1、廣州大學華軟軟件學院本科畢業論文論文題目 移動通信室內信號覆蓋分析專 業 班 級 姓 名 學 號 指導教師 摘要 室內信號覆蓋作為無線網絡建設的重要組成部分，根據對移動通信網絡的數據統計分析，70%的用戶通話大部分集中在室內，歐美和中國的數據統計顯示，室內的話務量占到總話務量的1/3。無線網絡越來越重要，但在室內網絡信號的覆蓋存在很多的問題，本文通過闡述了室內信號覆蓋現狀分析，概述了移動室內覆蓋系統，總結移動室內覆蓋系統的需求，通過對移動室內信號的組成，介紹移動室內信號系統相關部件的選擇和適用范圍，分析無線網絡信號系統設計以及其優化的方法，最后以地下停車場和某醫院的某一層樓為例，詳細地分析移動

2、通信室內信號覆蓋在實際場景中的應用。關鍵詞 無線網絡；覆蓋技術；優化方案ABSTRACT according to the statistical analysis of the mobile communication network, 70% of users call mostly in indoor, Europe and the United States and Hong Kong, China, statistics show that the indoor traffic accounted for one third of the total traffic. Wireles

3、s network is more and more important, when the distribution of interior network signal exists many problems, this paper expounds the definition of indoor signal distribution, summarizes the function of the mobile indoor coverage system and the development, summed up mobile indoor coverage system req

4、uirements, through to the mobile indoor signal of mobile indoor signal system is introduced in this paper the choice of relevant components and the applicable scope, analysis of the wireless network signal system design and the optimization method, finally with large office buildings and the railway

5、 station as an example, comparing the condition of different types of system economics and signal quality, it is concluded that the best choice for the two kinds of indoor wireless network solution.KEY WORDS wireless network ；coverage technology；optimization scheme目 錄1.前 言11.1 研究背景11.2 國內外研究的動態21.3本

6、研究的主要內容22. 移動通信室內覆蓋現狀分析32.1 移動通信室內覆蓋分布環境及特點32.2 移動通信室內覆蓋概述43.移動通信室內分布系統53.1 室內分布信號系統組成53.1.1 信號源53.1.2 室內布線和分布系統73.1.3 元器件和天線73.2室內分布信號系統的分類與選擇83.2.1 室內分布信號系統的分類83.2.2 室內信號分布系統的選擇93.3 室內分布系統的規劃103.4 移動通信終端104.移動通信無線網絡設計方法和優化流程124.1 室內覆蓋設計方案的原則124.2 室內無線信號系統設計應該達到的要求124.3不同區域室內無線網絡覆蓋的要點134.4無線網絡設計方法1

7、34.5 室內無線網絡的傳播模型144.6無線網絡信號分布設計方案的分析：154.6.1 無線信號外泄分析154.6.2信號切換分析154.6.3 話務量預測分析164.7 無線網絡質量的優化設計164.8 無線網絡優化的方式175室內信號覆蓋案例分析195.1 地下停車場案例195.1.1 設計思路195.1.2 問題分析205.1.3地下停車場覆蓋效果測試215.2 某醫院的某一層的案例225.2.1該層樓的結構特點225.2.2 設計思路235.2.3 測試結果236.總結25參考文獻26致謝271.前 言1.1 研究背景 近年來，隨著移動通信的快速發展，移動電話已逐漸成為人民群眾日常生

8、活中廣泛使用的一種現代化通信工具，同時廣大移動用戶對移動通信服務質量的要求也越來越高，他們已不再單單滿足于良好的室外移動通信服務，而且也要求在室內(特別是星級酒店、大型商場、高級寫字樓等)能享受優質的移動通信服務；另據工信部最新發布的統計數據顯示，2011年底，我國手機的使用情況是：73.6 部/百人，其中3G移動通信用戶可能達到2億2，目前在中國的2G網絡中，中國移動，中國聯通和中國電信已經建立了良好的服務，根據對移動通信網絡的數據統計分析，70%的用戶通話大部分集中在室內，歐美和中國香港的數據統計顯示，室內的話務量占到總話務量的1/33。如圖1-1、圖1-2所示。圖1-1 室內和室外通信比

9、例 圖1-2各類場合室內通信比例但現代建筑由于多以鋼筋混凝土為骨架，再加上全封閉式的外裝修，對于無線電信號的屏蔽衰減特別厲害，使得通話質量嚴重下降。具體影響如下，在大型建筑的低層、地下商場、地下停車場等環境下，基站接收信號十分微弱，導致手機無法正常使用，形成了信號覆蓋的盲區；在大型建筑的中間樓層，由于手機可以接收到周圍多個不同基站的信號，使基站信號發生重疊，產生乒乓效應，嚴重影響了移動客戶端的正常使用；在大型建筑的高層部分，進入室內的無線信號非常雜亂，既有附近幾個基站的信號，也有不遠處基站的信號通過直射、折射、反射、繞射等方式進入室內，導致室內接收信號忽強忽弱極為不穩定，同頻、鄰頻干擾十分嚴重

