室外廣角漏纜對室內有源DAS 系統覆蓋效果的影響及優化策略研究

吳兵政

（華信咨詢設計研究院有限公司，浙江 杭州 310051）

0 引 言

在當今數字化和信息化時代，無線通信技術的應用越來越廣泛，人們對于無線通信服務的要求也越來越高。由于建筑物復雜結構和室外復雜環境的變化，室內無線信號的覆蓋范圍和質量經常會受到很大的限制和影響，降低了用戶的通信體驗。為了解決這一問題，有源分布式天線系統（Distributed Antenna System，DAS）應運而生。它可以擴大室內無線信號的覆蓋范圍，提高無線通信服務的質量和用戶體驗。受室外廣角漏纜等問題的影響，有源DAS 系統的性能仍然存在一定的不足，通過探討廣角漏纜對室內有源DAS 系統覆蓋效果的影響及優化策略，提高室內無線通信服務的質量和可靠性，促進無線通信技術的發展和創新。

1 有源DAS 系統

有源分布式天線系統（Distributed Antenna System，DAS）由多個分布在建筑物內的天線和一個中央處理器組成，可用于室內和室外覆蓋。有源DAS 系統能夠將來自室外基站的信號通過中央處理器進行處理，然后分配給多個分布式天線，使得信號能夠覆蓋整個建筑物。

有源DAS系統主要包括中央處理器、分布式天線、信號放大器、功率控制模塊和信號分配器。中央處理器是有源DAS 系統的核心部分，負責接收來自室外基站的信號并進行處理和分配，將信號分配給不同的分布式天線進行覆蓋。分布式天線通常安裝在建筑物內的不同位置，包括墻面、天花板等。分布式天線接收到來自中央處理器的信號后，通過自身的放大器和功率控制模塊進行放大和調整，最終將信號傳輸給室內的用戶設備。信號分配器是中央處理器與分布式天線之間的重要連接部分，能夠分配信號。

2 室外廣角漏纜

室外廣角漏纜是指由于建筑物、障礙物等遮擋和反射，導致室外信號在某些方向上無法覆蓋到室內，從而影響DAS 系統的覆蓋效果[1]。這種漏纜現象尤其在高樓大廈等高密度城區更加明顯，會導致室內信號覆蓋不足、信號質量下降以及通信質量變差等問題[2]。廣角漏纜的特點主要表現在信號傳輸損耗增加和多徑效應加重，導致信號衰減和干擾加劇。此外，廣角漏纜的出現還可能導致室內覆蓋不均衡和信號盲區問題。對于DAS 系統而言，解決室外廣角漏纜問題是提高系統覆蓋能力和保證通信質量的重要手段之一。

通過采集室內外信號強度和信噪比等數據，結合場地和建筑物的特征，建立數學模型對影響因素進行分析和預測[3]。采用射線跟蹤技術建立建筑物、障礙物等的三維模型，通過計算信號在不同方向上的傳輸損耗等參數，分析室外廣角漏纜的產生和影響程度。此外，考慮DAS 系統的配置和參數設置等因素，如基站的功率和天線的方向角度等，通過模擬實驗來探究這些因素對廣角漏纜的影響，并找到最佳的優化方案。

3 室外廣角漏纜檢測

室外廣角漏纜檢測的主要作用是提前識別和定位廣角漏纜的存在，為室內覆蓋方案的設計和優化提供數據支持。常用的室外廣角漏線檢測技術包括頻域分析法、時域反演法、時頻分析法以及高斯混合模型等。其中，頻域分析法是最常用的檢測方法，通過對接收到的信號進行功率譜分析確定信號頻譜特征，從而判斷信號覆蓋是否存在漏洞。時域反演法則是利用建筑物的反射效應，通過對接收到的信號進行時域反演來識別出信號覆蓋漏洞情況。時頻分析法則是將頻域分析和時域反演相結合，通過對信號進行時頻分析來判斷信號在頻域和時域上是否存在信號覆蓋漏洞。高斯混合模型則是利用建筑物的反射和衰減特性，通過對信號進行建模和分析來判斷信號是否存在覆蓋漏洞[4]。

