无线覆盖技术方案范文
时间：2023-12-07 18:03:53
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篇1
中图分类号 TN94 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2016）173-0047-02
石嘴山市广播电视台沟口站中央广播电视节目无线数字化覆盖工程，由地面数字电视广播系统和调频频段数字音频广播发射系统两部分组成，在原有37CH单频网和42CH多频网2套地面数字电视广播发射系统的基础上，又新增21CH多频网和36CH单频网2套地面数字电视广播发射系统和1套调频频段数字音频广播发射系统，实现12套中央电视节目无线数字化覆盖，和承担4套中央广播节目无线覆盖模数同播试点工作。为推进此工程项目的顺利实施，按照《自治区新闻出版广电局关于报送中央广播电视节目无线数字化覆盖工程发射机配套系统改造方案的通知》（宁新广技术[2015]23号）文件精神，结合本站原有广播电视发射机的重新布局安放、新增发射机安装位置、天馈线扩容、供配电扩容、暖通扩容、防雷接地、卫星地面接收天线安装、信源监测和自动化系统等进行此《方案》编写。
1 发射台站现状
1.1 发射台站概况
石嘴山市广播电视台沟口站始建于1973年，原址在惠农区红果子镇半山坡上，当时称石嘴山市差转台。1976年迁至惠农区沟口301省道（平石公路）以北的台址，称石嘴山市转播台。1990年，石嘴山电视台成立，在转播台建立183m高的广播电视发射塔。2003年，“西新工程”淘汰了转播台电子管发射机，全部更新为全固态发射机，更名为石嘴山市广播电视台沟口发射中心。2013年又更名为石嘴山市广播电视台沟口发射站。
目前，沟口站成为自治区三大发射台站之一，总发射功率达47.5kW，其中中央一套、中央七套、宁夏公共电视发射系统各1套，发射功率均为10kW；石嘴山综合电视节目发射系统1套，发射功率为5kW，调频广播中央一套中国之声、宁夏新闻和石嘴山调频广播发射系统各1套，发射功率均为3kW；宁夏交通音乐98.4MHz发射系统1套，发射功率1kW；手机电视CMMB发射系统1套，发射功率1kW；“户户通”地面数字电视广播发射系统，单频网和多频网的各1套，发射功率分别为0.5kW和1kW。所有广播电视发射系统信号源来自于光缆或卫星信号。
1.2 机房及办公用房使用情况
沟口站各机房、办公用房和职工宿舍楼均为砖混结构，总建筑面积超1000m2，其中动力机房120m2，大发射机房100m2，小发射机房27m2，操控机房72m2，办公用房137m2，库房60m2，职工宿舍楼440m2。
1.3 供配电情况
1）现有大武口简泉变513简林线和平罗简泉变512简林线两路10kV高压输电线路，拥有2台S9-M315/10变压器，变压器到动力机房的输电线均为铠装多股铝芯240mm2*3+1三相四线规格电缆，并由施耐德WTS320开关柜完成自动切换。
2）沟口站2台变压器同时为本站和台影视基地供电。
3）原有三相交流电源稳压器已损坏并停止使用。UPS电源有2套，分别为易事特EA660-60和科华FR-UK33100，其中EA660-60使用了30%的容量，FRUK33100使用了75%的容量。
4）新增2套地面数字电视广播发射系统和1套调频频段数字音频广播发射系统及配套系统设备后，供电系统容量将增加30kVA，显然原供配电系统不能满足要求。
1.4 信号源系统
1）各发射机信号源来源情况：视中央一套节目发射机主信号源均为中星6B信号，备用信号源光缆信号，切换方式为手动；电视中央二套节目、中央七套节目和调频广播中央一套节目中国之声92.0MHz、宁夏新闻101.2MHz、宁夏交通音乐98.4MHz发射机主信号源均为中星6B信号；电视宁夏公共、石嘴山综合、和调频广播石嘴山广播以及数字电视单频网、多频网和CMMB发射机的信号源均为光缆信号。
2）光缆通达情况：有2条4芯光缆到达沟口站机房，能使用的是5芯，正在使用的3芯；卫星接收天线有5面，能使用的2面，并正在使用。
3）广播电视节目台内监测切换设备1套，可以监测5套模拟电视和3台调频广播的信源和发射回收信号，能进行信源切换和故障记录等，不能监测数字电视。
1.5 天馈线系统
1）铁塔高度183m，在广播电视高山无线发射台站基础设施更新改造项目中完成了塔身除锈上漆和地锚加固。
2）在铁塔上已有16副广播电视发射天线，正在使用发射的天线有10副，停用2副，不能使用的4副，并占用着较好的位置。
3）使用多工器的情况：只有3套调频广播发射系统，即调频广播中央一套中国之声92.0MHz、宁夏新闻广播101.2MHz和石嘴山广播95.4MHz使用1组多工器。
1.6 机房通风散热情况
大发射机房配置了制冷量60kW的精密专业机房空调1台，家用级5P空调2台。小发射机房配置家用级5P空调1台。动力机房配置家用级3P空调1台。操控机房配置家用级3P空调2台。
以上空调机为多年不间断使用的陈旧空调机，性能指标大大下降，已经过多次维修勉强维持。
1.7 防雷接地情况
机房防雷接地工程，在广播电视高山无线发射台站基础设施更新改造项目中全部完成。
2 台站改造方案
2.1 新增发射机的安置方案
1）将新增2部地面数字电视广播发射机分别安置于60KW精密空调左侧位置和电视中央七套节目39CH发射机与电视宁夏公共15CH发射机之间原宁夏交通音乐调频广播发射机位置。
2）将小发射机房的数字单频网37CH和数字多频网42CH两部发射机搬迁到大发射机房，并安置到原三部调频广播发射机的位置。
3）将新增1部调频频段数字音频广播发射系统和3部调频广播发射机安置于小发射机房，使其成为广播发射机，具体安装位置如图1所示。
2.2 供配电系统增容方案
1）大武口简泉变513简林线变压器迁移到本站院内，与平罗简泉变512简林线变压器同排，并更换相关电缆。
2）更换施耐德WTS320自动切换开关电器为施耐德WTS630自动切换开关电器和其柜6只电流监测表头（包括配套电流互感器）。
3）更换动力机房低压配电柜到各发射机房发射机的配送线路。
4）增加1套大功率柴油发电机组。
2.3 信号源系统改选方案
地面数字电视系统信号源采用接收直播卫星信号源（主）方案和地面光缆网传输（备）方案来解决。
1）卫星天线安装主方案：在动力机房屋顶有适合安装中星6B、中星6A和亚太6号卫星天线。
2）地面光缆网传输（备）方案：操控机房光缆有冗余，可在前端机房和操控机房增加相应设备将所需信源传送过来，为广播电视发射机再增加一个备用信源。
3）地面多路微波传输（备）方案：石嘴山市广播电视台通往沟口站的16km直埋光缆中有10km在郊外，其中直埋在沙丘下的6km光缆，由于风吹日晒已露出地面，现需要架空处理。另外郊外光缆，时有被撕断的现象发生，为此建议设立地面微波传输系统做备用。
4）在操控机房增加2台机柜用于安装数字卫星接收机、各类适配器和码流切换器等信源设备。
5）配置地面数字电视综合测试仪（包含测试天线）1套、数字电视ASI解码器1台和多功能数字射频电功率计1台，主要用于台内与台外广播电视信号测试。
6）台内广播电视信号监测方案：从主要能监测的3套调频广播、5套模拟电视节目、5个数字频道的主备节目源和各发射节目质量回收效果监视测量考虑，增加1套具有自动监测、自动（短信）报警、自动诊断、自动切 换等的广播电视信号监测系统。
2.4 自动化控制系统方案
将广播电视信号监测系统与发射机监控系统、环境监控系统、电力及空调管理系统、视频安防监控系统以及自动化管理系统一并纳入自动化控制系统，实现自动对发射机、变压器、柴油发电机、配电设备、UPS等重要设备的信息采集、控制和（远程）报警；在动力机房、发射机房、操控机房、库房、宿舍楼以及重点部位和关键点设置高清视频摄像头、温、湿、烟、水等感应器，实现异常自动报警；实现自动化技防与人防相结合，有力保障广播电视安全播出工作。主机安放于发射机房，监视报警设备安放于值班室，实现对便于值班人员监视各类设备的运行状态和消 防安全情况。
2.5 天馈线系统扩容方案
1）首先拆卸发射塔上原有废弃的天线，为新装发射天线创造有利条件。
2）新增的2 1CH电视天线，暂定安装到铁塔从上向下第四层天线南角，新增的36CH电视天线安装到铁塔顶层，两付发射天线需要主馈管-50-80馈线2×200m。
3）增加1多工器，将原37CH与新增36CH合成到一起经220m主馈管-50-80送往新增36CH发射天线。
2.6 机房通风散热改造方案
1）经过重新布局的东侧大发射机房，包括新增2套地面数字电视广播发射系统在内共有10部发射机，总发射功率比重新布局前降低了5.5kW，耗与产生的热量也随下降，因此空调可以暂不考虑。
2）经过重新布局的西侧广播发射机房，正常发射时发射功率近9kW，耗电量达40kVA左右，因此考虑安装1部10P恒温恒湿专用机房节能空调。
2.7 防雷接地方案
发射站接地体总体的接地电阻较好，在1Ω左右，这次仅考虑对外接地体进行检查维修，不进行大的改造。为了确保设备接地良好，对机房内的接地引线系统进行全部改造，并对电力系统进行防雷改造，增设高压防雷器、配电柜加装三级防雷器。
参考文献
[1]纪康宝.广播电视通信技术要求及设备配备标准[M].北京：清华同方光盘电子出版社，2003.
