無線基站信號覆蓋問題分析與解決方案

王崇青

?

無線基站信號覆蓋問題分析與解決方案

王崇青

中國電信股份有限公司上海嘉定電信局，上海 201800

隨著移動通信技術的不斷發展以及人們的生活水平的提高，基本人手一部手機，所以無線基站信號必須無處不在才能滿足用戶需求。怎樣解決無線基站信號覆蓋問題是通信運營商需要研究的問題之一。這也是增加用戶量，提高口碑和利潤的方法。首先對無線基站信號覆蓋差的問題進行分析，其次提出相應的解決辦法，為今后運營商解決無線基站信號覆蓋問題提供理論指導。

無線基站；解決方案；信號覆蓋；移動通信技術

引言

我國的無線通信網絡建成的基站成千上萬，而且基站數量逐年遞增。基站信號基本上無處不在，沒有什么盲區。各大房地產開發商努力建造樓盤且越建越高，造成無線網絡信號被高樓擋住，信號傳輸環境特別復雜且信號衰減嚴重。這些年移動用戶的投訴電話不斷增多，其中大部分投訴手機信號弱的問題。經過研究分析，這些投訴電話信號弱的用戶基本上來自人員密集、地下區域、高層小區等。從這個問題出發，本文對無線基站信號覆蓋問題進行了分析，并提出了解決方案。

1 無線通信網絡的結構和功能

我國無線通信網絡開展得比較晚，主要的無線通信方式有兩種，分別是衛星通信和微波通信。微波通信的優點很多，主要是經濟性、周期性、適應性以及擴展性，但是傳播的距離很短，大概只有幾十千米，所以微波只能做中繼站使用。衛星通信作用巨大，它覆蓋范圍廣、通信量大，具有很大的實用價值。這些通信網絡基本上可以概括為：基站子系統以及網絡子系統。基站子系統就是本文要研究的重點，它與無線網絡密切相關。它通過空中接口與手機上的通信模塊相連接。通信模塊負責發射和接收無線信號以及管理無線資源。基站子系統不是獨立存在的。基站子系統由兩部分組成，分別是基站和基站控制器。基站控制器負責對基站上的信號資源和參數進行管理，而基站則負責發送和接收無線信號，直接與無線通信設備連接，以此完成通信設備的收發功能。

通過對無線通信網絡的結構和功能進行分析，影響用戶無線通信覆蓋問題的關鍵是在基站的收發信號范圍以及信號強度方面，所以問題就聚焦在解決基站系統上。

2 基站系統的介紹

在無線通信網絡中，按照不同使用場景可以將基站大體分為宏基站、微蜂窩、直放站、射頻拉遠以及室內分布系統等[1]。從狹義上講可以將基站分三部分，分別為基帶處理單元、射頻處理單元以及射頻拉遠單元。接下來一一介紹它們的作用。

宏基站的特點簡單而言就是信號強、覆蓋范圍廣、服務的用戶數量多、可靠性高，設備運行時需要獨立的機房，這樣維護起來更加方便。這類基站的典型代表是獨桿塔和鐵塔基站，主要應用范圍是需要覆蓋較為廣闊或/且話務量大的地區，例如市區或者郊區。

微蜂窩是相對于宏蜂窩而言的，顧名思義就是很小，不僅體積小，而且覆蓋范圍、用戶量以及所需機房體積都很小，設備安裝簡單快捷，主要的應用范圍是在城市一些盲區和室內信號比較差的地方。

室內分布系統是室內無線通信布置的覆蓋方式。為了提高室內覆蓋信號的性能，增強信號，室內分布系統主要應用在高層建筑、寫字樓以及信號難以到達的寫字樓、地下室等。

直放站是一種放大信號的設備。它的功能類似于中繼器，對信號進行放大轉發。它的主要應用范圍是用戶密集度比較小，且無線信號差的區域。

射頻拉遠單元有光纖、饋線及遠端射頻。用光纖連接基站和射頻單元，由于光纖損耗比較小，所以最好用光纖進行連接，主要應用在地鐵、隧道等不容易安裝龐大的基站處。基站處理單元完成的是編碼基帶信號、調制解調等一系列操作。射頻處理單元主要完成基帶信號的數模/模數轉換。調制解調等一系列處理最終由天線饋線將信號發送出去。

