關(guān)于高層樓宇無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋解決方案的探討

向俊偲

武漢都市環(huán)保工程技術(shù)股份有限公司，湖北武漢，430071

關(guān)于高層樓宇無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋解決方案的探討

向俊偲

武漢都市環(huán)保工程技術(shù)股份有限公司，湖北武漢，430071

隨著我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們的物質(zhì)生活越來(lái)越豐富。高層建筑可以有效開(kāi)發(fā)城市的上層空間，為城市發(fā)展提供空間基礎(chǔ)，而且我國(guó)高層建筑的高度不斷刷新世界紀(jì)錄，高層樓宇無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋質(zhì)量是衡量高層建筑整體質(zhì)量的重要指標(biāo)之一，高層樓宇無(wú)線網(wǎng)絡(luò)為人們滿足了居民的信息需求，但高層樓宇無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境具有一定特殊性，導(dǎo)致我國(guó)高層樓宇無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋質(zhì)量較差，常見(jiàn)的問(wèn)題包括語(yǔ)音質(zhì)量下降等。目前，我國(guó)關(guān)于高層樓宇無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的研究已經(jīng)很多，但很多研究成果具有一定局限性，本文將深入研究高層樓宇無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋中的問(wèn)題，并提出可行的改進(jìn)措施，為我國(guó)高層樓宇無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋提供參考。

高層樓宇；無(wú)線網(wǎng)絡(luò)；覆蓋；解決措施

隨著信息技術(shù)時(shí)代的到來(lái)，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)以及自媒體已經(jīng)成為時(shí)代的主題曲，手機(jī)是人們的基礎(chǔ)通信工具，手機(jī)已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ畹谋匦杵?，而無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)則是移動(dòng)通信終端的通訊基礎(chǔ)。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)經(jīng)歷了多個(gè)階段，包括模擬、數(shù)字蜂窩、第三代移動(dòng)通信以及第四代移動(dòng)通信，目前，全國(guó)的第四代移動(dòng)通信用戶達(dá)到3.12億，無(wú)線上網(wǎng)、個(gè)人消費(fèi)、手機(jī)電視等業(yè)務(wù)也快速推廣。我國(guó)最常用的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)為第三代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，但隨著用戶以及高層樓宇的增加，無(wú)線環(huán)境的復(fù)雜性越來(lái)越高，導(dǎo)致無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量受到越來(lái)越大的挑戰(zhàn)，居民小區(qū)用戶以及高層樓宇辦公區(qū)對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的投訴越來(lái)越多，通話質(zhì)量問(wèn)題以及上網(wǎng)速度問(wèn)題已經(jīng)成為客戶抱怨的主要原因。下面將詳細(xì)闡述室內(nèi)分布系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)，并探究高層樓宇無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋中的問(wèn)題與解決方案。

1 高層樓宇無(wú)線網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)

高層樓宇無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的載體是無(wú)線電波，無(wú)線電波在室內(nèi)傳播時(shí)的影響因素很多，這些影響因素對(duì)高層樓宇無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的影響很大，常見(jiàn)的包括室內(nèi)混凝土、天花板、地面等，這些物體都將電磁波的反射、折射以及散射等問(wèn)題，不同高層樓宇的室內(nèi)布置也存在較大的差異，對(duì)電磁波分布情況的影響十分復(fù)雜，目前，我國(guó)關(guān)于高層樓宇無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的影響模型主要分為三種，包括室內(nèi)小尺寸損耗模型、室內(nèi)路徑損耗因子模型以及室內(nèi)自由空間路徑損耗附加因子模型等，室內(nèi)小尺寸損耗模型主要針對(duì)短距離、段時(shí)間內(nèi)的快速衰落，室內(nèi)路徑損耗因子模型具有很強(qiáng)的靈活性，且模型的實(shí)際測(cè)量值與模型的預(yù)測(cè)值之間的差距很小，一般不會(huì)超過(guò)4dB，室內(nèi)自由空間路徑損耗附加因子模型將室內(nèi)空間看作受限制的傳播路徑，因此模型具有較強(qiáng)的靈活性。

