劉濤

【摘要】經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步為移動(dòng)通信行業(yè)的技術(shù)水平的提高提供了必要的基礎(chǔ)，近些年來(lái)人們對(duì)于信息通信的要求也日漸提高。無(wú)線(xiàn)信號(hào)室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的建設(shè)質(zhì)量直接關(guān)系到建筑內(nèi)部用戶(hù)的通信服務(wù)水平，建筑物的建筑結(jié)構(gòu)、建筑材料以及裝飾裝修等都會(huì)對(duì)無(wú)線(xiàn)信號(hào)的質(zhì)量產(chǎn)生影響，電梯、地下室對(duì)于移動(dòng)通信無(wú)線(xiàn)信號(hào)以及無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)信號(hào)的屏蔽作用更為突出。針對(duì)于此本文就移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)無(wú)線(xiàn)信號(hào)室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的原理以及相關(guān)技術(shù)進(jìn)行分析。

【關(guān)鍵詞】移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)；無(wú)線(xiàn)信號(hào)；室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)

【Abstract】The development of economy and the progress of science and technology have provided the necessary foundation for the improvement of the technical level of the mobile communication industry. In recent years， the demand for information communication has been increasing day by day. The construction quality of the wireless signal indoor coverage system is directly related to the level of communication service of the internal users of the building. The building structure， building materials and decoration of the building will have an impact on the quality of the wireless signal. The elevator and basement are sensitive to mobile communication and wireless LAN signal shielding effect is more prominent. In this paper， the principle and related technology of wireless communication indoor coverage system of mobile communication network are analyzed.

【Key words】Mobile communication network；Wireless signal；Indoor coverage system

在科技進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展的影響之下，智能建筑的概念隨之提出，其具體要求包括辦公自動(dòng)化、建筑自動(dòng)化以及通信自動(dòng)化。隨著聯(lián)網(wǎng)計(jì)算機(jī)移動(dòng)性要求的增加和移動(dòng)通信行業(yè)的發(fā)展，人們對(duì)于室內(nèi)移動(dòng)通信無(wú)線(xiàn)信號(hào)的覆蓋質(zhì)量提出了更高的要求，移動(dòng)通信運(yùn)營(yíng)商也需要對(duì)無(wú)線(xiàn)信號(hào)的室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)以及相關(guān)技術(shù)進(jìn)行不斷的改進(jìn)，推動(dòng)我國(guó)移動(dòng)通信行業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。

1. 無(wú)線(xiàn)信號(hào)室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)原理

1.1 系統(tǒng)組成。

信源主設(shè)備、水平子系統(tǒng)以及干線(xiàn)子系統(tǒng)是組成移動(dòng)通信無(wú)線(xiàn)信號(hào)室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的三大部分。根據(jù)建筑內(nèi)部對(duì)于無(wú)線(xiàn)信號(hào)強(qiáng)度、覆蓋面積等要求的不同，運(yùn)營(yíng)商可以對(duì)無(wú)線(xiàn)信號(hào)室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的頻率進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，采用工作頻段不同的設(shè)備材料式系統(tǒng)在單頻段CDMA800MHz、CSM900MHz、DCS1800MHz等的頻率下都可以進(jìn)行工作，還可以實(shí)現(xiàn)同一系統(tǒng)內(nèi)的多頻段同時(shí)工作。第三代移動(dòng)通信、WLAN2.4Hz也可以進(jìn)行寬頻同系統(tǒng)工作。

1.2 信源主設(shè)備。

移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)無(wú)線(xiàn)信號(hào)室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)采用運(yùn)營(yíng)商所提供的微蜂窩載波收發(fā)信設(shè)備BTS作為信源主設(shè)備，在該設(shè)備的支持下無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部可以構(gòu)建起一條手機(jī)終端用戶(hù)與微蜂窩之間的信息通道，用戶(hù)可以通過(guò)成對(duì)的雙向載波通道發(fā)送和接收信號(hào)。信源主設(shè)備可以提供BTS到手機(jī)的下行載波輸出功率，于此同時(shí)還可以接收手機(jī)到BTS的上行信號(hào)。建筑內(nèi)部手機(jī)用戶(hù)話(huà)務(wù)量的總數(shù)直接決定了成對(duì)載波量的大小。

1.3 干線(xiàn)子系統(tǒng)。

將系統(tǒng)信源主設(shè)備所提供的載波信號(hào)功率在建筑內(nèi)部進(jìn)行逐層的傳輸，均勻分配至每一個(gè)樓層是干線(xiàn)子系統(tǒng)的主要作用。信號(hào)功率的順利傳輸還需要耦合器、功分器以及同軸電纜等的配合來(lái)實(shí)現(xiàn)，確保信號(hào)功率傳輸和分配的有效性。需要注意的是信號(hào)功率傳輸過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)越來(lái)越低的情況，因而在高度以及面積都比較大的建筑需要在干線(xiàn)子系統(tǒng)中設(shè)置干線(xiàn)放大器裝置來(lái)對(duì)信號(hào)功率進(jìn)行方法，確保信號(hào)功率傳輸?shù)男Ч瑪U(kuò)大無(wú)線(xiàn)信號(hào)的覆蓋距離和范圍。一般來(lái)說(shuō)干線(xiàn)子系統(tǒng)的同軸電纜安裝至建筑物內(nèi)部的弱電井預(yù)留的線(xiàn)槽內(nèi)，干線(xiàn)放大器設(shè)備也安裝于弱電井內(nèi)，設(shè)備需要220V交流電供電。

