高层室内移动网络覆盖解决方案

随着城市建设步伐的加快，越来越多的高层建筑为城市增添了现代气息。然而，大量的高层建筑也给移动通信网络的室内覆盖带来了技术难题，成为网络优化和室内覆盖系统建设的重点和难点。伴随高楼及在建高楼逐年增多，移动用户对手机通话质量的要求也越来越高，高层用户投诉不断。因此，如何解决高层室内覆盖问题成了当前室内覆盖工程设计中的当务之急。笔者结合实际工作中遇到的高层室内覆盖设计方案和部分典型案例的解决方式，对于高层室内覆盖解决方案进行了如下分析，并总结部分解决思路以供探讨。

现阶段无线通信网络建设已具有相当的规模，在城区单个基站的覆盖面积越来越小。天线挂高普遍不超过30m，最小站距在200m以内。城区内建筑物特点是大型建筑多、楼层高并且位置相对集中。在这些区域的楼宇中高层室内接收到的无线信号往往都不是附近基站的直射信号，多数是反射、绕射信号，或者是远处基站越区覆盖信号。这样一来，用户在拨打手机时会出现信号不稳、通话质量差、掉话率高、接续困难的情况，在室内临窗区域尤为突出。通过实际测试发现,随着楼层的升高，手机可接收到多个扇区的信号，各个扇区信号的场强大致相同并且不稳，缺乏主服务小区，由于通话质量差而引起的频繁切换，造成掉话率升高。同时，高层住宅多配有高速电梯，由于快速移动产生的多普勒效应比一般的低速电梯更为明显，对无线信号的均匀引入也提出更高的要求。

高层室内覆盖布线系统设计分析

高层楼宇窗口边缘场强分析

1．在高层室内布线系统的设计中，室内覆盖边缘场强一般要求高于-75dBm，该电平值可满足室内封闭环境如电梯、过道等的覆盖要求。

2．在高层楼宇窗口等开放性区域，若室外宏站的干扰电平达到-70dBm左右，室内信号电平必须高于室外宏站信号10dB左右，以满足同频干扰保护比C/I≥12dB的要求。

3．市区高层楼宇密集，楼宇的间距非常小，在加强高层楼宇窗口附近室内信号边缘场强时，必须防止室内信号泄漏对周围宏站小区间的干扰。

因此，建议对高层室内布线系统边缘场强的设置进行修改，高层楼宇窗口的边缘场强要求高于-60dBm，室内封闭环境的边缘场强要求高于-75dBm。

电梯覆盖设计分析

在高层室内布线系统设计时，对高速电梯的覆盖方式和小区间的重叠覆盖距离需特殊考虑。

1．电梯井覆盖方式：在电梯井道内安装对数周期或定向平板天线来进行覆盖，这种方式施工时相对复杂，但覆盖效果较好，目前采用较多。

2．泄漏电缆覆盖方式：在电梯井道内垂直布放泄漏电缆进行覆盖，这种方式施工复杂，成本较高，适合高层高速电梯，覆盖效果好。

3．对于高速电梯覆盖的解决方式，目前有一种较新的思路，即采用光纤分布系统，将室内天线和光纤远端机放置在电梯轿箱顶部，柔软的线缆与电梯随梯电缆捆绑在一起，天线随电梯移动，保障轿箱内信号均匀，使信号强度不随电梯轿箱的升降而变化。这种覆盖方式目前只在几个城市有所应用，对光纤及施工要求较为严格。若这种方式成熟的话，对高速电梯覆盖将是一种比较好的解决方式。

干线放大器对系统性能的影响分析

干线放大器主要用于在室内布线系统的干线上对室内信号进行双向放大，小功率干放有1W、2W干放，中、大功率干放有5W、10W、20W干放等。干放的性能指标除功率P外，主要还有噪声系数NF和上下行增益G。

噪声系数NF＝输入端信噪比/输出端信噪比＝SNR入/SNR出，

上下行增益G=10lg（P/N），其中N为信源载频数。

室内布线系统在引入干放后，整个系统的噪声电平将有所抬升，对系统性有严重影响的关键在于其上下行增益的调节。

在使用干放时，需注意载频数量对干放增益的影响。

干放的增益G=10lg(P/N)，其中P为干放的功率，N为信源的载频数。

以10W的干放为例，在室内信号为2载频时，其增益G=10lg(10W/2)=37dB；在室内信号为4载频时，其增益G=10lg(10W/4)=34dB；在室内信号为8载频时，其增益G=10lg(10W/8)=31dB。

因此建议在干放的输入端需安装1个可调的衰减器，为今后室内站扩容预留信号电平余量。

光纤直放站对系统性能的影响分析

光纤直放站采用光纤进行传输，光信号在光纤中传输的损耗非常小，光纤直放站信号传输的距离主要是受信号时延的限制。

GSM系统的时间提前量TA的取值范围是0～233μs，对应的小区半径为35km。

当引入光纤直放站延伸信号传播距离时，信号的传播时延包括了在光纤直放站上的时延和在空中传播的时延。

光信号在光纤的介质中传播时，速度是无线信号在空气中传播的2/3，加上直放站的时延（大约1.5μs）和无线信号在空中传播