淺談無線信號增強系統設計摘要在一些大廈、商場、地鐵等場所,因建筑結構對無線通訊信號的衰減和反射,使得人們不能進行通訊交流,因此需要建立室內無線信號增強系統。即利用室內天線分布系統將移動基站的信號均勻分布在室內每個角落,從而保證室內區域擁有理想的信號覆蓋。關鍵詞 無線信號 室內衰減 基站 室內天線分布系統1引言 近年來移動通信得到廣泛的普及和應用。但是由于移動電話是靠電磁波的傳播來建立通信聯系的,而一般建筑主體結構為全鋼筋混凝土結構,使無線信號電磁波的強度受到較大的衰減和反射,室內信號強度很弱。在一些大廈、商場、餐廳、地下室、地鐵站等場所,移動電話信號太弱,甚至無法使用移動電話,給人們的生活帶來極大的不便,因此如何保證移動電話無盲區、通話質量清晰、連續已成為電氣設計中必須考慮的一個重要問題。室內通話質量的好壞是衡量網絡支持能力的一個重要標準。2總體思路 為解決這一問題,在建筑物內設置室內天線分布系統, 用以接收從基站發射的電波信號,之后再將其轉發到室內各個角落,從而保證室內區域擁有理想的信號覆蓋,使得大廈內的所有人員都能輕松地進行通信交流。3工程實例3.1工程概況 本工程位于北京CBD(中央商務區)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、一幢商務公寓。辦公樓21層;商務公寓17層,以商業、餐飲、健身、娛樂等功能為主;地下部分設有四層汽車庫。3.2解決方案 以室內GSM900M(全球移動通信系統)、CDMA(即碼分多址無線技術)、小靈通為信號源,采用無源和有源相結合的分布系統對整棟大廈進行覆蓋。 微蜂窩基站設在B1層電話機房,室內天線配置方案:分別在商務公寓樓、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;因為地下二層、地下三層及地下四層是相通的,按照各層的格局平均布放其余天線,移動電話服務商各自設立基站及天線。 采用相對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。根據各座的面積、結構情況,采用無源、有源相結合覆蓋方式。用寬頻帶功分器、耦合器將信號分配至每層的天線,對整個大廈進行覆蓋。為保證信號不外泄到室外,室內覆蓋邊緣場強不小于-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可擴容性分析 考慮到系統的可擴容性,器件均采用寬頻器件,且采用多天線、低功率方式,所以可方便升級至1.8Hz。3.4信號外泄分析 由于該工程位于北京繁華地帶段,信號容易外泄,可能會引起室外手機用戶在通話時切換掉話。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外泄問題。因此在地下車庫各層和首層至四層布放的天線功率相對較低,布放時適當遠離門窗,以避免信號外泄。3.5覆蓋區域場強預測分析 例:2m自由空間損耗約:6d,室內吸頂天線增益為: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,距離天線最遠點2m處的手機場強為:9m+3.5i-1d-1d-6d=-7.5m 其它地方的信號場強均高于此值,可以滿足覆蓋要求。3.6技術指標與要求 移動用戶的忙時平均話務量為0.05/用戶。 無線信道的呼損率:話音信道(TCH)呼損低于2%,控制信道(SDCCH)呼損低于0.1%。 干擾保護比:同頻干擾保護比:C/I≥1d(不開跳頻);同頻干擾保護比:C/I≥9(開跳頻) 鄰頻干擾保護比:20z鄰頻干擾保護比:C/I≥-6;40z鄰頻干擾保護比:C/I≥-3d。 無線覆蓋區內可接通率要求在無線覆蓋區內的9%位置,9%的時間移動臺可接入網絡;無線覆蓋邊緣場強≥-7dm;在基站接收端位置收到的上行噪聲電平小于-10m;覆蓋區與周圍各小區之間有良好的無間斷切換;室內覆蓋區誤碼率(RxQul)等級優于3級的地方應占9%以上,信號源兼作室外覆蓋時則同時要求室外為9%以上;室內天線發射功率根據國家環境電磁波衛生標準,室內天線的發射功率小于1dm;無線覆蓋邊緣場強要求室內覆蓋信號高于室外1d,對于賓館、公寓等特殊場所可不作要求,但室內覆蓋系統邊緣場強應不小于-7dm,在基站接收端位置收到的上行噪聲電平應小于-10m;室內微蜂窩下行信號對室外的溢出量在建筑物周圍1m內測量,在9%以上的位置應低于-8dm;室內消防通道、避難層地區保證接通;建筑物內的電梯,要求對客梯、貨梯及員工梯進行覆蓋,并保證電梯運行中不掉話;覆蓋系統的設計應考慮信號源為6載波時,每載波的覆蓋效果;考慮到與將來的GSM10共用系統,要設計一定的功率分配余量。3.7主設備的安裝 微蜂窩基站安裝在B1層電話機房,遵從中國移動、中國聯通及中國網通等公司及微蜂窩廠家的安裝規范。各樓屋室內吸頂天線吸附于天花頂,天線帽外露安裝。安裝室內吸頂天線時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上,以便維護。特殊情況需放置于豎井外,應固定好,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電源設備的安裝 由大廈應急照明配電箱提供電源,為保證對設備可靠供電,電源引入需安裝UPS(不間斷電源)。電源PE線必須良好接地,有源設備必須接地,要求接地電阻小于4Ω。4小結 室內覆蓋問題從廣義上來講,不僅僅是對室內盲區的改善,同時也應包括對室內移動通信話音質量、系統容量的改善。除了對諸如地下室,各樓層屏蔽性場所信號的引入外,同時也應對一些建筑物高層部分因接收到來自各個方向的雜亂且不穩定信號而造成的容易掉話、斷線、切換不成功等問題進行改善。 室內覆蓋系統的建設,可以較為全面地改善建筑物內的通話質量,提高移動電話接通率,減少弱信號斷線,提高網絡指標,增加業務量,開辟出高質量的室內移動通信區域。同時,使用微蜂窩系統可以分擔室外宏蜂窩的話務,增加網絡容量,使室內話務在室內吸收,減少同頻干擾,從整體上提高移動網絡的服務水平。同時,室內覆蓋的改善,對于提高工程項目的技術等級,為業主、用戶提供更好更完美的隨時隨地的通信服務,提高市場競爭力和知名度具有重大意義。