4 有源DAS 系統覆蓋優化

有源DAS 系統的優化策略需要綜合考慮多個方面，包括分布式天線布局優化、信號增益控制、功率控制以及頻譜資源優化等。

分布式天線的布局是有源DAS 系統優化的關鍵。合理的布局可以提高信號覆蓋范圍和質量。優化布局需要考慮建筑物內部的結構和材料特性、用戶分布和使用需求等因素。通過合理布局分布式天線可以擴大信號覆蓋范圍，提高用戶體驗，同時降低系統成本和維護難度[5]。

信號增益控制策略可以調整分布式天線的信號增益，使得信號在不同區域內達到最佳強度，提高系統的信號質量和穩定性。

功率控制策略可以調整分布式天線的功率輸出，使得信號在整個建筑物內的強度達到最優狀態，提高系統的功率利用率和節能效果，同時減少電磁輻射。

頻譜資源優化策略可以調整頻譜資源的分配，使得系統的信號質量和傳輸容量達到最優狀態，提高系統的信號質量頻譜資源利用率和容量，同時減少資源浪費。

5 優化策略實驗驗證

5.1 實驗環境及參數設置

針對室外廣角漏纜對室內有源DAS 系統覆蓋效果的影響進行實驗分析，需要先設置實驗環境和參數[6]。實驗環境包括室內、室外及測試設備等，而參數設置則包括分布式天線的布局方案、信號增益控制策略、功率控制策略以及頻譜資源優化策略等。

在室內方面，實驗可以在建筑物內部或室內模擬器中進行。在室外方面，實驗可以在基站、室外空間或室外模擬器中進行。測試設備是實驗環境的重要組成，需要能夠實現信號的接收、處理和分配，同時保證信號的質量和穩定性。

在參數設置方面，分布式天線的布局方案需要確定分布式天線的數量、位置以及角度等，確保信號能夠覆蓋整個建筑物的不同區域，盡可能降低信號的衰減和反射等負面影響。信號增益控制策略、功率控制策略以及頻譜資源優化策略等，也需要根據實驗需求和具體場景進行定制和調整，以達到最優的系統性能[7]。

5.2 數據采集與處理設置

通過適當的數據采集和處理方法，可以獲得準確、全面、有用的數據信息，為系統的優化和改善提供有效的支持。

在數據采集方面，需要選擇適當的測試儀器和設備對室內外信號進行收集和記錄。常用的測試儀器包括信號發生器、頻譜分析儀、功率計等。在實際測試中，需要對室內外不同位置的信號進行采集和記錄，以獲取全面的數據信息[8]。同時，還需要考慮不同時間段、不同天氣條件和不同用戶數量等因素，以充分反映實際應用情況。

在數據處理方面，需要對采集到的數據進行分析和處理，以獲取有用的信息和結果。常用的數據處理方法包括頻域分析法、時域反演法、高斯混合模型等[9,10]。通過對采集到的數據進行分析和處理，可以識別出信號的強度、頻率、相位等特征，評估系統的覆蓋范圍和質量，從而提出有針對性的優化策略和方案。

5.3 策略優化結果分析

優化策略對室內覆蓋效果的改善主要表現在增強DAS 系統的覆蓋能力和提高信號的質量與穩定性。通過增加DAS 系統的接收靈敏度，加強信號的捕捉和處理能力，可有效減少廣角漏纜和信號盲區的出現，提高信號的均勻性和覆蓋率?？赏ㄟ^增加室內天線的數量和調整它們的位置與方向，進一步優化信號的傳輸和覆蓋效果，避免信號的干擾和衰減。不同優化策略對室內信號覆蓋范圍和質量的影響如表1 所示。

表1 不同優化策略對室內信號覆蓋范圍和質量的影響

優化策略可以有效改善室內信號的覆蓋范圍和質量，提高用戶體驗，增強系統的可靠性和穩定性。不同的建筑物和用戶需求可能需要不同的優化策略，需要根據具體的應用場景和需求進行定制和調整。

6 結 論

本研究對室外廣角漏纜對室內有源DAS 系統覆蓋效果的影響及優化策略進行了深入探討和研究，實驗結果表明廣角漏纜對室內有源DAS 系統的覆蓋效果產生了顯著的影響，而針對這一問題提出的優化策略可以顯著改善室內信號的覆蓋范圍和質量。優化策略包括分布式天線的布局優化、信號增益控制策略、功率控制策略以及頻譜資源優化策略等，可以提高室內無線通信服務的質量和可靠性，同時為未來相關領域的研究和實踐提供有益的參考和借鑒，為無線通信技術的發展和創新提供重要的理論和實踐基礎。