篇2
1.1泄露电缆方式
传统覆盖中，使用泄漏电缆进行隧道覆盖。电磁波在泄漏电缆中纵向传输的同时通过槽孔向外界辐射电磁波，外界的电磁场也可通过槽孔感应到泄漏电缆内部并传送到接收端。但是，泄漏电缆的传输损耗大，仅适用于覆盖要求高而均匀的场景。这种方法的优点为，可减小信号阴影和遮挡，在复杂的隧道中采用泄漏电缆，信号波动范围减少，与其它天线系统相比，隧道内信号覆盖均匀，可对多种服务同时提供覆盖，泄漏电缆本质上是宽带系统，多种不同的无线系统可以共享同一泄漏电缆，考虑到在隧道中经常使用某些无线系统（寻呼系统、告警系统、广播等），采用共享一条泄漏电缆的方法，可省去架设多个天线的工程。其缺点在于，由于整个是一个串联系统，在隧道比较长的情况下，放大器需要串联使用，系统噪声比较高，降低了信号的可靠性。如果泄露电缆长度较长，其信号衰减明显，使用成本大幅上升，而且成本相对较高，系统结构相对复杂。适用于无源系统安装受限的环境
1.23G微蜂窝方式
本方案由3G移动通信微蜂窝基站、3G专用核心网共同组成。针对隧道通信的专用场景，本方案将采用微蜂窝联合组网的方式进行覆盖。微蜂窝基站通过以太链路和固定网络进行连接，同时，有线网络连接核心网设备，构成完整的接入侧网络，如图1。本系统提供标准的3G移动通信功能，同时兼容WCDMA、TD-SCDMA两种模式基站组网。基站侧提供WCDMA、TD-SCDMA两种版本的设备，可以提供标准商用终端的接入使用。支持基站间切换功能，保障移动场景下的业务畅通。网络支持语音、视频、短消息以及PS域数据业务。同时实现和SIP网络以及IMS实体的互联互通。考虑到专用通信场景的需要，系统同时支持强插、强拆、分组会议、广播、群呼、监听、录音等调度业务。组网时规划将按照场景实地的无线环境进行评估，重点区域如闭塞位置、屏蔽位置将重点部署基站设备，利用微蜂窝基站的低成本、灵活配置的特点实现目标全域的信号覆盖。核心网将部署安装在网络中控机房，同时提供友好的配置使用界面，快速配置和调整网络设备和组网规模。
1.3WLAN覆盖方式
电力隧道无线专网覆盖方案可采用WLAN覆盖方式。WLAN无线局域网（WirelessLocalAreaNetworks）利用无线技术在空中传输数据、话音和视频信号。能够方便地联网，因为WLAN可以便捷、迅速地接纳新加入的雇员，而不必对网络的用户管理配置进行过多的变动；WLAN在有线网络布线困难的地方比较容易实施，使用WLAN方案，则不必再实施打孔敷线作业，因而不会对建筑设施造成任何损害。如在电力隧道中采用该方案，需采用500mW的合路型AP，AP采用直放+吸顶天线覆盖方式。从POE交换机通过网线与AP连接，AP再接天线，对目标隧道进行全面、无缝的覆盖。本方案边缘场强根据AP及无线终端接收天线灵敏度确定，同时根据现场无线环境、干扰源情况、系统容量、数据流量、系统信噪比等因素，本系统设定边缘场强≥-75dBm，
2方案对比
为了直观比较三个方案的优缺点，综合成本、配置、管理等多方面因素。综合上述分析，采用WLAN技术进行无线网络覆盖是较可行的方案。
3结语
篇3
【关键词】无线网络原理 无线校园网组网 问题
一、无线局域网概念及基本原理
无线局域网WLAN（Wireless Local Area Network）是指以无线信道作传输媒介的计算机局域网。其常见的形式是把一个计算机站点以无线方式连入一个计算机网络中，作为网络中的一个点，使之具有网络工作站所具有的各种功能，并能享受网络中的各种服务。无线入网的计算机能在一定的区域内移动同时又随时与网络系统保持联络。与有线网络相比，WLAN具有移动性强、可靠性高、运行成本低廉、便于维护管理等优点。它能够有效的作为补充和完善有线局域网，快速、方便地解决以有线方式不能实现的网络信道的连通问题，充分发挥网络的利用率。无线网络系统由网络适配器和转发器两部分组成。网络适配器固定在计算机扩展槽上，利用天线发送信息；而转发器则接收发送信息，通过一条输出线连接用户计算机和公共网络。无线网络中使用的通信技术主要可分为三类：窄频微波技术、扩频技术及红外线技术。其中扩频通信技术应用最广，其基本特征是使用比发送的信息数据速率高许多倍的伪随机码对载有信息数据的基带信号的频谱进行扩展，形成宽带的低功率谱密度的信号来发射。扩频通信技术在发射端以扩频编码进行扩频调制，在接收端以相关解调技术接收信号。这一过程使其具有抗干扰性强、隐蔽性强、易于实现码分多址、抗多径干扰等优点。
实现扩频通信的基本工作方式有直接序列扩频（Direct Se-quence Spread Spectrum）方式（简称DSSS方式）和跳频（Frequen-cy-Hopping）工作方式（简称FH方式）。
二、无线校园网建设方案
在校园中建立的无缝无线通讯网络，使校园的每个角落都处在网络中，形成真正意义上的校园网。最大的特点是具有的高度的空间自由性和灵活性；可以避免大规模铺设网线和固定设备投入，有效地削减了网络建设费用，极大地缩短了建设周期；无线局域网带宽很宽，适合进行大量双向和多向的多媒体信息传输。国际上，拥有无线校园网，已经成为现代化校园的一个标志。据悉，到2006年，将有600所高校建设无线校园网。中国的大学无线校园网的建设已经如火如荼地展开了。无线校园网正是顺应了教育信息化建设的前进步伐，蓬勃发展起来的。当前的教育网用户非常期待实现许多需求，如网络信息点流动的需求、难以布线区域网络建设的需要、利用网络提高教学效率的需要、以及信息化建设中降低成本和保护投资的要求等，通过无线校园网的建设，都可以找到解决的基础和途径随着无线局域网技术的发展，这些问题都能够得到妥善的解决。
在校园无线网络建设需求中，主要存在三种典型的应用环境。第一是校园内的户外公共区域；第二是局部开放的室内大环境，如典型公共教室、图书阅览室等；第三是房间多、用户数量不多但分布较散的楼宇，如教学办公楼、宿舍等。
（一）室外区域无线覆盖方案
学校体育场、中心广场、教学楼宇间公共区域等，一般是学校需要实现无线覆盖的室外公共区域。根据需覆盖的室外区域的实际情况，可以设计建立多个无线覆盖基站，采用重叠交叉无线覆盖的方式，完成区域的无缝无线覆盖。
（二）室内区域无线覆盖方案
室内覆盖区域的大小和建筑结构的复杂程度往往差别很大，根据学校的具体需求，设计多种室内覆盖解决方案。一般来讲，针对局部开发的室内大环境，如图书阅览室、礼堂、体育馆、大教室等，网络用户数量较多而集中，推荐设计以单个AP（Access Point，无线接入点）小面积覆盖，多个AP整合交叉覆盖形成大面积覆盖区域，每个AP都独立接到交换机上，保证有效带宽更宽。在具体实施项目中，一般采用兼容802.11b/g标准的室内无线Ap产品完成无线网络的室内覆盖。针对办公楼、教学楼等结构较为复杂的室内区域，可根据建筑结构具体情况，选用以下两种方案：方案一，采用高灵敏度、穿透能力强的无线AP产品，配合分离式吸顶天线，以一个AP配合一个天线，或一个AP配合多个天线，完成室内区域的完全覆盖。一般要选用专用的无线AP，配合室内吸顶天线，完成楼宇内部无线覆盖。采用分离式天线设计，可以适应无线设备与高增益天线的连接使用，以保障高质量的无线信号能够覆盖更远距离，同时增强设备在干扰较大的频率环境中使用的能力。方案二，采用室外覆盖方式，选用室外无线AP，通过天线聚集无线信号，使无线覆盖范围更大、更远，穿透能力更强。设备与天线安置于楼宇顶部或底部，以无线信号向下或向上整体覆盖楼宇。