10、。手機在這種環境下使用，在空閑狀態時小區重選頻繁，在通話過程中頻繁進行切換，話音質量受到極大影響，容易產生掉話現象。1.2 國內外研究的動態對于新建室內分布系統，從投資成本、維護成本以及物業負責人要求等角度出發，在工程中盡量共用室內分布系統實現不同系統的接入要求。為了到達共建的目標，需要解決以下幾個方面的問題：（1）系統設計應綜合考慮各種通信技術體制的技術特點，合理選擇技術方案及設備，避免各系統間的干擾；（2）系統設計應考慮由于頻段和技術體制等方面的不同引起信號損耗的不同導致的覆蓋的差異等；（3）綜合分析各種類型場景的應用，制定不同的技術方案；（4）綜合室內分布系統拓撲結構應易于迭加與組合，便

11、于維護及擴容；（5）WLAN 系統需要根據覆蓋區域進行合理的頻率規劃。目前最有效的解決方法是在建筑物室內安裝室內覆蓋分布系統，就是將基站的信號通過有線方式直接引入到室內的每一個區域，再通過小型天線將基站信號發送出去，從而達到消除室內覆蓋盲區、抑制干擾的目的，為室內的移動通信用戶提供穩定、可靠的室內信號，使用戶在室內也能享受高質量的移動通信服務。1.3本研究的主要內容無線網絡越來越重要，室內信號覆蓋的分布存在很多的問題，本文通過闡述了室內信號覆蓋現狀，概述了移動室內覆蓋系統，總結移動室內覆蓋系統的需求，通過對移動室內信號的組成，介紹移動室內信號系統相關部件的選擇和適用范圍，分析移動通信無線網絡信

12、號系統設計以及其優化的方法，最后以地下停車場和某醫院的某一層樓為例，詳細地分析移動通信室內信號覆蓋在實際場景中的應用。2. 移動通信室內覆蓋現狀分析2.1 移動通信室內覆蓋分布環境及特點隨著移動通信的普及，建筑物內的話務密度不斷上升，室內的話務占總話務的比例越來越高。根據國外運營商的統計，70%以上的話務量來自室內，且數據業務絕大多數發生在室內，而室內恰恰是網絡覆蓋的薄弱環節，僅僅依靠室外宏蜂窩基站的覆蓋已無法滿足容量及通信質量的要求。室內覆蓋的建設可以有效解決室內的覆蓋、容量和質量問題，同時也是運營商提升品牌，爭奪用戶的主要手段。室內分布系統的設計原則是滿足市區大型建筑物及重要地域話務分布的

13、要求。室內分布系統一般設在用戶集中、人口密集的大型建筑或重要地域。根據建筑物不同的話務和覆蓋特點，需要制定相應的設計方法，見表2-1。表2-1 室內覆蓋環境特點及設計方法應用環境結構和話務特點設計方法商務寫字樓、酒店建筑結構多為全鋼骨架、加強的鋼筋混凝土骨架，樓層間穿透損耗較大。采用多天線進行覆蓋，根據高地層話務特點區分。民航機場房間舉架高，基本無圍擋，傳播環境比較簡單。主要考慮視距傳輸，信號能量以直徑為主。會展中心、會議中心、室內體育館室內無線傳播條件比較理想，與室外隔離 度比較高，話務主要以突發為主。主要考慮視距傳輸，容量估算考慮數據業務需求和話務突發，要留有足夠的余量。大型購物商場建筑結

14、構多為加強鋼筋混凝土骨架和玻璃墻，層間穿透損耗較大。主要考慮視距傳輸，容量主要考慮語音業務。地下停車場、鐵路隧道建筑結構多為全鋼骨架、加強的鋼筋混凝土骨架。主要考慮語音業務的覆蓋。2.2 移動通信室內覆蓋概述現代化的各種辦公場所以及各類建筑多為鋼筋混凝土為骨架，室內建設的空間變得狹小，再加上原來的有線網絡的布線困難和考慮不周全，如何在現有的條件下把室內的信號覆蓋的更好，成為各個運營商爭先考慮的目標。室內覆蓋是針對室內而言，解決室內移動用戶的通信質量而出現的問題，主要的原理是，利用室內的天線將信號分布到室內的各個角落，盡可能減少室內存在信號盲區，保證室內具有跟室外一樣理想的信號覆蓋范圍，為室內移

