CDMA室內典型場景覆蓋

隨著社會經濟的高速發展，新的摩天大樓如豪華賓館、商業中心、大型公寓等，地下結構如地鐵、地下室、地下車庫等大量涌現，使手機在室內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移動通信服務。

室內移動通信存在著以下幾個問題：
●覆蓋方面，由于室內的復雜結構，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甚至盲區，致使大樓的地下室一、二層場強較弱，甚至存在一些盲區。而室內的覆蓋不好，容易出現手機掉網的現象，造成尋呼無響應，用戶不在服務區現象。
●質量方面，建筑物高層空間極易存在無線頻率干擾，服務小區信號不穩定，出現乒乓切換效應，話音質量難以保證，并出現斷音、掉話現象。
●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，局部網絡容量不能滿足用戶需求，無線信道發生擁塞現象。
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、大型商場、大型場館、五星級酒店和隧道。這六類場景在發達城市出現多，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網絡在發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絡規劃方案提供參考。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CBD集中大量的金融、商貿辦公大樓等設施，是現代城市中的重要地區。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，經濟、科技、文化和商業高度集中；交通便利，人流、車流和物流巨大；白天人口密度最高，晝夜間人口數量變化最大。從無線傳播特點來看，CBD區域百米以上的高檔寫字樓林立，無線傳播環境復雜，建筑物穿透損耗大，一般在20dB左右。從用戶需求角度來看，CBD區域用戶密度高，高端用戶比例高，平均話務量高，數據業務需求量高，對服務質量要求高。
高層建筑由于其高度和周圍相對低矮的物理環境，造成高層窗邊無線傳播環境較好，手機能夠收到的導頻信號數量較多且強度相當，無法形成主控信號，室內導頻信號在眾多干擾信號作用下，也難于形成保證通話質量的主導頻信號，從而引起呼失敗、掉話、通話質量差和數據傳輸速度慢等現象，稱之為“高層導頻污染”。
2、解決方案
高層寫字樓室內覆蓋主要解決容量和干擾問題，通過建設室內分布系統使室內信號在大樓內部占主導，避免邊緣區域產生“乒乓切換”的現象。通常采用BBU+RRU+室內分布系統方式進行覆蓋，RRU的容量和數量根據樓宇的用戶數和功率需求來確定，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覆蓋的方式解決邊緣信號問題。

二、大型住宅小區
1、特點描述
住宅小區是國內城市環境的一大特點，主要表現為集中、密集和高層，尤其是近年新建的住宅小區。住宅小區樓層較高，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；建筑物的高層則信號雜亂，干擾嚴重，通話質量差；大多數的地下建筑如地下停車場等場所，通常是盲區。無線信號隨著建筑物的樓層分布，表現出不同分布特征，難以完全把握。從用戶特性來看，住宅小區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：通常采用RRU+室內（外）分布系統進行覆蓋，室內分布系統解決地下室和電梯的盲區覆蓋，通常采用全向天線和定向天線；室外分布系統主要解決花園和住戶區域弱信號覆蓋，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：既有高層又有中高層建筑的密集住宅小區，室內覆蓋方式同上；室外的覆蓋可考慮分區用室外分布系統進行多點覆蓋，基站設備可以安裝在小區的接入網機房，通過射頻拉遠或室外分布系統等手段將信號引到不同區域，再采用易于室外安裝且美化的天線對各分區進行信號覆蓋（圖2所示）。這樣“化整為零”的做法，工程量小且比較隱蔽，可以緩解物業談判的壓力。

圖2

三、大型商場
1、特點描述
隨著社會經濟的高速發展，城市化水平建設越來越高，在各大城市商業區內涌現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，對數據業務有較高的需求，用戶對網絡質量很敏感，要求有穩定的信號，清晰的通話質量，較快的數據傳輸速率，高的接通率，低的掉話率。由于商場面積大，結構封閉，地下室和電梯為盲區，商場的中間及消防通道為弱覆蓋區域，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容量的問題，通常采用微蜂窩（宏蜂窩）+室內分布系統進行全覆蓋，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，控制好室內信號的外泄，做到室內外平滑切換。
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，層數較少，一般不高于3 層，室內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，有大量的數據業務覆蓋需求，室內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容量問題，通常采用微蜂窩（宏蜂窩）+室內分布系統進行覆蓋，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，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
隨著經濟的高速發展，各地旅游市場的興旺，涌現出越來越多的五星級酒店，這些酒店面積大，結構復雜，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區域，信號較弱，主要表現為起呼困難，通話質量差等。
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，使室內信號在酒店內形成主導信號。通常采用RRU+室內分布系統，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絡而言至關重要。
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射和接收作用；

圖3

（2）RRU+分布系統解決方案。分布系統根據隧道的長度來選擇光纖或同軸電纜分布系統，覆蓋天線選用增益較高的對數周期天線，隧道的出入口需與室外信號聯接好，做到平滑切換。對于地下商貿城與地鐵站連為一體時，可采用宏基站+RRU或小基站覆蓋+室內分布系統兼顧。
七、小結
由于篇幅有限，本文提到的解決方案只是實際網絡建設中各類特殊場景中的一部分，實際網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室內覆蓋的解決方案能夠直接應用到目前2G和3G無線網絡的規劃設計中，特別對于場景發達的城市，具有非常現實的意義。