【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 因更不能靠室外的基站信號(hào)覆蓋。例如，在大型建筑物的底層，地下商場(chǎng)，地下停車場(chǎng)等地區(qū)，移動(dòng)通信信號(hào)弱，手機(jī)等無線設(shè)備無法正常使用，形成了移動(dòng)通信的盲區(qū)和陰影區(qū)；在中間樓層，由于來自周圍不同基站信號(hào)的重疊，產(chǎn)生乒乓效應(yīng)，手機(jī)切換頻繁，甚至掉話，嚴(yán)重影響了手機(jī)的正常使用；在建筑物的高層，由于受基站天線高度的限制，無法正常覆蓋，也是移動(dòng)通信的盲區(qū)。另外，在有些建筑物內(nèi)，雖然手機(jī)能夠正常通話，但是由于用戶密度大，基站信道擁擠，手機(jī)上線困難。因此解決好室內(nèi)信號(hào)覆蓋，滿足用戶需求，提高網(wǎng)絡(luò)覆蓋質(zhì)量，已經(jīng)變得越來越重要，也成為網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的一個(gè)重點(diǎn)。以上所列舉的問題都可以采用室內(nèi)覆蓋技術(shù)來解決。第二章、室內(nèi)覆蓋背景和意義、移動(dòng)通信現(xiàn)狀的發(fā)展、我國移動(dòng)通信業(yè)務(wù)發(fā)展現(xiàn)狀2022 年是移動(dòng)通信市場(chǎng)高速發(fā)展的一年，移動(dòng)通信部分替代固定網(wǎng)絡(luò)通信、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)替代單純語音通信業(yè)務(wù)已經(jīng)成為不可逆轉(zhuǎn)的趨勢(shì)。下面從幾個(gè)方面對(duì)移動(dòng)通信的現(xiàn)狀作一些介紹。、 移動(dòng)通信業(yè)的收入按信息產(chǎn)業(yè)部公布的數(shù)據(jù)，2022 年國家電信業(yè)務(wù)收入中，移動(dòng)通信業(yè)務(wù)占 ％，若加上數(shù)字通信及長(zhǎng)途通信中移動(dòng)通信的份額，移動(dòng)通信業(yè)務(wù)收入占全部電信業(yè)務(wù)收入的 54％。2022 年上半年電信運(yùn)營收入中，移動(dòng)通信收入已經(jīng)占到 95％，固定網(wǎng)絡(luò)占的比例很少。電信運(yùn)營值所占 GDP 的比例一半來自移動(dòng)通信，GDP 總值的 21％來自通信制造業(yè)，而通信制造業(yè)中移動(dòng)通信占了相當(dāng)大的比例。、 移動(dòng)通信的語音流量2022 年移動(dòng)通信的本地話音占整個(gè)通信語音的 23％，2022 年占到 33％，到 2022年已經(jīng)上升到近 60％。這說明在本地通話中，大部分人選用手機(jī)，而不是固定電話。相比之下，美國、英國、法國等發(fā)達(dá)國家移動(dòng)電話使用的比例并不高，這也說明中國人對(duì)手機(jī)的特殊偏愛，更重要的是移動(dòng)通信在中國具有廣闊的市場(chǎng)空間和發(fā)展前景。、 移動(dòng)用戶的增長(zhǎng)從 2022 年以后，移動(dòng)用戶的增長(zhǎng)量每年都在 6000 萬以上。到 2022 年，全球手機(jī)產(chǎn)量為 億部，中國手機(jī)產(chǎn)量為 3 億部，占全球產(chǎn)量的 37％。預(yù)計(jì) 2022 年我國手機(jī)生產(chǎn)量將有 4 億部，占全球總數(shù)的 45％。中國是全球移動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展最快的國家，除數(shù)量增長(zhǎng)外，移動(dòng)通信用戶對(duì)個(gè)性化、便攜化、多媒體等方面的要求也不斷增加。用戶的需求為 3G 的發(fā)展奠定了市場(chǎng)基礎(chǔ)。 、 我國移動(dòng)通信的發(fā)展趨勢(shì)隨著移動(dòng)通信業(yè)務(wù)的迅猛發(fā)展和通信量的激增，不僅未來的通信系統(tǒng)容量急速增大，而且還要能支持語音、數(shù)據(jù)、圖像、多媒體等業(yè)務(wù)。第三代移動(dòng)通信將高速移動(dòng)接入和基于互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的服務(wù)結(jié)合起來，在提高無線頻譜利用率時(shí)，為用戶提供更經(jīng)濟(jì)、內(nèi)容更豐富的無線通信服務(wù)。