15、動用戶提供可靠并且穩定的語音和數據信息。室內覆蓋系統的發展，可很大程度的提高室內的通話質量，改善室內通信區域的信號。社會在進步，經濟在發展，室內通信環境出現了以下的缺陷。(1)在信號的覆蓋程度上，由于建筑物屏蔽和吸收作用，無線電波在傳輸的過程中出現了衰減，出現了盲區，其中自由空間傳播電磁波損耗的計算公式為； （式 2-1 ）其中式中：d 傳輸距離 m； f 電波頻率 Hz; c 光速(2)在用戶的容量方面，由于室內移動設備使用客戶的密集，會出現無線通道的堵塞；最后，在通信的質量方面，由于空間狹窄的限制，信號會出現干涉，設備的通信質量有所下降。(3)在信號覆蓋質量方面，由于頻率干擾、導頻污染和乒

16、乓效應等導致室內的信號不穩定，話音質量難以保證，甚至發生掉話。為解決室內信號這種缺陷，就需要根據這種缺陷，設計出能夠避免出這種缺陷的室內分布系統。對于一個運營商室外信號的差距已經不是競爭的關鍵，保證競爭的優勢側重在了室內信號的覆蓋，大量使用室內覆蓋系統，可以爭奪室內的話務量 ，開拓新的話務量。據DoCoMo 的統計，實施室內覆蓋的建筑物內話務量增大了1.43倍。同時室內覆蓋還可以用于分散過密地區的網絡壓力，解決高端用戶密集城區覆蓋問題，減少室外基站的數量和配置，降低室外網絡的整體干擾水平，從而提高整個系統的容量，更好地滿足用戶對質量的要求。3.移動通信室內分布系統室內分布系統即針對建筑物室內的

17、移動用戶，解決室內通信信號覆蓋的一種方案。利用室內分布系統將基站信號均勻地覆蓋到室內盲區，以保證室內區域都擁有理想的信號覆蓋。3.1 室內分布信號系統組成一套完整的室內分布系統主要需要一個特定的接口，取得基站的下行信號，然后將其分配到指定的某一個處，克服室內存在的缺陷，將信號分配到室內的各個角落，確保信號跟室外一樣的理想程度。室內分布系統主要由信號引入源(微蜂窩、宏蜂窩基站或室內直放站等)、信號傳輸信號和室內布線相關設備(同軸電纜、光纜、泄漏電纜、電端機、光端機等)以及放大器、耦合器、室內天線等部分組成。信號引入源，是引入信號的設備，根據信號發射源的不同，可以分為宏蜂窩、微蜂窩和數字引入等，根

18、據建筑物的構造的簡易程度以及周圍信號的分布情況，采用不同的信號引入源；傳輸介質有光纖、同軸電纜和漏電電纜；室內分布系統是室內信號分布的主要部件，設計中，應根據覆蓋的情況和工程的成本等方面綜合的考慮，選取適當的信號發射源，相關的元器件和傳輸介質等組成部分。3.1.1 信號源通常可以選作為室內覆蓋的信號源有宏蜂窩基站，微蜂窩基站和直放站等。(1)宏蜂窩作為信號源，主要是把室外宏蜂窩作為室內信號分布系統的信號源，即采用無線接入方式，采用就進周圍基站的信號源作為室內信號分布系統的信號源，采用無線天線直接覆蓋室內，這種信號源要考慮當地的無線情況和天線的正確使用，否則會造成信號的泄露和信號的重疊干擾，該種

19、信號源容量大，信號好，但是成本比較的昂貴。（2）微蜂窩作為信號源：微蜂窩信號源的特點是功率小，對于信號能覆蓋的范圍較小，想要增加覆蓋的面積，只能增加微蜂窩的功率，覆蓋面積廣安裝比較麻煩，但是與宏蜂窩相比，成本比較低，施工方便，因此特點，微蜂窩信號源在日常中也受到推廣。(3)直放站作為信號源：利用無線直放站或是耦合器件耦合周圍有多余容量的基站信號，再把接收到得信號放大作為系統的信號源，這種信號源由于體積小，因此安裝比較的靈活，另外價格便宜，設備的型號比較多，是目前室內信號分布系統信號源使用最普遍的方式，在移動通信中越來越重要。分為無線直放站和光線直放站兩種。其中，無線直放站由于移動方便，在日常中

