1、室内分布与宏蜂窝网络关系探讨摘要：随着网络建设规模的不断扩大，宏蜂窝基站的网络覆盖日趋完善。而基于宏基站的稳定性和覆盖能力，宏基站一般用来搭建网络的框架。在有宏基站的大楼需要进行室内分布的情况下，如果宏基站的容量足够，可以考虑利用宏基站的一个扇区来进行室内分布。同时，室内分布系统作为室外宏蜂窝基站的延伸和补充，能有效地提高网络覆盖率，但其信号应该严格控制在设计的覆盖范围之内，同时必须处理好室内分布系统与室外宏蜂窝的切换关系。否则会导致用户在路面上接入室分信号然后断线的情况发生，影响了用户的正常使用，降低了用户对网络的满意度。本文就通过对室内分布系统和室外宏蜂窝网络之间的频率干扰和信号外泄问题的
2、原因和解决方法进行了分析。 关键词：室内分布系统；室外宏蜂窝网；频率干扰；信号外泄 中图分类号：O211.3 文献标识码： A 1、室内分布和宏蜂窝基站的概述 所谓的室内分布系统其实就是针对室内用户群、用于改善建筑物内移动通信环境的一种成功的方案；是利用室内天线分布系统将移动基站的信号均匀分布在室内每个角落，从而保证室内区域拥有理想的信号覆盖。由于目前我国大部分城市无线环境复杂，手机用户分布不均匀等原因，大型超市、高层写字楼等重要场所仍然需要建设由微蜂窝作为信号源的室内分布系统，以解决其覆盖问题及容量问题。而出现这类问题主要是因为室内移动通信环境有太多需要完善的地方，同时建筑物诸如大型购物商场
3、、会议中心，由于移动电话使用密度过大，局部网络容量不能满足用户需求，无线信道发生拥塞现象。同时还有就是由于建筑物自身的屏蔽和吸收作用，造成了无线电波较大的传输衰耗，形成了移动信号的弱场强区甚至盲区等。 室内分布系统由信号源和室内覆盖系统组成。按照目前 TD-SCDMA 设备研发进度，截至目前，TD-SCDMA 室内分布系统的信号源有宏基站、微蜂窝、射频拉远和直放站等几种。而室内分布系统的组网是按照信号源有以下几种接入方式：第一是宏蜂窝作信源接入信号分布系统；第二微蜂窝作信源接入信号分布系统；第三直放站作信源接入信号分布系统。本文就主要介绍宏蜂窝作信源接入信号分布系统。 2、室内分布系统的作用与
4、意义 随着宏蜂窝基站建设的不断完善，室外以及绝大部分室内空间都可以由宏蜂窝基站进行覆盖，但室内分布系统的建设和优化仍然十分重要。首先由于建筑物对无线信号的衰耗，大型建筑内部包括停车场、电梯和楼层等区域仍然会存在弱覆盖现象，需要建设室内分布系统以弥补宏蜂窝在此的不足；其次是在高层建筑内，无线信号的质量不理想，无主覆盖小区，多个小区信号强度相当，容易在此造成同邻频干扰，影响手机正常使用，一般会产生以下问题；第三是建筑物高层空间极易存在无线频率干扰，服务小区信号不稳定，出现乒乓切换效应，话音质量难以保证，并出现断线现象。室内分布系统的建设，可以较为全面地改善建筑物内的通话质量，提高移动电话接通率，开
5、辟出高质量的室内移动通信区域；同时，还可以扩大网络容量，从整体上提高移动网络的服务水平。因此室内分布系统的作用就是在局部区域内作为宏蜂窝基站的延伸和补充，实现目标区域的无缝覆盖，但同时也应该注意，室内分布系统信号起作用的范围也应该局限在这一局部的区域内，避免导致室内分布系统与外网的相互影响。 3、室内分布系统覆盖方式选择 室内分布系统覆盖方式选择常见对于大型建筑或高层建筑覆盖目标，建设方式基本相同。但是尤其在针对高层建筑，则有不同的覆盖方案，常用的方式有则有：全面覆盖、室内分布系统结合外部信号和分层组网。下面就对这三种方式进行分析： 3.1、室内分布系统全面覆盖 室内分布系统对于完善高层写字楼
6、的无线信号覆盖具有很大的优势。尤其是在一些高级写字楼，其建筑结构允许室内分布系统对整座大厦全面覆盖。这类高层建筑覆盖问题的方案就是建设全面覆盖的室内分布系统。因为室内分布系统可保证在写字楼内全方位提供良好的覆盖效果，而室内分布系统的信号源可为微蜂窝或宏蜂窝基站，按不同话务量地区通信需求来选择，所以在室内确保分布系统信号强度明显高于外来信号，避免频率干扰以及乒乓切换等影响通话质量的情况发生。但是对于重要高层建筑进行覆盖时，建设室内分布系统是各运营商的共识，设计规范、验收标准等都基本一样，只是由于各自资源不同而采取的具体方案及效果略有不同。而一般都具有使用独立频段、分层建设室分系统和控制边缘场强的
7、特点。 首先对于使用独立频段的特点则是因为高层建筑上手机会受到远近各个基站信号的影响。为保证室分系统的通话质量，避免受到外界信号的影响，由于频率资源相对充裕，频率规划预留了一部分频点作为室内分布系统专用频点；其次是对于分层建设室分系统来说，覆盖高层建筑高层、超高层部分的室内分布系统，由于其信号可以均匀分布在建筑物内部，信号强度、信号质量都明显强于外部信号，不会与外部信号发生切换关系，所以只需要与覆盖低层的室内分布系统设置邻区关系；最后是针对于控制边缘场强的特点，即就是在高层建筑建设室内分布系统时，一般根据现场实际情况，采用把外围的吸顶天线安装在柱子的旁边，利用柱子阻挡向外辐射的信号；或者是在外
