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[摘要]简单介绍3G 室内覆盖的重要意义以及3G 室内覆盖的方法和应该遵循的原则。
[关键词]3G 覆盖 网络
中图分类号：TN92 文献标识码：A 文章编号：1671－7597(2008)0910015－01
室内覆盖一直以来都是移动通信系统中非常受重视的一个课题。随着3G 时代的到来，3G 业务的特点使室内覆盖的重要性更为显著。
一、3G室内覆盖的重要意义
与目前2G 网络主要业务量来自于室外的情况不同，3G网络的主要业务量来自于室内。根据香港SUNDAY 对业务数据的采集结果可知，3G 业务的室内发话量占总发话量的一半以上。而NTT DoCoMo 的3G 商用网络用户分布统计数据显示，大约70% 的业务量来自于室内。在3G 网络中，室内话务量的比例将会继续提高。因此，提高室内覆盖能力，不仅可以给用户带来更好的业务使用体验，还可以分散过密地区的网络压力，更可以与其他运营商的网络争夺室内话务量。可以肯定的是，室内覆盖的完善是3G 取得成功的关键因素之一。但是，由于3G工作在超短波频段，而且电波绕射能力差，穿透损耗较大，因此网络的深层次覆盖存在着缺陷。和目前的2G网络相比，3G 网络会有更多弱信号区出现，特别是在建筑物内部，更是存在着盲区多、易断线、网络表现不稳定的缺点。韩国最大的移动通信运营商SKT 根据网管数据和每年进行的两次全国性用户问卷调查，以及处理用户投诉结果，得出了一个结论：大部分服务质量差的位置都在室内，而大部分投诉正是因为用户对此不满而产生的。因此，3G 需要比2G 更早、更全面地部署室内覆盖。目前，各主要移动通信运营商对于室内覆盖建设的战略意义有着非常清晰的认识，在建设上也是不遗余力。截至2005 年第三季度，NTT DoCoMo 将30%的基站资源用于室内覆盖，规模达到了3800个室内分布系统。而且根据计划，NTT DoCoMo 的室内覆盖建设力度还会继续加大。在3G 网络建设计划中，我国移动运营商对室内覆盖予以了高度的关注，明确提出了这样的覆盖目标：要在1～2年的时间内，使3G 室内覆盖达到3G 覆盖区内现有2G 的室内覆盖水平。3G 还可以提供高速（相对于2G 和2.5G）的无线数据连接，用户可以享受到丰富的数据业务。由于数据业务更多的是发生在室内环境中，所以良好的室内覆盖对于数据业务的顺利开展也非常重要。另外，室内环境也是话务密度相对较高的环境，加强室内覆盖将有力的提升用户的业务体验，同时为通信运营商带来更多的业务收益。
二、3G室内覆盖的方法
通常有以下几种方法实现3G室内覆盖：通过室外宏基站覆盖建筑物的室内；通过室外宏基站覆盖建筑物的室内；通过微蜂窝＋室内分布系统；通过直放站＋室内分布系统。
当通过室外宏蜂窝覆盖室内时，在密集城区为了达到深度覆盖的要求，需要留出15dB～20dB 的穿透损耗余量，然而如此大的损耗余量会直接导致小区半径缩小、站点数量增加。而且即便如此，室内覆盖效果仍然较差，存在大量覆盖盲区，导致3G 特色业务比如可视电话、高速数据业务在室内不能达到预期的使用效果。并且这种方式使基站的发射功率很大一部分消耗在了穿透损耗上，影响了系统的容量；同时，室内的移动终端也要以比较大的功率发射，来对抗穿透损耗，导致终端耗电增加，通话时间缩短。所以，通过室外宏基站对室内进行覆盖的手段只适用于建筑物电磁密闭性较差或建筑物较为稀疏，且话务量较低的场景。通过微蜂窝＋室内分布系统或直放站＋室内分布系统进行室内覆盖，都是通过室内的信号分布系统进行无线信号的发射和接收，在整个无线链路的损耗中，避免了穿透建筑物的外墙时所带来的穿透损耗。这两者的主要区别在于信号源的不同：采用微蜂窝作为信号源时，微蜂窝采用独立的基站系统，可以独立承载话务量，增加系统的容量，分担宏小区话务量，适合在话务量较高的密集建筑物室内；采用直放站作为信号源时，只是通过直放站收发系统将室外宏基站的信号引入到室内，并不增加系统的容量，适合在话务量不高的室内环境中。
室内分布系统可以分为无源分布系统、有源分布系统和混合分布系统三种形式。
