CDMA室內(nèi)典型場景覆蓋

隨著社會經(jīng)濟的高速發(fā)展，新的摩天大樓如豪華賓館、商業(yè)中心、大型公寓等，地下結(jié)構(gòu)如地鐵、地下室、地下車庫等大量涌現(xiàn)，使手機在室內(nèi)的使用頻率日益增加。用戶已不再滿足于只有室外的移動通信服務，同時也要求有更好的室內(nèi)移動通信服務。

室內(nèi)移動通信存在著以下幾個問題：
●覆蓋方面，由于室內(nèi)的復雜結(jié)構(gòu)，建筑物自身的屏蔽和吸收作用，造成了無線電波較大的傳輸衰耗，形成了移動信號的弱場強區(qū)甚至盲區(qū)，致使大樓的地下室一、二層場強較弱，甚至存在一些盲區(qū)。而室內(nèi)的覆蓋不好，容易出現(xiàn)手機掉網(wǎng)的現(xiàn)象，造成尋呼無響應，用戶不在服務區(qū)現(xiàn)象。
●質(zhì)量方面，建筑物高層空間極易存在無線頻率干擾，服務小區(qū)信號不穩(wěn)定，出現(xiàn)乒乓切換效應，話音質(zhì)量難以保證，并出現(xiàn)斷音、掉話現(xiàn)象。
●容量方面，建筑物諸如大型購物商場、會議中心，由于移動電話使用密度過大，局部網(wǎng)絡容量不能滿足用戶需求，無線信道發(fā)生擁塞現(xiàn)象。
在各大城市中存在多種場景，其中有六類典型的場景：高層寫字樓、大型住宅小區(qū)、大型商場、大型場館、五星級酒店和隧道。這六類場景在發(fā)達城市出現(xiàn)多，地形特征、用戶特性等情況都具有一定特殊性，既是重點也是難點，對其無線解決方案進行探討十分必要。通過對CDMA網(wǎng)絡在發(fā)達城市典型場景下無線解決方案的研究，可以為更科學準確的完成無線網(wǎng)絡規(guī)劃方案提供參考。下面探討六類典型場景的覆蓋解決方案。

一、高層寫字樓
1、特點描述
中央商務區(qū)CBD集中大量的金融、商貿(mào)辦公大樓等設施，是現(xiàn)代城市中的重要地區(qū)。CBD主要特征有：位于城市黃金地帶，高樓林立；作為城市的功能核心，經(jīng)濟、科技、文化和商業(yè)高度集中；交通便利，人流、車流和物流巨大；白天人口密度最高，晝夜間人口數(shù)量變化最大。從無線傳播特點來看，CBD區(qū)域百米以上的高檔寫字樓林立，無線傳播環(huán)境復雜，建筑物穿透損耗大，一般在20dB左右。從用戶需求角度來看，CBD區(qū)域用戶密度高，高端用戶比例高，平均話務量高，數(shù)據(jù)業(yè)務需求量高，對服務質(zhì)量要求高。
高層建筑由于其高度和周圍相對低矮的物理環(huán)境，造成高層窗邊無線傳播環(huán)境較好，手機能夠收到的導頻信號數(shù)量較多且強度相當，無法形成主控信號，室內(nèi)導頻信號在眾多干擾信號作用下，也難于形成保證通話質(zhì)量的主導頻信號，從而引起呼失敗、掉話、通話質(zhì)量差和數(shù)據(jù)傳輸速度慢等現(xiàn)象，稱之為“高層導頻污染”。
2、解決方案
高層寫字樓室內(nèi)覆蓋主要解決容量和干擾問題，通過建設室內(nèi)分布系統(tǒng)使室內(nèi)信號在大樓內(nèi)部占主導，避免邊緣區(qū)域產(chǎn)生“乒乓切換”的現(xiàn)象。通常采用BBU+RRU+室內(nèi)分布系統(tǒng)方式進行覆蓋，RRU的容量和數(shù)量根據(jù)樓宇的用戶數(shù)和功率需求來確定，充分考慮到往后的擴容需求，布放天線應注意“小功率，多天線”，必要時可采用定向天線安裝于邊緣往內(nèi)覆蓋的方式解決邊緣信號問題。

二、大型住宅小區(qū)
1、特點描述
住宅小區(qū)是國內(nèi)城市環(huán)境的一大特點，主要表現(xiàn)為集中、密集和高層，尤其是近年新建的住宅小區(qū)。住宅小區(qū)樓層較高，且高度接近，樓宇排列往往自成體系，呈封閉式或半封閉式。從無線傳播特性來看，這些建筑物的低層基站信號通常較弱，存在部分盲區(qū)；建筑物的高層則信號雜亂，干擾嚴重，通話質(zhì)量差；大多數(shù)的地下建筑如地下停車場等場所，通常是盲區(qū)。無線信號隨著建筑物的樓層分布，表現(xiàn)出不同分布特征，難以完全把握。從用戶特性來看，住宅小區(qū)用戶以高端客戶為主，晚間話務密集。
2、解決方案
（1）面積不大，但相對封閉的高檔小區(qū)：通常采用RRU+室內(nèi)（外）分布系統(tǒng)進行覆蓋，室內(nèi)分布系統(tǒng)解決地下室和電梯的盲區(qū)覆蓋，通常采用全向天線和定向天線；室外分布系統(tǒng)主要解決花園和住戶區(qū)域弱信號覆蓋，通常采用在樓頂安裝美化天線對花園和住戶區(qū)域進行覆蓋（圖1），信源或干線放大器安裝在電梯機房，工程量較小，大大緩解物業(yè)談判的壓力，減小住戶投訴的可能性。