3G（3rd Generation）即第三代移動(dòng)通信技術(shù)，與第一代模擬移動(dòng)通信、第二代數(shù)字移動(dòng)通信相比，3G 的主要特征是可提供豐富多彩的移動(dòng)多媒體業(yè)務(wù)，其傳輸速率在高速移動(dòng)環(huán)境中支持 144kbps，步行慢速移動(dòng)環(huán)境中支持 384kbps，靜態(tài)狀態(tài)下支持2Mbps。目前國際電聯(lián)（ITU－T）接受的 3G 標(biāo)準(zhǔn)有：WCDMA（歐洲）、CDMA200（北美）與 TDSCDMA（中國）。CDMA（碼分多址）是第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的技 術(shù)基礎(chǔ)。TDSCDMA（時(shí)分同步 CDMA）是中國電信行業(yè)近百年來第一個(gè)完整的通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，它是集 CDMA、TDMA、FDMA 技術(shù)優(yōu)勢(shì)于一體，系統(tǒng)容量大，頻譜利用率高，抗干擾能力強(qiáng)的移動(dòng)通信技術(shù)。其采用了智能天線、聯(lián)合檢測(cè)、接力切換、同步 CDMA、軟件無線電、低碼片速率、多時(shí)隙、可變擴(kuò)頻系、自適應(yīng)功率調(diào)整等技術(shù)。TDSCDMA 標(biāo)準(zhǔn)不經(jīng)過 的中間環(huán)節(jié)，直接向 3G 過渡，非常適用于 GSM 系統(tǒng)向 3G 升級(jí)。全球 3G 市場(chǎng)已呈現(xiàn)持續(xù)增長(zhǎng)的勢(shì)頭，3G 商用網(wǎng)絡(luò)不斷增加，3G 用戶日益增長(zhǎng)，3G 業(yè)務(wù)日益豐富， 3G 蘊(yùn)藏著無數(shù)商機(jī)，移動(dòng)通信已進(jìn)入 3G 時(shí)代。截止 2022 年 7 月，全球 3G 用戶已有 億。其中， 億為 CDMA 2022 用戶，3300 萬為 EVDO 用戶， 6700 萬為 WCDMA 用戶。全球手機(jī)擁有量為 24 億，3G 用戶已占手機(jī)用戶的 10％。 91 個(gè)國家和地區(qū)鋪設(shè)了 3G 網(wǎng)絡(luò)，69 家廠商生產(chǎn) 3G 設(shè)備。中國 TDSCDMA 的產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)形成，3G 手機(jī)已經(jīng)批量生產(chǎn)，已有大唐、中興、三星、摩托羅拉等企業(yè)從事 TDSCDMA 手機(jī)的研發(fā)和生產(chǎn)。從芯片、軟件到終端均具有知識(shí)產(chǎn)權(quán)。有 10 家以上的終端已通過了進(jìn)網(wǎng)測(cè)試。目前 3G 對(duì)我國來說是一個(gè)難得的戰(zhàn)略機(jī)遇，這是因?yàn)椋海?）用戶對(duì)寬帶移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)有潛在的需求；（2 ）發(fā)展寬帶移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)有利于提高運(yùn)營商的 ARPU 值； 中國移動(dòng)通信市場(chǎng)具有很大的發(fā)展空間，移動(dòng)運(yùn)營商需要開拓新的頻段支持用戶數(shù)量的持續(xù)增長(zhǎng)，而 3G 比 2G 頻譜利用率更高；（ 4）即使對(duì)話音業(yè)務(wù)來說，在同等規(guī)模的情況下，采用 3G 性價(jià)比更高，特別是對(duì)新的移動(dòng)運(yùn)營商來說更經(jīng)濟(jì)，他們將以 3G 作為競(jìng)爭(zhēng)切入點(diǎn)。預(yù)計(jì)，2022 年 TDSCDMA 將會(huì)得到更大的發(fā)展。移動(dòng)通信基本是十年一代，時(shí)不我待，中國抓住了 3G 這個(gè)機(jī)遇，在 4G 上也將會(huì)取得主動(dòng)。 、室內(nèi)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀室內(nèi)分布系統(tǒng)的應(yīng)用，可以在不增加頻率資源需求的情況下大大改善網(wǎng)絡(luò)信號(hào)在建筑物內(nèi)的覆蓋。應(yīng)用室內(nèi)分布系統(tǒng)，能夠顯著提高網(wǎng)絡(luò)資源利用效率，強(qiáng)化無線接入應(yīng)用，優(yōu)化有線和無線通信資源，提高無線電頻率資源的利用率，降低無線電輻射，改善電磁環(huán)境，減少室外基站數(shù)量，改善城市景觀，降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本。