福州移动通信公司 金锋
近年来，随着移动通信的快速发展，移动电话已逐渐成为人民群众日常生活中广泛使用的一种现代化通信工具，同时广大移动用户对移动通信服务质量的要求也越来越高，他们已不再单单满足于良好的室外移动通信服务，而且也要求在室内（特别是星级酒店、大型商场、高级写字楼等）能享受优质的移动通信服务。而现代建筑由于多以钢筋混凝土为骨架，再加上全封闭式的外装修，对无线电信号的屏蔽衰减特别厉害，使通话质量严重下降。例如，在大型建筑的低层、地下商场、地下停车场等环境下，基站接收信号十分微弱，导致手机无法正常使用，形成了信号覆盖的盲区；在大型建筑的中间楼层，由于手机可以接收到周围多个不同基站的信号，使基站信号发生重叠，产生乒乓效应，严重影响了手机的正常使用；在大型建筑的高层部分，进入室内的无线信号非常杂乱，既有附近几个基站的信号，也有不远处基站的信号通过直射、折射、反射、绕射等方式进入室内，导致室内接收信号忽强忽弱极为不稳定，同频、邻频干扰十分严重。手机在这种环境下使用，在空闲状态时小区重选频繁，在通话过程中频繁进行切换，话音质量受到极大影响，容易产生掉话现象。另外，在有些建筑物内，虽然手机能够正常通话，但是用户密度太大，信道十分拥挤，手机上线困难。因此，如何解决好室内信号的覆盖问题，满足广大用户的需求，提高网络质量，已变得越来越重要，也成为网络优化工作的一个重点。
为解决以上所说的室内信号覆盖不理想的问题，目前最有效的解决方法是在建筑物内安装室内覆盖分布系统。就是将基站的信号通过有线方式直接引入到室内的每一个区域，再通过小型天线将基站信号发送出去，从而达到消除室内覆盖盲区、抑制干扰的目的，为楼内的移动通信用户提供稳定、可靠的室内信号，使用户在室内也能享受高质量的移动通信服务。
一、室内分布系统组成方式
按信号源的不同，室内分布系统可分为蜂窝室内分布系统和直放站室内分布系统。蜂窝系统的优点是信号稳定、可靠，通信质量好；缺点是建设周期较长，一次性投资大，还要解决传输线路等问题。因此蜂窝系统大多应用于星级酒店、高级写字楼等比较大型的室内建筑。直放站系统的优点是投资省、安装方便快捷，可以很快解决信号弱和盲区问题；缺点是通过定向天线难以获得单一纯净的信号，系统的话音质量相对蜂窝系统较差，且易造成对其他基站的干扰。因此直放站系统大多应用于小型酒店、小型娱乐场所等规模较小的室内建筑。
按所采用设备的不同，室内分布系统也可以分为无源系统和有源系统。无源系统主要由无源器件组成，设备性能稳定、安全性高、维护简单。而有源系统的信号经过各级衰耗后，到达末端时可以被放大器放大，达到理想的强度和覆盖效果。但是它建设、维护复杂，近端和所有远端设备都需要电源。目前采用较多的为无源系统。无源天馈分布系统为信号源通过耦合器、功分器等无源器件进行分路，经由馈线将信号尽可能平均地分配到每一副分散安装在建筑物各个区域的低功率天线上，从而实现室内信号的均匀分布，解决室内信号覆盖差的问题。其特点是：器件稳定性好，造价较低，成本主要为功分器、耦合器及馈线。为克服馈线远距离传输的损耗，竖井馈线多采用低损耗的1/2馈线，当覆盖范围比较大，馈线传输距离比较远时，需增加干线放大器补偿信号损耗。无源天馈分布系统能有效地将无线射频信号引入室内以及其它宏蜂窝所不能覆盖的地方，提供无缝的射频覆盖，从而解决盲点、热点以及由于频繁切换引起的掉话等问题。
二、室内站的规划和优化
1．室内站规划原则
（1）根据现场实测和OMC统计，室内通话质量良好，无乒乓切换发生。
（2）95%室内覆盖，保证在95%以上所需要室内覆盖的地区，不论空闲和通话状态用户占用室内信道。
（3）95%室内用户占用，保证95%以上的信道占用由室内用户产生。并尽可能达到100%。
（4）无信号泄漏，保证室内信号不对室外网络产生干扰，室内信号在覆盖边界（如窗口）在保证室内通话基础上不会太强。
（5）环保性，保证室内信号在规定的最高电平以内，一般规定在人员经常停留地区最高信号接收电平不超过-25DBM。
（6）如果作为一般准则，窗口电平应保持在-75~80dBm，如果有干净频段，此范围应在-85~-75dBm。
2．室内站规划流程
（1）确定建设目标：首先应确定对哪种建筑物进行室内信号覆盖（如机场、购物中心、办公写字楼、展览中心、宾馆酒店等），同时根据建筑物内的人员职业分布情况估算其中潜在的移动用户数量，从而进一步估算出该场所所潜在的话务量。
（2）初始规划：在现场查勘之前应先进行初始规划工作，包括：获取楼层布局图以及当前的管线分布图；和该建筑相关的信息包括附近网络的信息；同时对机房位置和容量配置进行预规划；以及制定现场测试计划等。
（3）现场查勘：对建筑物内部进行现场查勘是一项十分重要的工作，现场查勘的内容包括：建筑物的内部装修结构（楼层面积、楼层高度、墙壁与天花板吊顶的材料、需要覆盖的区域）；建筑物内部的信号场强测试；机房位置的设计确认；楼层竖井和平面布线的设计确认等。细致的现场查勘工作将为日后的施工带来极大的方便，避免在随后的施工过程中遭遇意想不到的困难。
（4）系统方案设计：根据现场查勘的结果设计施工方案，施工方案中应包括：系统框架图、天线位置分布图、所使用的分路器和耦合器等器件的种类、所使用的馈线种类、天线型号的选择、选择基站主控单元和分布单元的类型等。
