移动通信室内分布系统设计正文

移动通信室内分布系统设计一前言1.1 室内分布系统概述随着城市里移动用户的飞速增加以及高层建筑越来越多，话务密度和覆盖要求也不断上升。

建筑物对移动电话信号有很强的屏蔽作用。

在大型建筑物的低层、地下商场、地下停车场等环境下，移动通信信号弱，手机无法正常使用，形成了移动通信的盲区和阴影区；在中间楼层，由于来自周围不同基站信号的重叠，产生乒乓效应，手机频繁切换，甚至掉话，严重影响了手机的正常使用；在建筑物的高层，由于受基站天线的高度限制，无法正常覆盖，也是移动通信的盲区。

另外，在有些建筑物内，虽然手机能够正常通话，但是用户密度大，基站信道拥挤，手机上线困难。

室内覆盖是针对室内用户群、用于改善建筑物内移动通信环境的一种成功的方案。

近几年在全国各地的移动通信运营商中得到了广泛应用。

室内覆盖系统为上述问题提供了较佳的解决方案。

其原理是利用室内天线分布系统将移动基站的信号均匀分布在室内每个角落，从而保证室内区域拥有理想的信号覆盖。

室内覆盖系统的建设，可以较为全面地改善建筑物内的通话质量，提高移动电话接通率，开辟出高质量的室内移动通信区域；同时，使用微蜂窝系统可以分担室外宏蜂窝话务，扩大网络容量，从整体上提高移动网络的服务水平。

移动通信的网络覆盖、容量、质量是运营商获取竞争优势的关键因素。

网络覆盖、网络容量、网络质量从根本上体现了移动网络的服务水平，是所有移动网络优化工作的主题。

所以建设室内覆盖系统势在必行。

与目前移动通信网络主要业务量来自于室外的情况不同，来自于室内业务量也占大比例。

根据香港SUNDAY对业务数据的采集结果可知，业务的室内发话量占总发话量的一半以上。

移动商用网络用户分布统计数据显示，大约70%的业务量来自于室内。

提高室内覆盖能力，不仅可以给用户带来更好的业务使用体验，还可以分散过密地区的网络压力，更可以与其他运营商的网络争夺室内话务量。

当前网络会有更多弱信号区出现，特别是在建筑物内部，更是存在着盲区多、易断线、网络表现不稳定的缺点。

对此问题做好室内分布覆盖势在必行。

1.2 室内分布系统的类型及特点1.2.1 室内分布系统的类型按信号源的不同，室内分布系统可分为微蜂窝室内分布系统和直放站室内分布系统。

微蜂窝系统的优点是信号稳定、可靠，通信质量好；缺点是建设周期较长，一次性投资大，还需支付传输线路的租赁费用。

直放站系统的优点是投资省、安装方便快捷，可以很快解决信号弱和盲区问题；缺点是通过定向天线难以获得单一纯净的信号，系统的话音质量相对蜂窝系统较差，且易造成对其他基站的干扰。

按所采用设备的不同，室内分布系统也可以分为无源系统和有源系统。

无源系统主要由无源器件组成，设备性能稳定、安全性高、维护简单，信号经过功分器、耦合器和线路衰耗后，到达各个天线处的强度不同，覆盖效果也不尽相同。

而有源系统的信号经过各级衰耗后，到达末端时可以被放大器放大，达到理想的强度，保证覆盖效果。

但是它建设、维护复杂，近端和所有远端设备都需要电源，有源设备易损坏，系统的安全性和稳定性不如无源系统。

按照布线材料的不同，室内分布系统也可分为同轴电缆系统、光纤系统和泄漏电缆系统。

同轴电缆是最常用的材料，性能稳定、造价便宜但线路损耗大。

大型同轴电缆室内分布系统通常需要多个干线放大器作信号放大接力。

光纤线路损耗小，不加干线放大器也可将信号送到多个区域，保证足够的信号强度，性能稳定可靠，但在近端和远端都要增加光电转换设备，系统造价高，适合质量要求高的大型场所。