三、常见问题
目前，无线校园网还有很多不近人意的地方，很多学校在建设和管理维护校园无线网络的时候，经常会面临两个棘手的问题，怎样解决好这两个问题也成为完善和发展无线校园网关键。
（一）无线信号的传播深受环境影响
多径等问题导致无线信号在不同方向上存在非常复杂的衰减现象，实际的信号覆盖和理想的信号衰减模型往往存在一定差异。所以WLAN网络的实施往往需要周密的网络规划，详细的工勘，网络部署后的调优等一系列活动。即使完成这些活动后，网络应用阶段的射频参数调整仍然是必不可少。这是因为无线环境是不断地变化的，障碍物的移动，微波等工作带来的干扰等都可能对无线信号的传播造成影响，所以无线接入点的信道、发射功率等射频资源必须能够动态地调整以适应用户环境的变化。这样的调整过程是复杂的，需要丰富的射频技术经验和定期的工勘，无疑需要非常高的操作成本。
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关键词:光无线通信;可见光通信;无线接入网;绿色照明;建模
中图分类号: TP393 文献标志码:A
Comparison and optimization of light source design schemes for
indoor optical wireless communication based on light emitting diode
XU Chun*
(
College of Computer Science and Engineering, Xinjiang University of Finance and Economics, Urumqi Xinjiang 830012, China
)
Abstract:
The existing indoor optical wireless communication systems can not provide good wireless coverage uniformity and are not suitable for commercial applications. Two distributed light design schemes were proposed to solve the above problems, which increased the group number of LED array, and then increased the uniformity of light distribution of every group. The simulation results indicate that with the same number of LED chips, the distributed light design scheme is superior to the traditional one in uniformity of wireless signal coverage and complexity of commercial implementation, and can avoid the coverage valley.
In order to overcome the drawbacks of the existing indoor light wireless communication system on sources design schemes and commercial realization, this paper proposed a distributed sources design scheme. Two specific distributed sources designs were given out by increase the group number of the LED array, then increase the uniform distribution of the light source on diffirent groupsand a comparative analysis with traditional sources design realization was made.. While keeping the same number LED chip in use, the simulation results prove that the distributed sources design scheme can realize the improvement of wireless coverage uniformity, the reduction in commercial realization complexity and avoid the coverage valley at the same time that is superior to a traditional. sources design scheme.
Key words:
optical wireless communication;visible light communication;wireless access network;green lighting;modeling
0 引言
近来,光无线通信越来越为业界所关注[1-9]。作为一种短距离无线通信媒介,光无线通信在多个方面具有明显优于传统无线通信的表现:首先,可见光使用的是一个极大的、未被管制的频带;其次,光辐射不会穿过墙面、家具及其他不透明的障碍物,因此该技术能够天然避免信号被邻近房间所窃取;第三,不同于红外通信技术,该技术不会因严格的安全标准而使得发送功率严格受限。作为一种具体的光无线技术,可见光通信具有同时提供照明和无线数据通信的潜能。
截至目前,众多组织已经展开基于LED的室内光无线通信系统的研究,并将其作为下一代室内无线接入网的重要候选技术。OMEGA工程作为欧盟第7研发纲要的一部分旨在实现移动宽带终端同有线网络之间的灵活桥接[10-11],该工程借助红外和可见光链路来实现无线链路。此外,日本庆应大学的Nakagawa研究团队也在推进此项技术的前沿研究与标准化工作。目前,包括IEEE 802.15组在内的众多组织已经着手展开此项技术的标准化工作[9]。
