GSM信號覆蓋優(yōu)化策略

在網(wǎng)絡優(yōu)化工程中，室內(nèi)分布系統(tǒng)的建設解決了室內(nèi)覆蓋問題。將基站的信號通過有線方式直接引入室內(nèi)的每個區(qū)域，再通過小型天線將基站信號發(fā)送出去，從而達到消除室內(nèi)覆蓋盲區(qū)，抑制干擾，為室內(nèi)的移動通信用戶提供穩(wěn)定、可靠的信號，使用戶在室內(nèi)也能受到高質量的個人通信服務。在本文中，筆者將以石家莊市某小區(qū)為例，介紹網(wǎng)絡優(yōu)化工程中室內(nèi)分布系統(tǒng)技術及應用方法。
通過對小區(qū)進行測試，筆者發(fā)現(xiàn)目前小區(qū)GSM信號覆蓋的主要問題包括以下幾點：1）存在局部底層盲區(qū)，由于該小區(qū)內(nèi)建筑多用鋼筋混凝土材料，小區(qū)內(nèi)樓層高度和結構相似，樓宇間距小，在小區(qū)內(nèi)產(chǎn)生較多的陰影區(qū)，造成GSM信號衰減特別嚴重。2）雖然小區(qū)內(nèi)部分區(qū)域絕對信號電平尚可，但是有些區(qū)域信號起伏較快，無線環(huán)境差，載頻較多，使小區(qū)內(nèi)用戶的GPRS業(yè)務無法正常使用。3）在走梯內(nèi)，信號在低層處尚可，在高層則出現(xiàn)頻繁切換，手機接收信號過低。在電梯內(nèi)，由于電梯箱體對信號的屏蔽作用和電梯井道內(nèi)信號的多徑作用比較明顯，信號強度以及話音質量不理想，基本上中到高層的電梯內(nèi)為通信盲區(qū)。4）此小區(qū)為高檔的住宅小區(qū)，業(yè)主對環(huán)境的要求較高，不能采用傳統(tǒng)的架設天線方式覆蓋，所以決定采用裝飾美化天線進行信號的覆蓋。
在GSM信號覆蓋優(yōu)化方案設計方面，首先應結合小區(qū)面積、小區(qū)通信管井布局、覆蓋的范圍及電波的傳播模型選擇天線的位置，對小區(qū)內(nèi)要做到無縫隙覆蓋（全覆蓋）。同時還要考慮一些特殊的要求，例如室外環(huán)境和諧美觀、一些區(qū)域的施工要求比較高、采用與環(huán)境相配合的裝飾天線、滿足環(huán)保要求等。另外，要充分考慮工程造價問題，合理使用設備。
為更好地降低系統(tǒng)上行噪聲，筆者認為應采用有源天饋系統(tǒng)。在基站底噪聲增加值（ROT）要求不變的情況下，有源設備的使用數(shù)量越多，每個有源設備的NIM值要求越高，即每個有源設備容許的上行噪聲增加值越小。根據(jù)GSM規(guī)范的要求，只要滿足有源天饋系統(tǒng)的上行噪聲到達基站端后的總量比基站熱噪聲的值（即NIM）低10dB即可。在這種情況下，基站底噪聲抬高（即ROT）約為0.4dB。有源天饋系統(tǒng)的噪聲引入對基站靈敏度的影響可以忽略不記。經(jīng)計算，整個有源天饋系統(tǒng)引入基站的噪聲為-129.5dBm，基站的底噪聲抬高量為0.4dB，天饋系統(tǒng)的上行噪聲的增加給統(tǒng)計指標帶來的影響很小。
在覆蓋效果方面，筆者認為可以直接將天線分布在小區(qū)的各點。由分布的天線發(fā)出的信號傳播方式與原來全向天線覆蓋方式時不同，原來的Hata模型不再起作用，取而代之的是簡單的自由空間傳播模型配合經(jīng)驗模型。這樣就使得天線輸出信號到達覆蓋最遠端比原室內(nèi)信號強，加之微蜂窩的優(yōu)級設置，可以滿足該區(qū)域內(nèi)占用小區(qū)分布信號。小區(qū)分布信號在覆蓋邊緣室外最強處能夠實現(xiàn)覆蓋，在整個覆蓋區(qū)內(nèi)都能滿足覆蓋要求。
在信號外泄方面，筆者認為，小區(qū)分布系統(tǒng)應防止小區(qū)分布信號外泄致使小區(qū)外用戶占用小區(qū)分布信道，造成小區(qū)分布信號擁塞，或由于覆蓋距離增大，導致小區(qū)外用戶上線困難和產(chǎn)生掉話現(xiàn)象。所以在滿足小區(qū)業(yè)主通話需求的基礎上，應盡量降低分布系統(tǒng)天線的輸出功率，實現(xiàn)小區(qū)內(nèi)信號與小區(qū)外信號的正常切換，并且切換區(qū)域在小區(qū)邊緣一側。
本著這樣的思路，施工人員根據(jù)電磁波的傳播模型，綜合考慮天線的數(shù)量、位置和輸出功率以及所覆蓋的范圍，保證了信號的均勻分布；結合樓層的結構情況、功用、裝潢，合理布置了天饋線系統(tǒng)；結合小區(qū)面積、小區(qū)通信管井布局、覆蓋的范圍及電波的傳播模型，選擇了合理的天線位置。另外，為了將信號均勻地分布到覆蓋區(qū)，施工人員還采用了耦合器和功分器相結合的方式對信號進行分配。在需要的地方安放無線信號干線功放進行信號的放大，補償信號在線路上的損失。原來的信號弱區(qū)經(jīng)過覆蓋工程的優(yōu)化，做到了無縫隙覆蓋（全覆蓋），并且信號不會出現(xiàn)外泄，為小區(qū)的住戶提供良好的移動通信環(huán)境。