GSM系统实现室内覆盖的主要思路方法

　　、引言
　　随着网络发展,室内覆盖问题越来越突出以中国移动GSM网为例,在中等以上城市室外覆盖早已不存在问题而且随着各地规划优化力度增强,室外易于测试发现问题也都已基本解决,工作重点也逐渐向室内方向转移实现室内覆盖思路方法主要有 3种:
　　
　　(1)由室外宏蜂窝同时提供覆盖区域内室内覆盖这种思路方法仍然是当前国内最主要方式;
　　
　　(2)在室外站存在富余容量情况下,通过直放站(Repeater)将室外信号引入室内覆盖盲区;
　　
　　(3)在话务量集中地方,设置室内微蜂窝,同时解决覆盖和容量问题;
　　
　　由于中国城市存在很多高层建筑,由室外站提供室内覆盖存在很大局限性如果要保证室内覆盖质量,室外干扰将变得难以控制,影响网络整体规划和容量另外,对于纵深较大商场和娱乐中心,靠室外站进行覆盖是不可能因此解决室内覆盖主要思路方法就是设置微蜂窝和建立直放站,下面就这两种主要技术做具体分析和比较.
　　
　　 2、微蜂窝技术
　　微蜂窝技术是在宏蜂窝基础上发展起来门技术,是目前解决高话务量地区容量问题行的有效思路方法的微蜂窝覆盖半径大约为30m-300m；发射功率较小,般在1W以下；基站天线置于相对低地方(般高于地面5m-10m),传播主要沿着视线进行,信号在楼顶泄露小因此,蜂窝可以被用来加大无线电覆盖,消除宏蜂窝中“盲点”同时由于低发射功率微蜂窝基站允许较小频率复用距离,每个单元区域信道数量较多,因此业务密度得到了巨大增长,且RF干扰很低,将它安置在宏蜂窝“热点”上,可满足该微小区域质量和容量两方面要求.
　　
　　微蜂窝在初期般是提高网络覆盖,应用在零散“热点”地区,即话务量比较集中,且面积较小地区,此时对容量提高很有限随着容量需求增大,高话务量地区已由点逐渐变成片时,宏蜂窝已无法满足时,微蜂窝可以在定范围内进行连续覆盖,此时效果就很明显了.
　　
　　在实际设计中,微蜂窝作为无线覆盖补充,般用于宏蜂窝覆盖不到又有较大话务量地点如地下会议室、娱乐室、地铁、遂道等作为热点应用场合般是话务量比较集中地区,如购物中心、娱乐中收、会议中心、商务楼、停车场等地.
　　
　　随着微蜂窝和微微蜂窝发展,分层小区技术迅速提出来它提供更多“内含”蜂窝,形成分层小区结构,主要解决网络内“盲点”和“热点”问题,提高网络容量在个分层小区结构中,区别大小小区相互重叠,区别发射功率基站紧密相邻并同时存在,整个通信网络呈现出多层次结构每层分配区别频率段,以保证各层的间独立运作,不会相互干扰相邻微蜂窝切换都回到所在宏蜂窝上,宏蜂窝广域大功率覆盖可看成宏蜂窝上层网络,并作为移动用户在两个微蜂窝区间移动时“网”,而大量微蜂窝则构成微蜂窝下层网络当有用户接入时,系统根据所测得信号强度和各蜂窝容量为某呼叫选择恰当蜂窝(宏蜂窝、微蜂窝或微微蜂窝),层间切换和普通蜂窝切换样,切换点由系统决定,由GSM移动台自动辅助切换测量来完成,切换过程还取决于当时各级容量,如果微蜂窝和微微蜂窝已饱和,业务将切换至更高级蜂窝.
　　
　　个分层小区网络,往往是由个上层宏蜂窝网络和数个下层微蜂窝网络组成多元蜂窝系统它包括宏蜂窝、微蜂窝和微微蜂窝每种蜂窝执行早已定义好区别功能般来说,宏蜂窝用于处理快速移动车辆业务,微蜂窝处理慢速移动,集中于步行或交通阻塞车辆业务,微微蜂窝用于覆盖商场和办公区等室内区域将负载按这种方式分层原因和切换功能有关,车载电话在微蜂窝间快速移动会产生频繁切换,加重网络负担,从网络管理出发,将产生频繁切换业务转移到较小切换宏蜂窝,将提高网络效率；慢速移动车辆,由于它穿过蜂窝边界需花较长时间,产生切换可能性较小,因此由微蜂窝来处理这类业务.
　　
　　微蜂窝组网简单,可直接加入到现有系统中,而不需改变现有网络结构其设备体积小,容易安装,因此应用灵活,可直接在需要地方进行建设,从而快速解决覆盖盲点、热点地区通信问题它对容量提高是明显,但需要较大投资.
　　
　　 3、设立直放站
　　直放站系统应用于蜂窝网络中时间并不长,GSM是将直放站规范标准纳入其设备规范标准(ETSI GSM 05.05)第个标准,并于1994年为SMG所接受在蜂窝移动通信系统中使用直放站虽比此时稍超前点,但是大规模采用直放站技术还是在新代产品出现后.
　　
　　直放站类型有:模拟直放站,信道选择直放站,集群直放站现在使用最为广泛是信道选择直放站.
　　
　　GSM信道选择式直放站主要部件:低噪声放大器(LNA),合路器(CMB),信道板(上下变频器,声表面波滤波器(SWA),功放),双工器,施主天线和业务天线施主天线接受基站下行载波信号首先经过低噪声放大器处理,再进行下变频从900M射频信号变为71M中频,经过200KHz带宽中频滤波放大处理后再上变频到900M射频信号并进行功率放大,最后通过业务天线发射出去,对需要覆盖区域进行覆盖上行信号处理过程和下行信号完全样安装直放站时,天馈线系统选择非常重要应该注意问题有以下几点:
　　
　　(1)天线增益根据具体信号情况,以及覆盖需要,选择合适增益；
　　
　　(2)天线方向性由于直放站属于同频中继系统,所以不能采用全向天线,否则可能引起系统自激施主天线主瓣宽度应该尽可能窄,以减少躁声引入；重发天线发射方向应该严格控制,以保证重发信号不会馈入施主天线；
　　
　　(3)信号源基站选择:应该选择信号质量好基站作为馈入源,并且保证基站容量有足够富余,否则将引入拥塞；由以上分析可以看出,直放站建设必须有运营部门参和,否则质量将很难保证在实际应用中,由于直放站具有安装调试简单,开通快捷,安装环境要求低和基建投资少等特点,只要做好直放站设计和安装工作,将会越来越受到运营商欢迎.
　　
　　 4、结论
　　本文论述了在GSM移动通信系统中,实现室内覆盖主要思路方法－设计直放站或建立微蜂窝直放站以其灵活简易特点成为解决简单问题重要方式直放站不需要基站设备和传输设备,安装简便灵活,设备型号也丰富多样,在移动通信中正扮演越来越重要角色微蜂窝技术具有覆盖范围小、传输功率低以及安装方便灵活等,可以作为宏蜂窝补充和延伸两种技术各有千秋,具体实现可根据实际情况灵活采用,在最小投入情况下以期得到最好覆盖效果.