芻議移動通信網(wǎng)絡信號樓宇高層覆蓋技術

于祥渠

【摘要】 近些年來，城市化進程的加快與土地資源的緊張使得城市建筑物的高度隨之增加，目前的移動通信網(wǎng)絡信號在解決建筑物及道路的阻礙方面已經(jīng)取得了不錯的成效，但是樓宇高層的網(wǎng)絡信號覆蓋仍然較差，而4G高速數(shù)據(jù)業(yè)務對于網(wǎng)絡信號的要求又比較高。針對這種情況本文就移動通信網(wǎng)絡信號樓宇高層覆蓋技術進行了研究和分析，以期可以為我國的通信行業(yè)發(fā)展提供一些有益的借鑒。

【關鍵詞】 移動通信 網(wǎng)絡信號 樓宇高層 覆蓋技術

一、樓宇高層移動網(wǎng)絡覆蓋概述

移動通信網(wǎng)絡信號覆蓋優(yōu)化的主要目的就是解決建筑高層用戶通話質(zhì)量差、網(wǎng)絡信號弱覆蓋雜亂，頻繁切換等問題，切實有效地提高移動通信用戶的使用體驗，目前主流的高層建筑移動網(wǎng)絡覆蓋技術包括分布系統(tǒng)、直放站結(jié)合以及改造基站子系統(tǒng)等等。與普通建筑的移動通信網(wǎng)絡信號覆蓋相比高層建筑覆蓋技術難度系數(shù)更大，通信質(zhì)量問題出現(xiàn)的幾率也更高。目前城市中的高層樓宇普遍采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，移動通信的TD-LTE無線高頻信號在這種厚度較大的鋼混樓板中衰減較大，如果采用傳統(tǒng)的基站外圍覆蓋技術，將直接導致高層建筑內(nèi)部的電梯、通道以及地下室等區(qū)域成為信號盲區(qū)，樓宇外部基站的移動網(wǎng)絡信號根本無法覆蓋到。

二、樓宇高層移動網(wǎng)絡信號覆蓋方案

2.1室內(nèi)覆蓋方案

信號源以及信號分布系統(tǒng)是建筑高層網(wǎng)絡信號覆蓋系統(tǒng)的主要組成部分，由于樓宇高層自身建筑性質(zhì)以及對移動網(wǎng)絡信號要求的特殊性一般采用直放站或者是微蜂窩作為高層覆蓋系統(tǒng)的信號源，微蜂窩的成本較高但是網(wǎng)絡容量更大，通信質(zhì)量更高，適用于大范圍的高層建筑的網(wǎng)絡信號覆蓋，直放站則用于小范圍的樓宇高層網(wǎng)絡信號覆蓋或者是室內(nèi)覆蓋盲區(qū)的信號引入。移動通信的高層網(wǎng)絡信號覆蓋廣泛應用的室內(nèi)分布系統(tǒng)主要有有源分布系統(tǒng)、無源天饋分布系統(tǒng)、泄漏電纜分布系統(tǒng)以及光纖分布系統(tǒng)四種。不同的分布系統(tǒng)以及建筑具體狀況對于天線的要求也會存在差別，單根天線、全向天線、并線雙付天線等都有所應用。

2.2 室外覆蓋方案

樓宇高層通過分布系統(tǒng)方案可以有效提高信號覆蓋的成效以及用戶的通信質(zhì)量，但是室內(nèi)分布系統(tǒng)的成本較高針對一些高層住宅區(qū)的局部信號弱的情況如果采用分布系統(tǒng)則會造成資源的浪費，這是便可以與室外覆蓋方案配合使用。室外信號基站的設置對于高層樓宇的室外信號覆蓋優(yōu)化來說至關重要，主要方式就是室外架設重發(fā)特形天線，從而使得外部的無線網(wǎng)絡信號可以穿過墻體實現(xiàn)房屋內(nèi)部的信號覆蓋，在室外覆蓋方案中天線類型的選擇是極其重要的部分，需要綜合考慮基站分布情況、建筑結(jié)構(gòu)以及移動網(wǎng)絡信號要求等多種要素。

三、移動網(wǎng)絡信號高層覆蓋系統(tǒng)設計

1、信號覆蓋測試。信號優(yōu)化覆蓋方案必須要有針對性其成效才有保證，因而在確立好高層覆蓋模型之后首先需要進行信號覆蓋的測試，確定出當前高層信號覆蓋存在的問題。一般來說室內(nèi)分布系統(tǒng)一般是采用微蜂窩作為信號源因而需要確定不同頻段的信號，為了使信號源發(fā)射頻率以及室內(nèi)天線頻率設置更加準確相關技術人員需要到不同的樓層進行信號的測試和收集，并根據(jù)各個樓層的強信電平計算出最小電平，從而使得設計中微蜂窩的載干比更加準確，提高設計的合理性。

2、路徑損耗測試。泄漏電纜以及光纖分布系統(tǒng)都會產(chǎn)生一定的路徑損耗，尤其是泄漏電纜。高層建筑構(gòu)造、墻體材質(zhì)以及內(nèi)部的擺設等都會使得網(wǎng)絡信號在傳輸?shù)倪^程中產(chǎn)生一定的損耗，路徑損耗測試方式議案是利用移動終端在高層建筑的各個點測試發(fā)射機信號的電平，并通過計算得出發(fā)射機的有效輻射功率，用EIRP來表示。

3、下行功率計算。通過下行功率的預算可以確定出信號源的信號強度，從而指導天線的鋪設設計。在進行上下行功率計算式需要將移動網(wǎng)絡信號傳輸過程中在各個階段所產(chǎn)生的損耗都需要計算在內(nèi)，因此在實際測試過程中各器件的損耗都要涉及到，計算時發(fā)射機的有效輻射功率就等于基站發(fā)射功率與天線增益之和減去在各個器件處產(chǎn)生的損耗，包括耦合器損耗、饋線損耗以及功分器損耗等等。

4、系統(tǒng)設計。進行高層移動網(wǎng)絡信號覆蓋系統(tǒng)設計的主要環(huán)節(jié)包括功率計算、系統(tǒng)連接圖確定、問題闡述以及解決措施等等，為了確保信號源以及天線末端的信號損耗不至于過高，保證建筑內(nèi)部的信號天平必須要進行對信號覆蓋情況、路徑損耗以及上下行功率等進行測試和計算，并根據(jù)計算的結(jié)果選擇恰當?shù)木€纜，包括光纖以及同軸電纜。

四、結(jié)束語

綜上所述，樓宇高層移動網(wǎng)絡覆蓋技術較為復雜，且信號容易受到環(huán)境等多方面因素的影響，為此必須要通過技術的革新加設方案的完善等優(yōu)化移動通信網(wǎng)絡信號樓宇高層覆蓋，從而促進我國通信行業(yè)的進步和發(fā)展。

參 考 文 獻

[1]劉軍. 高層樓宇室外站解決室內(nèi)覆蓋問題的研究[J]. 電子世界，2016（04）

[2]鄭玉波. 住宅小區(qū)的TD-LTE網(wǎng)絡深度覆蓋策略分析[J]. 電信技術，2015（05）