淺談無(wú)線信號(hào)增強(qiáng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要在一些大廈、商場(chǎng)、地鐵等場(chǎng)所,因建筑結(jié)構(gòu)對(duì)無(wú)線通訊信號(hào)的衰減和反射,使得人們不能進(jìn)行通訊交流,因此需要建立室內(nèi)無(wú)線信號(hào)增強(qiáng)系統(tǒng)。即利用室內(nèi)天線分布系統(tǒng)將移動(dòng)基站的信號(hào)均勻分布在室內(nèi)每個(gè)角落,從而保證室內(nèi)區(qū)域擁有理想的信號(hào)覆蓋。關(guān)鍵詞 無(wú)線信號(hào) 室內(nèi)衰減 基站 室內(nèi)天線分布系統(tǒng)1引言 近年來(lái)移動(dòng)通信得到廣泛的普及和應(yīng)用。但是由于移動(dòng)電話是靠電磁波的傳播來(lái)建立通信聯(lián)系的,而一般建筑主體結(jié)構(gòu)為全鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),使無(wú)線信號(hào)電磁波的強(qiáng)度受到較大的衰減和反射,室內(nèi)信號(hào)強(qiáng)度很弱。在一些大廈、商場(chǎng)、餐廳、地下室、地鐵站等場(chǎng)所,移動(dòng)電話信號(hào)太弱,甚至無(wú)法使用移動(dòng)電話,給人們的生活帶來(lái)極大的不便,因此如何保證移動(dòng)電話無(wú)盲區(qū)、通話質(zhì)量清晰、連續(xù)已成為電氣設(shè)計(jì)中必須考慮的一個(gè)重要問(wèn)題。室內(nèi)通話質(zhì)量的好壞是衡量網(wǎng)絡(luò)支持能力的一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)。2總體思路 為解決這一問(wèn)題,在建筑物內(nèi)設(shè)置室內(nèi)天線分布系統(tǒng), 用以接收從基站發(fā)射的電波信號(hào),之后再將其轉(zhuǎn)發(fā)到室內(nèi)各個(gè)角落,從而保證室內(nèi)區(qū)域擁有理想的信號(hào)覆蓋,使得大廈內(nèi)的所有人員都能輕松地進(jìn)行通信交流。3工程實(shí)例3.1工程概況 本工程位于北京CBD(中央商務(wù)區(qū))的核心部分,地塊面積14300m2,分別建造一幢南辦公樓、一幢西辦公樓、一幢商務(wù)公寓。辦公樓21層;商務(wù)公寓17層,以商業(yè)、餐飲、健身、娛樂(lè)等功能為主;地下部分設(shè)有四層汽車庫(kù)。3.2解決方案 以室內(nèi)GSM900M(全球移動(dòng)通信系統(tǒng))、CDMA(即碼分多址無(wú)線技術(shù))、小靈通為信號(hào)源,采用無(wú)源和有源相結(jié)合的分布系統(tǒng)對(duì)整棟大廈進(jìn)行覆蓋。 微蜂窩基站設(shè)在B1層電話機(jī)房,室內(nèi)天線配置方案:分別在商務(wù)公寓樓、南辦公樓、西辦公樓地下一層、夾層及地上各層布放4付天線;因?yàn)榈叵露印⒌叵氯龑蛹暗叵滤膶邮窍嗤ǖ?按照各層的格局平均布放其余天線,移動(dòng)電話服務(wù)商各自設(shè)立基站及天線。 采用相對(duì)窄帶器件插損較小的寬頻帶器件,主干和水平線均采用1/2"硬饋線。根據(jù)各座的面積、結(jié)構(gòu)情況,采用無(wú)源、有源相結(jié)合覆蓋方式。用寬頻帶功分器、耦合器將信號(hào)分配至每層的天線,對(duì)整個(gè)大廈進(jìn)行覆蓋。為保證信號(hào)不外泄到室外,室內(nèi)覆蓋邊緣場(chǎng)強(qiáng)不小于-7dm。覆蓋方式采用多天線、低功率方式。每付天線輸入功率平均約7m/載波;微蜂窩基站輸出總功率3dm。3.3可擴(kuò)容性分析 考慮到系統(tǒng)的可擴(kuò)容性,器件均采用寬頻器件,且采用多天線、低功率方式,所以可方便升級(jí)至1.8Hz。3.4信號(hào)外泄分析 由于該工程位于北京繁華地帶段,信號(hào)容易外泄,可能會(huì)引起室外手機(jī)用戶在通話時(shí)切換掉話。所以采用:①多天線、低功率;②用建筑體遮擋的方式解決信號(hào)外泄問(wèn)題。因此在地下車庫(kù)各層和首層至四層布放的天線功率相對(duì)較低,布放時(shí)適當(dāng)遠(yuǎn)離門(mén)窗,以避免信號(hào)外泄。3.5覆蓋區(qū)域場(chǎng)強(qiáng)預(yù)測(cè)分析 例:2m自由空間損耗約:6d,室內(nèi)吸頂天線增益為:3.5i,多路徑衰落余量約:1d,隔墻損耗約:1~1d,天線口功率為:9m,距離天線最遠(yuǎn)點(diǎn)2m處的手機(jī)場(chǎng)強(qiáng)為:9m+3.5i-1d-1d-6d=-7.5m 其它地方的信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)均高于此值,可以滿足覆蓋要求。3.6技術(shù)指標(biāo)與要求 移動(dòng)用戶的忙時(shí)平均話務(wù)量為0.05/用戶。 