在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)發(fā)展初期，為了在節(jié)省成本的前提下改善網(wǎng)絡(luò)覆蓋，采用了直放站來延伸基站的信號(hào)覆蓋，同時(shí)，為了改善基站接收性能，采用了塔頂（低噪聲）放大器。直放站和塔頂放大器作為第一代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的室外、室內(nèi)覆蓋解決方案在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中發(fā)揮了積極的作用。隨著移動(dòng)通信用戶的飛速增加，移動(dòng)用戶在室內(nèi)的通信要求越來越高，提高移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)在建筑物內(nèi)的信號(hào)覆蓋質(zhì)量問題越來越突出。由于現(xiàn)代都市中建筑物的影響，不同基站的信號(hào)通過直射、折射、反射、繞射等方式進(jìn)入室內(nèi)后，室內(nèi)的信號(hào)忽強(qiáng)忽弱不穩(wěn)定，同頻、鄰頻干擾嚴(yán)重，導(dǎo)致移動(dòng)網(wǎng)中的手機(jī)終端在未通話時(shí)小區(qū)重選頻繁，通話過程中頻繁切換，話音質(zhì)量差，掉話現(xiàn)象嚴(yán)重。為了改善移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)在室內(nèi)的通信效果，人們大量采用了以同軸電纜為傳輸介質(zhì)、以基站射頻信號(hào)直接放大的方法解決室內(nèi)信號(hào)覆蓋問題，此類解決方案為了實(shí)現(xiàn)建筑物，尤其是大型場(chǎng)館的室內(nèi)覆蓋，一般采用大功率的基站作信號(hào)源，使用干線放大器補(bǔ)償同軸電纜對(duì)射頻信號(hào)的損耗，使得噪聲引入嚴(yán)重，尤其是上行信號(hào)的噪聲。上行信號(hào)噪聲的引入將直接影響基站的接收靈敏度和覆蓋范圍，降低 CDMA 系統(tǒng)的用戶容量；同時(shí)，同軸電纜的損耗使耗電增加、基站不能遠(yuǎn)距離放置、大量同軸電纜布放施工困難等問題非常突出。目前中國已經(jīng)建立了多種移動(dòng)通信制式的網(wǎng)絡(luò)，包括GSM900、GSM1800、CDMA800、CDMA1900 、 CDMA20221X、PHS、WLAN 等不同制式的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)還建立了 WCDMA 和 TDSCDMA 的試驗(yàn)網(wǎng)，并即將面臨 3G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)問題。多網(wǎng)建設(shè)重復(fù)投資嚴(yán)重、施工困難，統(tǒng)一解決多種網(wǎng)絡(luò)共享建筑物室內(nèi)的覆蓋問題成為網(wǎng)絡(luò)建設(shè)者的難題?，F(xiàn)有同軸電纜傳輸室內(nèi)覆蓋解決方案，由于對(duì)不同頻率信號(hào)的傳輸損耗差異性非常大，難以滿足多種無線通信網(wǎng)絡(luò)同時(shí)接入的統(tǒng)一平臺(tái)要求；同時(shí)，其在室內(nèi)分布系統(tǒng)中的傳輸損耗大使得信號(hào)源引接功率大、高功率的射頻信號(hào)在分布系統(tǒng)中傳輸時(shí)的電磁輻射大、用戶終端發(fā)射功率大、投資控制與實(shí)施協(xié)調(diào)難度大等問題突出。、室內(nèi)分布系統(tǒng)常見問題、3G 室內(nèi)分布系統(tǒng)應(yīng)用環(huán)境及特點(diǎn)隨著移動(dòng)通信的普及，建筑物內(nèi)的話務(wù)密度不斷上升，室內(nèi)的話務(wù)占總話務(wù)的比例越來越高。根據(jù)國外運(yùn)營商的統(tǒng)計(jì)，70%以上的話務(wù)量來自室內(nèi)，且數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)絕大多數(shù)發(fā)生在室內(nèi)，而室內(nèi)恰恰是網(wǎng)絡(luò)覆蓋的薄弱環(huán)節(jié)，僅僅依靠室外宏蜂窩基站的覆蓋已無法滿足容量及通信質(zhì)量的要求。室內(nèi)覆蓋的建設(shè)可以有效解決室內(nèi)的覆蓋、容量和質(zhì)量問題，同時(shí)也是運(yùn)營商提升品牌，爭(zhēng)奪用戶的主要手段。