移动通信地下室覆盖解决方案

使用小功率无线直放站覆盖地下室盲区方案随着移动通信的飞速发展，人们对通信质量的要求越来越高，移动通信运营商之间的竞争也越来越激烈，各运营商为了争取客户，都尽全力改善服务质量、通信质量和网络的覆盖，其中网络覆盖和通信质量是用户最关心、运营商最重视的指标。覆盖分室外覆盖和室内覆盖，室外主要采用基站覆盖，直放站补盲的方式，这种方式比较经济，但如果直放站性能不好或安装不善，就会影响整个网络的通信质量。室内覆盖主要作用有两个：优化网络和填充盲区，根据这两种不同的用途，室内覆盖采用的方式也不同：一种是微蜂窝基站作为信号源，在适当的地方加入干线放大器，通过室内分布系统对大楼进行覆盖，这种室内覆盖主要作用是优化网络；另一种是用无线直放站或光纤直放站从基站引入的信号作为信号源，在适当的地方加入干线放大器，通过室内分布系统对大楼进行覆盖，这种室内覆盖的主要作用是填充盲区。对于那些楼内话务量比较多，或者大楼处于几个基站的交界处，楼内用户在几个基站之间频繁切换，造成通信质量下降的大楼应采用室内覆盖的第一种形式；对于那些话务量较少，且没有信号的地方应采用室内覆盖的第二种形式。值得一提的是室内覆盖的第二种形式，如果设备的性能不好或工程设计方案不善，将会对网络造成影响。地下室盲区的覆盖就属于室内覆盖的第二种。下面我们就从设备性能和工程设计两方面介绍XX科技有限公司在地下室覆盖中避免对网络干扰所采取的措施。一、设备性能方面⑴线性放大器采用线性度高的放大器，最大限度地减小三阶互调。对于一个非线性系统，当同时输入两个信号（频率分别为f1和f2）时，将会产生无穷多个互调分量，频率分别为：mf1-nf2、mf2-nf1，其中m和n是正整数，n=m-1。它们被分别称为(m+n)阶互调，在这些互调分量中，以三阶互调分量最大。对于GSM移动通信系统，互调分量恰好都在其它信道上，成为其它信道的干扰信号。要减小互调对其它信道的干扰，就必须将三阶互调控制在适当的范围内。XX科技有限公司的所有直放站（机）均达到或超过国家规定的直放站标准。⑵使用选频直放机选频直放机，只允许有用的信号通过，它不仅可以选掉无用的信号，同时也可以大大减小直放机的互调和杂散，从而大幅度改善直放机的性能。使用选频特性好的直放机还可以大大改善电磁兼容特性。很多室内覆盖的厂家认为，地下室信号单一，其它信号少，为降低成本，都采用宽带直放机，结果引起很多干扰。其实他们在这方面存在一个误解，实际上，很多地下室内都有各种机房，同时还存在其它通信系统，电磁环境非常复杂。以某国贸大厦为例，某国贸大厦是一个准五星级饭店，地下室是机房、车库，在地下室内还有其它通信系统，某公司完成室内覆盖工程后，运行期间却发现，每次在该国贸大厦举行活动，电视实况转播都受到干扰，用户极其不满，强行关掉室内覆盖系统的电源，后有多家室内覆盖厂家前去解决，都没能发现问题，用户意见更大。在此情况下，本公司派工程技术人员前往解决，发现问题出在那个厂家的直放机上，他们所生产的直放机的选频特性不好，将该地下室内对讲机的信号也放大了，使用XX科技有限公司的直放机后，问题得到了解决。⑶采用低噪声放大器一个通信系统，噪声的大小直接影响该系统的通信质量，噪声通常用噪声系数表示，噪声系数是指输入端信噪比与放大器输出端信噪比的比值。对于一个放大器，它的噪声系数主要取决于所采用的放大管的最小噪声系数和网络的匹配程度。对于一个多级级联的放大系统，假如每一级的噪声系数和增益分别为F1，F2，…，Fn和G1，G2，…，Gn，则n级放大系统总噪声系数为：121213121111nnGGGFGGFGFFF由上式可见：多级放大系统的噪声系数不仅与各级放大器的噪声系数有关，同时也与各级放大器的增益有关，而且第一级的噪声系数和增益对系统的噪声系数影响最大。XX科技有限公司的所有直放站（机）的前级均采用高增益低噪声放大器，所以各种产品的噪声系数均明显优于国家标准。⑷增加数字衰减器XX科技有限公司生产的所有直放站（机）均增加数字衰减器，在实际工程应用中可以非常精确地控制上下行功率。⑸自动功率控制XX科技有限公司生产的所有直放站（机）均具有自动功率控制，可以使不同强度的信号得到均衡。二、工程设计方面⑴严格控制上下行功率很多室内覆盖厂家，为了增加覆盖效果，把直放机的上下行功率都设置的很大，结果事与愿违，反倒干扰了系统。事实上，并不是功率越大越好，我们一直遵循够用就好，基站系统和手机的接收灵敏度都优于-110dBm，因此我们没有必要把功率设置很大，对于上行功率，使基站接收的信号电平达到-85dBm就可以了，设置大了，对基站容易造成干扰；对于下行功率，使主要覆盖区达到-70dBm，边缘区域不低于-90dBm就完全可以保证高质量的通话，地下室一般比较空旷，且地下室的墙壁对电磁波的反射较大，如果下行功率过大，电磁波在低下室内很容易形成“乒乓效应”，这样不仅对地下室内的通信质量造成影响，也会干扰整个网络。工程设计时，直放站的下行所需输出功率P1的计算公式为：P1=Pt-G+L1+L2其中：Pt覆盖边缘区域所需电平；G重发天线的增益；L1重发天线馈线的损耗；L2自由空间传输损耗，L2=32.45+20lgf+20lgd式中：f为工作频率，单位MHz，d为重发天线到覆盖区域边缘的距离，单位Km。直放站的上行所需输出功率P2的计算公式为：P2=Pt-G1-G2+L1+L2+L3其中：Pt基站所需的接收电平；G1施主天线的增益；G2基站天线的增益；L1施主天线馈线的损耗；L3基站天线馈线的损耗；L2自由空间传输损耗，L2=32.45+20lgf+20lgd式中d为直放站施主天线到基站天线的距离。根据上述公式，可以很容易地计算出直放站上下行所需要设置的输出功率。⑵考虑电磁兼容在实际工程设计勘探时，要详细了解所要覆盖区域的电磁环境情况，根据实际情况，采取有效措施，避开和其他通信系统的相互干扰。三、结论综合上述，利用小功率无线直放站覆盖地下室盲区，对网络的干扰主要是由于所使用设备的性能不好和工程设计方案不善造成的。如果在生产设备时能控制好设备的线性、匹配特性、噪声系数和选频特性，在工程设计时能控制好上下行频率且考虑电磁兼容问题，完全能够做到对网络没有干扰。XX科技有限公司工程技术部