小范围内提供大话务量,在用户密度大、话务相对集中的“热点”地区提供足够的信道数,解决容量问题。另一个目的是用于盲区覆盖(如室内),或加上放大器在边远地区解决覆盖问题。
2.1.3 安装直放站
直放站通过在目标区域放大基站上下行链路的信号强度来有效增加基站的覆盖面积,用于延伸基站覆盖范围,加强小区覆盖,填补盲区,提高网络的接通率和通话质量。直放站的优点是投资成本较低、工程实施简单、建设周期短;缺点是覆盖范围较小,不能增加系统容量。引入直放站后会给基站增加3dB以上的噪声,使原基站工作环境恶化,覆盖半径减少。如果直放站自激或直放站附近有干扰源,将对原网造成严重影响。
2.1.4 室外光电分布
室外光电分布采用微蜂窝作信号源,由直放站、射频电缆、光缆、耦合器、功分器、室外天线等设备组成系统,可以比较全面地解决小区室外覆盖问题,并与室内分布覆盖一并进行,整体解决小区的覆盖问题。该方式线路传输损耗小,信号覆盖效果好,干扰小。最好和小区前期建设同步进行,在小区配套施工时就进行方案制订、管线预埋、光纤路由确定等工作,缺点是工程实施比较复杂、建设周期长、设备投资大、物业协调困难等。选择天线型号时应重点考虑其增益、水平和垂直波束宽度等指标。
2.2 智能小区室内分布系统
室内分布系统通过一定的方法将基站信号引入室内,再利用信号分布系统将这些信号均匀分布在室内。它能够完善网络覆盖,改善网络质量,扩充网络容量,解决信号干扰等问题,同时增加移动运营商的收入,提高市场竞争能力。室内分布系统一般由信号源和信号分布系统两部分组成。信号源可以是基站(宏蜂窝或微蜂窝)或直放站(无线同频、无线移频或光纤直放站)。信号源之后的部分属于信号分布系统,对于多系统共用的情况一般指合路器之后的部分。信号分布系统中用到的布线材料主要有同轴电缆、光纤和泄漏电缆。根据其在传输的过程中是否需要外接电源可组合为有源电分布、无源电分布、光电分布及泄漏电缆分布等。各种信号分布系统的优缺点如表1所示。
2.3 智能小区室内外分布系统协同优化
智能小区移动通信网络优化覆盖设计中,室内外分布系统不是各自独立的,而是要实施室内外协同覆盖优化策略。室内信号泄漏容易造成对室外信号的干扰,导致室外用户选用室内信号,切换增多,从而增加室外的掉话率,在规划设计室内外分布系统后,还要做好室内外的协同优化,以及信号强度的平衡。对于这种情况,可以通过调整室内信号发射功率、优化切换参数等手段优化和控制室内外信号。
对于智能小区中的高层建筑,在进行室内分布系统设计时,如果工程条件许可,可以在室内靠窗位置安装定向天线,从窗边向室内进行覆盖,借助窗边墙体遮挡和定向天线后瓣抑制作用,有效防止室内信号外泄对室外小区造成干扰,还可以采取小功率、多天线的覆盖方式。在室外分布系统设计时,可以采用高前后比的定向天线从室外向室内高层进行覆盖,充分利用小区内建筑物墙体和定向天线的高前后比,防止信号外泄。
结束语：智能小区移动通信网络覆盖优化没有统一的解决方案,要根据每个智能小区的地理位置、环境,小区内楼群的分布情况,楼层的高度,小区周围基站分布情况及其无线信号状况,进行全面综合考虑,以确定合理的解决方案,并且在规划实施之前要与小区业主充分沟通。但不论采取何种方案,其基本原则是一致的,即提高智能小区内移动通信的网络覆盖、网络容量和网络质量。在对智能小区移动通信网络优化覆盖时,不要把室内分布系统和室外分布系统割裂开,要将室内外分布系统进行协同优化。
参考文献
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3.李学东,建筑工程学院新校区移动通信方案[J].山东建筑工程学院学报,2004,19(2):24-27.
论文作者:黄伟文
论文发表刊物:《基层建设》2016年36期
论文发表时间:2017/3/28
标签：基站论文; 小区论文; 信号论文; 智能论文; 系统论文; 室内论文; 室外论文; 《基层建设》2016年36期论文;