20、常作為覆蓋盲區和擴大覆蓋面積首選的方法，光線直放站信號源，使用光纖將基站信號連入直放站的系統，信號源于其他的信號源相比，信號干涉比較小，是一種相對穩定的直放站信號源。(4) 射頻遠端模塊作為信號源：通過光纖將基站的射頻部分拉遠，實現基站射頻部分與基帶部分的分離，使得大容量基站可以集中放置在可獲取的中心機房，基帶部分進行集中處理，射頻部分光纖拉遠放置在規劃確定的站點上，這種技術也稱為射頻拉遠。采用這種技術，可以節省常規建網方式中需要的大量機房，節約基帶單元的投資，減小饋線損耗。室內覆蓋系統在選擇信號源時，主要應根據無線環境情況、要服務的區域的話務情況和所選室內覆蓋系統類型確定。選取信號源時，需要

21、綜合考慮目標話務量、覆蓋要求、電源要求、機房要求、具體場景特點要求等因素，最終采用既可達到所需的覆蓋要求又可合理控制成本的分布系統。其中最重要的考慮因素為容量和覆蓋:從容量角度考慮信號源的選取，主要是根據信號源可以支持的話務量和總的等效語音話務量需求來決定。一般對較小 的室內覆蓋系統，在話務量較低時可選用直放站從周邊小區耦合信號；對較大的室內覆蓋系統，根據其可能達到的話務情況及安裝條件選用微基站或宏蜂窩基站作為信源。從覆蓋角度考慮信號源的選取時，對于低話務密度、小規模覆蓋且較為封閉的場景，優先選用直放站作為信號源；對于中等話務密度和中等覆蓋規模的場景，快可以選用微基站作為信號源；對于高話務密度

22、和大覆蓋規模的場景，建議采用選用宏基站和遠端射頻模塊(RRU)作為信號源。除了容量和覆蓋，還要考慮機房和電源等配套設施，綜合這些因素最終決定采用那種方式進行室內覆蓋。3.1.2 室內布線和分布系統傳輸介質和分布系統作為室內覆蓋系統的重要組成部分，主要有同軸電纜、光纖和泄漏電纜三種。(1)同軸電纜同軸電纜是最為常用的材料，其優點是性能穩定、造價便宜、設計方案靈活、易于維護和進行線路調整、工作頻段適合、可以兼容多種制式的系統，但覆蓋范圍受同軸電纜的傳輸損耗的限制，傳輸保密性差。(2)光纖光纖的路損較小，不加干線放大器也可以將信號送到多個區域，保證足夠信號強度，性能穩定可靠，傳輸容量較大，易于設計和

23、安裝，可兼容多種移動通信系統。但是在建設的過程中需要增加專門的電轉光、光轉電設備，且依賴遠端供電。(3)泄漏電纜由導體、絕緣介質和開有周期性槽孔的外導體組成。電磁波在泄漏電纜中縱向傳輸的同時通過槽孔向外界輻射電磁波；外界的電磁場也可以通過槽孔感應到泄漏電纜內部并送到接收端。泄漏電纜提供的是功率低、輻射均勻的“霧狀”覆蓋。優點是信號強度均勻，缺點是較高的電纜傳輸損耗，需要較強的信號輸入。它多用于豎井，隧道，地鐵等。3.1.3 元器件和天線除了信號源，傳輸介質和分布系統之外，室內分布系統還需要功分器，耦合器，合路器，干線放大器和天線等器件。(1) 功分器和耦合器功分器可以把一個信號源的信號分成多個

24、分支，并把信號分配給多個天線；耦合器是一種非等功率分配的功率分配器件。主要有無源和有源(功分器和耦合器)兩種器件，工作頻段合適可以兼容多制式的系統。采用無源器件的系統設備性能穩定，安全性高，維護簡單，信號經過功分器，耦合器和線路損耗后，到達天線處的強度不同，覆蓋的效果也不同。而有源系統的信號到達未端時被放大器放大，達到理想的強度，保證覆蓋效果。例如一些大型商場，就需要有源系統保證其覆蓋。因而，有源系統建設和維護復雜，有源設備易損壞，系統的安全性和穩定性不如無源系統。(2) 干線放大器信號的傳輸會有一定的損耗，為了保證覆蓋的效果，需要在傳輸過程中進行放大，這時就需要干線放大器。對于多種制式共用室

25、內分布系統，不同頻段的信號在傳輸的路損不同，應均衡各頻段信號的放大率，以達到最佳的覆蓋效果。(3) 天線天線是無線電波的發射與接收的一種金屬裝置器件，室內覆蓋信號分布系統中使用的天線，一般增益較小，對電波的半功率寬度也沒有具體要求，這是由室內覆蓋的特點決定的。主要有全向天線和定向天線兩種，根據具體場景的需要合理選擇，通常以全向吸頂天線為主。為了防止室內信號泄漏對室外信號產生干擾等情況，采用定向天線向室內需求防線覆蓋。(4) 合路器合路器有同頻帶合路器和雙頻帶合路器兩種。同頻帶合路器能將兩個或以上的同頻段信號合成一路信號輸出。多頻帶合路器則能將多個頻段的多個發射和接收信號合路于同一根饋線、雙頻天

