實(shí)現(xiàn)GSM網(wǎng)絡(luò)無(wú)縫覆蓋的解決方案

由于無(wú)線電波傳播環(huán)境的復(fù)雜性，加上地形地物的影響以及城市規(guī)劃和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，使得覆蓋不良的原因有許多，主要有：建筑物材料固有的屏蔽作用，增加了無(wú)線信號(hào)的穿透損耗，影響了網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)接收和通話質(zhì)量；為提高網(wǎng)絡(luò)容量增加頻率復(fù)用而采取縮小基站覆蓋半徑方式，限制了基站架設(shè)高度，造成高層建筑物區(qū)域無(wú)線信號(hào)來(lái)自多個(gè)小區(qū)或地面、墻面的不穩(wěn)定反射信號(hào)，導(dǎo)致頻繁切換，嚴(yán)重影響網(wǎng)絡(luò)覆蓋質(zhì)量；地鐵和隧道沿線由于地面的屏蔽、彎道、車(chē)廂的阻擋等因素，阻礙了電波的傳播；隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，高速公路和鐵路作為交通樞紐輻射全國(guó)區(qū)域，其沿線話務(wù)量正在逐步提高，因此完善交通干線的覆蓋將成為提高網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的關(guān)鍵�！� 　

一、實(shí)現(xiàn)無(wú)縫覆蓋的幾種方式　

就目前網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，實(shí)現(xiàn)無(wú)縫覆蓋主要要解決以下三種特殊區(qū)域的無(wú)縫覆蓋：建筑物室內(nèi)覆蓋(包括高樓、賓館、大型購(gòu)物商場(chǎng)、停車(chē)場(chǎng)等建筑物內(nèi))、地鐵和隧道的室內(nèi)覆蓋以及高速公路和鐵路沿線的覆蓋�？偟膩�(lái)說(shuō)，實(shí)現(xiàn)以上三種特殊區(qū)域的覆蓋主要有以下幾種方法：

宏蜂窩直接覆蓋　

這是常用的室外覆蓋方式，同時(shí)又可以通過(guò)直接穿透實(shí)現(xiàn)最簡(jiǎn)單的室內(nèi)覆蓋，但是當(dāng)室內(nèi)覆蓋范圍大而復(fù)雜或穿透損耗過(guò)大時(shí)室內(nèi)覆蓋效果較差�！�

微蜂窩直接覆蓋　　

典型應(yīng)用是對(duì)宏蜂窩室外覆蓋的補(bǔ)充和一定區(qū)域內(nèi)的室內(nèi)覆蓋，可以靈活選擇內(nèi)置、外置天線，充分發(fā)揮安裝簡(jiǎn)便、吸收大話務(wù)量的特性，但是覆蓋面積有限。

信號(hào)源+分布式天線系統(tǒng)　　

可以采用宏蜂窩、微蜂窩和直放站為信號(hào)源，利用有源或無(wú)源同軸電纜、光纖、泄漏電纜等分布式傳輸介質(zhì)對(duì)無(wú)線信號(hào)進(jìn)行室內(nèi)分配，是一種極為靈活的覆蓋方式，能夠很好地滿足較大區(qū)域室內(nèi)覆蓋以及地鐵、隧道的覆蓋�！　�

建筑物室內(nèi)無(wú)縫覆蓋解決方案　　

建筑物室內(nèi)覆蓋需要考慮的基本因素有：隔墻的阻擋5~20dB、樓層的阻擋20dB以上、家具及其它障礙物的阻擋2~15dB、多徑衰落及高層建筑物上的"孤島效應(yīng)"和"乒乓效應(yīng)"�！　�

下面主要介紹目前建筑物室內(nèi)覆蓋的最佳解決方案：信號(hào)源+分布式天線系統(tǒng)。信號(hào)源如果為微蜂窩，則可以直接采用同軸電纜進(jìn)大樓，或者利用智能大廈預(yù)埋的光纖和五類非屏蔽雙絞線進(jìn)大樓；信號(hào)源如果為宏蜂窩BTS，可以考慮分別用不同扇區(qū)引出信號(hào)覆蓋多個(gè)建筑物，進(jìn)入大樓方式與微蜂窩相同，宏蜂窩與遠(yuǎn)地建筑物之間可采用光纖傳輸方式；信號(hào)源如果為直放站RR，在室外宏蜂窩存在富余容量的情況下，通過(guò)直放站RR將室外信號(hào)引入室內(nèi)的覆蓋盲區(qū)。直放站不需要額外的基站設(shè)備和傳輸設(shè)備，安裝簡(jiǎn)便靈活。

