论文部分内容阅读
公诚管理咨询有限公司第八分公司 广东肇庆 526060
摘要：随着移动通信网络规模的日渐壮大和用户的日益增多，移动通信网络也面临严峻的挑战。人们在享受室外的移动通信服务的同时，也希望能享受到优质高效的室内移动通信业务。合理地使用直放站设备可以起到扩展基站覆盖范围，吸收话务，提高网络资源利用率的作用。在工程实践中需要根据直放站的特性，避免或减小直放站对网络造成的负面影响。这就对移动通信企业的服务和其系统的性能提出了更高的要求。
关键词：移动通信；室内网络覆盖；直放站
1.移动通信网络室内覆盖系统的概述
1.1室内覆盖系统
室内覆盖系统主要是用于改善建筑内部无线网络通信环境的一种网络覆盖系统，该系统将多个室内天线以特定的方式进行部署和组合，使得基站信号在室内实现均匀延伸，保证室内环境内的无线网络得到有效覆盖。
1.2室内覆盖系统的网络环境
室内覆盖系统主要被部署在高层建筑中，其在应用时可根据室内环境的空间区域不同分为低层、中层以及高层等几部分。
由基站发射的信号若希望覆盖到高层建筑的低层室内范围需要经过多种障碍物的阻挡和反射，信号到达室内环境时会出现较大幅度的衰落或损耗，在高层建筑较为密集的区域和建筑的地下区域，无线信号甚至无法到达。
基站信号在对建筑中层进行覆盖时则容易出现多基站覆盖的情况，不同基站信号相互叠加会使得信号之间出现相互干扰，用户处于多基站重叠区域也会出现频繁的网络切换，这些现象都会降低用户的通话质量。
建筑的高层区域虽然可以避免盲区的出现，但是其空间位置决定了该区域内的同频、邻频干扰较为严重，无线环境较为恶劣，容易出现孤岛效应，导致用户无法使用无线网络。无线信号穿过建筑进入室内环境时也会出现衰落，衰落可达10dB到25dB。而某些用户较为集中的区域如超市、商场等还具有用户数量大，通话频率高，基站承载有限等情况。
1.3室内覆盖系统的建设与优化
首先是合理预测室内环境话务量和信号传播模型，保证系统规划和建设的合理性，避免资源浪费或覆盖效果不理想等情况的出现。然后根据上述预测结果选取信源。主要分析覆盖过小导致信号盲区问题，解决信号盲区的方法很多，室内覆盖系统进行网络优化可以从以下几方面着手。
1.3.1微蜂窝。与传统的宏蜂窝相比，微蜂窝的主要特点是：1）天线一般安装在屋顶上，受周围建筑物环境的影响大；2）覆盖范围小，一般为l00m-1km；3）传输功率低，一般为10mw-100mw。由于这些特点，微蜂窝不可能用来作为网络覆盖的基本手段，但其体积小，安装方便、灵活，因此它可以作为宏蜂窝的一种补充和延伸。
1.3.2直放站。由于无线传播环境的复杂性、覆盖地形多样性、基站位置及覆盖范围的有限性，在蜂窝移动通信系统中有时需要用直放站来补充或扩展基站覆盖。它实际上是一个双工放大器，接收基站下行信号及移动台上行信号，放大后分别转给移动台和基站。其特点是：1）天线一般置于屋顶，信号强度受周围环境影响大；2）覆盖范围有限，一般为100m-1km；3）只能顺着接收BTS信号方向正向覆盖，不可逆向覆盖，因此覆盖角度≤180度，这一点与微蜂窝有差别；4）直放站不能用于提高容量，只是占用施主BTS的信道资源，这一点也与微蜂窝不同。
1.3.3塔顶放大器。塔顶放大器就是放置在基站收发信机与天线之间的双工放大器，它通过低噪声放大器将接收信号电平放大，从而减少BTS和天线间馈线损耗，提高接收基站灵敏度，增加上行链路信号的传播距离或提高发射机发射功率，最终提高覆盖范围，微蜂窝与直放站相比，提高网络覆盖的程度更为有限。
2.直放站在移动通信系统中的应用
2.1直放站概述