26、線或寬頻泄漏同軸電纜。3.2室內分布信號系統的分類與選擇3.2.1 室內分布信號系統的分類(1) 按照傳輸介質分類射頻無源分布信號系統，由于沒有有源的設備，這種系統的優點是系統比較餓可靠，故障發生率和成本低；射頻有源信號分布系統，這種有源設備可以彌補射頻無源分布信號系統在傳輸中信號的損耗，能夠增強信號的覆蓋范圍；光纖分布信號系統，顧名思義是利用光纖作為傳輸的介質，這種介質中傳輸的信號損耗較小，對于長距離的傳輸尤為適用，例如大型的酒樓，地下停車場以及一些隧道中信號的傳輸；分布式基站分布信號系統，基于分布式基站采用的是光纖，因此比較適用于傳輸距離較長的情況，跟光纖分布信號系統有著很大的相識之處；泄

27、露電纜分布信號系統，主要原理是把信號專門的泄露出來，通過泄露電纜的傳輸，將信號泄露到信號需要覆蓋的范圍。圖3 射頻無源信號分部圖解 圖4 光纖信號分布圖解圖5 泄露電纜信號分布圖解(2) 按信號源分類按信號源的不同，室內分布系統可分為蜂窩室內分布系統和直放站室內分布系統。蜂窩系統的優點是信號穩定、可靠，通信質量好；缺點是建設周期較長，一次性投資大，還要解決傳輸線路等問題。因此蜂窩系統大多應用于星級酒店、高級寫字樓等較大型的室內建筑。直放站系統的優點是投資小、安裝方便快捷，可以很快解決信號弱和盲區問題；缺點是通過定向天線難以獲得單一純凈的信號，系統的話音質量相對蜂窩系統較差，且易造成對其他基站的

28、干擾。因此直放站系統大多應用于小型酒店、小型娛樂場所等規模較小的室內建筑。3.2.2 室內信號分布系統的選擇不同的室內分布信號系統應用在不同的場合，可以根據建筑物的建議程度，建筑物的面積和室內通信設備客戶量等等的方面來選擇。根據信號覆蓋區域的大小來選擇，如果信號分布的面積較小，需要放置的天線的數量有限，應首先的考慮無源分布信號系統；如果信號分布的面積中等，需要放置一定數量的天線，應注重基站室內分布信號系統的選擇；對于信號分布的面積較大，需要放置數量較多的天線，應把分布式基站室內分信號系統作為考慮的首選。根據建筑物的簡易結構選取合適的系統，對于比較簡易的單一建筑物，幾乎可以忽略墻體屏蔽的損耗，如

29、果樓層較低，應選擇無源分布信號系統；對于一組比較簡易的建筑物，但是與比較簡易的單一建筑物相比，應選用光纖分布信號分布系統和分布式基站系統；對于內部結構復雜而且樓層較高的建筑物，墻體對信號的屏蔽較大，應選用分布式基站室內分布信號系統；如果建筑物內結構狹長的區域，應選用泄露電纜分布信號系統。3.3 室內分布系統的規劃不同的移動通信系統有著不同的使用頻段、編碼技術，所以室內分布信號有著不同的特點，例如，CDMA室內分布信號需要對信號的覆蓋區域，客戶的容量和通信的質量進行統一的規劃；GSM系統需要評價室內信號滿足移動設備用戶接入電平要求，網絡的通信質量再通過頻率進行后期的調整，室內分布信號系統的規劃應

30、關注幾個方面的原則：(1) 一致性原則，包括站點的規劃，系統設計的統一性，在規劃室內信號覆蓋時還得考慮室外信號，同時室內信號對室外信號的干擾程度；(2) 不同性原則，網絡信號的建設受到資金的限制，也不能盲目的擴大室內信號的覆蓋，最重要的是客戶對信號的滿意度；(3) 經濟性的原則，不能為了盲目的追求技術的完美而擴大投資，而也不為了節省資金舍棄室內信號覆蓋的強度；另外還得考慮，系統容量和潛在通信量的估算等等的原則。3.4 移動通信終端移動通信終端是指可以在移動中使用的計算機設備，廣義地說包括手機、筆記本、平板電腦、POS機甚至包括車載電腦。但是大部分情況下是指手機或者具有多種應用功能的智能手機以及