室內(nèi)分布系統(tǒng)的建設(shè)對(duì)于 3G 網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量、用戶感受和運(yùn)營商品牌都是十分重要的。3G 室內(nèi)分布系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則是滿足市區(qū)大型建筑物及重要地域話務(wù)分布的要求。室內(nèi)分布系統(tǒng)一般設(shè)在用戶集中、人口密集的大型建筑或重要地域。根據(jù)建筑物不同的話務(wù)和覆蓋特點(diǎn)，需要制定相應(yīng)的設(shè)計(jì)方法，見表 21。 表 21 3G 室內(nèi)覆蓋應(yīng)用環(huán)境特點(diǎn)及設(shè)計(jì)方法應(yīng)用環(huán)境 結(jié)構(gòu)和話務(wù)特點(diǎn) 設(shè)計(jì)方法商務(wù)寫字樓、酒店建筑結(jié)構(gòu)多為鋼筋骨架，加強(qiáng)的鋼筋混領(lǐng)土骨架，樓層間穿透損耗過大采用多天線進(jìn)行覆蓋，根據(jù)高低層話務(wù)特點(diǎn)區(qū)分對(duì)待民航機(jī)場(chǎng) 房間舉架高，基本無阻擋，傳遍環(huán)境比較理想主要考慮視距傳輸，信號(hào)路徑主要以直達(dá)經(jīng)為主會(huì)展中心、會(huì)議中心、室內(nèi)體育館室內(nèi)無線傳播條件比較理想，與室外隔離度比較高，話務(wù)主要以事件觸發(fā)為主主要考慮視距傳輸，容量估算考慮數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求和話務(wù)突發(fā)，要留有足夠的余量大型購物商場(chǎng) 建筑結(jié)構(gòu)多為加強(qiáng)鋼筋混領(lǐng)土骨架加玻璃幕墻，墻體穿透損耗很大主要考慮視距傳輸，容量主要考慮語音業(yè)務(wù)公路與鐵路隧道建筑結(jié)構(gòu)多為全鋼骨架，加強(qiáng)的鋼筋混領(lǐng)土骨架主要考慮語音業(yè)務(wù)的覆蓋、3G 室內(nèi)分布系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問題與 2G 網(wǎng)絡(luò)相比，由于 3G 系統(tǒng)本身的特點(diǎn)，在進(jìn)行室內(nèi)分布系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程中，不僅需要考慮信號(hào)源的選取和天線的布放，還要考慮最小耦合損耗，信號(hào)外泄以及和 2G 系統(tǒng)共用等問題。同時(shí)還要根據(jù)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展和業(yè)務(wù)定位來確定頻率的使用和相應(yīng)的覆蓋要求。為了減少后期優(yōu)化的工作量，需要對(duì)相應(yīng)的參數(shù)進(jìn)行合理的設(shè)置，下面將對(duì)這些問題加以分析。、信號(hào)源的選取在室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)中，可以作為信號(hào)源的有：蜂窩基站、直放站和射頻遠(yuǎn)端模塊等，其中微蜂窩基站和直放站應(yīng)用的最多。蜂窩系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是信號(hào)穩(wěn)定、可靠，通信質(zhì)量好，可以有效地吸收話務(wù)量，適用于話務(wù)繁忙區(qū)域的室內(nèi)覆蓋；缺點(diǎn)是工程一次性投資大，需要解決傳輸線路等問題，受地理位置條件的限制。蜂窩型室內(nèi)分布系統(tǒng)大多應(yīng)用于星級(jí)酒店、高級(jí)寫字樓等比較大型的室內(nèi)建筑。直放站安裝方便，投資最小，但有可能造成系統(tǒng)內(nèi)與外界網(wǎng)絡(luò)的干擾，同時(shí)在系統(tǒng)服務(wù)區(qū)域話務(wù)量較高時(shí)會(huì)增加施主基站小區(qū)的負(fù)擔(dān)，而且在有源電分布系統(tǒng)中為避免多個(gè)放大器級(jí)聯(lián)引起的質(zhì)量下降，一般不再級(jí)聯(lián)干線放大器，限制了系統(tǒng)的服務(wù)區(qū)域。直放站作為信號(hào)源接入室內(nèi)分布系統(tǒng)，是利用施主天線空間耦合或利用耦合器件直接耦合存在富余容量的基站信號(hào)，再利用直放站設(shè)備對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行放大，為室內(nèi)分布系統(tǒng)提供信號(hào)源。