1.4 水平子系統(tǒng)。

水平子系統(tǒng)與干線(xiàn)子系統(tǒng)的作用和原理相似，也是在其他器件的配合下將信號(hào)功率傳輸和分配至每一處安裝了室內(nèi)覆蓋天線(xiàn)的空間內(nèi)。水平子系統(tǒng)一般來(lái)說(shuō)安裝在建筑物內(nèi)部各個(gè)樓層頂部的天花板上。水平子系統(tǒng)、干線(xiàn)子系統(tǒng)與室內(nèi)覆蓋天線(xiàn)共同配合將無(wú)線(xiàn)信號(hào)輻射至建筑物每個(gè)樓層、每個(gè)區(qū)域內(nèi)，從而滿(mǎn)足建筑內(nèi)部用戶(hù)的無(wú)線(xiàn)通話(huà)需求。移動(dòng)通信是雙向的，因而水平子系統(tǒng)和干線(xiàn)子系統(tǒng)除了可以對(duì)下行載波信號(hào)的傳輸和分配之外，還可以將手機(jī)用戶(hù)發(fā)送的上行信號(hào)傳輸至BTS接收。

2. 無(wú)線(xiàn)信號(hào)室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)對(duì)于設(shè)備材料和安裝的要求

2.1 設(shè)備分類(lèi)及安裝標(biāo)準(zhǔn)。

為了保證通信的質(zhì)量及提高用戶(hù)體驗(yàn)，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)無(wú)線(xiàn)信號(hào)的室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)對(duì)于設(shè)備材料和安裝技術(shù)也有著嚴(yán)格的要求。室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)建設(shè)所需的設(shè)備材料包括無(wú)源器件、有源設(shè)備和室內(nèi)覆蓋天線(xiàn)三大類(lèi)。其中無(wú)源器件包括功分器、電纜接頭、同軸電纜以及耦合器等，有源設(shè)備有射頻拉遠(yuǎn)單元RRU、微蜂窩BTS、無(wú)線(xiàn)直放站等。設(shè)備材料安裝所采用的技術(shù)和流程必須符合通信行業(yè)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。與移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)無(wú)線(xiàn)信號(hào)室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)設(shè)備安裝直接相關(guān)的條例包括國(guó)家通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《通信工程建設(shè)環(huán)境保護(hù)技術(shù)規(guī)定》、郵電部頒布的《900MHz TD-MA數(shù)字移動(dòng)通信工程設(shè)計(jì)暫行規(guī)定》以及中國(guó)聯(lián)合通信有限公司所編制的《800MHz CDMA 直放站技術(shù)要求和測(cè)試方法。endprint

2.2 無(wú)源器件安裝要求。

無(wú)源器件是構(gòu)成無(wú)線(xiàn)信號(hào)室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)水平子系統(tǒng)和干線(xiàn)子系統(tǒng)的重要組成部分，包括功分器、耦合器、電纜接頭以及同軸電纜等等。根據(jù)建筑的規(guī)模、類(lèi)型以及需求的不同在無(wú)源器件的具體選型上也應(yīng)當(dāng)體現(xiàn)差別。無(wú)線(xiàn)信號(hào)覆蓋系統(tǒng)中干線(xiàn)子系統(tǒng)的同軸電纜常被作為建筑內(nèi)部的主饋電纜，建筑物會(huì)在特定的房間為同軸電纜的走線(xiàn)提供通道。大型建筑內(nèi)設(shè)置的開(kāi)放型通道以及弱電間內(nèi)都會(huì)預(yù)留相應(yīng)的走線(xiàn)通道。建筑的每一層都有弱電間，這些小房間需要上下對(duì)齊。主饋電纜需要根據(jù)弱電間預(yù)留的線(xiàn)槽進(jìn)行安裝和固定，而其他的耦合器、電纜接頭以及功分器等無(wú)源器件的尺寸和重量往往比較小，因而也可以固定在電纜線(xiàn)槽內(nèi)。開(kāi)放型通道是從建筑底部延伸至建筑頂部一個(gè)開(kāi)放空間，空間內(nèi)不設(shè)置隔板，電梯通道、通風(fēng)道等都是典型的開(kāi)放空間，這也是同軸電纜主要的走線(xiàn)通道。同軸電纜作為建筑物內(nèi)部各層的分支電纜，一般選擇的閣樓層的天花板上進(jìn)行安裝。安裝人員在正式進(jìn)行布線(xiàn)之前，需要對(duì)建筑物內(nèi)部構(gòu)造進(jìn)行檢查和熟悉，了解樓層內(nèi)管道的設(shè)置和線(xiàn)槽的預(yù)留情況。常見(jiàn)的布線(xiàn)通道包括金屬、PVC管道和金屬橋架、線(xiàn)槽兩種布線(xiàn)方式。