（5）频率规划：频率的选择（特别是BCCH）应该参考现场查勘时的扫频结果。如果开通前周围网络频率规划变化过大，建议重新进行扫频测试工作。从长远考虑来说，室内分布系统将会越来越多，配置也会越来越大。专门的频点分配非常重要，专门指定的频点不但有利于频率规划，而且对节约室内设计的投资也很有帮助。
（6）参数规划：参数设置的目的是使手机进入建筑物内部以后，保证其在大部分时间内占用室内分布系统的信号，因此它的参数设置必须结合周围的无线环境和周边基站的性能进行。
（7）室内分布系统的安装布线：分布端的主馈线应由基站引出，通过线井分别铺设至各层，各层分布馈线走吊顶上方线槽。竖井和平面所使用的馈线应用扎带扎紧，防止电缆自重拖动接头。馈线弯曲应严格符合最小弯曲半径要求，馈线布放应严格按照弱电桥架走线。所有器件均要良好固定，做到美观整洁，不影响大楼整体美观。
（8）室内分布系统的验收；室内分布系统施工完成后，应按照事先制定的施工规范对工程安装质量进行验收，以保证系统在日后的正常运行和维护。
3．室内站的优化
下面介绍几种通过参数调整来对室内站进行优化的方法：
（1）适当调整微蜂窝的C2值，使手机的空闲时尽可能占用室内信号。C2是基于参数C1并加入一些人为的偏置参数而形成的。加入人为影响是为了鼓励移动台优先进入某些小区或阻碍移动台进入某些小区，通常这些手段都用来平衡网络中的业务量，C2公式为：C2=C1+REO-TEOxH（PET-T）；其中REO（Cell Reselect Offset）为小区重选偏置；PET（Penalty Time）为惩罚时间；TEO（Temporary Offset）为临时偏置。对于室内分布系统，一般鼓励移动台尽可能工作于该小区（即对该小区具有一定的倾向性）。这种情况下，建议设置REO在0～20dB之间，根据对该小区的倾向程度，设置REO。倾向越大，REO越大，反之，REO越小。
（2）调整微蜂窝的切换电平，使手机在使用时切入容易，切出难。我们主要调整功率预算的切换边界，提高功率预算的值，其目的是阻止相邻小区之间的乒乓切换。
（3）提高室内微蜂窝的接入电平门限值，保证通话质量。我们对室内分布的场强要求是建筑面积的95%必须是在-85dBm以上，所以我们对于微蜂窝的接入电平门限的定义和室外大站是不一样的，微蜂窝的接入电平门限值定义的比较高。
（4）减少切出的相邻小区，增加切入的相邻小区。在做微蜂窝时，对于出邻区我们定义了一些必要的相邻小区，对于入邻区我们尽可能的多定义一些相邻小区。
三、实例分析
某大厦写字楼位于市中心繁华地段，大楼共有20层，每层建筑面积大约为1000平方米，大楼内有2部电梯，大楼的主要功能为写字楼，目前的入住率约为98%，每天的客流量较大，将近2000余人。室外信号在大厦高层及低层内部分布很不均匀，由于附近多个基站信号同时进入大楼内部，导致信号非常杂乱，手机在大楼房间内频频进行小区重选，通话过程中切换频繁，通话质量较差。容易产生掉话。根据以上情况，我们提出以改善信号及吸收话务量为主要目的，对本座大厦写字楼进行全楼覆盖的室内站建设方案。设计方案对大楼内的20个楼层采用2个对角奇偶层错开的方式摆放全向天线进行覆盖，设计边沿区域场强为-65dBm至-79dBm之间。2部电梯依靠20层电梯间的定向天线覆盖，设计电梯内信号可达到-50dBm至-83dBm。本方案除主电缆采用1/2“外，其余均采用10D电缆。室内天线的输出功率在7dBm-13dBm左右。在30cm处的电磁强度为0.04-0.05w/m*m，远低于国家卫生部0.4w/m*m的安全标准。室内分布天线系统的信号源由楼内（19层弱电井机房）新建微蜂窝系统提供，站型配置为2个载频（O2结构）。
为了让手机无论在空闲还是通话状态下都尽量占用室内基站的信号，我们通过修改参数的方式进行优化。除了定义必需的相邻小区以外，我们将参数C2（小区重选参数）设为10dB，小区切出LEVEL（信号电平）设为-85dBm，小区切入POWERBUDGE（功率预算）设为-6dB。经过以上设置，我们较好地保证了手机用户在室内正常的通信服务。
四、小结
移动通信室内覆盖的问题从广义上讲，不仅仅是对室内信号盲区的改善，同时也包括对室内移动通信话音质量、网络质量、系统容量的改善。除了对诸如地下室，一、二层等屏蔽性地方信号的引入外，也对一些高层建筑物高层部分因接受来自多方向的杂乱不稳定信号而容易掉话、断线、切换不成功等方面进行改善。对于高话务量的大型商场和商务中心，还应解决室内话务及拥塞问题，因此，我们应从多方面去看待室内覆盖的意义和重要性。一方面，室内覆盖的改善对于扩大覆盖，提高质量，提高接通率，减少弱信号断线，提高网络指标等有很大的帮助；另一方面，室内覆盖也作为一种扩容手段，在分担室外话务，增加网络容量，提高频率利用率起很大作用。同时，室内信号的改善，对于提高公司形象，为用户提供更好更完美的随时随地的通信服务，提高企业竞争力，增加市场占有率具有重要意义。
摘自 通信世界
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