由于单一的商用LED的功率十分有限(一般为mW级),所以要借助LED为整个室内范围提供高质量的无线信号覆盖及普通照明,必须使用数量较多的LED。虽然前面提及的Nakagawa研究团队以及OMEGA工程研究团队都给出了各自孤立的光源设计方案,但是并没有进行横向的对比分析,也没有给出具体的量化比较指标。针对这一问题,本文对这两大团队的光源设计所能提供的无线信号覆盖及照明的均匀性进行了定量分析并给出了具体的比较指标。同时集合两种方案各自的优势,本文提出了两种兼顾信号覆盖一致性及适于商用性的改进方案,量化给出了两者新方案在信号覆盖一致性及适于商用性的具体表现。
1 基于LED室内光无线通信
1.1 系统基本介绍
基于LED室内光无线通信具体承担的是从室内接入点到室内终端之间的无线互联,如图1所示。
1.4 信号覆盖均匀性
为便于考察在基于LED的室内光无线系统中不同光与设计方案所能提供的无线覆盖的均匀性水平,本文提出用接收面上不同位置接收到信号功率的最大差异同接收到无线信号功率最大值的比值称为功率差异率d作为比较参量:
d=(max(Pr)-min(Pr))/max(Pr)(13)
不难发现,当接收面上的均匀性最好时,也就是不同接收位置接收到的光无线信号功率相等时,d取得最小值0;当不同位置间接收到的光无线信号功率差异越大时d越接近1。
在光照度方面,我们参考照明行业已有的参照指标――均匀光照率。均匀光照率被定义为接收到的光照度的最小值同平均值的比率。照明工程师建议均匀光照率应保持在0.7以上。一般情况下,根据国际标准化组织ISO的建议,室内环境下所需的光照度水平应该保持在300~1500lx[16]。
2 已有光源设计方案描述及表现分析
基于以上模型和量化分析指标,下面对Nakagawa研究团队以及OMEGA工程研究团队在文献[5-6]给出的光源设计方案进行比较分析。
在Nakagawa研究团队的光源设计方案中,LED照明设备的数目是4,每个设备都由矩形的同型号LED阵列构成,其中构成阵列的LED数目为60×60。4组光源按照对称关系分布于天花板上。LED间的间距是1cm,每个LED芯片的半功率角是70°,每个LED的中心光照强度是0.73cd。每个LED的发射功率是20mW,而光滤波器的增益是1.0,相应的光集中器的反射指数是1.5。表1为与系统相关的主要关键参数。在OMEGA工程研究团队的设计方案中将全部的LED均匀分布于整个天花板区域,为便于对比分析,我们采用于前一方案相同数目的LED,即14400(3600×4)来完成OMEGA工程研究团队的设计观点。其他系统参数也均与表1保持一致。这两种光源设计方案见图4(a)~(b)。
仿真分析显示,在Nakagawa研究团队光源设计条件下,不同接收位置接收到无线光信号功率的最大值为5.09dBm,最小值为0.45dBm,如图5(a)所示,不难看出即便在房间中心区域附近信号也不是最强的,相反属于一个相对的低谷。对应差异率d为65.7%。在照明方面,工作面上接收到的光照度的最大值为1341.93lx,平均值为1001.36lx,最小值为523.8lx,如图6(a)所示,最强光照出现在4组光源的下方区域,而在房间的中心区域出现很明显的照明低谷,必须与实际的照明区域是不相匹配的,因为中心区域的照明是应该首先得到保障的,并在此基础尽可能扩大该区域覆盖的范围。可以算得,相应的均匀光照率为0.52。
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【关键词】 移动通信 高速公路 隧道 泄漏电缆 多普勒频移
一、前言
据统计，至2012年年底，中国高速公路的通车里程已到96000公里，是世界上规模最大的高速公路系统。高速公路移动信号覆盖是实现无线网络无缝覆盖的一个重要组成部分。是各运营商提高综合竞争力的一个有效手段。在我国公路隧道占比非常高。特别是高速公路途经山区地段，占比会更高。隧道占整个干线50%以上。所以，隧道的有效移动通信信号的有效覆盖对于高速公路的覆盖来说至关重要。
本文结合山区各种隧道无线覆盖的特点，对各种隧道覆盖信号源选择、天馈系统选择、传输方式选择等方面的优缺点进行对比分析；对高速公路环境下应该重点考虑的几个问题进行探讨。提出了4种典型隧道场景的覆盖方案。希望能对移动通信隧道无线覆盖的工程建设规划和优化工作起到借鉴作用。
二、高速公路隧道覆盖的特点
隧道的结构特点决定了其需要的覆盖特点：（1）洞内空间狭长，会产生多重折射，还要考虑车体的阻挡；（2）信号纵向延伸对覆盖要求高；（3）高速公路用户数较少，信号覆盖主要以连续通话为目的；（4）隧道出入口可能为切换边界。
三、隧道的移动通信信号的无线传播特性
隧道可以看做一管道，信号传播是隧道壁反射与直射的结果，直射信号为主要分量。ITU-R提出室内覆盖适用的传播模型，此传播模型对隧道内无线信号覆盖也有效，公式为：Lpath=30lgd+20lgf+28dB d：距离（米）、f：频率（MHz）；
隧道中不同距离的路径损耗：
四、高速公路隧道无线覆盖基本方案
（1）洞内分布系统方案：天馈系统安装于隧道内。适用于长隧道，空间不够宽敞隧道或有较大弧度隧道。此方案结构：信号源+天馈分布系统。（2）洞外无线投射方案：天馈线系统安装于隧道外。适用于中隧道、短隧道。且隧道内较为宽敞。没有弧度。此种方案结构：信号源+定向天线系统。（3）泄漏电缆方案：泄漏电缆安装于隧道内墙体。适用于超长隧道，或隧道内比较狭窄。方案结构：分布式基站+泄漏电缆系统。
五、高速环境下几个重点问题分析
5.1 信号覆盖的场强分析
5.1.1 隧道内侧定向天线覆盖方式
在隧道中无线电波传播时具有隧道波导效应，信号的传播是由墙璧反射与直射信号几何叠加的结果，直射信号为主分量。此方式是指将天线安放于隧道口或隧道内侧，如果距离隧道口外有一定的距离，会有所偏差。
5.1.2 隧道内安装泄露电缆覆盖方式
通过缜密的理论计算和大量的工程实际验证可以得出如下结论：信号源功率单方向覆盖（信号源放置在覆盖区域一端时）的覆盖距离稍大于2倍信号源用功分器分开时，双方向覆盖（信源放置在覆盖区域中部向两个方向进行覆盖）的距离。
5.2 隧道内/隧道外切换分析
隧道内的小区切换分析：如果隧道长度过长。需要采用两个或两个以上的小区进行信号覆盖。手机用户经过隧道的中段时，接收到的原小区信号强度逐渐减弱，目标小区的信号强度逐渐增强。不会有信号突然消失的情况，这样可避免移动台因切换判决时间不足造成掉话的问题。
隧道内、隧道外的小区切换分析：在实际无线网络中，实现内外小区重叠有两种方法。一是把隧道外信号引入至隧道内。二是把隧道内信号引至隧道外。由于室外无线信号复杂，可靠性不够高，工程中多数采用延伸隧道内无线信号的方法，使得隧道口与隧道外一定距离内的信号一致，高速环境下在切换方面应该着重考虑。
5.3 高速条件下多普勒频移问题
5.3.1 多普勒频移概念
快速运动的移动台会发生多普勒频移现象。使用定向天线方式顺着铁路沿线覆盖信号时。频率偏移公式如下：fD=V*cos I/X=V*COS I/（c/f0）
fo：工作频率；fD：最大多普勒频移；V：移动台的运动速度