2 高層樓宇無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋問(wèn)題

2.1 窗口質(zhì)量問(wèn)題

高層樓宇無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的窗口信號(hào)質(zhì)量問(wèn)題比較突出，一方面很多高層樓宇的辦公地點(diǎn)集中的窗口，另一方面人們習(xí)慣在窗口進(jìn)行通話，因此高層樓宇的窗口質(zhì)量問(wèn)題十分突出。高層樓宇的窗口十分容易受到室外宏站信號(hào)的干擾，從而造成通話質(zhì)量不高等問(wèn)題，根據(jù)造成的干擾原理可以將高層樓宇窗口通信問(wèn)題分為三種情況，一是室內(nèi)信號(hào)較弱，直接導(dǎo)致手機(jī)脫網(wǎng)，占用了室外宏站信號(hào)，導(dǎo)致通話斷續(xù)、掉話、頻繁切換等情況；二是室內(nèi)信號(hào)過(guò)強(qiáng)，但手機(jī)通信信號(hào)仍然受到室外信號(hào)的干擾，導(dǎo)致載干比較低，直接影響了通話的質(zhì)量；三是室內(nèi)外的信號(hào)都比較強(qiáng)，會(huì)導(dǎo)致窗口通話時(shí)手機(jī)切換聲音很強(qiáng)。高層樓宇的周邊環(huán)境十分復(fù)雜，宏站信號(hào)也十分不穩(wěn)定，直接導(dǎo)致了室內(nèi)外信號(hào)的干擾，導(dǎo)致各種信號(hào)質(zhì)量問(wèn)題。

2.2 電梯內(nèi)弱問(wèn)題

高層樓宇與一般的低層建筑具有較大的區(qū)別，一般的低層建筑會(huì)使用低速電梯，電梯的運(yùn)行速度為1m/s至3m/s之間，而高速電梯的運(yùn)行速度為10m/s，因此要求高速電梯的室內(nèi)信號(hào)電平較強(qiáng)，且無(wú)線信號(hào)的重疊覆蓋距離較廣。目前，已經(jīng)具備的電梯覆蓋方式包括了電梯廳覆蓋方式、電梯井覆蓋方式以及露電纜覆蓋方式。以上不同覆蓋方式均具備一定缺陷，電梯廳覆蓋方式由于各個(gè)樓層之間的天線不能對(duì)電梯的轎廂進(jìn)行有效覆蓋，導(dǎo)致電梯內(nèi)的信號(hào)屏蔽比較嚴(yán)重，電梯井覆蓋方式需要在電梯井內(nèi)沒(méi)隔基層安裝一個(gè)天線，這種天線可以沿著電梯井進(jìn)行有效傳播，但必須考慮電梯轎廂對(duì)信號(hào)的阻隔作用，因此這種覆蓋方式的施工比較復(fù)雜，露電纜覆蓋方式需要在電梯井道內(nèi)垂直泄露電纜進(jìn)行覆蓋，其工藝難度也很大。

2.3 布線系統(tǒng)器件

高層樓宇無(wú)線覆蓋必須具備一定的硬件基礎(chǔ)，如果需要覆蓋多個(gè)小區(qū)，則覆蓋距離越遠(yuǎn)導(dǎo)致的饋線損耗越大，需要針對(duì)覆蓋區(qū)域引入有源設(shè)備，最大限度增強(qiáng)信號(hào)電平，常見(jiàn)的增益設(shè)備包括干線放大器、光纖直放站等，這些設(shè)備會(huì)造成系統(tǒng)底噪的抬升，另外也存在個(gè)別需要采用后光纖直放站后室內(nèi)出現(xiàn)高掉話的情況，因此需要對(duì)機(jī)房的位置進(jìn)行合理排布，保證走線與功率的分配，最大限度地避免有源設(shè)備，除此之外，需要對(duì)有源設(shè)備進(jìn)行維護(hù)，防止設(shè)備對(duì)系統(tǒng)性能的影響。除此之外，還需要加強(qiáng)布線系統(tǒng)器件老化、室內(nèi)裝修等造成的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量下降。

2.4 其他問(wèn)題

高層樓宇的信號(hào)覆蓋問(wèn)題還包括了室內(nèi)信號(hào)泄露、切換失敗掉話、基站故障問(wèn)題以及頻率干擾問(wèn)題等。室內(nèi)信號(hào)泄露有兩種情況，一種是室內(nèi)信號(hào)泄露到地面道路，直接導(dǎo)致信號(hào)被占用而掉話，另一種是是高層樓宇室內(nèi)信號(hào)泄露到周邊的高架道路，造成了信號(hào)誤占等情況。

切換掉話的情況一般發(fā)生在室外進(jìn)入室內(nèi)時(shí)，由于室外宏站泄露的信號(hào)作為室內(nèi)鄰區(qū)，就會(huì)導(dǎo)致室內(nèi)領(lǐng)區(qū)掉話的情況，兩個(gè)室內(nèi)站之間的信號(hào)也可能導(dǎo)致切換失??；基站故障問(wèn)題會(huì)影響高層樓宇的覆蓋質(zhì)量，例如某個(gè)載頻或者路由器出現(xiàn)故障，將導(dǎo)致室內(nèi)的信號(hào)分配失?。恍盘?hào)干擾也會(huì)導(dǎo)致高層樓宇的信號(hào)覆蓋問(wèn)題。