3 無線基站信號覆蓋差的原因分析

短短數十年的移動通信網絡的發展，每年國內增加建設的基站成百上千。按照常理來說，我們手機上的信號只可能會越來越好，但是事實情況并非如此。統計結果表明，有關移動通信信號服務質量的投訴逐年增多，這是很不正常的情況。人們經常出入地下停車場、高樓大廈內部等場所，在用手機打電話時經常出現信號質量很差的情況。接下來分析出現這種情況的原因。

3.1 基站設備和天饋系統故障

基站設備老化及天線破損，導致基站傳輸信號時，誤碼率增加。基站的射頻單元出現松動也會導致基站無線覆蓋效果變差。除此之外，基站方位角以及向下傾斜角不等等眾多問題也會導致基站發射的無線信號差[2]。

3.2 基站天線信號存在盲區和弱區

隨著城市化水平的加快，高樓大廈不斷涌現。由于大城市土地資源稀缺，一些開發商只有通過將建筑物向空中發展才能獲得收益。這么多高樓的出現勢必會阻擋無線基站信號傳輸，甚至收不到信號。除此之外，現在的建筑物基本是鋼筋混凝土結構的。這種結構使基站的信號衰減更為嚴重，因此人們住在這種大廈里面接收不到來自基站的信號，不能用手機正常地通信，特別是低樓層容易出現通信的弱區。最后，高層建筑物還容易導致基站天線信號存在盲區。

4 無線基站信號覆蓋差的解決方案

因地制宜建設基站，減少盲區，改善信號質量。接下來將根據不同的場所制訂相應的措施來解決無線基站網絡覆蓋問題，主要列舉了七種不同的場所。首先是解決大型商業辦公樓的信號。眾所周知，這種場所人員較多，平時話務量也多，運營商收益肯定也多，所以需要格外注意。我們可以建設宏基站和室內分布系統來增強網絡信號。宏基站網絡覆蓋量比較大，可靠性高、承載能力強。這種組合方式可以很好地解決大型商業辦公樓信號差的問題。另外，還可以采用直放站和室內分布式系統組合方式來解決無線基戰覆蓋差的問題。這種組合的優點是能很快解決問題，不用獨立機房以及節省資源。

大型住宅小區和高層住宅建筑物上可以采用室外微蜂窩和室外光纖分布組合方式進行。這種方式的優點是覆蓋范圍廣、靈活，能很快解決問題。在話務密集區域內可以采用宏蜂窩和室內光纖分布的方式，其優點是能承載較多的用戶。在郊區、鄉鎮等地區，由于人口密集度小，話務量自然就少，可以采用宏基站和提高天線掛高的組合方式，提高覆蓋區域。如果有盲區，則可以加放鐵塔。在地鐵、隧道以及電梯井，可以采用射頻拉遠單元方式解決無線基站信號覆蓋問題。這種解決方式快捷，而且能滿足要求。

5 結語

隨著社會的發展，手機幾乎人手一部，但是隨著城市化水平的加快，許多人卻發現移動設備的信號越來越差，運營商接到的投訴也越來越多，盡管每年都新增不少的基站但還是如此。出現這種情況的原因可以概括為以下兩點：首先，由于建筑物太高太厚，建筑物外面的基站信號很難穿進建筑物內，而建筑物內并沒有增加基站，因此導致信號變差；其次，由于基站長年累月無休止的工作導致設備損壞，因此需要定期檢查、更換。無線基站信號覆蓋問題是運營商需要解決的問題，也是一個與時俱進的難題。

[1]黃巍. 大中型園區無線網絡信號覆蓋與接入安全解決途徑[J]. 電子制作，2015（11）：168.

[2]王浩，陳浩武. 大橋無線信號覆蓋創新方案研究[J].數字技術與應用，2015（11）：26，28.

Wireless Base Station Signal Coverage Problem Analysis and Solution

Wang Chongqing

China Telecom Corporation Limited Shanghai Jiading Telecom Bureau, Shanghai 201800

With the continuous development of mobile communication technology and the improvement of people’s living standards, almost everyone has a mobile phone, so wireless base station signals must be everywhere in order to meet the needs of users. How to solve the problem of signal coverage of wireless base stations is one of the problems that communication operators have to solve. This is also a way to increase the amount of users to improve word of mouth and profits. Firstly, the paper analyzes the problem of poor signal coverage of wireless base stations, and then proposes corresponding solutions to provide theoretical guidance for operators to solve the problem of signal coverage of wireless base stations in the future.

wireless base station; solution; signal coverage; mobile communication technology

TN929.5

A