频移大小和运动速度成正比，运动速度越快频偏越大。（1）MS靠近和远离基站，合成频率会在中心频率上下偏移。（2）MS靠近基站，波长变短，频率增大。（3）MS远离基站，波长变长，频率减少。（4）高速载体上的MS频繁改变与基站之间的距离，频移现象非常严重。
5.3.2 多普勒频移的克服
可以采用增强AFC算法应对多普勒频移：（1）AFC是针对快速移动的特点设计的基站频率校正算法；（2）通过快速测算由于高速所带来的频率偏移，补偿多普勒效应，改善无线链路的稳定性，从而提高解调性能。
六、高速公路隧道覆盖方案实施
6.1 洞内分布方案实施
天馈系统装于隧道内。适用于长隧道，空间不宽敞隧道或者有较大弧度的隧道。
6.1.1 隧道覆盖的信号源选择
需要解决隧道覆盖。信号源与分布式系统是必须要的。隧道覆盖需要根据隧道附近的无线覆盖状况及话务、传输、现网设备等情况来决定隧道覆盖所采用的信号源。通常信号源类型有以下几种：微蜂窝基站、宏蜂窝基站、直放站等。
（1）微蜂窝基站。对于公路隧道覆盖来说，由于话务量小，宏蜂窝基站作为信号源较为少用。微蜂窝使用的较多。使用微蜂窝基站的优点是：所需配套设备少，所需设备空间小，总的投资费用低。新建的微蜂窝基站可以增加系统容量，相比较直放站来说，输出功率更大，覆盖范围更广。缺点：用户享受的信道资源较少、需要电源到位、传输资源，扩容需换设备。目前比较常用的是BBU+RRU的DBS3900分布式基站。（2）直放站。如果在需要覆盖的区域附近的网络容量足够，不必增加新的容量，且在附近有较好的GSM信号可以利用（满足直放站对施主信号电平大小的要求，如-70dBm），则可采用无线直放站作为隧道覆盖的信号源。在实际工程之中，要根据覆盖的隧道附近覆盖状态，隧道长度，建站条件，基站分布，话务分布等因素选择一种合适的信号源。
6.1.2 传输方式的选择
高速公路隧道一般都位于大山之间，林密山高，通信传输是个重要问题。一般可以采用如下三种传输方式：
（1）无线移频传输（传输射频信号）。安装无线移频覆盖端设备，需要的较少的馈线，造成的干扰也少，在网络中设计更加灵活。在铺设传输光纤资源不便或者其他特殊情况下，还可以采用无线移频直放站使得移动TD-SCDMA信号在隧道里得以延伸。隧道内电磁环境比较好，采用此方式能取到良好的效果。（2）光纤有线传输（传输射频信号）。优点：传输的稳定性更好，在隧道内安装的馈线减少可使用更细的馈线，施工更方便。（3）微波传输（传输基带信号）。除了移频传输和光纤传输方式之外，还可以选用微波传输。优点：建设速度快，受地物地貌等环境影响较小。缺点：受气候影响，信号传输质量会有波动，易遭雷击，维护工作量大。
6.1.3 隧道覆盖天馈线系统的选择
（1）同轴电缆无源分布式天线系统。同轴电缆无源分布式天线覆盖的方案设计较灵活。价格相对较低、安装方便。同轴电缆的馈管衰耗较小。天线增益选择取决于安装条件限制。条件允许下，可选用增益较高的天线，覆盖距离会更远。其简化方案是用单根天线覆盖隧道。对较短的隧道覆盖来说成本最低。对短隧道，可以在隧道口或延伸至隧道内用定向天线（如八木天线或短背投天线）进行信号覆盖。（2）光纤有源分布式天馈系统。在有些复杂的隧道环境中。可采用光纤馈电有源分布式天馈系统来代替同轴电缆无源分布式天线系统。其优点是：在室内安装的电缆数较，可以适用更细的电缆，采用光缆可避免电磁干扰，在较复杂的网络中设计更加灵活，缺点是成本较高。
6.2 洞外投射方案实施
洞外投射方案，天馈系统安装于隧道外或隧道口。该方案适用于短隧道、中隧道，并且隧道内较宽，隧道直没有弧度。
6.2.1 隧道覆盖信号源选择
隧道覆盖要根据隧道附近的无线覆盖环境及传输、话务、现有网络设备等情况来决定隧道覆盖所采用的信号源。信号源类型通常有如下下几种：微蜂窝基站、直放站等。（1）微蜂窝基站 + 定向天线。对公路隧道覆盖来说，由于话务量比较小，宏蜂窝基站作为信号源较为少用。所以微蜂窝使用的较多。使用微蜂窝基站的优点是：所需设备空间小，所需配套设备少，总的投资费用低。缺点：需传输资源，扩容需换设备。（2）直放站。A：无线同频直放站 + 定向天线。优点：安装灵活、投资少、可以有效提高信号源所在小区的信道利用率；缺点：不能进行独立的话务处理、易产生自激，需要考虑天线隔离度问题。B：无线移频直放站 + 定向天线。优点：信号较纯净，不会产生自激问题；缺点：需要额外的传输用频率资源，传输天线间要求可视，不能有阻挡。（3）有线光纤直放站 + 定向天线。优点：利用有线光纤资源可得到纯净信号源，可以把信号延伸到较远的距离，信号源可以从基站耦合或从直放站耦合；缺点：需要考虑信号源基站与覆盖目标周围基站的参数设置。考虑邻区切换关系，同邻频干扰等问题。
实际工程中，要根据所需覆盖隧道长度，隧道附近覆盖情况，基站分布，话务分布情况，建站条件等因素选择信号源。
6.2.2 传输方式的选择
同洞内分布方案类似，洞外投射方案也可以采用如下三种传输方式：（1）无线移频传输（传输射频信号，采用直放站时用）；（2）有线光纤传输（传输射频信号，采用基站和光纤直放站时用）；（3）无线微波传输（传输基带信号，采用基站时用）。
实际工程之中，要根据覆盖的隧道附近地形、地貌特征、现有传输资源情况、新建传输条件等因素选择合理的传输方式。
6.2.3 隧道覆盖天馈线系统的选择
采用同轴电缆无源分布式天线覆盖方案设计比较灵活。价格相对较低、安装方便。同轴电缆的馈管衰耗较小。天线增益的选择主要是取决于安装条件限制。在许可的条件时，可选用增益相对较高的天线，覆盖距离会更远。其简化方案就是采用单根天线沿着隧道进行覆盖。对较短的隧道是这一种成本最低的解决方案。
对于距离较短隧道。可以用在隧道口或延伸至隧道内的定向天线进行信号覆盖。根据基站的位置、隧道的长度、安装条件等因素可以选择抛物面、天线八木天线、短背射天线和角反射天线等。
6.3 泄漏电缆方案实施
6.3.1 隧道覆盖的信号源选择
采用泄漏电缆方案信号源的选择。隧道覆盖要根据隧道附近无线覆盖情况及话务、传输、现有网络设备等等情况来决定隧道覆盖所采用的信号源。此方案信号源通常采用：微蜂窝基站，目前较常用的是BBU+RRU的DBS3900分布式基站。高速公路隧道覆盖，由于话务量较小，较少用宏蜂窝基站作为信号源。所以微蜂窝使用较多。采用微蜂窝基站的优点是：总的投资费用低、所需设备占用空间小，所需配套设备较少。缺点：需要传输设备资源，扩容需要换主设备。
6.3.2 传输方式的选择
同洞内分布方案类似，采用泄漏电缆方案也可以采用如下两种传输方式：（1）有线光纤传输（传输射频信号，用于基站和光纤直放站）；（2）无线微波传输（传输基带信号，用于基站）。
实际工程中，要根据覆盖的隧道口的地貌、地形特点、传输资源等因素选择一种合适的传输方式。
6.3.3 隧道覆盖天馈线系统的选择
采用泄漏电缆进行隧道覆盖是一种常用的方式。优点是：（1）可减小信号遮挡及阴影；（2）信号波动范围小，泄漏电缆信号覆盖更加均匀；（3）泄漏电缆是一宽带系统，多种不同的无线系统信号可以通过合路共享同一泄漏电缆，这样使得架设多个天线系统工程安装的复杂性降低。（4）泄漏电缆覆盖设计技术成熟，相对简单。缺点是：成本较高。
七、典型隧道场景覆盖方案