无源分布系统及覆盖方案是通过无源器件进行分路，经由馈线将无线信号尽可能平均地分配到每一副分散安装在建筑物各个区域的低功率天线上，从而实现室内信号的均匀分布。无源分布系统包括同轴电缆、功分器、合路器、耦合器等多种无源器件。同轴电缆主要用于射频信号传输；功分器主要用于将信号进行分路；合路器可将多路信号进行合并便于传输。这些器件也是给整个无源系统带来损耗的主要器件。
有源分布系统中加入了功率放大器这一类有源设备。在某些大型的场所，由于覆盖面积比较大，其所需的传输电缆的距离较长，如果采用无源系统其所带来的损耗过大，到达天线口的功率无法保证室内良好的覆盖，此时就需要采用有源系统。
针对无源系统的損耗和有源系统无法同时放大所有频段信号的缺陷，在室内分布系统中可以混合采用无源系统和有源系统的部分器件，建立一套混合的室内分布系统以达到放大和合路的目的，最终将多系统无线信号进行全面的覆盖。
三、3G室内覆盖的原则
目前多系统合一的室内分布系统主要涉及五类无线通信系统：GSM、CDMA、PHS、WCDMA 以及WLAN，频段跨度为800MHz～2500MHz。系统频率跨度大，多个系统的信号同时通过其传输，这对馈线、元器件及天线的性能有很高的要求。各个系统的有源设备在发射有用信号的同时，在工作频带外还会产生杂散、谐波、互调等无用信号，这些信号落到其他系统的工作频带内，就会对其他系统形成干扰。所以我们在设置3G室内覆盖时要注意以下原则：
第一是统一性原则。包括室内室外站点规划、设计的统一，在建设室内覆盖时要考虑室外信号的影响，同时也要考虑室内覆盖对室外干扰水平的提升。
第二是差异性原则。由于网络建设受到投资的限制，不可能盲目地加大室内覆盖，要以用户满意度为衡量标准，制定不同的质量目标。若有些地方能够接受覆盖盲点，可以在建设策略和建设阶段上进行调整。
第三是经济性原则。对于一个特定的建筑物而言，室内覆盖解决方案可能有多种的选择，不能单纯的追求技术上的完善盲目扩大投资；也同样不能为了节省投资而选择并不适合的室内覆盖方案。
参考文献：
[1]董靖宇，3G室内分布系统解决方案[J]. 移动通信，2006，(02).
[2]张龙玉，移动网络室内分布系统的建设[J]. 通信管理与技术，2006.(01).
[3]周宏成， W CDMA室内覆盖系统规划[J]. 广东通信技术，2005，(11) .
[关键词]3G 覆盖 网络
中图分类号：TN92 文献标识码：A 文章编号：1671－7597(2008)0910015－01
室内覆盖一直以来都是移动通信系统中非常受重视的一个课题。随着3G 时代的到来，3G 业务的特点使室内覆盖的重要性更为显著。
一、3G室内覆盖的重要意义
与目前2G 网络主要业务量来自于室外的情况不同，3G网络的主要业务量来自于室内。根据香港SUNDAY 对业务数据的采集结果可知，3G 业务的室内发话量占总发话量的一半以上。而NTT DoCoMo 的3G 商用网络用户分布统计数据显示，大约70% 的业务量来自于室内。在3G 网络中，室内话务量的比例将会继续提高。因此，提高室内覆盖能力，不仅可以给用户带来更好的业务使用体验，还可以分散过密地区的网络压力，更可以与其他运营商的网络争夺室内话务量。可以肯定的是，室内覆盖的完善是3G 取得成功的关键因素之一。但是，由于3G工作在超短波频段，而且电波绕射能力差，穿透损耗较大，因此网络的深层次覆盖存在着缺陷。和目前的2G网络相比，3G 网络会有更多弱信号区出现，特别是在建筑物内部，更是存在着盲区多、易断线、网络表现不稳定的缺点。韩国最大的移动通信运营商SKT 根据网管数据和每年进行的两次全国性用户问卷调查，以及处理用户投诉结果，得出了一个结论：大部分服务质量差的位置都在室内，而大部分投诉正是因为用户对此不满而产生的。因此，3G 需要比2G 更早、更全面地部署室内覆盖。目前，各主要移动通信运营商对于室内覆盖建设的战略意义有着非常清晰的认识，在建设上也是不遗余力。截至2005 年第三季度，NTT DoCoMo 将30%的基站资源用于室内覆盖，规模达到了3800个室内分布系统。而且根据计划，NTT DoCoMo 的室内覆盖建设力度还会继续加大。在3G 网络建设计划中，我国移动运营商对室内覆盖予以了高度的关注，明确提出了这样的覆盖目标：要在1～2年的时间内，使3G 室内覆盖达到3G 覆盖区内现有2G 的室内覆盖水平。3G 还可以提供高速（相对于2G 和2.5G）的无线数据连接，用户可以享受到丰富的数据业务。由于数据业务更多的是发生在室内环境中，所以良好的室内覆盖对于数据业务的顺利开展也非常重要。另外，室内环境也是话务密度相对较高的环境，加强室内覆盖将有力的提升用户的业务体验，同时为通信运营商带来更多的业务收益。
