拔地而起的摩天大楼、鳞次栉比的购物商场、如蛛网般迅速蔓延的地下轨道系统……这些建筑令我们叹为观止,但往往也成了手机通信故障的多发地带。当你在办公室内听到手机响起,接通一个重要的商业来电时,却发现只能听到对方“咔咔”的声音,你心急火燎地在办公室寻找信号,却发现手机信号居然一直满格。当你正在向女友解释未能履约的原因时,走进电梯手机信号却断了,而等你出了电梯再打回去时,女友却已经关机。类似的情景还有很多,在地铁上,在停车场,在高楼上,很多次你经历了自己“喂喂”大喊,而手机另一头却一片静音的场景。所有这些都让你恼火。面对通信的“死角”,你无奈地发出疑问:究竟什么时候通信才能真正无“死角”?
据统计,70%的移动通信话务量发生在室内,因此室内无线覆盖不良所引发的用户通信不畅,也就成为消费者投诉运营商、抱怨开发商的重要原因之一。由此看来,提供良好的室内无线通信、消除室内无线信号“死角”、解决大容量室内信号覆盖是电信运营商和建筑开发商在建筑设计之初不可忽视的问题。尤其值得一提的是,我国正在大力发展的TD-SCDMA带来的特色高级业务也绝大多数发生在室内。所以TD-SCDMA室内覆盖将是运营商品牌形象的重要体现,同时也是TD-SCDMA吸引用户的重要手段。
移动信号覆盖不好是较为常见的造成手机通话不正常的原因之一。首先,很多现代建筑都采取了牢固的钢筋混凝土架构和漂亮的玻璃幕墙外表,这些材料对移动信号有着很强的屏蔽和吸收作用,造成了信号的传输损耗。其次,大型建筑物的低层、地下商场、地下停车场和电梯往往也是手机信号覆盖的阴影区或者盲区。再次,由于基站天线的高度有限,大型建筑物的高层也往往不能被覆盖到。在这些地方,人们常常发现手机信号指示难以满格或者根本没有信号,即使有信号,手机上有时也会显示“仅限紧急呼叫”。
信号微弱不能正常通信,信号过多也未尝是件好事。高层建筑物的中间楼层对信号没有阻隔,近处远处的信号可以通过直射、折射、反射、绕射等方式在这里畅通无阻地大集合。如果这些信号没有强弱主次之分,那么同频邻频的信号就会相互干扰,手机会频繁地跳转切换于这些信道间,弄不好还会在切换中间掉线。用户的感觉则是音质不清晰,偶尔听不到对方的声音,有时候通话甚至会无缘无故地中断,听筒里传来“嘟嘟”的声音。
再有就是容量问题。随着用户的飞速增加,移动通信的话务密度也在不断上升。在大型购物商场、会议中心、酒店,如果某个时间许多用户同时使用移动电话,超过了局部网络的负荷容量,那么无线信道就会发生拥塞现象。此时,信道外的用户挤不进去,无法拨打电话;已经在信道上的用户的手机可能会频繁地搜索信号,产生大量的辐射,影响用户的身体健康。
TD-SCDMA工作的核心频段为2GHz,与2G网络工作的900MHz频段相比,TD-SCDMA的穿透能力相对较差,在室内环境下将形成更多覆盖不足的区域。同时,随着TD-SCDMA网络的建设完成,大量的3G数据业务出现在室内环境中,这对室内覆盖提出了更高的要求。因此,对于TD-SCDMA系统,打造完善的室内覆盖网络,将极大地提升网络竞争力。
TD-SCDMA室内分布系统结构主要包括:信号源、传输介质和中继设备/器件、天线等三大部分。信号源即提供小区信号的设备,包括宏蜂窝、微蜂窝,也可以是射频拉远或直放站;传输介质包括同轴电缆、光纤、泄漏电缆等,信号在传输介质中传输,有时根据覆盖的需求还要通过放大设备对信号进行放大;中继器件还包括功分器、耦合器等,信号功率通过功分器和耦合器进行合理分配;天线是室内分布系统发射和接收信号的部分。
因此,TD-SCDMA室内分布系统设计可从以下要素进行探讨。
信号源选取 室内分布系统信源主要包括:宏基站、微基站、射频拉远和直放站四种。室内分布系统信号源需要综合考虑目标楼宇的覆盖和容量要求,按照不同类型目标楼宇的要求选择对应的信源。
传输介质选择 传输介质的选择包括同轴电缆、光纤以及泄漏电缆,可以根据不同场合以及工程要求选择。
元器件的使用 元器件包括无源和有源两种。无源器件通常包括功分器和耦合器。TD-SCD-MA室内分布系统的无源器件频率范围必须满足800MHz~2400MHz。如果再考虑WLAN系统的合路,无源器件工作频率范围必须满足800MHz~2500MHz。有源器件主要指的是干线放大器信号在线缆中传输会存在一定路损,为了保证末端的覆盖效果,有时需要在传输过程中使用干线放大器。
天线设置 出于室内传播环境和工程上的考虑,智能天线未引入室内分布系统覆盖中。TD-SCDMA室内分布系统仍然以全向吸顶天线为主。由于TD-SCDMA系统频率较高,空间损耗较大,绕射能力差,而GSM室内分布系统天线口功率较高(一般在10dBm左右),单个天线覆盖半径大,一般在20米左右,所以在TD-SCDMA改造过程中,需要根据实际覆盖效果增加天线数量,保证TD-SCDMA的网络覆盖。
另外,TD-SCDMA室内分布系统设计还需要考虑GPS同步天线安装位置、路由以及拉远远端或远端功放的供电方式的设计。
3G业务分布特点以及TD-SCDMA频段特性,使TD-SCDMA室内分布系统在网络建设中至关重要。一方面要借鉴已有2G和3G网络的室内覆盖建设经验,另一方面要不断研究具有TD-SCDMA系统特色的室内覆盖解决方案,在实践中不断探索和总结。 |