移動通信網(wǎng)絡(luò)無線信號室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)

劉濤

【摘要】經(jīng)濟的發(fā)展和科技的進步為移動通信行業(yè)的技術(shù)水平的提高提供了必要的基礎(chǔ)，近些年來人們對于信息通信的要求也日漸提高。無線信號室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的建設(shè)質(zhì)量直接關(guān)系到建筑內(nèi)部用戶的通信服務(wù)水平，建筑物的建筑結(jié)構(gòu)、建筑材料以及裝飾裝修等都會對無線信號的質(zhì)量產(chǎn)生影響，電梯、地下室對于移動通信無線信號以及無線局域網(wǎng)信號的屏蔽作用更為突出。針對于此本文就移動通信網(wǎng)絡(luò)無線信號室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的原理以及相關(guān)技術(shù)進行分析。

【關(guān)鍵詞】移動通信網(wǎng)絡(luò)；無線信號；室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)

【Abstract】The development of economy and the progress of science and technology have provided the necessary foundation for the improvement of the technical level of the mobile communication industry. In recent years， the demand for information communication has been increasing day by day. The construction quality of the wireless signal indoor coverage system is directly related to the level of communication service of the internal users of the building. The building structure， building materials and decoration of the building will have an impact on the quality of the wireless signal. The elevator and basement are sensitive to mobile communication and wireless LAN signal shielding effect is more prominent. In this paper， the principle and related technology of wireless communication indoor coverage system of mobile communication network are analyzed.

【Key words】Mobile communication network；Wireless signal；Indoor coverage system

在科技進步和社會發(fā)展的影響之下，智能建筑的概念隨之提出，其具體要求包括辦公自動化、建筑自動化以及通信自動化。隨著聯(lián)網(wǎng)計算機移動性要求的增加和移動通信行業(yè)的發(fā)展，人們對于室內(nèi)移動通信無線信號的覆蓋質(zhì)量提出了更高的要求，移動通信運營商也需要對無線信號的室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)以及相關(guān)技術(shù)進行不斷的改進，推動我國移動通信行業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。

1. 無線信號室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)原理

1.1 系統(tǒng)組成。

信源主設(shè)備、水平子系統(tǒng)以及干線子系統(tǒng)是組成移動通信無線信號室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的三大部分。根據(jù)建筑內(nèi)部對于無線信號強度、覆蓋面積等要求的不同，運營商可以對無線信號室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的頻率進行相應(yīng)的調(diào)整，采用工作頻段不同的設(shè)備材料式系統(tǒng)在單頻段CDMA800MHz、CSM900MHz、DCS1800MHz等的頻率下都可以進行工作，還可以實現(xiàn)同一系統(tǒng)內(nèi)的多頻段同時工作。第三代移動通信、WLAN2.4Hz也可以進行寬頻同系統(tǒng)工作。

1.2 信源主設(shè)備。

移動通信網(wǎng)絡(luò)無線信號室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)采用運營商所提供的微蜂窩載波收發(fā)信設(shè)備BTS作為信源主設(shè)備，在該設(shè)備的支持下無線通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部可以構(gòu)建起一條手機終端用戶與微蜂窩之間的信息通道，用戶可以通過成對的雙向載波通道發(fā)送和接收信號。信源主設(shè)備可以提供BTS到手機的下行載波輸出功率，于此同時還可以接收手機到BTS的上行信號。建筑內(nèi)部手機用戶話務(wù)量的總數(shù)直接決定了成對載波量的大小。

1.3 干線子系統(tǒng)。

將系統(tǒng)信源主設(shè)備所提供的載波信號功率在建筑內(nèi)部進行逐層的傳輸，均勻分配至每一個樓層是干線子系統(tǒng)的主要作用。信號功率的順利傳輸還需要耦合器、功分器以及同軸電纜等的配合來實現(xiàn)，確保信號功率傳輸和分配的有效性。需要注意的是信號功率傳輸過程中會出現(xiàn)越來越低的情況，因而在高度以及面積都比較大的建筑需要在干線子系統(tǒng)中設(shè)置干線放大器裝置來對信號功率進行方法，確保信號功率傳輸?shù)男Ч瑪U大無線信號的覆蓋距離和范圍。一般來說干線子系統(tǒng)的同軸電纜安裝至建筑物內(nèi)部的弱電井預(yù)留的線槽內(nèi)，干線放大器設(shè)備也安裝于弱電井內(nèi)，設(shè)備需要220V交流電供電。

1.4 水平子系統(tǒng)。

水平子系統(tǒng)與干線子系統(tǒng)的作用和原理相似，也是在其他器件的配合下將信號功率傳輸和分配至每一處安裝了室內(nèi)覆蓋天線的空間內(nèi)。水平子系統(tǒng)一般來說安裝在建筑物內(nèi)部各個樓層頂部的天花板上。水平子系統(tǒng)、干線子系統(tǒng)與室內(nèi)覆蓋天線共同配合將無線信號輻射至建筑物每個樓層、每個區(qū)域內(nèi)，從而滿足建筑內(nèi)部用戶的無線通話需求。移動通信是雙向的，因而水平子系統(tǒng)和干線子系統(tǒng)除了可以對下行載波信號的傳輸和分配之外，還可以將手機用戶發(fā)送的上行信號傳輸至BTS接收。

