高层建筑室内WCDMA信号的覆盖

摘要

随着全球经济的发展，各地高楼林立，高档宾馆和大型商场、超市不断兴建，同时许多大城市开始规划建设地下交通系统。这些场所大都采用钢筋框架结构和混凝土及新型建筑材料建造，对无线电波有较强的屏蔽和吸收效果，造成移动通信无线信号较大的传输衰耗，在室内形成了移动信号的弱区甚至盲区，移动用户单向通话或通话时续时断，甚至会出现不在服务区的现象。然而这些场所正是移动用户较为集中的地方，在这些地方无法使用移动终端，直接造成通信运营公司的业务损失，更严重的还会造成移动用户的流失。
　　 同时，随着移动用户数量的增加，建筑物内话务密度不断上升。在商业区、交通车站和移动用户密集区仅依靠室外蜂窝的覆盖已无法满足容量要求。统计数据表明：与人们的日常活动越来越专注于室内，室内移动用户调用行为逐渐增加，约占70％的谈话，并且室内通常是弱网络覆盖。
　　 因此，因此，解决室内覆盖是运营商和手机用户面临的重要的事情。用户希望在任何时候任何地点都能进行良好的通讯；而运营商只有提供无缝室内覆盖与室外覆盖的完美结合，才能在市场竞争中占优势，从而获得更多的市场份额，增加运营收入和提升品牌市场形象。
　　 室内覆盖不只是为了解决盲区的无线信号覆盖，覆盖也只有在能吸收足够的话务量时才显得必要，所以室内覆盖成为增加覆盖面积和容量的最佳解决方案。
　　 本文涉及移动通信的发展，从外到室内描述了WCDMA网络的现状，介绍了无线电信号在传输过程的下降现象。通过在建筑从低到高的电磁环境的描述，分析了室内“岛”、“乒乓球”和盲点现象；总结、导频污染产生一系列的原因以及对网络的影响，提出了一些解决方法。指出WCDMA几种网络开关，产生开关的原因以及实现的过程。
　　 通过应用实例，提出了弱信号室内强化加固的方法。在本文中，介绍了WCDMA网络是用来描述信号质量的几个常用的基本概念，介绍了测量方法，打点路测信号层次结构。根据建筑内部的场强试验，接收信号强度，移动电台信号强度，信噪比，误码率等测试参数指标，总结了信号在室内覆盖的薄弱环节，并通过室内模拟试验方法，得出了室内无线传输模型并对模型进行了验证，同时对边缘场强进行了分析，确定了边缘天线安装位置；选择覆盖计划的过程中，提出了几种替代来源的特点和使用方法，并根据各种可能的情况，比较几个信号源，本文在各种信号源环境中，根据各个地方的电磁环境，站点结构、楼层高度和各自的特点，提出了业主覆盖不同的需求，确定信号源的类型；在供电系统，光学纤维分布系统等几个分布模式比较中，确定覆盖地方的适用方式，通过一系列的计划相结合的几种不同的方案，根据楼域上的结构和业主的要求进行改进，最后总结了决定了天线，组件，信源的位置的方案。
　　 楼宇覆盖系统开通后，对系统进行详细路测，分析信号覆盖效果，查找目前仍存在的问题，对信号渗漏的原因进行了分析，并通过分析边缘场强度计算和建筑内部的结构，提出了方法以避免泄漏；分析了选中的宏基呼叫损失率可能效应，并提出一个解决方案，从质量下降掉话，弱信号下降掉话，切换掉话三个方面提出了室内覆盖对基站掉话率的影响，并归纳总结了产生掉话的三个原因和工程设计应注意的问题。提出了在室内和室外相同的导频信号可以产生一个切换，原则上规定，进入室内就要用室内的信号，本文针对这个问题，归纳出了切换的控制和实现平滑过度的方法。对于普遍存在的直放站引入室内分布系统中会减小宏基站的覆盖范围甚至会使基站拥塞等问题，本文通过详尽的计算，总结了由于单个直放站的引入，所引起的上行噪声增加的情况，从而归纳出了直放站的功率调整到何种程度才能使这种影响达到最小。
　　 目前本文对问题的分析还不够完善、随着各种复杂工程的不断开展，有更大的疑难问题会逐渐暴露，这样会给我们的工作提出更大的挑战，我会不断地努力，去发现和解决问题，这是我们工程人员今后的努力方向。