芻議移動通信網(wǎng)絡(luò)信號樓宇高層覆蓋技術(shù)

于祥渠

【摘要】 近些年來，城市化進(jìn)程的加快與土地資源的緊張使得城市建筑物的高度隨之增加，目前的移動通信網(wǎng)絡(luò)信號在解決建筑物及道路的阻礙方面已經(jīng)取得了不錯(cuò)的成效，但是樓宇高層的網(wǎng)絡(luò)信號覆蓋仍然較差，而4G高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)對于網(wǎng)絡(luò)信號的要求又比較高。針對這種情況本文就移動通信網(wǎng)絡(luò)信號樓宇高層覆蓋技術(shù)進(jìn)行了研究和分析，以期可以為我國的通信行業(yè)發(fā)展提供一些有益的借鑒。

【關(guān)鍵詞】 移動通信 網(wǎng)絡(luò)信號 樓宇高層 覆蓋技術(shù)

一、樓宇高層移動網(wǎng)絡(luò)覆蓋概述

移動通信網(wǎng)絡(luò)信號覆蓋優(yōu)化的主要目的就是解決建筑高層用戶通話質(zhì)量差、網(wǎng)絡(luò)信號弱覆蓋雜亂，頻繁切換等問題，切實(shí)有效地提高移動通信用戶的使用體驗(yàn)，目前主流的高層建筑移動網(wǎng)絡(luò)覆蓋技術(shù)包括分布系統(tǒng)、直放站結(jié)合以及改造基站子系統(tǒng)等等。與普通建筑的移動通信網(wǎng)絡(luò)信號覆蓋相比高層建筑覆蓋技術(shù)難度系數(shù)更大，通信質(zhì)量問題出現(xiàn)的幾率也更高。目前城市中的高層樓宇普遍采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，移動通信的TD-LTE無線高頻信號在這種厚度較大的鋼混樓板中衰減較大，如果采用傳統(tǒng)的基站外圍覆蓋技術(shù)，將直接導(dǎo)致高層建筑內(nèi)部的電梯、通道以及地下室等區(qū)域成為信號盲區(qū)，樓宇外部基站的移動網(wǎng)絡(luò)信號根本無法覆蓋到。

二、樓宇高層移動網(wǎng)絡(luò)信號覆蓋方案

2.1室內(nèi)覆蓋方案

信號源以及信號分布系統(tǒng)是建筑高層網(wǎng)絡(luò)信號覆蓋系統(tǒng)的主要組成部分，由于樓宇高層自身建筑性質(zhì)以及對移動網(wǎng)絡(luò)信號要求的特殊性一般采用直放站或者是微蜂窩作為高層覆蓋系統(tǒng)的信號源，微蜂窩的成本較高但是網(wǎng)絡(luò)容量更大，通信質(zhì)量更高，適用于大范圍的高層建筑的網(wǎng)絡(luò)信號覆蓋，直放站則用于小范圍的樓宇高層網(wǎng)絡(luò)信號覆蓋或者是室內(nèi)覆蓋盲區(qū)的信號引入。移動通信的高層網(wǎng)絡(luò)信號覆蓋廣泛應(yīng)用的室內(nèi)分布系統(tǒng)主要有有源分布系統(tǒng)、無源天饋分布系統(tǒng)、泄漏電纜分布系統(tǒng)以及光纖分布系統(tǒng)四種。不同的分布系統(tǒng)以及建筑具體狀況對于天線的要求也會存在差別，單根天線、全向天線、并線雙付天線等都有所應(yīng)用。

2.2 室外覆蓋方案

樓宇高層通過分布系統(tǒng)方案可以有效提高信號覆蓋的成效以及用戶的通信質(zhì)量，但是室內(nèi)分布系統(tǒng)的成本較高針對一些高層住宅區(qū)的局部信號弱的情況如果采用分布系統(tǒng)則會造成資源的浪費(fèi)，這是便可以與室外覆蓋方案配合使用。室外信號基站的設(shè)置對于高層樓宇的室外信號覆蓋優(yōu)化來說至關(guān)重要，主要方式就是室外架設(shè)重發(fā)特形天線，從而使得外部的無線網(wǎng)絡(luò)信號可以穿過墻體實(shí)現(xiàn)房屋內(nèi)部的信號覆蓋，在室外覆蓋方案中天線類型的選擇是極其重要的部分，需要綜合考慮基站分布情況、建筑結(jié)構(gòu)以及移動網(wǎng)絡(luò)信號要求等多種要素。