2. 無線信號室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)對于設(shè)備材料和安裝的要求

2.1 設(shè)備分類及安裝標準。

為了保證通信的質(zhì)量及提高用戶體驗，移動通信網(wǎng)絡(luò)無線信號的室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)對于設(shè)備材料和安裝技術(shù)也有著嚴格的要求。室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)建設(shè)所需的設(shè)備材料包括無源器件、有源設(shè)備和室內(nèi)覆蓋天線三大類。其中無源器件包括功分器、電纜接頭、同軸電纜以及耦合器等，有源設(shè)備有射頻拉遠單元RRU、微蜂窩BTS、無線直放站等。設(shè)備材料安裝所采用的技術(shù)和流程必須符合通信行業(yè)的有關(guān)標準和規(guī)范。與移動通信網(wǎng)絡(luò)無線信號室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)設(shè)備安裝直接相關(guān)的條例包括國家通信行業(yè)標準《通信工程建設(shè)環(huán)境保護技術(shù)規(guī)定》、郵電部頒布的《900MHz TD-MA數(shù)字移動通信工程設(shè)計暫行規(guī)定》以及中國聯(lián)合通信有限公司所編制的《800MHz CDMA 直放站技術(shù)要求和測試方法。endprint

2.2 無源器件安裝要求。

無源器件是構(gòu)成無線信號室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)水平子系統(tǒng)和干線子系統(tǒng)的重要組成部分，包括功分器、耦合器、電纜接頭以及同軸電纜等等。根據(jù)建筑的規(guī)模、類型以及需求的不同在無源器件的具體選型上也應(yīng)當體現(xiàn)差別。無線信號覆蓋系統(tǒng)中干線子系統(tǒng)的同軸電纜常被作為建筑內(nèi)部的主饋電纜，建筑物會在特定的房間為同軸電纜的走線提供通道。大型建筑內(nèi)設(shè)置的開放型通道以及弱電間內(nèi)都會預(yù)留相應(yīng)的走線通道。建筑的每一層都有弱電間，這些小房間需要上下對齊。主饋電纜需要根據(jù)弱電間預(yù)留的線槽進行安裝和固定，而其他的耦合器、電纜接頭以及功分器等無源器件的尺寸和重量往往比較小，因而也可以固定在電纜線槽內(nèi)。開放型通道是從建筑底部延伸至建筑頂部一個開放空間，空間內(nèi)不設(shè)置隔板，電梯通道、通風道等都是典型的開放空間，這也是同軸電纜主要的走線通道。同軸電纜作為建筑物內(nèi)部各層的分支電纜，一般選擇的閣樓層的天花板上進行安裝。安裝人員在正式進行布線之前，需要對建筑物內(nèi)部構(gòu)造進行檢查和熟悉，了解樓層內(nèi)管道的設(shè)置和線槽的預(yù)留情況。常見的布線通道包括金屬、PVC管道和金屬橋架、線槽兩種布線方式。

2.3 有源設(shè)備。

移動通信網(wǎng)絡(luò)無線信號室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)所使用的有源設(shè)備一般體積和重量都比較大，常見的有源設(shè)備包括無線直放站、微蜂窩BTS以及射頻拉遠單元RRU等等。在進行有源設(shè)備的安裝時必須要嚴格按照相關(guān)的標準和規(guī)范來進行，設(shè)置好不同設(shè)備的運行參數(shù)。有源設(shè)備的安裝對于建筑室內(nèi)環(huán)境也有著嚴格的要求，應(yīng)當安裝在灰塵小、無強磁強電、干擾性較弱、較為干燥且無腐蝕性因素的室內(nèi)。無線信號室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的有源設(shè)備可以安裝在專門的設(shè)備間，也可以安裝于弱電井、電梯機房等區(qū)域。為了確保與其他建筑內(nèi)設(shè)備的協(xié)調(diào)性和一致性，可以采用在離地1.5米的地方掛墻安裝，也可以采用龍門架立地安裝。技術(shù)人員需要結(jié)合有源設(shè)備的進出電源線、電纜以及接地線的不相進行安裝，提高有源設(shè)備安裝的美觀性和方便性。

2.4 室內(nèi)覆蓋天線。

壁掛錐式天線、全向吸頂天線以及壁掛板狀天線都是廠家的無線信號室內(nèi)覆蓋天線的類型。在進行室內(nèi)覆蓋天線的選型時要兼具重量輕、安裝方便、尺寸前方以及美觀等特點。圖1為集中常見的室內(nèi)覆蓋天線安裝方式的示意圖，要根據(jù)建筑不同區(qū)域的具體需求選擇合適的室內(nèi)覆蓋天線安裝方式。全向吸頂天線傳輸?shù)男盘柨梢赃M行水平的全方向輻射，為了確保信號覆蓋的面積常采用外露的方式吸附于建筑各個樓層的天花板上。對于沒有吊頂?shù)能噹臁⑻旎ò宓葏^(qū)域則需要借助天線支架的輔助，采用壁掛板狀天線進行緊貼掛墻的安裝方式，這種天線的信號輻射具有明顯的方向性，因而常在通道、走廊以及車庫等長條形的區(qū)域使用，且掛墻安裝美觀性較差因而需要結(jié)合周圍環(huán)境進行暗藏或者是偽裝。壁掛錐式天線可以安裝在電梯井道壁上，使得用戶在乘坐電梯時也可以接受到無線信號。此外室內(nèi)覆蓋天線的輸出功率應(yīng)當符合我國電磁輻射防護規(guī)定的要求，且分配應(yīng)當盡可能平均。

3. 結(jié)束語

綜上所述，無線信號的室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)對于設(shè)備材料以及安裝的要求都比較高，移動通信運營商需要對無線信號室內(nèi)覆蓋技術(shù)進行不斷的改進和完善，提高室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)信號的質(zhì)量。通過相關(guān)規(guī)定的完善和室內(nèi)無線信號覆蓋工程經(jīng)驗的不斷積累，我國移動通信網(wǎng)絡(luò)無線信號室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)也將越來越規(guī)范，對于構(gòu)建城市智能建筑以及通信自動化的發(fā)展具有重要的推動作用。

參考文獻

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[文章編號]1619-2737（2017）07-20-658endprint