圖1

（2）大型高尚住宅小區(qū)：既有高層又有中高層建筑的密集住宅小區(qū)，室內(nèi)覆蓋方式同上；室外的覆蓋可考慮分區(qū)用室外分布系統(tǒng)進行多點覆蓋，基站設備可以安裝在小區(qū)的接入網(wǎng)機房，通過射頻拉遠或室外分布系統(tǒng)等手段將信號引到不同區(qū)域，再采用易于室外安裝且美化的天線對各分區(qū)進行信號覆蓋（圖2所示）。這樣“化整為零”的做法，工程量小且比較隱蔽，可以緩解物業(yè)談判的壓力。

圖2

三、大型商場
1、特點描述
隨著社會經(jīng)濟的高速發(fā)展，城市化水平建設越來越高，在各大城市商業(yè)區(qū)內(nèi)涌現(xiàn)大量的大型購物商場。這些購物商場人流量大，話務量很高，高端用戶所占比例高，對數(shù)據(jù)業(yè)務有較高的需求，用戶對網(wǎng)絡質(zhì)量很敏感，要求有穩(wěn)定的信號，清晰的通話質(zhì)量，較快的數(shù)據(jù)傳輸速率，高的接通率，低的掉話率。由于商場面積大，結(jié)構(gòu)封閉，地下室和電梯為盲區(qū)，商場的中間及消防通道為弱覆蓋區(qū)域，均不滿足通話需求。
2、解決方案：
購物商場主要解決信號覆蓋和系統(tǒng)容量的問題，通常采用微蜂窩（宏蜂窩）+室內(nèi)分布系統(tǒng)進行全覆蓋，信號源的選取主要考慮話務需求，采用“多天線，少功率”的原則，控制好室內(nèi)信號的外泄，做到室內(nèi)外平滑切換。
四、大型場館
1、特點描述
大型場館通常為面積較大的會展中心、會議中心、室內(nèi)體育場館等。此類建筑的特點是單層面積較大，層間距離較大，可達6～l0m，層數(shù)較少，一般不高于3 層，室內(nèi)無線傳播條件比較理想，信號為視距傳輸，能量以直達徑為主，與室外的隔離度比較高，用戶的話務主要以事件為觸發(fā)，有大量的數(shù)據(jù)業(yè)務覆蓋需求，室內(nèi)覆蓋對于解決該類型建筑物覆蓋問題是非常重要的。
2、解決方案
此類型建筑主要是解決其信號覆蓋和系統(tǒng)容量問題，通常采用微蜂窩（宏蜂窩）+室內(nèi)分布系統(tǒng)進行覆蓋，由于層間較高，樓層間較通透，可適當提高天線的功率，以減少天線的數(shù)量，忙時能迅速擴容。另外，對于面積特大的可采用光纖分布方式進行覆蓋，以光纖作為傳輸介質(zhì)，由覆蓋端機(主單元、接口單元)、遠端覆蓋單元、天線、光分/合路器件組成。由于光纖損耗小，適合于長距離傳輸。
五、五星級酒店
1、特點描述
隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展，各地旅游市場的興旺，涌現(xiàn)出越來越多的五星級酒店，這些酒店面積大，結(jié)構(gòu)復雜，裝修豪華，客房縱深大，由于裝修材料對無線信號的吸收和屏蔽作用，使得室外信號難于到達室內(nèi)區(qū)域，信號較弱，主要表現(xiàn)為起呼困難，通話質(zhì)量差等。
2、解決方案
這類酒店的的覆蓋主要解決信號覆蓋、容量和干擾問題，其中裙樓主要解決信號覆蓋和容量問題，同時注意控制好信號泄漏問題，標準層主要解決干擾問題，使室內(nèi)信號在酒店內(nèi)形成主導信號。通常采用RRU+室內(nèi)分布系統(tǒng)，布放天線應注意“小功率，多天線”，保證信號均勻覆蓋，同時注意消防通道的覆蓋。
六、隧道
1、特點描述
地鐵和隧道無線環(huán)境比較封閉，外圍無線信號難以進入，但話務量小且基本不存在干擾控制問題，主要考慮天線的選擇及安裝。多數(shù)隧道是直通隧道或少而緩慢的彎道，隧道雙方向完全隔離，用戶具有中等的移動速度。地鐵和隧道的覆蓋對于建設移動通信精品網(wǎng)絡而言至關(guān)重要。
2、解決方案
（1）RRU+泄漏電纜解決方案（圖3所示）。信號源通過泄漏電纜傳輸信號，并通過電纜外導體的一系列開口，在外導體上產(chǎn)生表面電流，從而在電纜開口處橫截面上形成電磁場，這些開口就相當于一系列的天線起到信號的發(fā)射和接收作用；

圖3

（2）RRU+分布系統(tǒng)解決方案。分布系統(tǒng)根據(jù)隧道的長度來選擇光纖或同軸電纜分布系統(tǒng)，覆蓋天線選用增益較高的對數(shù)周期天線，隧道的出入口需與室外信號聯(lián)接好，做到平滑切換。對于地下商貿(mào)城與地鐵站連為一體時，可采用宏基站+RRU或小基站覆蓋+室內(nèi)分布系統(tǒng)兼顧。
七、小結(jié)
由于篇幅有限，本文提到的解決方案只是實際網(wǎng)絡建設中各類特殊場景中的一部分，實際網(wǎng)絡建設中遇到的特殊場景是非常多樣的，遇到的難題非常多但有一定的相通性。典型場景CDMA室內(nèi)覆蓋的解決方案能夠直接應用到目前2G和3G無線網(wǎng)絡的規(guī)劃設計中，特別對于場景發(fā)達的城市，具有非常現(xiàn)實的意義。