2.3 有源設(shè)備。

移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)無(wú)線(xiàn)信號(hào)室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)所使用的有源設(shè)備一般體積和重量都比較大，常見(jiàn)的有源設(shè)備包括無(wú)線(xiàn)直放站、微蜂窩BTS以及射頻拉遠(yuǎn)單元RRU等等。在進(jìn)行有源設(shè)備的安裝時(shí)必須要嚴(yán)格按照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范來(lái)進(jìn)行，設(shè)置好不同設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)。有源設(shè)備的安裝對(duì)于建筑室內(nèi)環(huán)境也有著嚴(yán)格的要求，應(yīng)當(dāng)安裝在灰塵小、無(wú)強(qiáng)磁強(qiáng)電、干擾性較弱、較為干燥且無(wú)腐蝕性因素的室內(nèi)。無(wú)線(xiàn)信號(hào)室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的有源設(shè)備可以安裝在專(zhuān)門(mén)的設(shè)備間，也可以安裝于弱電井、電梯機(jī)房等區(qū)域。為了確保與其他建筑內(nèi)設(shè)備的協(xié)調(diào)性和一致性，可以采用在離地1.5米的地方掛墻安裝，也可以采用龍門(mén)架立地安裝。技術(shù)人員需要結(jié)合有源設(shè)備的進(jìn)出電源線(xiàn)、電纜以及接地線(xiàn)的不相進(jìn)行安裝，提高有源設(shè)備安裝的美觀(guān)性和方便性。

2.4 室內(nèi)覆蓋天線(xiàn)。

壁掛錐式天線(xiàn)、全向吸頂天線(xiàn)以及壁掛板狀天線(xiàn)都是廠(chǎng)家的無(wú)線(xiàn)信號(hào)室內(nèi)覆蓋天線(xiàn)的類(lèi)型。在進(jìn)行室內(nèi)覆蓋天線(xiàn)的選型時(shí)要兼具重量輕、安裝方便、尺寸前方以及美觀(guān)等特點(diǎn)。圖1為集中常見(jiàn)的室內(nèi)覆蓋天線(xiàn)安裝方式的示意圖，要根據(jù)建筑不同區(qū)域的具體需求選擇合適的室內(nèi)覆蓋天線(xiàn)安裝方式。全向吸頂天線(xiàn)傳輸?shù)男盘?hào)可以進(jìn)行水平的全方向輻射，為了確保信號(hào)覆蓋的面積常采用外露的方式吸附于建筑各個(gè)樓層的天花板上。對(duì)于沒(méi)有吊頂?shù)能?chē)庫(kù)、天花板等區(qū)域則需要借助天線(xiàn)支架的輔助，采用壁掛板狀天線(xiàn)進(jìn)行緊貼掛墻的安裝方式，這種天線(xiàn)的信號(hào)輻射具有明顯的方向性，因而常在通道、走廊以及車(chē)庫(kù)等長(zhǎng)條形的區(qū)域使用，且掛墻安裝美觀(guān)性較差因而需要結(jié)合周?chē)h(huán)境進(jìn)行暗藏或者是偽裝。壁掛錐式天線(xiàn)可以安裝在電梯井道壁上，使得用戶(hù)在乘坐電梯時(shí)也可以接受到無(wú)線(xiàn)信號(hào)。此外室內(nèi)覆蓋天線(xiàn)的輸出功率應(yīng)當(dāng)符合我國(guó)電磁輻射防護(hù)規(guī)定的要求，且分配應(yīng)當(dāng)盡可能平均。

3. 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，無(wú)線(xiàn)信號(hào)的室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)對(duì)于設(shè)備材料以及安裝的要求都比較高，移動(dòng)通信運(yùn)營(yíng)商需要對(duì)無(wú)線(xiàn)信號(hào)室內(nèi)覆蓋技術(shù)進(jìn)行不斷的改進(jìn)和完善，提高室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的質(zhì)量。通過(guò)相關(guān)規(guī)定的完善和室內(nèi)無(wú)線(xiàn)信號(hào)覆蓋工程經(jīng)驗(yàn)的不斷積累，我國(guó)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)無(wú)線(xiàn)信號(hào)室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)也將越來(lái)越規(guī)范，對(duì)于構(gòu)建城市智能建筑以及通信自動(dòng)化的發(fā)展具有重要的推動(dòng)作用。

參考文獻(xiàn)

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[文章編號(hào)]1619-2737（2017）07-20-658endprint