泄漏电缆系统不需要室内天线，在电缆通过的地方，信号即可泄漏出来，完成覆盖。

泄漏电缆室内分布系统安装方便，但造价高，对电缆的性能要求高，使用较少。

国际上通常采用泄漏电缆对地铁、隧道等特定环境覆盖。

由于泄漏电缆损耗较大，传输距离短，一般不用于楼宇的室内覆盖。

而分布天线覆盖方式是信号经室内覆盖系统传输至所需覆盖的区域，通过布放在所需覆盖的区域内的天线将信号分布至所需覆盖的区域，适用于楼宇内覆盖。

覆盖至关重要。

1.2.2 室内分布系统的组成室内覆盖系统主要由信号源和分布系统以及覆盖区域三部分组成（如图1-1）。

（图1-1 室内覆盖系统框图）信号源：宏蜂窝、微蜂窝、BBU+RRU、直放站。

分布系统：主要有射频电缆、无源器件、天线以及接头组成。

覆盖区域：设计要求所要达到的区域。

1.3 室内分布系统可以解决的问题室内分布系统将基站的信号通过有线方式直接引入室内的每一个区域，再通过小型天线将基站信号发送出去，从而达到消除室内覆盖盲区、抑制干扰的目的，为室内的移动通信用户提供稳定、可靠的信号，使用户在室内也能享受高质量的个人通信服务。

室内分布系统主要由三部分组成：信号源设备（微蜂窝或直放站）；室内布线及其相关设备（同轴电缆、光缆、泄漏电缆、电端机、光端机等）；干线放大器、功分器、耦合器、室内天线等设备。

室内覆盖可以解决的问题：（1）覆盖方面：由于建筑物自身的屏蔽和吸收作用，造成了无线电波较大的传输衰耗，形成了移动信号的弱场强区甚至盲区。

（2）容量方面：建筑物诸如大型购物商场、交通枢纽、会议中心，由于移动电话使密度过大，局部网络容量不能满足用户需求，无线信道发生拥塞现象。

（3）质量方面：建筑物高层空间极易存在无线频率干扰，服务小区信号不稳定，出现乒乓切换效应，话音质量难以保证，并出现掉话现象。

如果某建筑物不进行行之有效的室内分布系统设计的话，则会出现相应的掉话或者通话质量不高等情况。

例如孤岛效应和乒乓效应：孤岛效应：造成越区覆盖原因：天线挂高较高，覆盖较远；该区域覆盖差，没有主覆盖；地形复杂引起覆盖的不规则；相邻关系定义不全造成的孤岛效应等。

危害：对其它基站造成干扰，丢失邻区关系形成孤岛效应而导致掉话等。

乒乓效应：移动通信系统中，如果在一定区域里两基站信号强度剧烈变化，手机就会在两个基站间来回切换，产生所谓的“乒乓效应”。

危害：造成通话质量下降，手机用户掉话等问题。

那么，都有哪些场所需要进行室内分布覆盖呢？（1）室内盲区：新建大型建筑、停车场、办公楼、宾馆和公寓等。

（2）话务量高的大型室内场所：车站、机场、商场、体育馆、购物中心等，增加微蜂窝建立分层结构。

（3）发生频繁切换的室内场所：高层建筑的顶部，收到多个基站的功率近似的信号。

按不同的功能分为室内覆盖系统、小区覆盖系统、餐饮娱乐地下停车场三个部分，每个部分的选定标准如下：（1）室内覆盖系统部分：一、该幢大楼未建室内系统（目前成都有254个点已建室内系统）。