31、平板電腦。隨著網絡和技術朝著越來越寬帶化的方向發展，移動通信產業將走向真正的移動信息時代。另已方面，隨著集成電路技術的飛速發展，移動終端的處理能力已經擁有了強大的處理能力，移動終端正在從簡單的通話工具演變為一個綜合信息處理平臺。然而移動終端需要一個良好的網絡環境，室內信號覆蓋是否完善成為了網絡環境良好的重要部分。4.移動通信無線網絡設計方法和優化流程4.1 室內覆蓋設計方案的原則(1) 覆蓋面積無線電波的強度由于室內無線網絡的設計環境十分的復雜，在設計方案的時候，應對室內的無線電波強度進行測量，在測量室內無線電波強度的時候，需應用模擬發射裝備，根據該設備產生的GMSK調制信號，采用相應設備分析

32、調制信號的強度，最后確定需要的發射功率，天線的位置以及方向和高度等等的設計參數。(2) 室內無線客戶的容量 根據室內的面積和相關的業務需要，大致地要確定在有限的面積內，最大的無線通信容量，其中尤其是室內無線通信比較繁忙的區域要在整個設計中作為重點來考慮。4.2 室內無線信號系統設計應該達到的要求在無線室內信號覆蓋之初，室內覆蓋的信號沒有專門的頻點，這個時候室內信號分布系統的信號源的頻點，采用的是和室外信號源一樣的頻點，這就存在同區域內的信號頻點的干擾，采用室內信號專用的頻點，能夠避免和緩解室內和室外以相同頻點的干擾，但是現在建筑物之間距離越來越密集，建筑物之間室內同頻點的干擾又是一個問題，所以

33、在設計室內無線信號系統是要達到以下的要求：(1)使室內信號均勻的分布在室內的每個區域，避免盲區的出現，在邊緣場強度不低于-85dbm;(2)室內信號的外泄，在室外10m處觀測時不得大于-90dbm；(3)室內信號分布的覆蓋區域通話質量大部分面積要達到0級，即通話質量在覆蓋區域內為良好；(4)室內覆蓋區域的通話要能提高話務容量，減少室外宏基站的負載。4.3不同區域室內無線網絡覆蓋的要點在不同的室內環境需要考慮不同的因素，比如大型的辦公區和商場、密集的住宅區以及娛樂場所，需要考慮的因素是不同的，因此每個場所的設計應該有針對性：（1）大型的辦公區和商場網絡的質量：這些公共場所室內結構復雜，信號的覆蓋

34、也比較的困難，樓層越高質量越差，信號越不穩定，通信設備掉線率高，在鄰近室內窗戶的位置干擾比較的大，問題尤為明顯，通信設備的鏈接也比較的困難；解決措施：提高整個覆蓋區域的信號場強度，增強覆蓋區域內信號的質量，采用不同的措施，避免樓層之間信號的干涉；（2）密集的住宅區域 住宅區由于建筑物的密集，容易有局部的底部盲區，另外還有樓層高度和間距的因素，住宅區內還會有較多的陰影區，最后人們對電磁輻射的考慮，在小區內基站的選址和建設都是有很大的難度；解決措施：住宅區內最好還是使用光纖直放站的方式傳輸信號，這樣既能解決選址的困難還能減少人們對電磁波危害的顧慮，采用這種方式還可以解決電梯盲區的問題；（3）地鐵區

35、域 地鐵的覆蓋場景比較的復雜，人流量和時間有很大的關系，上下班話務量比較的高，這個區域內運營商業比較的多，不同的運營商系統之間干擾比較的大，沒有室外信號可以借用；解決措施：一方面每個運營商可以自己設計一套系統也可以共同的設計一套系統來在地鐵運營；另一方面，為了避免不同運營商之間的系統干擾，可以采用第三方的方式設計一套系統，每個運營商可以租借該系統。4.4無線網絡設計方法 在無線網絡的設計中，應首先考慮室內下基站單元的覆蓋面積和下基站客戶容量，分別進行下基站覆蓋面積和下基站容量的設計，設計最后需對兩個基站的數量進行比較，各個基站都要選取數量最大的數字作為初步設計的基站數。圖6無線網絡設計4.5

36、室內無線網絡的傳播模型室內無線信號的傳播模型有keenan-motley模型、ITU-R P.1238模型和對數距離路徑損耗模型等，主要應用較多的是keenan-motley模型和ITU-R P.1238模型。國際電信聯盟遠程通信標準化組(ITU-T for ITU Telecommunication Standardization Sector), 它是國際電信聯盟管理下的專門制定遠程通信相關國際標準的組織，ITU-T室內傳播的模型分為NLOS和LOS兩類，對于NLOS的模型為：對于LOS，模型所對應的公式為在上式中：N：移動臺和發射臺之間距離損耗系數 f：頻率 MHZ d:移動臺和發射臺之