8、围安装面板天线向内覆盖的这两种方案来实现。究其原因是因为建设室内分布系统不但要求做到其信号在室内足够强，还要求室分信号不能外泄到室外，尤其对于低楼层部分，以避免引起干扰或者孤岛效应等不良现象。高级写字楼一般都是敞开式的办公环境，外墙的材料基本都是玻璃，对无线信号的损耗极低，控制室内信号的外泄不能靠玻璃外墙的阻隔。 3.2 室内分布系统结合外部信号 第二代移动通信系统基站设备的典型设计方案是将接收天线、发射天线安装在室外，将射频收发信机安装在室内，射频收发信机与接收天线、发射天线间用低损耗的射频电缆连接。这就是所谓射频拉远技术。第三代移动通信系统结合射频拉远技术，诞生了新型信号传输设备 RRU，
9、通过光纤传输基带信号。同样，数字光纤直放站也可通过光纤传送基带信号，两者既有区别，又有联系。一般讲基站包括微蜂窝，宏蜂窝。基站（BS）即公用移动通信基站是无线电台站的一种形式，是指在有限的无线电覆盖区中，通过移动通信交换中心，与移动电话终端之间进行信息传递的无线电收发信电台。基站是移动通信中组成蜂窝小区的基本单元，完成移动通信网和移动通信用户之间的通信和管理功能。而一般的高层住宅小区都是由多栋高层住宅组成，对这类高层建筑的覆盖方案分两部分构成，即对附近基站进行小区分裂，利用方向性能好的特型天线作为重发天线，向上覆盖住宅小区的高层；还有就是引用附近基站信号做室内分布系统的信号源，覆盖电梯间以及每
10、层楼的走道。这就是室内分布加上附近基站小区分裂的方式。而室内分布系统结合外部信号不仅包括室内分布加上附近基站小区分裂的方式，并且还有另一种表现方式，即就是室内分布加上室外覆盖工程。 室内分布加上室外覆盖工程是利用直放站（或者微蜂窝）作为分布系统的信号源，覆盖电梯间以及每层楼的走道；或者是耦合室内分布系统的信号，通过功率放大器放大，在裙楼安装室外天线，向上覆盖对面的高层楼层。这是因为对于街道两旁的高层建筑，例如酒店、商住楼等，或者由高层建筑包围成圈的高层住宅小区，周围（或内部）不一定有合适的基站可以采用小区分裂来覆盖这些高层，所以就可以选择室内分布加上室外覆盖工程。其工程要求就是对室外天线安装于
11、低层，天线向上覆盖对面高层楼房。天线选用应该根据现场实际需要来选择，天线的垂直波瓣与水平波瓣成反比，应据此来控制室外天线的覆盖范围（原则上该室分信号不能泄漏到地面） 。 3.3、分层组网 对于解决高层建筑的无线信号覆盖，还有一种实施方案，就是分层组网。分层组网的实质是在普通宏蜂窝的物理上层再建设一层宏蜂（高层小区） ，通过设置相应参数确保高层良好通信效果。分层组网可以选用独立频段，也可与普通宏蜂窝合用频段。一般对于高层小区其天线可根据周围高层建筑的实际分布情况灵活调整。为避免高层信号直接辐射至中下层小区，应选用垂直波瓣小的天线，垂直面有约 7的半功率角，在实际组网时高层天线需要略微上倾。 4、
12、室内信号泄漏问题及对策分析 4.1、室内外信号泄漏分析 在进行无线网络建设时，信号泄漏控制是需要认真考虑的。由于 TD-SCDMA 是自干扰系统，严重的信号泄漏会对网络质量造成很恶劣的影响。在存在室内分布系统的建筑物中，主要考虑室外信号对室内的泄漏问题和室内信号对室外的泄漏问题。而对于室内外信号泄漏的问题主要采取利用室外宏基站解决和建设室内分布系统解决。一般情况下对于应用场所的室内纵深比较小、楼宇高度不高于周围楼群的平均高度的情况，可以考虑让室外基站直接达到室内信号覆盖；而对于应用场所室内纵深比较大，楼宇高度比周围楼群的平均高度高 5 层左右则可以进行室外基站优化，保证室内窗户附近使用的是室内
13、信号；或者是在窗户附近区域增加天线，提高室内信号强度，重新使用成为主导频信号。 4.2、室内信号对室外的泄漏分析 对于室内信号向室外泄漏的情况，根据不同的场景采用不同的控制方法。在同一个高层中不同高度的信号泄漏造成的影响将有所区别。但是只要围绕这一原则：即室内在室外形成的乒乓切换区域。这个区域主要发生在大楼的室外区域，进行室内信号规划时就要考虑到室内信号对室外的影响，在室内信号性能测试时，需要针对大楼周围的室外区域进行信号路测，确保室内对室外信号的泄漏影响是在控制范围之内的。 5、结束语 作为网络覆盖的补充和延伸，室内分布系统的建设和优化工作显得十分重要。对于普通的深度覆盖型室内分布系统，一般能较好地运行，但对于高层建筑，在建设方式上则有全覆盖、室内分布系统结合外部信号和分层组网三种。由于高层覆盖的特殊性，部分室内分布与室外宏蜂窝结合上会存在频率干扰和信号外泄的问题。 参考文献： 1薛飞扬.室内分布系统概述J.邮电设计技术,2004,11:17-22. 2黄炜.室内分布系统与宏蜂窝网络关系探讨J.邮电设计技术,2008,08:27-32.