射頻遠(yuǎn)端模塊通過光纖將基站的射頻部分拉遠(yuǎn)，實(shí)現(xiàn)基站射頻部分與基帶部分的分離，使得大容量基站可以集中放置在可獲取的中心機(jī)房，基帶部分進(jìn)行集中處理，射頻部分光纖拉遠(yuǎn)放置在規(guī)劃確定的站點(diǎn)上，這種技術(shù)也稱為射頻拉遠(yuǎn)。采用這種技術(shù)，可以節(jié)省常規(guī)建網(wǎng)方式中需要的大量機(jī)房，節(jié)約基帶單元的投資，減小饋線損耗。室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)在選擇信號(hào)源時(shí)，主要應(yīng)根據(jù)無線環(huán)境情況、要服務(wù)的區(qū)域的話務(wù)情況和所選室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)類型確定。選取信號(hào)源時(shí)，需要綜合考慮目標(biāo)話務(wù)量、覆蓋要求、電源要求、機(jī)房要求、具體場(chǎng)景特點(diǎn)要求等因素，最終采用既可達(dá)到所需的覆蓋要求又可合理控制成本的分布系統(tǒng)。其中最重要的考慮因素為容量和覆蓋：從容量角度考慮信號(hào)源的選取，主要是根據(jù)信號(hào)源可以支持的話務(wù)量和總的等效語音話務(wù)量需求來決定。一般對(duì)較小的室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)，在話務(wù)量較低時(shí)可選用直放站從周邊小區(qū)耦合信號(hào)；對(duì)較大的室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)，根據(jù)其可能達(dá)到的話務(wù)情況及安裝條件選用微基站或宏蜂窩基站作為信源。從覆蓋角度考慮信號(hào)源的選取時(shí)，對(duì)于低話務(wù)密度、小規(guī)模覆蓋且較為封閉的場(chǎng)景，優(yōu)先選用直放站作為信號(hào)源；對(duì)于中等話務(wù)密度和中等覆蓋規(guī)模的場(chǎng)景，可以選用微基站作為信號(hào)源；對(duì)于高話務(wù)密度和大覆蓋規(guī)模的場(chǎng)景，建議采用選用宏基站+遠(yuǎn)端射頻模塊（RRU）作為信號(hào)源。除了容量和覆蓋，還要考慮機(jī)房和電源等配套設(shè)施，綜合這些因素后最終決定采用那種方式進(jìn)行室內(nèi)覆蓋。、天線的選擇與布放分布式天線系統(tǒng)中使用的天線，一般增益較小，對(duì)波束的半功率寬度也沒有具體要求，這是由室內(nèi)覆蓋的特點(diǎn)決定的?？蛇x擇的天線類型有多種，如小的平板定向天線，全向柱形天線，全向吸頂天線。這些天線一般為垂直極化天線。定向平板天線和全向吸頂天線通常用于辦公室、賓館、居住樓、展覽館、走廊。對(duì)于一般單根天線覆蓋區(qū)域較小的場(chǎng)合，建議使用全向天線。如果是覆蓋比較空曠的狹長(zhǎng)區(qū)域，則建議采用定向天線。全向柱形天線主要用于內(nèi)部空間大的建筑，如體育館工業(yè)場(chǎng)館、商場(chǎng)。對(duì)于居住樓和賓館，設(shè)計(jì)天線的安裝位置是有較大困難的，除了復(fù)雜的樓層布局，視覺效果也是很重要的。在室內(nèi)分布系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)中，考慮到室內(nèi)環(huán)境的特殊性、減少信號(hào)外泄、降低室外信號(hào)對(duì)室內(nèi)的影響三方面因素，也為了保證系統(tǒng)均勻、有效覆蓋，更主要的是增加系統(tǒng)容量，降低多址干擾，可根據(jù)模擬測(cè)試結(jié)果，采用多天線小功率原則，合理布放天線，保證室內(nèi)分布效果。、信號(hào)外泄的控制由于 3G 是干擾受限系統(tǒng)，因此減少不必要的干擾對(duì)提高網(wǎng)絡(luò)容量有很重要的影響。由于各種墻體的損耗不一致，尤其是窗戶和玻璃幕墻的損耗較小，很容易造成 3G 室內(nèi)小區(qū)信號(hào)經(jīng)過外墻泄漏到室外，造成室外不必要的切換，增加資源額外開銷和掉話率。因此，需要控制室內(nèi)小區(qū)信號(hào)外泄的強(qiáng)度、位置和范圍?？疾焱庑闺娖綇?qiáng)度的參考點(diǎn)常常是建筑物墻體之外的 10 米。控制信號(hào)外泄的方法主要是利用墻體的隔離作用，輔助以外墻附近盡可能安裝板狀定向天線向內(nèi)覆蓋