直放站是同频放大装置，是无线电发射中转设备在传输中播放的无线通信信号增强器。链接处理放大相同的工作，通过上行链路发送到相应的基站的覆盖区域内的移动台的上行链路信号，以实现基站和移动台的信号传输。在下行链路中，从施主天线现有覆盖区域中，通过一个带通滤波器的带外信号的良好的隔离拾取信号的中继器，滤波后的信号被功率放大器放大，再次被发送到覆盖区域。
2.2直放站的主要用途
（1）盲区覆盖。直放站作为基站覆盖的延伸，将基站信号接收放大后传送到更大范围的区域，为原信号覆盖不佳的地区提供服务。这也是目前直放站最普遍的应用方式，多用于为对话务的需求不高的边缘乡镇、交通干线、室外特殊地形和旅游景点提供覆盖。
（2）室内覆盖。在一些深层的建筑物（如商场、写字楼）或阴影地区（如隧道、地下室等）设置直放站也可以收到很好的效果。
（3）话务平衡。利用直放站的延伸特点将空闲基站的服务引入繁忙基站的覆盖区域之内，可以起到疏导的作用，帮助整个系统进一步实现话务平衡。
（4）网络优化。由于各种原因，在某些服务区之间的局部区域尚存在信号微弱的情况，由于区域面积较小或无高话务的需求，所以再建设基站并不合适，可以利用直放站来改善该区域的信号状况。
目前常用的直放站可以分为无线直放站、光纤直放站以及直放站等三类。
2.3移动通信直放站的应用和对网络的影响
直放站可以扩大服务范围，消除覆盖盲区，如一些山谷地区的覆盖；在公路、郊区增强覆盖效率，还可以解决一些地下商场、停车场等信号弱的盲区。再将空闲的信号引到繁忙基站的覆盖区，从而实现疏忙。
2.3.1网络优化
由于多种原因，在某些服务区之间的局部区域仍然存在信号微弱的情况，但由于区域面积较小或者是无高话务的需求，所以不适合建设基站，但可利用直放站改善该区域的信号状况。
2.3.2山区的覆盖
在山中常会遇到以下情况：在山区经常会碰到这样的情况，覆盖目标位于山谷中，距离基站直线距离非常近，但由于被山脉阻挡，信号无法到达。这时，可沿山谷走势，在拐点处选择合适的位置安装一直放站。由于直放站接收信号的方向和发射信号的方向成一定的角度，相当于基站信号在直放站处转了一个弯。直放站的施主天线和服务天线分别放在山体的两侧，利用山体形成天然的屏障，直放站的性能可以得到充分发挥。
2.3.3公路、郊区和农村的覆盖
随着社会经济的快速发展，公路和高速公路的建设将逐步增加，覆盖的道路进入一个非常困难的问题。直放站有效地节约资源，得到了广泛的应用，在这些地方，通过宏基站带直直放站的方式在很大程度上节约了成本。在郊区或农村地区，主要解决覆盖问题，在铺设光纤的地区最好采用大功率光纤直放站扩大信号覆盖范围。但在可以接收基站信号的区域，通过使用无线直放站的解决方案来解决信号的覆盖范围问题，可以使用被转移直放站的距离来增加信號的覆盖范围。
2.3.4城市密集的地区
在拥挤的城市，用户量较多，所以基站的数量也很多，信号范围和强度也较好，直放站可以解决信号覆盖小范围的地区和建筑物。在这些区域，通常情况下楼顶信号较强且信号单一，可选择功率合适的直放站安装在楼顶，服务天线放在楼群中间，利用楼体的隔离可以有效地控制直放站的覆盖。这种应用方式可以看作是街道微小区的一种建设方式，但是这种建设方式中发射功率的设定以及天线安装位置的选定复杂，当信号从微小区中泄漏时，容易对现有网络质量造成破坏。
3.结语
室内覆盖系统和直放站是基站系统的有效延伸和补充，对于优化移动通信网络，提升服务质量具有重要意义。实际应用中应该根据区域空间特点和网络覆盖条件选用适当的优化方式对移动网络进行优化。
参考文献：
[1]杨奕.室内覆盖系统和直放站在移动通信网络优化中的应用[J].电信快报，2012（12）.