7.1 短隧道覆盖
单洞短程隧道是最简单的隧道。由于孔洞短、通风好、洞相对较宽。采用洞口天线向内投射的方式覆盖，就可以达到理想的覆盖效果，且投资成本较低，信号源的选择可根据具体情况而定。如果洞口有满足条件的信号，可用无线直放站作为信号源。如果没有可用的信号，可用移频直放引入较远处的信号进行覆盖。如果有现成光纤或者可以方便铺设光纤，可用微蜂窝基站或光纤直放站进行覆盖。天线采用室外天线。如：短背射天线、八木天线、抛物面天线等方向性强的天线。从成本处罚，可以考虑将隧道和公路一起覆盖，或者隧道、公路以及附近村庄等区域共享一套设备。
推荐方案：（1）洞外无线覆盖方案；（2）共享覆盖方案（指村庄或公路覆盖时引信号来覆盖）；（3）隧道内天线多采用八木天线，或容易安装的天线。
7.2 连续隧道群覆盖
如果，公路或铁路在山脉之间穿梭会出现隧道间隔小于900米的连续隧道。隧道连续不断，形状各异，长短不一，需要考虑传输、造价、施工、覆盖等更多因素。该情况主要考虑的重心在传输，还需综合考虑覆盖，要仔细分析每段隧道的特点和隧道之间公路的信号情况。可以根据现场实际情况采用如下几种方案：（1）光纤分布式覆盖，BBU+RRU（适合多段短隧道）；（2）馈缆分布式覆盖（适合多段长隧道）；（3）综合式覆盖（无线设备和其他有线系统配合）。
7.3 中长隧道覆盖
中长隧道是指单洞长度在1Km～3Km之间，公路隧道内部空间较宽敞，隧道内覆盖情况在有车时和没车通过时差别不大，天线安装较方便。可根据实际情况选用尺寸稍大的天线。中长直形隧道天线安装在中间，弯形隧道天线安装在转弯处。或者从隧道两出口处采用不同的两个小区向内对打的方式来覆盖，切换带设计在隧道中部。建议方案：（1）直放站+天线分布系统（可以是无线直放站、光纤直放站、移频直放站、视具体情况而定）；（2）直放站+干放分布系统（用于较长公路隧道）；（3）隧道内多采用八木天线，或用易于安装的板状天线。
7.4 超长隧道覆盖
公路隧道的单洞延伸长度超过3Km可算作超长隧道。隧道延伸可能是弯曲的。“S”形或“L”形或其他形状。单独一套设备不能满足隧道的覆盖。需要多设备配合使用，多方案综合运用。每段隧道的解决方案都可能会有所差别。必须因地制宜根据实际情况选择覆盖方案。对超长隧道；天馈线建议选择泄漏电缆或分布式天线。信号源可以选用如下方式：（1）微蜂窝基站覆盖；（2）射频拉远BBU+RRU覆盖（光纤拉远）；（3）直放站分布系统覆盖。
篇6
本文通过基站选址，天馈线方案选择，地下空间覆盖三方面的设计，浅析了秦皇岛港800MHz数字集群系统建设过程中信号覆盖的解决方案，为无线数字集群系统的建设提供一定的参考。
关键字：800MHZ数字集群 天馈线直放站
中图分类号：P631文献标识码： A
秦皇岛港800MHz数字集群系统是用于港口生产调度指挥的专业移动通信网，主要用户就在港口沿线的作业区范围内，保证作业区范围内无缝隙覆盖，是系统建设必须达到的目标，为此我们通过基站选址、合理设计天馈线方案、地下空间覆盖三个方面的设计来保障目标的实现。
一、秦皇岛港区无线应用范围
秦皇岛港是全国重要的煤炭输出港，其港区范围呈现出沿海岸线带状分布的特点，港区以新开河为界分为东港区和西港区，跨度约15公里，带状港区宽度约为4公里。随着秦皇岛港的不断发展和城市西港东迁的整体规划战略的实施，港口无线用户分布逐渐向东港区集中，目前东港区的无线用户数量已超过了总用户数的三分之二。根据港口现状我们需要设计出合理方案解决800Mz数字集群系统覆盖的问题。
二、基站的选址
秦皇岛港原有模拟系统基站建设在西港区港口无线通信机房内，承担整个港口无线系统业务。鉴于无线数字集群系统的特点结合港口发展的大方向，我们方案设计800Mz数字集群系统建设两个基站，一个基站建设在西港区无线通信机房（下文称为A基站），另一个基站建设于东港区（下文称为B基站），交换设备放置于B基站。两个基站相距大约5公里。
在天线70米高度、95%覆盖率时，系统的天线覆盖理论计算值为7公里，根据港区的地理环境和通信要求，我们按照覆盖半径5公里计算，可以满足东西15公里距离的信号覆盖，两个基站之间的覆盖区是信号重叠部分，这给系统管理员带来了很大的管理空间。如我们可以把重叠区的用户与任何一个基站绑定，而将另一个基站设置为有效站，这样在正常情况下，该用户占用绑定基站的信道资源，在绑定基站出现故障时，用户会自动转移到有效站工作，这样可以有效的利用信道资源。
三、天馈线方案的选择
天馈线方案的选择目前有两种，一是全向天线方案，一是定向天线方案。
作为传统的全向天线方案，其具有成本低，覆盖范围广的的特点，但对于本案并不实用，通过下图我们可以看到，A基站距西南方向港区较远，但对于东北及南向并无覆盖需要，而B基站同样对北面没有覆盖要求。所以在本案中，我们可以看出使用全向天线造成信号覆盖浪费的同时也将受高增益全向天线“灯下黑”的影响而出现近距离覆盖效果的下降；为此我们采用定向天线方案。
定向天线解决方案一般是由一根收发共用天线和两根接收天线组成，接收采用三分级技术，本方案在此基础之上引入了广播发射领域的等长公分技术，将每个天线通道一分为二再至高增板状天线，以提高天线系统的性能，来提高数字集群基站的覆盖性能。覆盖效果如图一所示。
图一
其特点如下：
整体最终增益高，是全向天线无法实现的
可避免无线覆盖中的“灯下黑“现象，这对于基站下方工作区的用户有着十分重要的意义
功率辐射方向、角度可调，正适用于目标覆盖区稍远且集中、出现狭长通道的场合
整体可靠性提高，由于每个天线通道都由两个天线完成接收及发射工作，如其中一个天线发生故障或人为损坏时系统覆盖受影响小，不会彻底失去覆盖，从而避免出现基站停止发射的情况
射频辐射效果优良，通过对天线下倾角度的调节使其覆盖距离可控，目标区域可控，可以最大化降低海岸环境下的同频干扰的问题。
四、地下空间覆盖的解决
由于无线信道易受干扰的特性，任何系统想要确保100%的可靠性是非常困难的，特别是港区内的一些特殊地点。例如煤区翻车机房、散粮筒仓、地下廊道等区域的信号覆盖不能满足。在这些区域我们需要增加直放站，将射频信号通过满足煤安认证的射频馈线，引入直放站并通过重发天线进行重发，实现对目标区域的覆盖，具体方案如下：将源天线安装于距离目标覆盖区域稍远且相对较高的室外，以获得质量良好的系统源信号，大功率射频直放站安装于源天线的附近的室外，既可以提供均衡稳定的射频信号同时又满足目标区域的防暴要求，源信号通过低损耗的射频电缆传输到目标区域的底部实现对其良好的覆盖。
篇7
关键词：光纤分布系统1；无线接入网2；室内深度覆盖3；室内外协同覆盖4；
中图分类号：U285.16 文献标识码：A
随着网络建设的深入，以住宅小区、密集写字楼、城中村为代表的无线网室内深度覆盖成为各运营商网络精细运营的重点，但在深度覆盖建设中面临选址困难、维护困难、话务吸收不足等诸多困难，新型光纤分布采用光纤和网线替代同轴电缆将无线信号在覆盖目标内进行均匀的分布，为解决现网深度覆盖问题提供了新的思路和新的方案，本文将从目前无线网室内深度覆盖遇到的问题、光纤分布系统技术原理与设备组成、光纤分布系统适用场景及工程应用等几方面探讨光纤分布系统在无线网室内深度覆盖中的应用。