二、3G室内覆盖的方法
通常有以下几种方法实现3G室内覆盖：通过室外宏基站覆盖建筑物的室内；通过室外宏基站覆盖建筑物的室内；通过微蜂窝＋室内分布系统；通过直放站＋室内分布系统。
当通过室外宏蜂窝覆盖室内时，在密集城区为了达到深度覆盖的要求，需要留出15dB～20dB 的穿透损耗余量，然而如此大的损耗余量会直接导致小区半径缩小、站点数量增加。而且即便如此，室内覆盖效果仍然较差，存在大量覆盖盲区，导致3G 特色业务比如可视电话、高速数据业务在室内不能达到预期的使用效果。并且这种方式使基站的发射功率很大一部分消耗在了穿透损耗上，影响了系统的容量；同时，室内的移动终端也要以比较大的功率发射，来对抗穿透损耗，导致终端耗电增加，通话时间缩短。所以，通过室外宏基站对室内进行覆盖的手段只适用于建筑物电磁密闭性较差或建筑物较为稀疏，且话务量较低的场景。通过微蜂窝＋室内分布系统或直放站＋室内分布系统进行室内覆盖，都是通过室内的信号分布系统进行无线信号的发射和接收，在整个无线链路的损耗中，避免了穿透建筑物的外墙时所带来的穿透损耗。这两者的主要区别在于信号源的不同：采用微蜂窝作为信号源时，微蜂窝采用独立的基站系统，可以独立承载话务量，增加系统的容量，分担宏小区话务量，适合在话务量较高的密集建筑物室内；采用直放站作为信号源时，只是通过直放站收发系统将室外宏基站的信号引入到室内，并不增加系统的容量，适合在话务量不高的室内环境中。
室内分布系统可以分为无源分布系统、有源分布系统和混合分布系统三种形式。
无源分布系统及覆盖方案是通过无源器件进行分路，经由馈线将无线信号尽可能平均地分配到每一副分散安装在建筑物各个区域的低功率天线上，从而实现室内信号的均匀分布。无源分布系统包括同轴电缆、功分器、合路器、耦合器等多种无源器件。同轴电缆主要用于射频信号传输；功分器主要用于将信号进行分路；合路器可将多路信号进行合并便于传输。这些器件也是给整个无源系统带来损耗的主要器件。
有源分布系统中加入了功率放大器这一类有源设备。在某些大型的场所，由于覆盖面积比较大，其所需的传输电缆的距离较长，如果采用无源系统其所带来的损耗过大，到达天线口的功率无法保证室内良好的覆盖，此时就需要采用有源系统。
针对无源系统的損耗和有源系统无法同时放大所有频段信号的缺陷，在室内分布系统中可以混合采用无源系统和有源系统的部分器件，建立一套混合的室内分布系统以达到放大和合路的目的，最终将多系统无线信号进行全面的覆盖。
三、3G室内覆盖的原则
目前多系统合一的室内分布系统主要涉及五类无线通信系统：GSM、CDMA、PHS、WCDMA 以及WLAN，频段跨度为800MHz～2500MHz。系统频率跨度大，多个系统的信号同时通过其传输，这对馈线、元器件及天线的性能有很高的要求。各个系统的有源设备在发射有用信号的同时，在工作频带外还会产生杂散、谐波、互调等无用信号，这些信号落到其他系统的工作频带内，就会对其他系统形成干扰。所以我们在设置3G室内覆盖时要注意以下原则：
第一是统一性原则。包括室内室外站点规划、设计的统一，在建设室内覆盖时要考虑室外信号的影响，同时也要考虑室内覆盖对室外干扰水平的提升。
第二是差异性原则。由于网络建设受到投资的限制，不可能盲目地加大室内覆盖，要以用户满意度为衡量标准，制定不同的质量目标。若有些地方能够接受覆盖盲点，可以在建设策略和建设阶段上进行调整。
第三是经济性原则。对于一个特定的建筑物而言，室内覆盖解决方案可能有多种的选择，不能单纯的追求技术上的完善盲目扩大投资；也同样不能为了节省投资而选择并不适合的室内覆盖方案。
参考文献：
[1]董靖宇，3G室内分布系统解决方案[J]. 移动通信，2006，(02).
[2]张龙玉，移动网络室内分布系统的建设[J]. 通信管理与技术，2006.(01).
[3]周宏成， W CDMA室内覆盖系统规划[J]. 广东通信技术，2005，(11) .