3 高層樓宇無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋保障措施

3.1 高層樓宇窗口優(yōu)化

高層樓宇的窗口問(wèn)題主要包括了通話質(zhì)量問(wèn)題以及信號(hào)切換問(wèn)題，根據(jù)造成問(wèn)題的機(jī)理可以有以下三種解決方案：（1）通過(guò)掃頻模式為高層樓宇室內(nèi)信號(hào)選擇干凈的頻點(diǎn)，在必要時(shí)刻可以將高層樓宇室內(nèi)的EGSM頻點(diǎn)作為主要頻段，這種優(yōu)化方案的優(yōu)點(diǎn)在于操作簡(jiǎn)單，且執(zhí)行的周期較短，但對(duì)室外信號(hào)的抗干擾能力較差；（2）控制室外宏站覆蓋面積，增大宏站信號(hào)的下傾角，這種方法的效果十分有限，且操作的難度很大，需要對(duì)下傾角進(jìn)行準(zhǔn)確調(diào)整；（3）增加高層樓宇室內(nèi)天線，還可以替用板狀天線等，這種優(yōu)化方案可以有效提高信號(hào)的質(zhì)量，但施工操作的難度也較大。

3.2 高層樓宇電梯覆蓋優(yōu)化

高層樓宇電梯覆蓋優(yōu)化的方案總共有三種：（1）如果高層樓宇內(nèi)出現(xiàn)電梯內(nèi)的信號(hào)強(qiáng)度弱的情況，則可以對(duì)電梯的覆蓋進(jìn)行整改，替代使用電梯井的覆蓋方式，從根本上解決信號(hào)強(qiáng)度問(wèn)題；（2）如果高層樓宇的電梯信號(hào)切換不及時(shí)，則可以增加小區(qū)內(nèi)的覆蓋距離，但高層樓宇的高速電梯運(yùn)行速度很快，因此必須嚴(yán)格控制小區(qū)信號(hào)覆蓋的距離，此方案的實(shí)施難度較大；（3）針對(duì)電梯信號(hào)切換問(wèn)題，可以及時(shí)調(diào)整電梯的切換點(diǎn)。

3.3 高層樓宇室內(nèi)信號(hào)泄露優(yōu)化

高層樓宇的室內(nèi)信號(hào)泄露優(yōu)化方案主要包括三種：（1）可以臨時(shí)降低高層樓宇室內(nèi)小區(qū)的發(fā)射功率，這種方案的操作難度較小，且獲得的效果十分明顯，但可能造成室內(nèi)其他區(qū)域的信號(hào)減弱；（2）設(shè)置室外信號(hào)對(duì)室內(nèi)信號(hào)的速度敏感切換，對(duì)信號(hào)切換重選懲罰電平，這種優(yōu)化方案十分簡(jiǎn)單，還可以避免室外信號(hào)與室內(nèi)信號(hào)的切換問(wèn)題，但并未對(duì)室內(nèi)信號(hào)切換做修正；（3）除了以上兩種優(yōu)化方案外，可以通過(guò)整改室內(nèi)布線，從根本上解決室內(nèi)信號(hào)泄露的問(wèn)題。

3.4 其他優(yōu)化方案

高層樓宇的其他覆蓋解決方案包括了進(jìn)出室內(nèi)站切換優(yōu)化以及室內(nèi)弱覆蓋優(yōu)化等。室內(nèi)站切換優(yōu)化主要有兩種優(yōu)化思路，一種是通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試確定室外的主覆蓋宏站小區(qū)，從而確定鄰區(qū)關(guān)系，二是實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)周邊小區(qū)的頻率規(guī)劃，避免相鄰室內(nèi)站出現(xiàn)同頻通BSIC的現(xiàn)象。室內(nèi)弱覆蓋優(yōu)化主要通過(guò)加裝室內(nèi)天線進(jìn)行調(diào)解，保證發(fā)射的功率可以覆蓋室內(nèi)，除此之外，可以將室內(nèi)覆蓋入網(wǎng)后，業(yè)主裝修會(huì)對(duì)信號(hào)造成干擾，因此管理人員需要與業(yè)主協(xié)商，保證室內(nèi)信號(hào)強(qiáng)度。

[1]姜帥,武奇生,王為之.物聯(lián)網(wǎng)智能家居防盜安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].微型機(jī)與應(yīng)用.2013(23):55-57.

[2]陳高鋒.常用無(wú)線通信技術(shù)簡(jiǎn)介[J].電腦知識(shí)與技術(shù).2012(05):1062-1064.

向俊偲/1982年生/男/湖北武漢人/本科/工程師/研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)