比較以上三種信號(hào)源，采用微蜂窩和宏蜂窩可以吸收話務(wù)量，適于話務(wù)繁忙的高檔服務(wù)區(qū)的室內(nèi)覆蓋，但建設(shè)的設(shè)備投入較大、工程周期較長(zhǎng)；而直放站將空閑基站的信號(hào)引到繁忙基站的室內(nèi)覆蓋區(qū)內(nèi)，實(shí)現(xiàn)疏忙，并且直放站容易在短時(shí)間內(nèi)開(kāi)通，但是應(yīng)用直放站一定要預(yù)先做好頻率規(guī)劃以避免干擾，而且直放站不能解決話務(wù)量溢出問(wèn)題，也不利于網(wǎng)絡(luò)管理。

二、特殊區(qū)域覆蓋解決方案

2．1．建筑物室內(nèi)無(wú)縫覆蓋

實(shí)現(xiàn)建筑物室內(nèi)無(wú)縫覆蓋的分布式天線系統(tǒng)，主要有三種：　

無(wú)源同軸分布式天線系統(tǒng)　

信號(hào)源發(fā)出的射頻信號(hào)經(jīng)過(guò)同軸電纜、耦合器、功分器和室內(nèi)天線，均勻地分配到覆蓋區(qū)域的每一個(gè)角落。其優(yōu)點(diǎn)為系統(tǒng)造價(jià)低，由于本身為無(wú)源系統(tǒng)，所以可靠性高和系統(tǒng)產(chǎn)生互調(diào)干擾產(chǎn)物甚低；缺點(diǎn)是因?yàn)樾盘?hào)在傳輸過(guò)程中無(wú)增益，所以在能量估算問(wèn)題上需要精確計(jì)算，才能完成預(yù)計(jì)覆蓋區(qū)域，因此設(shè)計(jì)修改麻煩、設(shè)計(jì)與施工技術(shù)含量較高。

有源同軸分布式天線系統(tǒng)

在無(wú)源同軸分布式天線系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加放大器，即實(shí)現(xiàn)了有源同軸分布式天線系統(tǒng)，并且可以同時(shí)使用多級(jí)放大器。其優(yōu)點(diǎn)為設(shè)計(jì)與施工簡(jiǎn)單方便，信號(hào)強(qiáng)度動(dòng)態(tài)可調(diào)，系統(tǒng)具有良好的可擴(kuò)展性，是一種極為靈活的通用室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)；缺點(diǎn)是因?yàn)橄到y(tǒng)涉及到多個(gè)有源器件，互調(diào)產(chǎn)物多，可靠性低，需要實(shí)時(shí)監(jiān)控和維護(hù)�！�

光纖分布式天線系統(tǒng)　

光纖分布式天線系統(tǒng)利用單模光纖將射頻信號(hào)傳輸?shù)浇ㄖ�物�?nèi)部各個(gè)地方，通常光纖和同軸電纜結(jié)合使用，在建筑物縱平面上采用光纖傳輸，橫平面上進(jìn)入樓層以后采用同軸電纜傳輸；有時(shí)也利用光纖實(shí)現(xiàn)信號(hào)在不同建筑物間的傳輸，進(jìn)入建筑物以后采用同軸電纜傳輸；如果為智能大廈設(shè)計(jì)室內(nèi)無(wú)縫覆蓋，可以充分利用其預(yù)埋的光纖和五類非屏蔽雙絞線實(shí)現(xiàn)室內(nèi)覆蓋，通過(guò)電光轉(zhuǎn)換單元在縱平面上采用光纖傳輸，再通過(guò)光電轉(zhuǎn)換單元在橫平面上采用五類非屏蔽雙絞線傳輸信號(hào)。因此光纖分布式天線系統(tǒng)是用于大面積、遠(yuǎn)距離復(fù)雜區(qū)域的室內(nèi)覆蓋�！　　�

2．2、地鐵和隧道的無(wú)縫覆蓋解決方案　

目前地鐵和隧道的無(wú)縫覆蓋由于彎道多、環(huán)境封閉，主要通過(guò)信號(hào)源+分布式天線系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，根據(jù)信號(hào)源的不同，有兩種覆蓋方式：微蜂窩方式和宏蜂窩+直放站方式。根據(jù)站廳、站臺(tái)和隧道等覆蓋區(qū)域的不同，分布式天線系統(tǒng)可以分別采用同軸分布式天線系統(tǒng)、泄漏電纜等方式�！　�

首先比較兩種信號(hào)源方式的優(yōu)劣勢(shì)：　

信號(hào)源為微蜂窩

這種方式能顯著提高網(wǎng)絡(luò)容量，單位面積內(nèi)吸收更高的話務(wù)；體積小，壁掛式安裝方便靈活，不需要特別安置空間；同一站址的微蜂窩還可以通過(guò)級(jí)聯(lián)方式節(jié)約傳輸鏈路；通過(guò)操作維護(hù)平臺(tái)能實(shí)現(xiàn)雙向信息交流的遠(yuǎn)程監(jiān)控和操作維護(hù)，從而簡(jiǎn)化了系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的故障告警和維護(hù)程序，降低了運(yùn)營(yíng)成本；可靠性高，當(dāng)某一個(gè)微蜂窩出現(xiàn)故障時(shí)，只會(huì)影響到該微蜂窩以及與之級(jí)聯(lián)的最多兩個(gè)微蜂窩所覆蓋區(qū)域的通信。 　　

信號(hào)源為宏蜂窩+直放站　

這種方式通過(guò)專門(mén)為地鐵建設(shè)的幾個(gè)大容量的宏蜂窩，再由直放站將信號(hào)引入到地鐵內(nèi)部，很好地解決了僅用直放站引入信號(hào)不能提高網(wǎng)絡(luò)容量的問(wèn)題，而且直放站的安裝簡(jiǎn)便靈活；但是宏蜂窩設(shè)備投入較大、建設(shè)周期較長(zhǎng)，并且需要占用一定的室內(nèi)面積用于放置；宏蜂窩近端信號(hào)輸出電平較大，必須采取措施才能實(shí)現(xiàn)均勻的室內(nèi)分布，但是會(huì)影響傳輸距離；可靠性低，當(dāng)直放站通過(guò)星型或鏈型連接在宏蜂窩上時(shí)，一旦該宏蜂窩出現(xiàn)故障，將影響所有與之相連的直放站所覆蓋的區(qū)域的無(wú)線通信；不易監(jiān)控管理和日常維護(hù)，直放站作為有源器件，一般只具備上行告警功能，因此監(jiān)控設(shè)備無(wú)法遠(yuǎn)程實(shí)現(xiàn)對(duì)直放站的故障定位和維護(hù)操作。 　　

隧道區(qū)域的覆蓋：國(guó)際上對(duì)地鐵隧道一般采用泄漏電纜進(jìn)行覆蓋。泄漏射頻電纜在輸送信號(hào)的同時(shí)也發(fā)射、接收信號(hào)，其特點(diǎn)是均勻場(chǎng)強(qiáng)，可以適應(yīng)彎道使用；同時(shí)泄漏電纜具有較寬的工作頻段，非常適合多頻段分布系統(tǒng)使用。

2．2 高速功路和鐵路沿線覆蓋

高速功路和鐵路沿線覆蓋的網(wǎng)絡(luò)特性主要有以下幾點(diǎn)：　

低話務(wù)量　　

高速公路沿線的小區(qū)覆蓋范圍一般都比較大、話務(wù)量較小，在滿足覆蓋要求的情況下站點(diǎn)盡量少，這樣有利于節(jié)省投資，也便于以后維護(hù)；先用天線高、發(fā)射功率大的基站進(jìn)行大范圍覆蓋，再在盲區(qū)和彎曲復(fù)雜地區(qū)增設(shè)微蜂窩。重點(diǎn)是解決覆蓋�！�

帶狀連續(xù)覆蓋　

這與大中城市或平原農(nóng)村的覆蓋有著較大區(qū)別，故公路的覆蓋多采用雙向小區(qū)；在穿過(guò)城鎮(zhèn)，旅游點(diǎn)的地區(qū)也綜合采用三向、全向小區(qū)；在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上可考慮鏈型連接，以節(jié)省傳輸鏈路�！�

用戶高速移動(dòng)　　

