移动网络的室内覆盖

费国臻 江苏省移动通信责任有限公司南通分公司
摘要：本文介绍了移动通信系统的室内覆盖解决的问题和意义，以及常用的改善室内覆盖的方法和手段。

关键词：移动通信；室内覆盖；解决方法

　　随着移动通信的发展，用户在大型建筑物（尤其是酒店、商务和商业中心）内使用移动电话所产生的话务量日益增加。此时，用户已不满足于只有室外覆盖良好的移动通信服务，同时也要求网络运营能提供室内覆盖很好的移动通信服务。但此类场所由于其建筑体自身的原因（如墙体较厚、面积较大、楼层较高等等），往往是网络覆盖的盲区或信号特别差。尤其是目前大部分用户所使用的GSM系统，其信号的穿透能力比TACS系统更弱，现象也就更明显。因此，解决好室内覆盖，对满足用户的需求，提高网络的通信质量，已变得越来越重要。

　　1、室内覆盖所要解决的问题及其意义

　　从狭义上来讲，室内覆盖问题仅仅是对室内覆盖盲区的改善，解决电话打不出去的问题。从广义上来讲，室内覆盖问题包括对室内移动通信话音质量、网络质量、系统容量的改善，解决打电话质量的问题。除了对诸如地下室，一、二层等通信盲区提供覆盖外，同时也应对建筑物的高层部分因接收到来自多方向的杂乱不稳定信号而导致掉话、断续、切换不成功等方面进行改善。对于高话务量的商务、商贸中心，还应该解决室内话务吸收及拥塞问题，因此，室内覆盖信号的改善对于扩大覆盖、提高覆盖质量、提高接通率、减少弱信号掉话、减少同频干扰也有很大的帮助。同时，室内覆盖作为一种扩容手段，在分担室外基站话务，增加网络容量，使室内话务在室内吸收，减少同频干扰也起很大作用。另外，良好的室内覆盖，对于提高网络运营形象，为用户提供更好更完善的随时随地通信服务，提高企业竞争力具有很大的意义。

　　2、改善室内覆盖的方法及手段

　　改善室内覆盖，有两种基本方法：一种是加大室外信号解决室内覆盖；另一种是采用室内信号分布系统方式。

　　（1）加大室外信号解决室内覆盖方式

　　在存在室内盲区的地方附近安置直放站，或提高覆盖该地方基站发射功率，提高室外信号强度，利用电磁波的穿透能力而达到解决室内覆盖问题。这种方式的优点是：简单、快捷，不需要花很大的投资，工程工作量较小，不需要在建筑物中作布线，建设速度较快。这种方式对于在一些网络还不是很完善的地方，一方面不但解决了室内覆盖的问题，另一方面也解决了周围地区覆盖和话务吸收，是一种一举两得的事情。但在网络已经比较完善、基站密集的地方，用这种方式就不是一种明智之举，特别是采用直放站，对系统造成的影响比起解决这些方的室内覆盖可能是得不偿失。这种方式缺点是：需要进行频率规划，有时甚至是必须对网络进行较大的频率调整。同时，用这种方式并不是一种全面解决问题的方式，对于地下室、大型建筑物和采用金属玻璃幕墙的建筑物，其室内可能有相当的地方仍然是盲区，因此，该种方法已不能满足大型室内建筑的覆盖需求。

　　（2）室内信号分布系统方式

　　室内信号分布系统方式需要在室内布线及安装天线（或泄漏电缆），这是它与前一种方案最根本的区别。一般是将信号源（基站、微蜂窝、直放站）的信号引入至分布系统，使信号比较均匀地分布在室内每一个角落。这种方案在设计时，要考虑信号不外泄到建筑物外面，从而对网络造成干扰。

　　3、室内分布系统信号接入方式

　　室内分布系统的信号接入有两种方式：无线方式和有线方式

　　3.1无线方式

　　无线方式是采用室外天线将附近宏蜂窝基站的信号接收后经放大处理，再由室内天线分布到所需覆盖的位置。这种采用无线耦合的方式，对于存在频率复用较高的市区，需严格调试，以免对网络造成干扰。由于直放站本身没有增加信道资源，只是信号的延伸，故直放站一般用于低话务量的地方，覆盖范围也罗小，一般只能作为补盲点来使用。如小型酒楼、地下停车场等。