1 室内深度覆盖面临的问题
室分作为解决室内深度的有效手段，现在也覆盖面临诸多问题：首先，传统室内分布质量差，存在优化问题多。在覆盖问题上，深度覆盖不足，信号外泄，高层信号混杂，室内外2G/3G协同性差；在容量问题上，室内吸收话务偏低，热点区域话务量大，容量分布不均衡；在干扰问题上，直放站和干放使用过多，干扰严重。第二，缺乏支持多制式网络的室内分布测试优化工具。第三，多网合路设计问题多。第四，器件质量和工程质量问题多。第五，密集建筑群覆盖需求激增，建设美化程度要求高，选址困难。
2 新型光纤分布系统
2.1 光纤分布系统简介
光纤分布系统FDS（Fiber Distributed System）是一种以光纤承载无线信号传输和分布的解决方案，该系统充分发挥光纤承载带宽大和传输损耗小的优势，适应了电信运营商多业务运营的网络建设需求，是一种有效的多制式、多业务融合的分布系统建设方案。
图1:：光纤分布系统系统结构图
光纤分布系统由近端单元（主单元：耦合基站信号）、扩展单元（光信号传输）、远端单元（无线信号覆盖）组成，主单元和扩展单元用光纤连接，扩展单元与远端单元之间用五类线或复合光缆连接，远端由扩展单元直接远程供电，五类线的长度一般要求不超过100m，复合光缆长度一般要求不超过3Km。
2.2 光纤分布系统的特点
光纤分布系统主要有以下特点：
（1）多系统融合，可融合2G、3G、WLAN、宽带等多种业务。
（2）降低底噪，微功率分布，降低底噪，改善上行覆盖。
（3）施工方便，光纤和网线作为路由，布放方便，施工便捷。
（4）设计简单，端到端设计，即插即用，远端可调功率，系统调整、优化方便。
（5）全系统监控，实现网络拓扑各节点实时全面监控，监控粒度更精细。
2.3 光纤分布系统同传统无源分布系统对比
类别 传统无源分布系统 光纤分布系统
扩展性 可融合2G/3G/WLAN，LTE引入后需要增加成双路由，如果是2.6G的LTE，原有系统的无源器件和天线需要全部更换 可融合2G/3G/WLAN/ETHERNET，LTE引入后需要增加部分硬件并进行软件升级
健壮性 除基站设备需要电源配套，其他均为无源器件，系统性能稳定 几乎全部为有源设备，故障点较多，且设备的稳定性有待验证
成熟度 设备和技术成熟 各厂家的设备和技术还不够统一、规范和完善，还处于试商用阶段，设备性能、组网能力和可靠性等有待进一步验证
施工难度 同轴电缆重量大，弯曲、布放和穿线不方便，隐蔽性较差 网线和超五类线易弯曲、易布放，施工方便，借助宽带名义隐蔽性强
方案设计 链路预算较复杂，因器件个体差异导致天线口功率有一定误差 设计过程简单，端到端即插即用
功率损耗 馈线传输有一定功率损耗 数字信号传输为主，损耗小
优化调整 系统调整、调试及优化余地较小，往往需要改造 远端功率可调，优化调整方便
无源互调 无源器件和馈线使用量较大，会引起互调问题 无源器件和馈线用量少，互调影响小
监控性 可监控到设备，器件、馈线、天线无法监控 分布系统各节点均可实时监控
供电方式 信源集中设置集中供电，RRU就近引电或远程供电 可本地取电，支持POE供电，也可采用光电复合缆供电
3光纤分布系统在城区深度覆盖中的应用
3.1 城区无线深度覆盖场景分类
按照建筑物应用类型进行场景分类，一般分为：交通枢纽、公共场所、写字楼、住宅小区、学校、大型购物中心及聚类市场、政府、机关、医院、宾馆酒店、独立休闲场所、其他等；该分类方式，可以结合前结构、面积、容量等分类方式，多维度进行综合分析，便于在建设工程中进行1对1的比照设计。
3.2 光纤分布系统适用场景及建设方案
3.2.1 室外深度覆盖——多层小区、沿街商铺
场景特点：多层小区及沿街商铺一般楼宇不高但排列密集，宏基站选址困难，采用光纤分布系统进行无线覆盖建设隐蔽性强，远端用户侧设备采用网线或光纤传输、业主易接受。
建设方案：一般低层设备挂高3-6米，确保均匀覆盖，高层楼宇设备对打覆盖，保证精确覆盖区，沿路布放，实现住户、商铺、道路全覆盖，通常可2G、3G网络一次建设，并支撑WLAN融合。
3.2.2室内深度精确覆盖——酒店、写字楼
场景特点：酒店、写字楼一般处于城区繁华区域，面积大，装修豪华，话务具有明显的潮汐效应，光线分布系统采用光纤及五类线进行末端传输，可在对无线网络信号覆盖的均匀性和隐蔽性的上述场所进行选择性覆盖。
建设方案：一般采用微功率远端设备直接放置于目标区域进行覆盖，覆盖面积较大的区域可采用远端+简单分布方式进行建设。
3.2.3 电梯精确覆盖
场景特点：电梯是连接各楼层的动态通路，覆盖时应充分考虑各楼层小区切换问题，但是传统室分受限于链路功率损失很难做到信号的均匀无切换覆盖，光纤分布系统采用柔性光缆或五类线把远端直接放置于轿厢顶部采用随动覆盖方式，可完美解决上述问题。
建设方案：针对10层以下电梯可采用在电梯间顶楼安装远端单元向下覆盖方式；10层以上电梯一般采设备安装于轿厢顶部，采用随动线缆进行连接的覆盖方式。
图2:：光分布电梯精准覆盖示意图
3.2.4室内外一体化覆盖——高层住宅小区、建筑群
场景特点：高层小区楼层高度不一、功能多样、室内户型结构复杂，建筑规模较大，建筑物布局形式多样，楼间距大，一般在50米~100米，一般都具备地下停车场和电梯。采用光纤分布系统覆盖，可大大降低走线和物业协调的难度。
建设方案：一般采取室内一体化覆盖的策略，即：同时建设室外和室内分布系统，室外天线主要覆盖建筑的客厅和卧室，室内天线主要覆盖建筑内部的电梯厅、电梯、地下室。
图3:：光分布高层楼宇室内一体化覆盖示意图
4总结
无线网城区室内深度覆盖面临的问题及光纤分布系统解决方案汇总如下：
网络建设需求 面临问题 光分布解决方案
网络建设 物业协调困难 网线、光纤分布，MRU天线一体化，具有隐蔽性
工程扰民 施工类似宽带安装，减少居民抵触
方案设计复杂、建设周期长 方案设计简单、实施快、周期短
深度覆盖 传统室分天线功率不均 MRU输出功率灵活可设
天线入户困难、难以深度覆盖 MRU可入户放置
综上，新型光纤分布系统支持电信运营商固网宽带和移动无线网络的融合部署，可多系统融合组网，满足多业务运营需求。系统采用光纤传输为基础，最适合在住宅小区等路由复杂、进场困难的场景应用，相比无源分布系统对未来LTE的升级改造量也较小。但光纤分布系统在国内电信业还处于试商用阶段，设备性能、组网能力和可靠性等有待进一步验证，但各运营商应积极参与产品开发并适时推广应用。
参考文献:
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沈嘉 3GPP长期演进（LTE）技术原理与系统设计 北京邮电出版社 2008年.
方深媛 WCDMA室内无线环境分析及覆盖方案研究 电子工业出版社 2010年.
河南省信息咨询设计研究有限公司 .室内覆盖分场景建设指导意见 2013年.
佚名. 一种新型室内分布系统的应用与分析 c114.ne..