無(wú)線信道的呼損率:話音信道(TCH)呼損低于2%,控制信道(SDCCH)呼損低于0.1%。 干擾保護(hù)比:同頻干擾保護(hù)比:C/I≥1d(不開(kāi)跳頻);同頻干擾保護(hù)比:C/I≥9(開(kāi)跳頻) 鄰頻干擾保護(hù)比:20z鄰頻干擾保護(hù)比:C/I≥-6;40z鄰頻干擾保護(hù)比:C/I≥-3d。 無(wú)線覆蓋區(qū)內(nèi)可接通率要求在無(wú)線覆蓋區(qū)內(nèi)的9%位置,9%的時(shí)間移動(dòng)臺(tái)可接入網(wǎng)絡(luò);無(wú)線覆蓋邊緣場(chǎng)強(qiáng)≥-7dm;在基站接收端位置收到的上行噪聲電平小于-10m;覆蓋區(qū)與周圍各小區(qū)之間有良好的無(wú)間斷切換;室內(nèi)覆蓋區(qū)誤碼率(RxQul)等級(jí)優(yōu)于3級(jí)的地方應(yīng)占9%以上,信號(hào)源兼作室外覆蓋時(shí)則同時(shí)要求室外為9%以上;室內(nèi)天線發(fā)射功率根據(jù)國(guó)家環(huán)境電磁波衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn),室內(nèi)天線的發(fā)射功率小于1dm;無(wú)線覆蓋邊緣場(chǎng)強(qiáng)要求室內(nèi)覆蓋信號(hào)高于室外1d,對(duì)于賓館、公寓等特殊場(chǎng)所可不作要求,但室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)邊緣場(chǎng)強(qiáng)應(yīng)不小于-7dm,在基站接收端位置收到的上行噪聲電平應(yīng)小于-10m;室內(nèi)微蜂窩下行信號(hào)對(duì)室外的溢出量在建筑物周圍1m內(nèi)測(cè)量,在9%以上的位置應(yīng)低于-8dm;室內(nèi)消防通道、避難層地區(qū)保證接通;建筑物內(nèi)的電梯,要求對(duì)客梯、貨梯及員工梯進(jìn)行覆蓋,并保證電梯運(yùn)行中不掉話;覆蓋系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮信號(hào)源為6載波時(shí),每載波的覆蓋效果;考慮到與將來(lái)的GSM10共用系統(tǒng),要設(shè)計(jì)一定的功率分配余量。3.7主設(shè)備的安裝 微蜂窩基站安裝在B1層電話機(jī)房,遵從中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)聯(lián)通及中國(guó)網(wǎng)通等公司及微蜂窩廠家的安裝規(guī)范。各樓屋室內(nèi)吸頂天線吸附于天花頂,天線帽外露安裝。安裝室內(nèi)吸頂天線時(shí)注意保持天線外觀清潔。耦合器及功分器都裝在弱電豎井托盤(pán)上,以便維護(hù)。特殊情況需放置于豎井外,應(yīng)固定好,并做好防水處理。樓層之間縱向走線走弱電豎井或方便通道;各樓層橫向走線盡量利用天花板內(nèi)的已有線槽。所有外露饋線、電源線及地線都必須穿PVC管。3.8電源設(shè)備的安裝 由大廈應(yīng)急照明配電箱提供電源,為保證對(duì)設(shè)備可靠供電,電源引入需安裝UPS(不間斷電源)。電源PE線必須良好接地,有源設(shè)備必須接地,要求接地電阻小于4Ω。4小結(jié) 室內(nèi)覆蓋問(wèn)題從廣義上來(lái)講,不僅僅是對(duì)室內(nèi)盲區(qū)的改善,同時(shí)也應(yīng)包括對(duì)室內(nèi)移動(dòng)通信話音質(zhì)量、系統(tǒng)容量的改善。除了對(duì)諸如地下室,各樓層屏蔽性場(chǎng)所信號(hào)的引入外,同時(shí)也應(yīng)對(duì)一些建筑物高層部分因接收到來(lái)自各個(gè)方向的雜亂且不穩(wěn)定信號(hào)而造成的容易掉話、斷線、切換不成功等問(wèn)題進(jìn)行改善。 室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的建設(shè),可以較為全面地改善建筑物內(nèi)的通話質(zhì)量,提高移動(dòng)電話接通率,減少弱信號(hào)斷線,提高網(wǎng)絡(luò)指標(biāo),增加業(yè)務(wù)量,開(kāi)辟出高質(zhì)量的室內(nèi)移動(dòng)通信區(qū)域。同時(shí),使用微蜂窩系統(tǒng)可以分擔(dān)室外宏蜂窩的話務(wù),增加網(wǎng)絡(luò)容量,使室內(nèi)話務(wù)在室內(nèi)吸收,減少同頻干擾,從整體上提高移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)水平。同時(shí),室內(nèi)覆蓋的改善,對(duì)于提高工程項(xiàng)目的技術(shù)等級(jí),為業(yè)主、用戶提供更好更完美的隨時(shí)隨地的通信服務(wù),提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和知名度具有重大意義。
