趙金栓

【摘要】? ? 在室內(nèi)通信過程中，電話斷開、語音質(zhì)量下降、乒乓球效應(yīng)等問題都與移動(dòng)信號(hào)的室內(nèi)覆蓋有關(guān)。解決這一問題不僅可以大大減少內(nèi)部信號(hào)的盲點(diǎn)現(xiàn)象，而且可以提高聲音質(zhì)量、網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量和通信網(wǎng)絡(luò)性能，并擴(kuò)大覆蓋范圍。在此基礎(chǔ)上，本文的主題是移動(dòng)信號(hào)的內(nèi)部覆蓋問題。

【關(guān)鍵詞】? ? 電波? ? 信號(hào)覆蓋? ? 移動(dòng)通信? ? 盲區(qū)

社會(huì)發(fā)展日新月異的同時(shí)，移動(dòng)用戶不僅日趨增長，移動(dòng)需求也呈現(xiàn)出越來越多樣的趨勢。對于移動(dòng)通信，居民迫切需要更為優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。但是，當(dāng)前絕大部分建筑為鋼筋混凝土框架，外部裝飾和組合都是完全密封的，這使得無線信號(hào)的屏蔽和吸收嚴(yán)重，大大減少了從房間發(fā)出的信號(hào)，降低了通話質(zhì)量。造成這些問題的主要原因是室內(nèi)移動(dòng)信號(hào)覆蓋范圍。特別是網(wǎng)絡(luò)的覆蓋、移動(dòng)通信的容量、品質(zhì)對經(jīng)營者來說是重要的要素。競爭網(wǎng)絡(luò)覆蓋、網(wǎng)絡(luò)容量和網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量反映了移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)水平，是所有移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作的焦點(diǎn)，在這樣的背景下，室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)橫空出世。

一、電波傳播特性

移動(dòng)無線通信的基礎(chǔ)是無線電波的應(yīng)用。移動(dòng)信號(hào)的傳播離不開無線電波作為基礎(chǔ)。它的傳播是非常復(fù)雜的，不僅在介質(zhì)中，而且在各種介質(zhì)的界面上（如地面）也是如此。在通信中，媒體是不同的，有不同的頻率。道路不同，它的規(guī)律和現(xiàn)象是不一樣的。根據(jù)傳播路徑的不同，無線電波的傳播大致可以分為3種類型：地波、天波和直達(dá)波。

無線電波的傳播路徑：無線電波利用各類路徑到達(dá)接收天線。具體傳播狀態(tài)如下圖1所示。其劃分依據(jù)為地面高度。

1.地波：那些在靠近地球表面的外層空間中運(yùn)動(dòng)的被稱為地面波。由于波具有較強(qiáng)的衍射性質(zhì)，如果波長遠(yuǎn)大于障礙物，那么就能夠較好地躲避障礙物。一般來說，地面障礙物并不大，繞開長波的難度較大。短波和中波也可以很好地繞開。短波和微波由于其長度而無法繞過障礙物。地波相對穩(wěn)定，不受白天變化的影響，因此它們可以沿著地球的彎曲表面?zhèn)鞑サ缴戏降牡仄骄€。沖擊波是一樣的，但是只在地面繼續(xù)擴(kuò)散，在浪費(fèi)能量的過程中，高頻越短，波長越短，通常在該范圍內(nèi)。通常，只有本地廣播電臺(tái)和附近的州和城鎮(zhèn)可以收聽該波段。長波在地板上進(jìn)一步移動(dòng)，但是長距離無線電傳輸是如此之大且昂貴，以至于很少使用，并且在超長距離無線電通信中應(yīng)用非常廣泛。

2.天波：無線電波如果經(jīng)過無線離層的反射以及傳播，被稱為直接波。由于電磁波的波長各不相同，則其特性也有較大差異。試驗(yàn)證明，只有波長在10米以下的微波，才能有效突破電離層。波長在3000km以上的長波，會(huì)被電離層吸收。一般來說，波長越長，則電離層中的吸收會(huì)越多，反射則越少。波長越短，則電離層中的吸收會(huì)越少，反射則越多。所以，以直接波進(jìn)行傳播最有效的形式為短波。這種波在電離層中的反射能夠達(dá)到數(shù)千千米。但是，電離層的穩(wěn)定性不佳，白天較多地暴露在陽光下，晚上暴露在陽光下較少。因此，夜間對中短波和中短波的吸收較弱，但在天空中仍能以波的形式傳播。

