武汉邮电科学研究院 戴华军
随着ＰＨＳ的用户数量的逐渐增多，ＰＨＳ网络的优化势在必行。运营商如果单纯的对于ＰＨＳ进行室内覆盖，可能会造成网络建设的性价比过低。一方面电信或网通以后肯定要上３Ｇ系统，那么在上３Ｇ系统以后，再做一遍室内覆盖，将使网络优化成本相当的高；另一方面，单纯的室内覆盖系统所需要的成本比较高，网络使用费是否能够保证ＰＨＳ室内覆盖系统在短期内收回成本呢？因而我们在考虑ＰＨＳ室内覆盖的时候，应当首先考虑到它与３Ｇ系统的过渡、并存与切换。
在ＰＨＳ室内覆盖系统中，对于分布式无源系统，应该考虑到将来系统升级到３Ｇ时的兼容性，以便于将来３Ｇ系统的室内覆盖也能够很好的利用目前的无源天馈部分，降低将来３Ｇ覆盖系统的投资成本。
由于现有ＰＨＳ覆盖网络的工作频率为１９００ＭＨｚ，为了能够满足以后移动通信向３Ｇ的发展要求以及能在不对现有布线网络进行大的改动的基础上进行３Ｇ的覆盖，因此在ＰＨＳ室内分布系统的方案设计中使用的功分器、耦合器、天线等各种无源器件应不但能够满足ＰＨＳ的工作频段要求，而且能够满足３Ｇ以及ＷＬＡＮ的工作频段要求。
虽然ＰＨＳ １９００ＭＨｚ频率的射频信号的线路衰减和空间损耗低于３Ｇ的工作频率信号的衰减和损耗，但是在将来增加３Ｇ系统后，只需要根据具体覆盖需求少量增加天线点数或增加线路放大器的输出功率就可以实现ＰＨＳ和３Ｇ信号同网覆盖的改造。
· 无源器件的兼容性：
为了实现前向兼容性的要求，ＰＨＳ室内覆盖系统中的无源器件均采用宽带器件（工作频段为８００ＭＨｚ－２５００ＭＨｚ），在不改动现有水平布线结构的情况下，所有天馈系统及功率分配器件均可同时支持ＰＨＳ１９００、３Ｇ移动通信。系统在接入其他制式时，由于频段和原理不同，只需增加主设备和部分改变垂直部分的线缆，并根据将接入的具体系统，合理采用专用的合路器，将新接入的系统与原有系统合路后，分布至大楼各处。使系统具有很强的可扩充性和多制式兼容性。
· 如何实现向前兼容
由于ＰＨＳ系统工作频段为１．９ＧＨｚ，３Ｇ系统的主要工作频段为１．９ＧＨｚ～２．２ＧＨｚ，补充工作频段为２．３ＧＨｚ～２．４ＧＨｚ，两者工作频率非常接近，线路衰减和空间损耗都非常相近，其信号特性和覆盖要求都非常相近，因此在建成ＰＨＳ室内信号覆盖网络的基础上，增加３Ｇ信号覆盖功能时只要增加相应的线路放大器就可实现。对ＰＨＳ和３Ｇ进行同网覆盖时，由于这三种信号均采用同一套天馈系统，只需要增加双频合路器将信号合路即可实现兼容。
· 多系统接入后各系统的场强预测
由于ＰＨＳ和３Ｇ工作频段的差异，因此线缆对信号的衰减也不一致，并且它们的空间传播特性的不一致导致在各个天线口输出功率的不一致。
１、自由空间的损耗：
根据自由空间电波损耗公式
Ｌｂｓ＝３２．４５＋２０ｌｇＦＭＨｚ＋２０ｌｇＤｋｍ式中，Ｌｂｓ称为自由空间的路径传播损耗。
分别将ＰＨＳ１９００、３ＧＨｚ的频率ｆ取９００、２４００（３Ｇ系统最高工作频率到２．４ＧＨｚ），可知：在相同空间距离条件下，２．４ＧＨｚ信号的空间损耗比ＰＨＳ１９００约大２ｄＢ。
２、天馈系统传输损耗：
我们以ＲＦＳ１２”普通电缆作为传输介质加以说明。由各种无源器件的技术指标可以看出，功分器、耦合器等对各种不同工作频段的插入损耗以及耦合损耗基本一致，而电缆对信号的损耗差别较大，因此我们不妨以离信源最远的天线为例说明。假设最远天线到信源的走线距离约为２００ｍ，１２”普通电缆对各种不同频率信号的衰减。
Ｌｂｓ＝３２．４５＋２０ｌｇＦＭＨｚ＋２０ｌｇＤｋｍ
可知，１２”电缆在２．４ＧＨｚ频率下每１００米损耗比１．９ＧＨｚ约大０．７ｄＢ。
根据以上分析可知，当传输距离为２００米时，ＰＨＳ系统和３Ｇ系统的天线口功率相差为２００１００×０．７＝１．４ｄＢ。当ＰＨＳ与３Ｇ同网运行时，由于其传输损耗的差别，相同天线位置、相同设备位置及相同输出功率条件下，３Ｇ的覆盖场强比ＰＨＳ１９００要略小，综合考虑电缆损耗和空间损耗的差异，最远天线处的接收场强仅相差２＋１．４＝３．４ｄＢ。
而在ＰＨＳ系统和３Ｇ系统中由于３Ｇ的系统的接收灵敏度一般为－１２０ｄＢｍ左右而小灵通的接收灵敏度一般为－９０ｄＢｍ左右这样在实际的覆盖当中对于原有的ＰＨＳ覆盖系统仍然能够满足３Ｇ的实际需求。
３、实际举例：
下面以一个实际的例子来说明这个问题假设在实际的覆盖当中我们的干线放大器与终端之间有下面的实际覆盖路径１００ｍ１２电缆＋４×２功分器＋１×混凝土墙＋２０ｍ自由空间。
ＰＨＳ系统：
２７－１１－４×３．５－１３－６４＝－７５ｄＢｍ
３Ｇ系统：
２７－１１．３－４×３．５－２８－６６＝－７９．３ｄＢｍ
在某些对信号影响较大的地方，比如屏蔽比较厉害、墙壁阻挡比较严重、线缆传输较长的地方，我们可以采用增加天线点数或者增加线路放大器的输出功率的方法来保证３Ｇ系统的覆盖效果，而在某些离信源较近并且屏蔽和阻挡均不太严重的地方不用对天馈系统做出任何改变就可以很好的达到覆盖效果，从而使ＰＨＳ与３Ｇ顺利地同网运行。
· 实现兼容的成本分析
由上面的分析知道，最远天线处的覆盖场强仅相差３．４ｄＢ，故大部分天馈系统不需要做任何改变即可达到很好的覆盖效果，在某些覆盖效果较差的位置，可以增加天线数量或者增大线路放大器的输出功率。在工程实施时应考虑３Ｇ系统线路放大器的功率预留，这样实现两套系统的兼容时所需的设备成本很小；增加天线数量所增加的成本对于整个工程的总造价来说也是很小的，因此要实现ＰＨＳ系统和３Ｇ系统的兼容，增加的成本非常小，几乎可以忽略不计。
----《通信世界报》
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