37、間的距離 m Lf(n): 穿透樓層間隔時的損耗系數 X：慢衰落余量 該值的大小與覆蓋率和室內的相關衰落標準有關keenan-motley模型在傳統模型的基礎上增加了墻體和地板的穿透損耗上式中d0:參考距離為1mn:室內信號傳播路徑損耗衰減因子d：移動臺和發射臺之間的距離 單位：KMK:樓層損耗參考值F:建筑物樓層的數量P:墻體和地板損耗的參考值W：墻壁和樓層數目4.6無線網絡信號分布設計方案的分析：4.6.1 無線信號外泄分析現在的大部分的建筑物多為玻璃外墻，室內信號通過玻璃泄露到外面，會對室外基站的信號造成干擾，所以室內信號分布系統，建議采用小功率，多天線的方式布置。為了防止信號外泄，必須

38、根據實際情況放置天線的位置，在建筑物的底層和靠近玻璃的位置盡力不要放置天線，防止信號外泄，局部信號外泄的區域宜采用定向板狀天線覆蓋方式。路徑損耗計算公式為：式中：D1為室內天線的位置D2 室外某點距離天線的位置滿足外泄要求的信號強度計算公式為：式中：L1 模擬測試的邊緣信號場強度 L2 路徑損耗L3 窗戶外墻阻擋損耗4.6.2信號切換分析一般地通過增加信號的重疊區以達到信號的平滑過渡。室內分布系統的切換主要分為兩部分：室內外的切換、室內小區間的切換。(1)每個樓層靠窗口的區域的覆蓋問題和干擾問題的優化分析移動用戶有靠窗打電話的習慣，如果室內信號在窗口處信號過低，就可能在窗口處和室外小區構成切換

39、區，不但影響小區容量，還可能引起乒乓切換增大掉話率，如果室內覆蓋信號過強，就會泄漏到室外宏小區，對室外小區造成干擾。對樓層比較高的地方，在靠近窗口的地方也會收到來自其他小區的信號，對室內小區也會造成干擾。可以將安裝在窗戶邊上的天線改為向內的定向天線；或者將所有室內使用同一個的頻點，該頻點和室外的頻點設置不同，以減少干擾。(2)室內和室外過度區的切換掉話問題的優化在室內和室外的過渡區，如果室內小區和室外小區的頻點不同，就會出現異頻硬切換，由于異頻硬切換的成功率一般低于軟切換，因此就會導致掉話率指標升高。可以采用如下方法解決：(1)通過合理調整切換參數，控制室內外小區硬切換區大小；(2)考慮在室內

40、構建一個過渡小區，這樣室外小區先軟切換到室內小區，然后在兩個異頻的室內小區之間進行異頻切換。通過合理布置天線及控制天線口的功率控制硬切換區的大小，從而提高室內小區之間的硬切換成功率。(3)異頻硬切換建議以RSCP做判斷；以RSCP做判斷另一優點是切換區域較易控制，以充分利用室內信號覆蓋，從而節省室外宏站資源。4.6.3 話務量預測分析不同的室內人員的構成不同，例如在辦公室樓內，有辦公人員，雜物人員還有其他的人員，不同的人員手機的擁有量不等，因此在考慮話務容量的時候，不是整個辦公室樓內的人員總數，而是擁有手機人員的數量：移動公司室內話務量的計算公式為：預測話務量=建筑物內容納的人總數*70%*0

41、.015（呼損率）聯通公司室內話務量的計算公式為：預測話務量=建筑物內容納的人總數*10%*0.015（呼損率）電信公司室內話務量的計算公式為：預測話務量=建筑物內容納的人總數*20%*0.015（呼損率）4.7 無線網絡質量的優化設計無線網絡的優化設計不能一蹴而就，是一項長期的工作，這個階段貫穿在整個無線網絡整個過程，只有不斷的優化網絡的質量，無線網絡才能得到客戶的認可。一般的優化方法是運用數據統計和檢測以及根據運營數據的方法，有時候在用戶發現問題的時候，客戶的及時的提供給運營商，來解決問題，這幾種方法獲得的問題，都應該在第一時間進行修理和優化。因此在對網絡問題進行優化時，必須做好數據的采集

42、這個前提工作，根據采集的數據，針對不同的問題，采用不同的問題進行優化。圖8 優化步驟檢測就是工作人員根據統計數據和客戶反應的問題，利用儀器測試問題區域內的信號覆蓋情況，檢測的數據包括：為題區域內每個基站的位置，基站之間的距離、問題區域內環境的因素等等的數據，根據數據具體確定問題的發生原因，針對問題實施優化方案的實施。根據運營數據，就是采用基站和基站控制器的運行相關數據，根據這些數據分析下個基站設備的可靠性和環境的因素，依據這些分析的因素和因素對各種問題原因進行處理。在優化方案實施后，需要對優化前后的相關數據進行比較，驗證優化前后網絡的運營情況。4.8 無線網絡優化的方式(1) 頻率的優化 頻率