3.沿直線傳播的波：對于電磁波、微波、超短波來說，它們一方面不能以地波進(jìn)行傳播，另一方面不能透過電離層反射進(jìn)行傳播。具備這種傳播性質(zhì)的電磁波被稱為直接波。直接波被看作能夠在自由空間內(nèi)傳播。具體來說，自由空間傳播是理想傳播的條件。盡管情況沒有受到阻礙，但并未被反射，折射，衍射，擴(kuò)散和吸收，但由于輻射的擴(kuò)散，能量在整個(gè)無線電路徑的后階段不斷輻射。地球?yàn)榍蝮w，微波的傳播路徑為直線傳播。不論發(fā)射天線，還是接收天線，對于增加傳播距離都很昂貴，但是只有幾十公里。對于長距離通信，有必要建立一個(gè)中央站。因?yàn)樗挥诎l(fā)射點(diǎn)，所以接收中繼站的地面將大量地傳輸?shù)街欣^站的底部。就像是火炬?zhèn)鬟f，一次一個(gè)站，并且在一個(gè)遙遠(yuǎn)的地方傳輸電信號(hào)。線性傳播模型大氣干擾也很小，能量損失也很小，比接收的信號(hào)更強(qiáng)，并且更穩(wěn)定。電視和雷達(dá)使用微波。從上面可以看出，對于無線電廣播來說，其影響是不容小覷的。

二、室內(nèi)移動(dòng)通信信號(hào)傳播存在的問題

目前，城市移動(dòng)用戶呈爆發(fā)式增長趨勢。摩天大樓數(shù)量也不斷增加，交通密度和覆蓋需求也在不斷增加，與之伴隨的是信號(hào)傳播過程中的干擾也在不斷增大，這就導(dǎo)致了以下情況——在這種情況下，項(xiàng)目往往無法正常溝通。

因?yàn)槭謾C(jī)信號(hào)的頻率一般是甚高頻和超高頻波段，沖擊波穿透是有限的，所以如果沒有額外的無線電信號(hào)的輸入設(shè)備在一個(gè)大型的質(zhì)量好建筑的中，大部分的手機(jī)信號(hào)會(huì)受到屏蔽，甚至正常的溝通都不能在室內(nèi)和室外進(jìn)行。如大型建筑的底部以及地下區(qū)域，移動(dòng)通信信號(hào)非常弱，甚至沒有信號(hào)，手機(jī)無法正常應(yīng)用，這無疑造成了移動(dòng)通信的盲區(qū)。

信號(hào)塔的安置一般位置比較高，如果從不同基站傳輸?shù)男盘?hào)進(jìn)入房間，內(nèi)部信號(hào)就會(huì)突然變得時(shí)強(qiáng)時(shí)弱不穩(wěn)定，相同的頻率和相鄰的頻率是干擾嚴(yán)重，當(dāng)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)電話終端不說話時(shí)，導(dǎo)致小區(qū)出現(xiàn)頻繁重選的情況，通話被切換的情況非常突出，并最終形成乒乓球效應(yīng)，語音質(zhì)量無法保證，通話最終只能中斷。

基站天線高度受到限制，信號(hào)一般不能覆蓋建筑物全部，從而形成通信盲區(qū)。同時(shí)，在建筑群中，基站分配能力也是有限的，雖然手機(jī)的通話功能正常，但是通道卻非常擁擠，無法有效滿足手機(jī)發(fā)送信號(hào)的需求。上述問題，均是內(nèi)部信號(hào)覆蓋系統(tǒng)需要急需解決的。

