室內(nèi)覆蓋背景
隨著全球經(jīng)濟的發(fā)展,各地高樓聳立,賓館和大型購物商場、超市不斷興建,同時許多大城市開始規(guī)劃建設地下交通系統(tǒng)。這些場所都采用鋼筋框架結(jié)構(gòu)和新型墻體材料建造,對無線電波有較強的屏蔽和吸收效果,造成GSM無線信號較大的傳輸衰耗,在室內(nèi)形成了移動信號的弱區(qū)甚至盲區(qū),移動用戶單向通話或通話時續(xù)時斷,甚至會出現(xiàn)不在服務區(qū)的現(xiàn)象。然而這些場所正是移動用戶較為集中的地方,在這些地方無法使用移動終端,直接造成移動運營公司的業(yè)務損失,更嚴重的還會造成移動用戶的流失。
同時,隨著移動用戶數(shù)量的增加,建筑物內(nèi)話務密度不斷上升。在商業(yè)區(qū)、交通車站和移動用戶密集區(qū)僅僅依靠室外宏蜂窩的覆蓋已無法滿足容量要求。統(tǒng)計顯示:隨著人們?nèi)粘;顒釉絹碓蕉嗟募杏谑覂?nèi),移動用戶的室內(nèi)通話行為逐步增加,約占整個通話的60%,而室內(nèi)往往是網(wǎng)絡覆蓋的薄弱點。
因此,解決室內(nèi)覆蓋問題對運營商和移動用戶都是意義重大的事情。用戶希望在任何時候任何地點都能進行良好的通訊;而運營商只有提供無縫室內(nèi)覆蓋與室外覆蓋的完美結(jié)合,才能在市場竟爭中占優(yōu)勢,從而獲得更多的市場份額,增加運營收入和提升品牌市場形象。
室內(nèi)覆蓋不總是為了解決盲區(qū)的無線信號覆蓋,覆蓋也只有在能吸收足夠的話務量時才顯得必要,所以室內(nèi)覆蓋成為增加覆蓋面積和容量的最佳解決方案。
室內(nèi)覆蓋應用
在沒有室內(nèi)覆蓋的情況下,室內(nèi)無線通信存在四大先天性薄弱環(huán)節(jié):
① 盲區(qū):主要原因是由于建筑物材料(如堅厚的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu))固有的屏蔽作用,使得室外基站發(fā)射的信號電平經(jīng)過路徑損耗及建筑物穿透損耗后低于手機接收靈敏度,造成手機無法使用。典型區(qū)域有地下室、高層區(qū)域。
② 弱區(qū):主要原因是建筑物材料(如鋼筋混凝水泥、玻璃幕墻)增加了無線通信的穿透損耗,使得室外基站發(fā)射的信號電平經(jīng)過路徑損耗及建筑物穿透損耗后接近手機接收靈敏度,造成手機無法使用。典型區(qū)域有規(guī)模建筑物群內(nèi)。
③ 沖突區(qū):造成原因主要是受頻率資源限制,為提高網(wǎng)絡容量增加頻率復用而采取縮小基站覆蓋半徑方式,限制了基站架設高度,造成高層建筑區(qū)域無線信號來自多個小區(qū),并且多為地面、墻面的不穩(wěn)定反射信號,導致頻繁切換(即乒乓效應),嚴重影響手機的正常通信。典型區(qū)域有高層建筑(15層以上區(qū)域)。
④ 忙區(qū):造成原因主要是人流量大的地區(qū),手機用戶較多,室外宏蜂窩基站容量難以滿足通信需求,造成通信阻塞,使許多用戶無法接入移動網(wǎng)絡進行正常通信。典型區(qū)域有大型商業(yè)區(qū)、體育館、展覽中心、車站等。
其次,相對室外覆蓋,室內(nèi)覆蓋還有一些需要考慮的特殊因素:
(1) 隔墻的阻擋:5~20dB;
(2) 樓層的阻擋:20dB以上;
(3) 家具及其它障礙物的阻擋:2~15dB;
(4) 多路徑衰落;
(5) 高層建筑物(20層以上):乒乓效應、孤島效應。
乒乓效應:移動通信系統(tǒng)中,如果在一定區(qū)域里兩基站信號強度劇烈變化,手機就會在兩個基站間來回切換,產(chǎn)生所謂的"乒乓效應"。假設某點處兩基站的電平基本相同,此時手機雖然可以很容易地切換到下一個基站上去,但是由于移動通信的信號有不穩(wěn)定的特點,很可能剛切換過來的基站的信號又變?nèi),手機又開始往回切換,從而造成“乒乓效應”。兩個電平值相差越大,“乒乓效應”發(fā)生的可能性就越小。
孤島效應:孤島效應是基站覆蓋性問題,基站天線覆蓋從上到下呈傘狀,當基站覆蓋在大型樓宇、水面或多山地區(qū)等地,由于樓宇、水面或山峰的反射,使基站在原覆蓋范圍不變的基礎上,在遠處出現(xiàn)"飛地",而與之有切換關系的相鄰基站卻因樓宇或地形的阻擋覆蓋不到,這樣就造成"飛地"與相鄰基站之間沒有切換關系,"飛地"因此成為一個孤島,當手機占用上"飛地"覆蓋區(qū)的信號時,很容易因沒有切換關系而引起掉話。
舉個例子:30層大樓從高度上可以分為三部分,底部覆蓋良好—中部乒乓效應—頂部孤島效應。因此,室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的建設,可以較為全面地改善建筑物內(nèi)的通話質(zhì)量,提高移動電話接通率,開辟出高質(zhì)量的室內(nèi)移動通信區(qū)域。
室內(nèi)覆蓋的需求,主要集中在以下幾種場所:
(1) 可為運營商增加效益的場所:如面積超過2萬平方米的大型商場、高檔商業(yè)寫字樓、娛樂場所、飛機場候機樓、火車站/地鐵站,停車場、體育館、展覽場館,人行地下通道,購物中心,室內(nèi)/地下停車場,以及展覽中心等,以前這些地區(qū)的由于話務繁忙或者覆蓋不良導致掉話現(xiàn)象嚴重,使得運營商損失了許多收入;
(2) 可為運營商提升品牌形象的場所:如政府辦公場所、三星級以上賓館、大學校園和工業(yè)園區(qū),新聞中心、以及競爭對手有覆蓋的場所等;
(3) 其它:用戶投訴較多的地點和業(yè)主已經(jīng)自建室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的地點等。
室內(nèi)覆蓋可以給運營商帶來可觀的利潤增長點。在商業(yè)區(qū)、交通車站等移動用戶密集地區(qū),由于室外宏蜂窩已無法滿足容量要求,造成無法手機呼出、掉話等現(xiàn)象,這些無法進行的通話稱為隱含話務量。通過提高網(wǎng)絡覆蓋性能,隱含話務量不但給運營商帶來新的收入,而且還將大大提升網(wǎng)絡形象,在用戶心目中樹立良好的網(wǎng)絡品牌。
3G室內(nèi)覆蓋比2G更為重要,根據(jù)日本3G運營商統(tǒng)計,3G的室內(nèi)話音業(yè)務和數(shù)據(jù)業(yè)務占70%以上。由于3G各類信號的頻段在2000MHz左右,高頻段帶來了更大的穿透損耗和傳播傳輸損耗,因此,3G室內(nèi)覆蓋的重要性更加明顯。因此,做好3G室內(nèi)覆蓋能更大程度地提高運營商運營收入和企業(yè)收入。