關于高層樓宇無線網絡覆蓋解決方案的探討

向俊偲

武漢都市環保工程技術股份有限公司，湖北武漢，430071

關于高層樓宇無線網絡覆蓋解決方案的探討

向俊偲

武漢都市環保工程技術股份有限公司，湖北武漢，430071

隨著我國市場經濟的快速發展，人們的物質生活越來越豐富。高層建筑可以有效開發城市的上層空間，為城市發展提供空間基礎，而且我國高層建筑的高度不斷刷新世界紀錄，高層樓宇無線網絡覆蓋質量是衡量高層建筑整體質量的重要指標之一，高層樓宇無線網絡為人們滿足了居民的信息需求，但高層樓宇無線網絡的環境具有一定特殊性，導致我國高層樓宇無線網絡覆蓋質量較差，常見的問題包括語音質量下降等。目前，我國關于高層樓宇無線網絡的研究已經很多，但很多研究成果具有一定局限性，本文將深入研究高層樓宇無線網絡覆蓋中的問題，并提出可行的改進措施，為我國高層樓宇無線網絡覆蓋提供參考。

高層樓宇；無線網絡；覆蓋；解決措施

隨著信息技術時代的到來，移動網絡以及自媒體已經成為時代的主題曲，手機是人們的基礎通信工具，手機已經成為人們日常生活的必需品，而無線通信網絡則是移動通信終端的通訊基礎。無線網絡已經經歷了多個階段，包括模擬、數字蜂窩、第三代移動通信以及第四代移動通信，目前，全國的第四代移動通信用戶達到3.12億，無線上網、個人消費、手機電視等業務也快速推廣。我國最常用的無線網絡為第三代移動通信網絡，但隨著用戶以及高層樓宇的增加，無線環境的復雜性越來越高，導致無線網絡的質量受到越來越大的挑戰，居民小區用戶以及高層樓宇辦公區對無線網絡的投訴越來越多，通話質量問題以及上網速度問題已經成為客戶抱怨的主要原因。下面將詳細闡述室內分布系統關鍵技術，并探究高層樓宇無線網絡覆蓋中的問題與解決方案。

1 高層樓宇無線網絡關鍵技術

高層樓宇無線網絡的載體是無線電波，無線電波在室內傳播時的影響因素很多，這些影響因素對高層樓宇無線網絡的影響很大，常見的包括室內混凝土、天花板、地面等，這些物體都將電磁波的反射、折射以及散射等問題，不同高層樓宇的室內布置也存在較大的差異，對電磁波分布情況的影響十分復雜，目前，我國關于高層樓宇無線網絡的影響模型主要分為三種，包括室內小尺寸損耗模型、室內路徑損耗因子模型以及室內自由空間路徑損耗附加因子模型等，室內小尺寸損耗模型主要針對短距離、段時間內的快速衰落，室內路徑損耗因子模型具有很強的靈活性，且模型的實際測量值與模型的預測值之間的差距很小，一般不會超過4dB，室內自由空間路徑損耗附加因子模型將室內空間看作受限制的傳播路徑，因此模型具有較強的靈活性。

2 高層樓宇無線網絡覆蓋問題

2.1 窗口質量問題

高層樓宇無線網絡的窗口信號質量問題比較突出，一方面很多高層樓宇的辦公地點集中的窗口，另一方面人們習慣在窗口進行通話，因此高層樓宇的窗口質量問題十分突出。高層樓宇的窗口十分容易受到室外宏站信號的干擾，從而造成通話質量不高等問題，根據造成的干擾原理可以將高層樓宇窗口通信問題分為三種情況，一是室內信號較弱，直接導致手機脫網，占用了室外宏站信號，導致通話斷續、掉話、頻繁切換等情況；二是室內信號過強，但手機通信信號仍然受到室外信號的干擾，導致載干比較低，直接影響了通話的質量；三是室內外的信號都比較強，會導致窗口通話時手機切換聲音很強。高層樓宇的周邊環境十分復雜，宏站信號也十分不穩定，直接導致了室內外信號的干擾，導致各種信號質量問題。

2.2 電梯內弱問題

高層樓宇與一般的低層建筑具有較大的區別，一般的低層建筑會使用低速電梯，電梯的運行速度為1m/s至3m/s之間，而高速電梯的運行速度為10m/s，因此要求高速電梯的室內信號電平較強，且無線信號的重疊覆蓋距離較廣。目前，已經具備的電梯覆蓋方式包括了電梯廳覆蓋方式、電梯井覆蓋方式以及露電纜覆蓋方式。以上不同覆蓋方式均具備一定缺陷，電梯廳覆蓋方式由于各個樓層之間的天線不能對電梯的轎廂進行有效覆蓋，導致電梯內的信號屏蔽比較嚴重，電梯井覆蓋方式需要在電梯井內沒隔基層安裝一個天線，這種天線可以沿著電梯井進行有效傳播，但必須考慮電梯轎廂對信號的阻隔作用，因此這種覆蓋方式的施工比較復雜，露電纜覆蓋方式需要在電梯井道內垂直泄露電纜進行覆蓋，其工藝難度也很大。