三、移動(dòng)信號(hào)室內(nèi)覆蓋解決辦法

為了解決室內(nèi)信號(hào)覆蓋不完備的問題，最佳解決方式為在建筑物內(nèi)部安設(shè)室內(nèi)信號(hào)覆蓋分布系統(tǒng)。

3.1利用同軸電纜完成移動(dòng)通信信號(hào)室內(nèi)覆蓋

首先，一種適合于同軸網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的移動(dòng)通信信號(hào)，是將同軸信號(hào)轉(zhuǎn)換成組合了同軸的移動(dòng)通信信號(hào)所屬的移動(dòng)通信信號(hào)，其次是同軸網(wǎng)絡(luò)，即移動(dòng)信號(hào)在耦合應(yīng)用的前提下，將其發(fā)送至既定區(qū)域。換言之，同軸電纜的信號(hào)泄露性質(zhì)被應(yīng)用于移動(dòng)信號(hào)的發(fā)送中，并到達(dá)被有效覆蓋的區(qū)域中。最后，移動(dòng)信號(hào)會(huì)完全實(shí)現(xiàn)對該區(qū)域的覆蓋。在眾多材料中，同軸電纜應(yīng)用最為廣泛，而且其成本低、性能高，缺點(diǎn)在于容易磨損。

3.2直放站系統(tǒng)覆蓋法

作為中繼設(shè)備，無線直放站系統(tǒng)能夠有效增強(qiáng)通信信號(hào)。它接收的最主要的信號(hào)是下行鏈路信號(hào)，同時(shí)在空中載由耦合體的作用下，放大信號(hào)經(jīng)由中繼器，然后進(jìn)行功率分配功率分配器，最后在放大的下行鏈路信號(hào)的影響下，通過天線通信樓，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)播。國內(nèi)小型無線轉(zhuǎn)發(fā)器是轉(zhuǎn)發(fā)器的一種，其突出特點(diǎn)是小型。在低信號(hào)區(qū)域，如地下車庫等區(qū)域應(yīng)用非常普遍。這個(gè)方法不僅投資不大，而且見效非?？?。但是其缺點(diǎn)也是比較突出的，如穩(wěn)定性不足，極易形成頻率干擾。而且其覆蓋區(qū)域也比較小，無法有效解決網(wǎng)絡(luò)通道容量問題。

3.3微蜂窩基站法

低功率蜂窩基站的主要作用在于分配系統(tǒng)信號(hào)源，同時(shí)信號(hào)會(huì)被連接到其他基站中，同時(shí)，在室內(nèi)分配系統(tǒng)傳輸（具體見圖2所示）的作用下，信號(hào)能夠有效傳輸。覆蓋系統(tǒng)的優(yōu)勢非常明顯。微蜂窩基站不僅能夠增加空閑信道，而且能夠增加網(wǎng)絡(luò)信道。通過微蜂窩基站的直接有線連接，信號(hào)純度不斷增強(qiáng)，信號(hào)干擾、呼叫受阻的情況得以避免。加速了連接速率。

四、結(jié)束語

總之，在配送系統(tǒng)中設(shè)置的手機(jī)信號(hào)室內(nèi)覆蓋，不僅在一定程度上改善了內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量和音質(zhì)以及移動(dòng)通信系統(tǒng)的能力，還大大降低了室內(nèi)信號(hào)的死角現(xiàn)象。另外，還可以改善某些高層建筑的高層部分，如通話中斷等問題。構(gòu)建室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)可以提高室內(nèi)通話質(zhì)量，提高手機(jī)接入速度，開辟高品質(zhì)的室內(nèi)移動(dòng)通信區(qū)域。微蜂窩系統(tǒng)可以共享室外宏蜂窩業(yè)務(wù)，拓展和發(fā)展室內(nèi)移動(dòng)通信的范圍。微蜂窩系統(tǒng)還可共享服務(wù)、增加網(wǎng)絡(luò)容量并提高移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)水平。在此基礎(chǔ)上，本文對移動(dòng)信號(hào)的內(nèi)部覆蓋及對策進(jìn)行了分析，希望能為相關(guān)人員提供參考。

參? 考? 文? 獻(xiàn)

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