三、移動網(wǎng)絡(luò)信號高層覆蓋系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、信號覆蓋測試。信號優(yōu)化覆蓋方案必須要有針對性其成效才有保證，因而在確立好高層覆蓋模型之后首先需要進(jìn)行信號覆蓋的測試，確定出當(dāng)前高層信號覆蓋存在的問題。一般來說室內(nèi)分布系統(tǒng)一般是采用微蜂窩作為信號源因而需要確定不同頻段的信號，為了使信號源發(fā)射頻率以及室內(nèi)天線頻率設(shè)置更加準(zhǔn)確相關(guān)技術(shù)人員需要到不同的樓層進(jìn)行信號的測試和收集，并根據(jù)各個(gè)樓層的強(qiáng)信電平計(jì)算出最小電平，從而使得設(shè)計(jì)中微蜂窩的載干比更加準(zhǔn)確，提高設(shè)計(jì)的合理性。

2、路徑損耗測試。泄漏電纜以及光纖分布系統(tǒng)都會產(chǎn)生一定的路徑損耗，尤其是泄漏電纜。高層建筑構(gòu)造、墻體材質(zhì)以及內(nèi)部的擺設(shè)等都會使得網(wǎng)絡(luò)信號在傳輸?shù)倪^程中產(chǎn)生一定的損耗，路徑損耗測試方式議案是利用移動終端在高層建筑的各個(gè)點(diǎn)測試發(fā)射機(jī)信號的電平，并通過計(jì)算得出發(fā)射機(jī)的有效輻射功率，用EIRP來表示。

3、下行功率計(jì)算。通過下行功率的預(yù)算可以確定出信號源的信號強(qiáng)度，從而指導(dǎo)天線的鋪設(shè)設(shè)計(jì)。在進(jìn)行上下行功率計(jì)算式需要將移動網(wǎng)絡(luò)信號傳輸過程中在各個(gè)階段所產(chǎn)生的損耗都需要計(jì)算在內(nèi)，因此在實(shí)際測試過程中各器件的損耗都要涉及到，計(jì)算時(shí)發(fā)射機(jī)的有效輻射功率就等于基站發(fā)射功率與天線增益之和減去在各個(gè)器件處產(chǎn)生的損耗，包括耦合器損耗、饋線損耗以及功分器損耗等等。

4、系統(tǒng)設(shè)計(jì)。進(jìn)行高層移動網(wǎng)絡(luò)信號覆蓋系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要環(huán)節(jié)包括功率計(jì)算、系統(tǒng)連接圖確定、問題闡述以及解決措施等等，為了確保信號源以及天線末端的信號損耗不至于過高，保證建筑內(nèi)部的信號天平必須要進(jìn)行對信號覆蓋情況、路徑損耗以及上下行功率等進(jìn)行測試和計(jì)算，并根據(jù)計(jì)算的結(jié)果選擇恰當(dāng)?shù)木€纜，包括光纖以及同軸電纜。

四、結(jié)束語

綜上所述，樓宇高層移動網(wǎng)絡(luò)覆蓋技術(shù)較為復(fù)雜，且信號容易受到環(huán)境等多方面因素的影響，為此必須要通過技術(shù)的革新加設(shè)方案的完善等優(yōu)化移動通信網(wǎng)絡(luò)信號樓宇高層覆蓋，從而促進(jìn)我國通信行業(yè)的進(jìn)步和發(fā)展。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]劉軍. 高層樓宇室外站解決室內(nèi)覆蓋問題的研究[J]. 電子世界，2016（04）

[2]鄭玉波. 住宅小區(qū)的TD-LTE網(wǎng)絡(luò)深度覆蓋策略分析[J]. 電信技術(shù)，2015（05）