43、是網絡優化的重要組成部分，頻率的優化可以擴大網絡的覆蓋面積，降低網絡的網內干擾，提高整個通信的通話質量，但是頻率的優化，必須符合國家無線電管理的相關規定，還得考慮相鄰頻段和相同頻段的干擾。(2) 覆蓋面積的優化 覆蓋面積的優化在網絡優化中占有非常重要的地位，這種方式的優化主要是通過轉動天線的角度和調整發射功率的大小來改變覆蓋面積，信號盲區和偏遠地區一般是室外安裝直放站，高層的樓層地下室采用室內分布系統。(3) 話務量的優化 在網絡的運行中，話務量的大小直接關系到運營商的經濟效益，但是話務量的大小和辦公區域所處的位置和性質有很大的關系，大型的場所和發達的地區話務量就比較的大，甚至有些情況下會出現

44、話務量的急劇上升和下降，話務量的優化就是要均衡話務量，使得每個網絡的話務量是均衡的。(4) 干擾信號的降低優化 移動無線信號的傳輸時通過無線方式傳輸的，很容易收到周圍無線電波的干擾，在無線網絡的優化中需要對無線網絡周圍的干擾信號進行分析，及時的解決干擾信號的問題，或者是調整無線信號的頻率，避免網內信號的干擾。5室內信號覆蓋案例分析5.1 地下停車場案例地下停車場采用傳統的全向均勻布放，主要兼顧電梯出入及車道出入處，保證平滑過渡及切換。采用宏蜂窩作為分布系統信源，對信號源進行合路。分布系統設計盡量合理采用功分器，保證天線口功率平衡，同時降低將來擴容對功率的影響。分布系統示意圖5-1如下：圖5-1

45、5.1.1 設計思路該地下停車場案例用宏蜂窩作為信號源(900MHZ)，進行室內系統信號分配。確定典型區域和特殊區域的天線分布模式及走線路由，由于地下停車場墻體對信號衰減較大，除了出口處，室內幾乎處于全封閉狀態，所以安裝天線密度較大才能滿足覆蓋要求。某商場的地下停車場設計圖5-2如下：該商場的地下停車場面積較大，約有100多個停車位，建筑結構多為全鋼骨架、加強的鋼筋混凝土骨架，天線口輸出功率約為5dBm，覆蓋半徑可取8至13米左右。主要考慮語音業務的覆蓋。如圖5-2，藍色線條是饋線走線分布也可以說是走線路由，饋線連接的黑點就是天線。典型區域一般就是在通道每隔10米左右就安裝一個全向天線，而特殊

46、區域就是設計圖中拐角區域按半徑10米左右裝一個天線，使得整個地下停車場信號覆蓋均勻分布。5.1.2 問題分析(1)通過對現場實際環境模擬，信號頻率為900MHZ，天線口功率Pt=5dBm,天線增益Gm=2.1dBm,墻體等衰減R=15dBm,計算10米處的信號強度L(dB)(為理想狀態值) (式5-1)式中，L(dB)為路徑傳播損耗，f(MHZ)為工作頻段，d(km)為移動終端與分布系統天線直線距離。L(dB)=32.45+20*log(900)+20*log(0.01)53dB實際值為L(10)= Pt+Gm- L(dB)-R=5dBm+2.1dBm-55dB-15dB=-62.9dBm實際

47、值為L(10)=-62.9dBm-85dBm(室內覆蓋正常信號值)，所以該地下停車場的室內信號覆蓋系統設計符合設計標準(2)現場室內信號覆蓋實際情況并不是完全符合理想狀態，由于每個墻體墻柱的損耗不是完全相同的，有些涂上了油漆或其他材料的裝飾，使得損耗程度是不同的，還有每個方位的折射、反射等衰減情況的不同，所以不同的損耗程度使得室內信號覆蓋不能平均。在信號強度大于-80dBm的地方，周圍墻體安裝板狀天線，天線噴漆城墻體顏色，達到偽裝效果，而且省去美化裝修的費用，綜合地降低成本，符合經濟原則。如圖5-3、圖5-4。圖5-4 現場圖二天線口功率5dBm左右，既能覆蓋地下停車場又能覆蓋走火樓梯，同時保證電梯進出的平滑過渡。5.1.3地下停車場覆蓋效果測試用信號測量儀器，在距離天線位置的10米處左右測量信號強度，測量結果如圖5-5。圖5-5該商場的地下停車場信號強度-62-85dBm之間，通話質量良好，天線口功率5dBm左右，既能覆蓋地下停車場又能覆蓋走火樓梯，同時保證停車場進出口的平滑過渡。5.2 某醫院的某一層的