公誠管理咨詢有限公司第八分公司 廣東肇慶 526060

摘要：隨著移動通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的日漸壯大和用戶的日益增多，移動通信網(wǎng)絡(luò)也面臨嚴峻的挑戰(zhàn)。人們在享受室外的移動通信服務(wù)的同時，也希望能享受到優(yōu)質(zhì)高效的室內(nèi)移動通信業(yè)務(wù)。合理地使用直放站設(shè)備可以起到擴展基站覆蓋范圍，吸收話務(wù)，提高網(wǎng)絡(luò)資源利用率的作用。在工程實踐中需要根據(jù)直放站的特性，避免或減小直放站對網(wǎng)絡(luò)造成的負面影響。這就對移動通信企業(yè)的服務(wù)和其系統(tǒng)的性能提出了更高的要求。

關(guān)鍵詞：移動通信；室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)覆蓋；直放站

1.移動通信網(wǎng)絡(luò)室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的概述

1.1室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)

室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)主要是用于改善建筑內(nèi)部無線網(wǎng)絡(luò)通信環(huán)境的一種網(wǎng)絡(luò)覆蓋系統(tǒng)，該系統(tǒng)將多個室內(nèi)天線以特定的方式進行部署和組合，使得基站信號在室內(nèi)實現(xiàn)均勻延伸，保證室內(nèi)環(huán)境內(nèi)的無線網(wǎng)絡(luò)得到有效覆蓋。

1.2室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境

室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)主要被部署在高層建筑中，其在應(yīng)用時可根據(jù)室內(nèi)環(huán)境的空間區(qū)域不同分為低層、中層以及高層等幾部分。

由基站發(fā)射的信號若希望覆蓋到高層建筑的低層室內(nèi)范圍需要經(jīng)過多種障礙物的阻擋和反射，信號到達室內(nèi)環(huán)境時會出現(xiàn)較大幅度的衰落或損耗，在高層建筑較為密集的區(qū)域和建筑的地下區(qū)域，無線信號甚至無法到達。

基站信號在對建筑中層進行覆蓋時則容易出現(xiàn)多基站覆蓋的情況，不同基站信號相互疊加會使得信號之間出現(xiàn)相互干擾，用戶處于多基站重疊區(qū)域也會出現(xiàn)頻繁的網(wǎng)絡(luò)切換，這些現(xiàn)象都會降低用戶的通話質(zhì)量。

建筑的高層區(qū)域雖然可以避免盲區(qū)的出現(xiàn)，但是其空間位置決定了該區(qū)域內(nèi)的同頻、鄰頻干擾較為嚴重，無線環(huán)境較為惡劣，容易出現(xiàn)孤島效應(yīng)，導致用戶無法使用無線網(wǎng)絡(luò)。無線信號穿過建筑進入室內(nèi)環(huán)境時也會出現(xiàn)衰落，衰落可達10dB到25dB。而某些用戶較為集中的區(qū)域如超市、商場等還具有用戶數(shù)量大，通話頻率高，基站承載有限等情況。

1.3室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的建設(shè)與優(yōu)化

首先是合理預(yù)測室內(nèi)環(huán)境話務(wù)量和信號傳播模型，保證系統(tǒng)規(guī)劃和建設(shè)的合理性，避免資源浪費或覆蓋效果不理想等情況的出現(xiàn)。然后根據(jù)上述預(yù)測結(jié)果選取信源。主要分析覆蓋過小導致信號盲區(qū)問題，解決信號盲區(qū)的方法很多，室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)進行網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化可以從以下幾方面著手。

1.3.1微蜂窩。與傳統(tǒng)的宏蜂窩相比，微蜂窩的主要特點是：1）天線一般安裝在屋頂上，受周圍建筑物環(huán)境的影響大；2）覆蓋范圍小，一般為l00m-1km；3）傳輸功率低，一般為10mw-100mw。由于這些特點，微蜂窩不可能用來作為網(wǎng)絡(luò)覆蓋的基本手段，但其體積小，安裝方便、靈活，因此它可以作為宏蜂窩的一種補充和延伸。

1.3.2直放站。由于無線傳播環(huán)境的復雜性、覆蓋地形多樣性、基站位置及覆蓋范圍的有限性，在蜂窩移動通信系統(tǒng)中有時需要用直放站來補充或擴展基站覆蓋。它實際上是一個雙工放大器，接收基站下行信號及移動臺上行信號，放大后分別轉(zhuǎn)給移動臺和基站。其特點是：1）天線一般置于屋頂，信號強度受周圍環(huán)境影響大；2）覆蓋范圍有限，一般為100m-1km；3）只能順著接收BTS信號方向正向覆蓋，不可逆向覆蓋，因此覆蓋角度≤180度，這一點與微蜂窩有差別；4）直放站不能用于提高容量，只是占用施主BTS的信道資源，這一點也與微蜂窩不同。

1.3.3塔頂放大器。塔頂放大器就是放置在基站收發(fā)信機與天線之間的雙工放大器，它通過低噪聲放大器將接收信號電平放大，從而減少BTS和天線間饋線損耗，提高接收基站靈敏度，增加上行鏈路信號的傳播距離或提高發(fā)射機發(fā)射功率，最終提高覆蓋范圍，微蜂窩與直放站相比，提高網(wǎng)絡(luò)覆蓋的程度更為有限。