2.3 布線系統器件

高層樓宇無線覆蓋必須具備一定的硬件基礎，如果需要覆蓋多個小區，則覆蓋距離越遠導致的饋線損耗越大，需要針對覆蓋區域引入有源設備，最大限度增強信號電平，常見的增益設備包括干線放大器、光纖直放站等，這些設備會造成系統底噪的抬升，另外也存在個別需要采用后光纖直放站后室內出現高掉話的情況，因此需要對機房的位置進行合理排布，保證走線與功率的分配，最大限度地避免有源設備，除此之外，需要對有源設備進行維護，防止設備對系統性能的影響。除此之外，還需要加強布線系統器件老化、室內裝修等造成的網絡質量下降。

2.4 其他問題

高層樓宇的信號覆蓋問題還包括了室內信號泄露、切換失敗掉話、基站故障問題以及頻率干擾問題等。室內信號泄露有兩種情況，一種是室內信號泄露到地面道路，直接導致信號被占用而掉話，另一種是是高層樓宇室內信號泄露到周邊的高架道路，造成了信號誤占等情況。

切換掉話的情況一般發生在室外進入室內時，由于室外宏站泄露的信號作為室內鄰區，就會導致室內領區掉話的情況，兩個室內站之間的信號也可能導致切換失??；基站故障問題會影響高層樓宇的覆蓋質量，例如某個載頻或者路由器出現故障，將導致室內的信號分配失敗；信號干擾也會導致高層樓宇的信號覆蓋問題。

3 高層樓宇無線網絡覆蓋保障措施

3.1 高層樓宇窗口優化

高層樓宇的窗口問題主要包括了通話質量問題以及信號切換問題，根據造成問題的機理可以有以下三種解決方案：（1）通過掃頻模式為高層樓宇室內信號選擇干凈的頻點，在必要時刻可以將高層樓宇室內的EGSM頻點作為主要頻段，這種優化方案的優點在于操作簡單，且執行的周期較短，但對室外信號的抗干擾能力較差；（2）控制室外宏站覆蓋面積，增大宏站信號的下傾角，這種方法的效果十分有限，且操作的難度很大，需要對下傾角進行準確調整；（3）增加高層樓宇室內天線，還可以替用板狀天線等，這種優化方案可以有效提高信號的質量，但施工操作的難度也較大。

3.2 高層樓宇電梯覆蓋優化

高層樓宇電梯覆蓋優化的方案總共有三種：（1）如果高層樓宇內出現電梯內的信號強度弱的情況，則可以對電梯的覆蓋進行整改，替代使用電梯井的覆蓋方式，從根本上解決信號強度問題；（2）如果高層樓宇的電梯信號切換不及時，則可以增加小區內的覆蓋距離，但高層樓宇的高速電梯運行速度很快，因此必須嚴格控制小區信號覆蓋的距離，此方案的實施難度較大；（3）針對電梯信號切換問題，可以及時調整電梯的切換點。

3.3 高層樓宇室內信號泄露優化

高層樓宇的室內信號泄露優化方案主要包括三種：（1）可以臨時降低高層樓宇室內小區的發射功率，這種方案的操作難度較小，且獲得的效果十分明顯，但可能造成室內其他區域的信號減弱；（2）設置室外信號對室內信號的速度敏感切換，對信號切換重選懲罰電平，這種優化方案十分簡單，還可以避免室外信號與室內信號的切換問題，但并未對室內信號切換做修正；（3）除了以上兩種優化方案外，可以通過整改室內布線，從根本上解決室內信號泄露的問題。

3.4 其他優化方案

高層樓宇的其他覆蓋解決方案包括了進出室內站切換優化以及室內弱覆蓋優化等。室內站切換優化主要有兩種優化思路，一種是通過現場測試確定室外的主覆蓋宏站小區，從而確定鄰區關系，二是實時監測周邊小區的頻率規劃，避免相鄰室內站出現同頻通BSIC的現象。室內弱覆蓋優化主要通過加裝室內天線進行調解，保證發射的功率可以覆蓋室內，除此之外，可以將室內覆蓋入網后，業主裝修會對信號造成干擾，因此管理人員需要與業主協商，保證室內信號強度。

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向俊偲/1982年生/男/湖北武漢人/本科/工程師/研究方向為計算機