[2]吉多杰加.移动通信网络优化现状及发展趋势[J].价值工程，2012
摘要：随着移动通信网络规模的日渐壮大和用户的日益增多，移动通信网络也面临严峻的挑战。人们在享受室外的移动通信服务的同时，也希望能享受到优质高效的室内移动通信业务。合理地使用直放站设备可以起到扩展基站覆盖范围，吸收话务，提高网络资源利用率的作用。在工程实践中需要根据直放站的特性，避免或减小直放站对网络造成的负面影响。这就对移动通信企业的服务和其系统的性能提出了更高的要求。
关键词：移动通信；室内网络覆盖；直放站
1.移动通信网络室内覆盖系统的概述
1.1室内覆盖系统
室内覆盖系统主要是用于改善建筑内部无线网络通信环境的一种网络覆盖系统，该系统将多个室内天线以特定的方式进行部署和组合，使得基站信号在室内实现均匀延伸，保证室内环境内的无线网络得到有效覆盖。
1.2室内覆盖系统的网络环境
室内覆盖系统主要被部署在高层建筑中，其在应用时可根据室内环境的空间区域不同分为低层、中层以及高层等几部分。
由基站发射的信号若希望覆盖到高层建筑的低层室内范围需要经过多种障碍物的阻挡和反射，信号到达室内环境时会出现较大幅度的衰落或损耗，在高层建筑较为密集的区域和建筑的地下区域，无线信号甚至无法到达。
基站信号在对建筑中层进行覆盖时则容易出现多基站覆盖的情况，不同基站信号相互叠加会使得信号之间出现相互干扰，用户处于多基站重叠区域也会出现频繁的网络切换，这些现象都会降低用户的通话质量。
建筑的高层区域虽然可以避免盲区的出现，但是其空间位置决定了该区域内的同频、邻频干扰较为严重，无线环境较为恶劣，容易出现孤岛效应，导致用户无法使用无线网络。无线信号穿过建筑进入室内环境时也会出现衰落，衰落可达10dB到25dB。而某些用户较为集中的区域如超市、商场等还具有用户数量大，通话频率高，基站承载有限等情况。
1.3室内覆盖系统的建设与优化
首先是合理预测室内环境话务量和信号传播模型，保证系统规划和建设的合理性，避免资源浪费或覆盖效果不理想等情况的出现。然后根据上述预测结果选取信源。主要分析覆盖过小导致信号盲区问题，解决信号盲区的方法很多，室内覆盖系统进行网络优化可以从以下几方面着手。
1.3.1微蜂窝。与传统的宏蜂窝相比，微蜂窝的主要特点是：1）天线一般安装在屋顶上，受周围建筑物环境的影响大；2）覆盖范围小，一般为l00m-1km；3）传输功率低，一般为10mw-100mw。由于这些特点，微蜂窝不可能用来作为网络覆盖的基本手段，但其体积小，安装方便、灵活，因此它可以作为宏蜂窝的一种补充和延伸。
1.3.2直放站。由于无线传播环境的复杂性、覆盖地形多样性、基站位置及覆盖范围的有限性，在蜂窝移动通信系统中有时需要用直放站来补充或扩展基站覆盖。它实际上是一个双工放大器，接收基站下行信号及移动台上行信号，放大后分别转给移动台和基站。其特点是：1）天线一般置于屋顶，信号强度受周围环境影响大；2）覆盖范围有限，一般为100m-1km；3）只能顺着接收BTS信号方向正向覆盖，不可逆向覆盖，因此覆盖角度≤180度，这一点与微蜂窝有差别；4）直放站不能用于提高容量，只是占用施主BTS的信道资源，这一点也与微蜂窝不同。
1.3.3塔顶放大器。塔顶放大器就是放置在基站收发信机与天线之间的双工放大器，它通过低噪声放大器将接收信号电平放大，从而减少BTS和天线间馈线损耗，提高接收基站灵敏度，增加上行链路信号的传播距离或提高发射机发射功率，最终提高覆盖范围，微蜂窝与直放站相比，提高网络覆盖的程度更为有限。
2.直放站在移动通信系统中的应用
2.1直放站概述