2.直放站在移動通信系統(tǒng)中的應(yīng)用

2.1直放站概述

直放站是同頻放大裝置，是無線電發(fā)射中轉(zhuǎn)設(shè)備在傳輸中播放的無線通信信號增強器。鏈接處理放大相同的工作，通過上行鏈路發(fā)送到相應(yīng)的基站的覆蓋區(qū)域內(nèi)的移動臺的上行鏈路信號，以實現(xiàn)基站和移動臺的信號傳輸。在下行鏈路中，從施主天線現(xiàn)有覆蓋區(qū)域中，通過一個帶通濾波器的帶外信號的良好的隔離拾取信號的中繼器，濾波后的信號被功率放大器放大，再次被發(fā)送到覆蓋區(qū)域。

2.2直放站的主要用途

（1）盲區(qū)覆蓋。直放站作為基站覆蓋的延伸，將基站信號接收放大后傳送到更大范圍的區(qū)域，為原信號覆蓋不佳的地區(qū)提供服務(wù)。這也是目前直放站最普遍的應(yīng)用方式，多用于為對話務(wù)的需求不高的邊緣鄉(xiāng)鎮(zhèn)、交通干線、室外特殊地形和旅游景點提供覆蓋。

（2）室內(nèi)覆蓋。在一些深層的建筑物（如商場、寫字樓）或陰影地區(qū)（如隧道、地下室等）設(shè)置直放站也可以收到很好的效果。

（3）話務(wù)平衡。利用直放站的延伸特點將空閑基站的服務(wù)引入繁忙基站的覆蓋區(qū)域之內(nèi)，可以起到疏導的作用，幫助整個系統(tǒng)進一步實現(xiàn)話務(wù)平衡。

（4）網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化。由于各種原因，在某些服務(wù)區(qū)之間的局部區(qū)域尚存在信號微弱的情況，由于區(qū)域面積較小或無高話務(wù)的需求，所以再建設(shè)基站并不合適，可以利用直放站來改善該區(qū)域的信號狀況。

目前常用的直放站可以分為無線直放站、光纖直放站以及直放站等三類。

2.3移動通信直放站的應(yīng)用和對網(wǎng)絡(luò)的影響

直放站可以擴大服務(wù)范圍，消除覆蓋盲區(qū)，如一些山谷地區(qū)的覆蓋；在公路、郊區(qū)增強覆蓋效率，還可以解決一些地下商場、停車場等信號弱的盲區(qū)。再將空閑的信號引到繁忙基站的覆蓋區(qū)，從而實現(xiàn)疏忙。

2.3.1網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化

由于多種原因，在某些服務(wù)區(qū)之間的局部區(qū)域仍然存在信號微弱的情況，但由于區(qū)域面積較小或者是無高話務(wù)的需求，所以不適合建設(shè)基站，但可利用直放站改善該區(qū)域的信號狀況。

2.3.2山區(qū)的覆蓋

在山中常會遇到以下情況：在山區(qū)經(jīng)常會碰到這樣的情況，覆蓋目標位于山谷中，距離基站直線距離非常近，但由于被山脈阻擋，信號無法到達。這時，可沿山谷走勢，在拐點處選擇合適的位置安裝一直放站。由于直放站接收信號的方向和發(fā)射信號的方向成一定的角度，相當于基站信號在直放站處轉(zhuǎn)了一個彎。直放站的施主天線和服務(wù)天線分別放在山體的兩側(cè)，利用山體形成天然的屏障，直放站的性能可以得到充分發(fā)揮。

2.3.3公路、郊區(qū)和農(nóng)村的覆蓋

隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，公路和高速公路的建設(shè)將逐步增加，覆蓋的道路進入一個非常困難的問題。直放站有效地節(jié)約資源，得到了廣泛的應(yīng)用，在這些地方，通過宏基站帶直直放站的方式在很大程度上節(jié)約了成本。在郊區(qū)或農(nóng)村地區(qū)，主要解決覆蓋問題，在鋪設(shè)光纖的地區(qū)最好采用大功率光纖直放站擴大信號覆蓋范圍。但在可以接收基站信號的區(qū)域，通過使用無線直放站的解決方案來解決信號的覆蓋范圍問題，可以使用被轉(zhuǎn)移直放站的距離來增加信號的覆蓋范圍。

2.3.4城市密集的地區(qū)

在擁擠的城市，用戶量較多，所以基站的數(shù)量也很多，信號范圍和強度也較好，直放站可以解決信號覆蓋小范圍的地區(qū)和建筑物。在這些區(qū)域，通常情況下樓頂信號較強且信號單一，可選擇功率合適的直放站安裝在樓頂，服務(wù)天線放在樓群中間，利用樓體的隔離可以有效地控制直放站的覆蓋。這種應(yīng)用方式可以看作是街道微小區(qū)的一種建設(shè)方式，但是這種建設(shè)方式中發(fā)射功率的設(shè)定以及天線安裝位置的選定復雜，當信號從微小區(qū)中泄漏時，容易對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量造成破壞。

3.結(jié)語

室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)和直放站是基站系統(tǒng)的有效延伸和補充，對于優(yōu)化移動通信網(wǎng)絡(luò)，提升服務(wù)質(zhì)量具有重要意義。實際應(yīng)用中應(yīng)該根據(jù)區(qū)域空間特點和網(wǎng)絡(luò)覆蓋條件選用適當?shù)膬?yōu)化方式對移動網(wǎng)絡(luò)進行優(yōu)化。

參考文獻：

[1]楊奕.室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)和直放站在移動通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中的應(yīng)用[J].電信快報，2012（12）.

[2]吉多杰加.移動通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].價值工程，2012