　　3.2有线接入

　　有线接入又分为微蜂和宏蜂窝基站耦合二种方式。

　　（1）宏蜂窝基站耦合

　　这种接入方式在附近基站信道较空闲时采用，它从宏峰窝基站的发射系统引一路信号到室内设备，再进行放大和分布。一般用于低话务量的地方。它的特点是投资小，要求宿主基站离该建筑物较近，增加了宿主基站的话务量。

　　（2）微蜂窝

　　微蜂窝就是一个基站，只不过基站的发射天线是分放在室内。微蜂窝增加了网络的信道资源，可提高网络容量和通话质量，适合于大范围的室内覆盖。它一般用于话务量密集的地方（如：星级酒店、大型娱乐场所、商业和商业中心等），既保证优良的覆盖，又分担了周围基站的话务量。

　　4、室内分布系统的覆盖方式

　　室内分布系统有三种覆盖方式：分布天线、泄露电缆和混合方式

　　4.1分布天线

　　分布天线目前主要有三种方式：无源分布、有源分布、光纤分布

　　（1）无源天线分布方式

　　这是一种比较传统的方式，信号源通过耦合器和功分器，尽可能地平均分配到每一副天线。其特点是：器件容易找到，造价较低，成本主要为耦合器、功分器和馈线。为克服馈线的损耗，一般采用较粗的馈线（主干一般采用7/8"的馈线，支路采用1/2"的超软馈线），室内施工因馈线的较硬较粗变得较为困难，距离不能太远（最远的天线一般离基站在100米以内）。当距离太远或只是耦合基站的一部分信号，造成到达远端信号很弱时，可采用干线放大器（BOOSTER）将信号放大后，再经分布系统到达每一副天线。

　　（2）有源天线分布方式

　　为克服无源分布系统的馈线施工问题，厂家又设计出有源分布系统，它采用75Ω同轴电缆或50Ω低损耗同轴电缆（直径一般为1/4"---1/8"）作传输线，由于这些同轴电缆的损耗较大（每百米在20-50dB），必须在天线端采用一些小功率放大器作补偿，将信号放大后再经天线发射出去。由于放大功率小，一般在0-20dBm/载波之间，厂家设计时经常将放大器和天线合为一体。当同轴电缆过计时经常将放大器和天线合为一体。当同轴电缆过长时，厂家还提供用于补偿线路损耗的干线放大器，而当线路分支时，也可采用有源功分器。这种方式的特点是：由于采用小同轴电缆，非常柔软，可任意弯曲，施工非常方便，同时，同轴电缆价格还可非常低廉。但缺点是每副天线终端都必须提供电源（有的厂家采用远供电源），不是很灵活，当传输距离较长时，由于多级放大补偿，引入了噪声和互调，且成本也比无源方式高。

　　（3）光纤室内分布系统

　　光纤分布系统既克服务前两种分布系统的特点，又保留了它们的优点。当信号传输距离太长线路损耗太大时，可利用光纤分布传输时的低损耗（每百米为0.2-0.5dB）特点而设计光纤分布系统，一般采用单模双芯光纤。其特点是：施工方便，不受距离限制，不受基站功率限制，但价格相对比较贵。

　　4.2泄漏电缆方式

　　泄漏电缆主要用于隧道和地铁等长条型区域，其覆盖半径一般为2-6米，取决于泄漏电缆的泄漏比。泄漏电缆可以保证信号场强均匀分布，克服驻波场，但其价格昂贵。

　　4.3混合分布方式

　　混合分方式是根据实际情况，综合无源分布、有源分布、光纤分布和泄漏电缆分布等各种方式或其中一些组合，用于超大型室内分布，如机场、会展中心、商贸中心、大型写字楼等。

　　一般来说，在离信号源较近处，用无源分布（50米以内）；在离信号源有一定距离或信号较弱时加干线放大器；在离信号源较远或难度较大时，采用有源分布方式（100米以内）或用光纤分布方式；对于长条型走廊、隧道等，采用泄漏电缆方式。通过以上各种方式的组合，以达到最佳效果、最低造价、最方便的施工方式。

摘自《移动通信》2001/4