直放站是同频放大装置，是无线电发射中转设备在传输中播放的无线通信信号增强器。链接处理放大相同的工作，通过上行链路发送到相应的基站的覆盖区域内的移动台的上行链路信号，以实现基站和移动台的信号传输。在下行链路中，从施主天线现有覆盖区域中，通过一个带通滤波器的带外信号的良好的隔离拾取信号的中继器，滤波后的信号被功率放大器放大，再次被发送到覆盖区域。
2.2直放站的主要用途
（1）盲区覆盖。直放站作为基站覆盖的延伸，将基站信号接收放大后传送到更大范围的区域，为原信号覆盖不佳的地区提供服务。这也是目前直放站最普遍的应用方式，多用于为对话务的需求不高的边缘乡镇、交通干线、室外特殊地形和旅游景点提供覆盖。
（2）室内覆盖。在一些深层的建筑物（如商场、写字楼）或阴影地区（如隧道、地下室等）设置直放站也可以收到很好的效果。
（3）话务平衡。利用直放站的延伸特点将空闲基站的服务引入繁忙基站的覆盖区域之内，可以起到疏导的作用，帮助整个系统进一步实现话务平衡。
（4）网络优化。由于各种原因，在某些服务区之间的局部区域尚存在信号微弱的情况，由于区域面积较小或无高话务的需求，所以再建设基站并不合适，可以利用直放站来改善该区域的信号状况。
目前常用的直放站可以分为无线直放站、光纤直放站以及直放站等三类。
2.3移动通信直放站的应用和对网络的影响
直放站可以扩大服务范围，消除覆盖盲区，如一些山谷地区的覆盖；在公路、郊区增强覆盖效率，还可以解决一些地下商场、停车场等信号弱的盲区。再将空闲的信号引到繁忙基站的覆盖区，从而实现疏忙。
2.3.1网络优化
由于多种原因，在某些服务区之间的局部区域仍然存在信号微弱的情况，但由于区域面积较小或者是无高话务的需求，所以不适合建设基站，但可利用直放站改善该区域的信号状况。
2.3.2山区的覆盖
在山中常会遇到以下情况：在山区经常会碰到这样的情况，覆盖目标位于山谷中，距离基站直线距离非常近，但由于被山脉阻挡，信号无法到达。这时，可沿山谷走势，在拐点处选择合适的位置安装一直放站。由于直放站接收信号的方向和发射信号的方向成一定的角度，相当于基站信号在直放站处转了一个弯。直放站的施主天线和服务天线分别放在山体的两侧，利用山体形成天然的屏障，直放站的性能可以得到充分发挥。
2.3.3公路、郊区和农村的覆盖
随着社会经济的快速发展，公路和高速公路的建设将逐步增加，覆盖的道路进入一个非常困难的问题。直放站有效地节约资源，得到了广泛的应用，在这些地方，通过宏基站带直直放站的方式在很大程度上节约了成本。在郊区或农村地区，主要解决覆盖问题，在铺设光纤的地区最好采用大功率光纤直放站扩大信号覆盖范围。但在可以接收基站信号的区域，通过使用无线直放站的解决方案来解决信号的覆盖范围问题，可以使用被转移直放站的距离来增加信號的覆盖范围。
2.3.4城市密集的地区
在拥挤的城市，用户量较多，所以基站的数量也很多，信号范围和强度也较好，直放站可以解决信号覆盖小范围的地区和建筑物。在这些区域，通常情况下楼顶信号较强且信号单一，可选择功率合适的直放站安装在楼顶，服务天线放在楼群中间，利用楼体的隔离可以有效地控制直放站的覆盖。这种应用方式可以看作是街道微小区的一种建设方式，但是这种建设方式中发射功率的设定以及天线安装位置的选定复杂，当信号从微小区中泄漏时，容易对现有网络质量造成破坏。
3.结语
室内覆盖系统和直放站是基站系统的有效延伸和补充，对于优化移动通信网络，提升服务质量具有重要意义。实际应用中应该根据区域空间特点和网络覆盖条件选用适当的优化方式对移动网络进行优化。
参考文献：
[1]杨奕.室内覆盖系统和直放站在移动通信网络优化中的应用[J].电信快报，2012（12）.
[2]吉多杰加.移动通信网络优化现状及发展趋势[J].价值工程，2012