要對(duì)切換參數(shù)加以精心設(shè)置

同時(shí)也要考慮汽車(chē)的穿透損耗對(duì)覆蓋半徑的影響，留出較大的余量。

地形地貌復(fù)雜

高速公路和鐵路所經(jīng)過(guò)的地形往往復(fù)雜多變，有平原、高山、樹(shù)林、隧道等，還要穿過(guò)鄉(xiāng)村和城鎮(zhèn)，所以對(duì)其無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃一定要在充分勘查的基礎(chǔ)上具體對(duì)待各段公路，靈活組網(wǎng)；在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)投入運(yùn)行后，還要全面進(jìn)行路測(cè)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)加以調(diào)整和改進(jìn)。在實(shí)現(xiàn)高速公路和鐵路無(wú)縫覆蓋的過(guò)程中，對(duì)于基站類型的選擇一般有以下幾點(diǎn)考慮：在能實(shí)現(xiàn)大范圍覆蓋的地方盡量采用宏蜂窩：如平原地區(qū)、城鎮(zhèn)，還可以安裝塔頂放大器擴(kuò)大覆蓋范圍；在山區(qū)道路的彎道處建站，如果彎道兩端道路較直，一個(gè)基站能實(shí)現(xiàn)較遠(yuǎn)距離的覆蓋，可選用宏蜂窩雙向站、或單小區(qū)兩方向發(fā)射站；如果建站條件不好，設(shè)備機(jī)房選擇困難，可以考慮使用室外型宏蜂窩，也可以采用微蜂窩+雙向放大器。在能達(dá)到覆蓋要求時(shí)盡量采用全向站：不靠近城鎮(zhèn)的公路和鐵路區(qū)段的話務(wù)量較低，盡量采用簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)的全向站。 　　

實(shí)現(xiàn)近距離覆蓋或補(bǔ)充盲區(qū)用微蜂窩：如果出現(xiàn)連續(xù)彎道，宏蜂窩無(wú)法覆蓋很遠(yuǎn)，可選用微蜂窩覆蓋作為補(bǔ)充；如果缺少宏蜂窩的建站條件，也可以用微蜂窩代替，微蜂窩基站外接高增益天線和BOOSTER，也可以實(shí)現(xiàn)大范圍覆蓋。微蜂窩基站具有安裝方便、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、對(duì)環(huán)境要求比較低等特點(diǎn)。

針對(duì)山區(qū)的有阻擋地區(qū)，可以考慮使用直放站：在山區(qū)建站，可在宏蜂窩中嵌微蜂窩，或者使用直放站，解決信號(hào)的不連續(xù)性。

除此之外，其它需要考慮的因素還有：為高速移動(dòng)預(yù)留惡化量；注意山體對(duì)信號(hào)的反射；時(shí)間色散的影響；最大定時(shí)提前量的影響；對(duì)隧道覆蓋的考慮；對(duì)無(wú)線參數(shù)的調(diào)整等�！　�

對(duì)高速公路和鐵路的無(wú)縫覆蓋一般應(yīng)遵循如下幾個(gè)基本原則：

站距考慮：公路覆蓋的小區(qū)半徑一般比較大�！　�
        天線考慮：天線安裝的高度比較高；使用窄波瓣的高增益天線；天線的主瓣沿公路方向形成覆蓋,不使用下傾或小角度下傾。 　　
        饋線系統(tǒng)：采用低損耗饋纜；使用塔放改善上行鏈路；使用雙向放大器，同時(shí)改善上、下行鏈路；　
        傳輸考慮：E1用于可以解決傳輸?shù)牡貐^(qū)；在沒(méi)有傳輸?shù)那闆r下或者傳輸代價(jià)比較大的情況下，首選微波解決；公路沿線在有光纖傳輸設(shè)備的情況下，直接利用光纖進(jìn)行BTS組網(wǎng)；有條件時(shí)可以利用衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)傳輸。 　　
        電源考慮：盡量要求電源穩(wěn)定；蓄電池容量適度增大；有條件的地方可設(shè)車(chē)載柴油發(fā)電機(jī)。 　　

GSM1800一般以微蜂窩為主，而GSM900則以宏蜂窩為主。因此當(dāng)GSM1800系統(tǒng)中的移動(dòng)臺(tái)做高速移動(dòng)時(shí)，應(yīng)使其切換到GSM900覆蓋層中，以減少移動(dòng)臺(tái)的切換頻度，提高通信質(zhì)量。

對(duì)于移動(dòng)速度不快的雙頻用戶，在切換過(guò)程中，應(yīng)使其盡可能切入GSM1800小區(qū)。

雙頻網(wǎng)絡(luò)中另一個(gè)比較重要的切換因素是速度原因引起的切換。由于GSM1800一般采用微蜂窩結(jié)構(gòu)，因此對(duì)移動(dòng)臺(tái)的速度較為敏感。GSM1800系統(tǒng)應(yīng)具有速度測(cè)量能力，當(dāng)移動(dòng)臺(tái)在連接狀態(tài)下的速度達(dá)到一定門(mén)限后，強(qiáng)制其切換進(jìn)入GSM900小區(qū)，從而減少切換次數(shù)，提高通信質(zhì)量。