二、该幢大楼地理位置重要，信号和话音质量均差。

三、该幢大楼虽然信号强、话音质量不错，但手机用户多。

四、该幢大楼有重要高端用户投诉。

（2）小区覆盖系统部分：一、该小区未建小区覆盖系统(目前成都仅丽都花园小区已建)。

二、该小区地理位置重要、小区档次较高、楼幢较多。

三、该小区信号和话音质量均差且用户投诉多。

四、该小区虽然信号强、话音质量不错，但手机用户多。

（3）餐饮娱乐、地下停车场部分：一、该地方未使用直放站（目前成都有17个点已使用直放站）。

二、该类地方地理位置重要，信号和话音质量均差。

三、该类地方虽然信号强、话音质量不错，但人流量大。

四、该类地方有重要高端用户投诉。

1.4 室内覆盖建设的目标室内覆盖是针对室内用户群、用于改善建筑物内移动通信环境的一种成功的方案，近几年在全国各地的移动通信运营商中得到了广泛应用。

室内覆盖系统为上述问题提供了较佳的解决方案。

其原理是利用室内天线分布系统将移动基站的信号均匀分布在室内每个角落，从而保证室内区域拥有理想的信号覆盖。

室内覆盖系统的建设，可以较为全面地改善建筑物内的通话质量，提高移动电话接通率，开辟出高质量的室内移动通信区域；同时，使用微蜂窝系统可以分担室外宏蜂窝话务，扩大网络容量，从整体上提高移动网络的服务水平。

室内覆盖建设的目标如下：中国移动通信集团公司、中国联合网络通信集团公司，中国电信集团公司联合对室内覆盖提出了明确的要求：“加强城市室内覆盖建设不仅是吸收话务量、提高通话质量的有力手段，还应该认识到，室内覆盖站址作为一种稀缺资源，及早抢占，将对企业的长远发展具有战略意义。

各省要结合无线网络规划，确定必须建设室内覆盖的建筑。

要求以下重要场所实现覆盖（即室内面积95%以上信号强度达到-94db）移动用户在10万以上的城市的政府办公场所、新闻中心；飞机场候机楼、火车站候车厅；地铁；三星级以上酒店（北京、上海、广州为四星级）、高档商业办公楼、娱乐中心；营业面积超过2万平方米的大型商场；其它移动运营商有覆盖的场所；话务量大或用户投诉多的地方。

”1.5 室内覆盖信号源提取的几种方法直放站做信号源：通过直放站的施主天线直接从附近基站提取信号；用耦合器从附近基站耦合部分信号通过光纤传送到盲区内的直放站；用耦合器从附近基站耦合部分信号通过电缆传送到盲区内的直放站。

（1）通过直放站的施主天线直接从附近基站提取信号（如图1-2）。

（图1-2 通过直放站的施主天线直接从附近基站提取信号）（2）用耦合器从附近基站耦合部分信号通过光纤传送到欲覆盖区的直放站（如图1-3）。

（图1-3 用耦合器从附近基站耦合部分信号通过光纤传送到欲覆盖区的直放站）（3）用耦合器从附近基站耦合部分信号通过电缆传送到欲覆盖区的直放站（如图1-4）。

（图1-4 用耦合器从附近基站耦合部分信号通过电缆传送到欲覆盖区的直放站）（4）微蜂窝(基站)加直放站方式（如图1-5）。

（图1-5 微蜂窝(基站)加直放站方式）1.6 信号分布的基本方式1. 无源天馈分布方式通过无源器件和天线、馈线，将信号传送和分配到室内所需环境，以得到良好的信号覆盖。

用于中小型地区（如图1-6）。

（图1-6 中小型地区）2. 有源分布方式通过有源器件(有源集线器、有源放大器、有源功分器、有源天线等)和天馈线进行信号放大和分配。

3. 光纤分布方式主要利用光纤来进行信号分布。

适合于大型和分散型室内环境的主路信号的传输（如图1-7）。

（图1-7 大型和分散型室内环境）4. 泄漏电缆分布方式信号源通过泄漏电缆传输信号，并通过电缆外导体的一系列开口，在外导体上产生表面电流，从而在电缆开口处横截面上形成电磁场，这些开口就相当于一系列的天线起到信号的发射和接收作用。

它适用于隧道、地铁、长廊等地形（如图1-8）。

（图1-8 隧道、地铁、长廊等地形）总的来说，信号分布系统根据覆盖区域的具体情况，组合无源、有源、光纤、泄漏等方式，进行综合性的分析。

在实际使用中，室内分布系统可使每个微蜂窝覆盖范围增至几十层楼左右；如果加装干线放大器，覆盖范围还可大幅度增加。

一个完备的室内分布系统应能够通过一个特定的接口，取得基站的下行信号，均匀地分布到指定场所的每一处。

同时，又将这场所的每一处的基站上行信号收集到后，均匀地送达特定的接口。