篇8
关键词：无线 胖AP 瘦AP 无线交换控制器 威胁 安全管理
中图分类号：TN925 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）10-0203-01
随着移动互联设备应用日渐广泛，用户对无线网络的要求日渐提高。尤其在校园中，移动互联设备普及率极高，移动互联设备有智能手机、PDA、平板电脑、笔记本电脑等。但校园原有网络多以有线网络为主，对于校园网络无线化改造已经显得尤为重要。但由于无线网络的开放性，具有与生俱来的优点和易受外来安全威胁的缺点。面对这些问题，我们就探讨一下，校园互联网的无线化改造，以及面对安全威胁，采用的安全管理措施。
1 无线网络的定义及标准
无线网络，是相对于我们所常见的有线网络来说的，指利用无线电波为传输媒介所建立起来的语音与数据传输网络。无线网络的标准有：IEEE（美国电气和电子工程师协会）802.11a：使用5GHz频段，传输速度54Mbps，与802.11b不兼容；IEEE 802.11b：使用2.4GHz频段，传输速度11Mbps；IEEE802.11g：使用2.4GHz频段，传输速度主要有54Mbps、108Mbps，可向下兼容802.11b；IEEE802.11n：使用2.4GHz频段，传输速度可达300Mbps。随着技术的不断发展，标准方案会层出不穷，传输速率会不断提高。无线网络分为：无线局域网及无线广域网。无线广域网，包括GPRS网络（2G）、TD-SCDMA（3G）等。这些都属于无线广域网。无线局域网，英文名称Wireless Local Area Networks，缩写WLAN。
2 私建无线网络的局限及危害
这样做存在的局限及危害主要有以下五点：（1）家用无线AP（Access Point）功率有限，覆盖范围小，无法实现无线随身游；（2）为校园网络设置一个不安全的开放门户，方便攻击者进入；（3）受到攻击，不便于定位，攻击者处于一种“游走”状态；（4）蹭网者分享网速，使自身网速变慢；（5）对无线传输数据进行监视和窃取，使个人隐私或学术机密外泄。
3 校园无线网络改造方案探讨
由于校园已经建设了有线网络，借用有线网络的路由，架设室外型无线AP天线，无路由的地区再增加路由节点，这样原有的网络建设得到保护，投资也较少。无线解决方案分为“胖AP（FAT AP）”方案和“瘦AP（FIT AP）+无线交换控制器”方案。
（1）所谓“胖AP”方案，即传统的无线网络方案。在传统的无线局域网络里面，无线AP都分散在覆盖区域里面，分别给各自有效的覆盖区域提供RF信号及用户安全管理和接入访问策略，每一个AP都是一个独立的工作体。用户在整个覆盖区指定的范围内通过临近AP制定的安全策略连接到无线网络。“胖AP”方案具有配置灵活、安装简单、适用性强、性价比高等优点，因而受到小企业或者个人用户的追捧。“胖AP”方案存在的缺点是：环境复杂的应用场景里难以部署；AP独立工作，缺乏统一的管理手段；缺乏有效的接入和安全控制策略；漫游支持不足；扩展性能差，实施工作繁琐。
（2）“瘦AP（FIT AP）+无线交换控制器”方案，是基于无线网络交换控制器的解决方案。该方案由无线网络交换控制器、瘦AP、传感器、认证服务器等组成。以瘦AP和传感器为边界，以无线网络交换控制器为中心。“瘦AP（FIT AP）+无线交换控制器”方案的优势：灵活的组网和扩展性，具有投资保护能力；实现自动部署，故障恢复；集中的网络管理和安全方案部署，节省网管人员时间和精力；强大的覆盖和漫游能力；无线侵入检测和定位。但其也有缺点，就是部署范围较小，部署无线AP较少，则投资太高，性价比低。
通过两种无线方案的优劣，我们可以总结出来：如果校园覆盖范围较小，部署的无线AP较少，则可以选择“胖AP”方案，投资较少。如果校园范围较大，部署的无线AP较多，则可以选择“瘦AP（FIT AP）+无线交换控制器”方案。总之，无线网络方案选取的原则，就是没有最好的，只有最适应自己需求的。根据以往网络故障处理的经验，部署无线AP有以下建议：部署位置远离金属屏蔽物和强磁场环境；根据实际的需求进行功率调整；为接入点提供稳定电源支持；选取较为可靠的厂商，完善产品售后服务；完善AP密码设置，防止非管理人员进入配置界面。
4 无线网络面临的安全威胁及应对措施
篇9
结合中国的国情，针对农村地广人稀、居住分散等条件下宽带入户的普遍性难题，只需在每个行政村架设一个无线宽带接入基站，就可以为居住在基站周围半径1.5公里范围内的住户提供宽带接入，进而使用户接入互联网。这种新技术，基站价格低廉，只有手机基站的几分之一到几十分之一，安装架设简便迅捷，更主要的是大
大降低了用户端的成本，整个系统的综合优势非常明显，非常适合在中国农村广泛推广。
1、宽带入口的解决方案
（1）光纤或其他宽带到村的情况
农村无线宽带入户系统的建设，在宽带端口已到村的情况下，只需选择村庄的一个制高点，安装无线宽带接入设备（AP）和配套天线，就可以完成对整个村庄的宽带信号覆盖。
（2）本村无宽带端口但是临近地区已经有宽带端口的情况
由于地理环境等因素限制，有些村庄光缆或者其他宽带端口无法到达。如果在距离此村庄30公里范围内有此类宽带端口的话，这时可以安装无线网桥设备，以无线桥接方式，将宽带端口从远端连接到本村，然后同样安装无线宽带接入设备（AP）和配套天线，就可以完成对整个村庄的宽带信号覆盖。
（3）本村无宽带端口而且附近也没有任何宽带端口的情况
这种情况下，可以借助已经覆盖全国的IPSTAR宽带卫星接入。只需要在村庄内合适的地点架设天线直径在80厘米到180厘米的专用双向卫星宽带接入地面站及相关的设备，即可获得多达4Mbps的宽带接口，然后再同样安装无线宽带接入设备（AP）和配套天线，就可以完成对整个村庄的宽带信号覆盖。
2、村内的宽带信号覆盖方案
（1）用户较为集中的覆盖应用
用户不断增多，或扩容后的情况下，一套以上设备分别对指定区域提供信号覆盖。
（2）用户较为分散的覆盖应用
用户较为分散的情况下，一台宽带接入设备连接两个定向天线，对两个区域分别进行覆盖。随着用户数量的增加，也只需要增加设备的数量来完成网络的扩容。
当基站的选点在村庄的中央时，可以采用全向覆盖。这时，无线宽带接入设备只需要连接全向天线就可以对整个区域进行覆盖，同样可以达到很好的使用效果。
以上的各种实际应用方案还可以根据现场的实际情况配合应用。真正做到对整个区域的完全无线覆盖，消除信号盲点。
3、用户端接入方案
无线宽带接入系统，用户端非常简单，成本非常低廉。农户使用的电脑只需外接一个无线网卡，搜索到村里的无线宽带网络信号后，建立连接，就可轻松高速上网了。
篇10
关键词：信号覆盖 信号损耗 室内通信
中图分类号：TN929.5 文献标识码 A 文章编号：1007-9416（2015）02-0000-00
1 高楼无线信号覆盖现状
高楼中的无线信号覆盖经常由于墙壁对无线信号的衰减导致弱覆盖问题的发生。弱覆盖问题是指基站所需要覆盖面积过大，基站间距过大，或者建筑物遮挡而导致某些区域信号较弱，导频信号强度低于手机的最低接入门限，手机无法对接收到基站信号进行解析和识别，并发生掉话或者未接通等通信异常现象。对于普通的弱覆盖问题，我们通过加室分系统，基站，RRU等来增强信号的覆盖，但是现在人们的安全意识比较强，室分系统等通信设备都有一定的电磁场辐射，对人们的身体产生一定的伤害，所以高楼中居民不让在用户家中加室分系统，我们通过在不同楼房上安放基站通过窗户将无线信号传送到用户家中，实现信号的良好覆盖。
2 问题区域实例列举
图1为问题区域的楼层环境图，图中箭头为从积玉桥电信局1扇区上拉出的直放站天线覆盖方向，现其方位角为110度，下倾角为-6度，通过测试发现此扇区只能覆盖1栋与4栋部分区域。
各楼层的房型基本为南北通透的类型，每个楼层平面的室分信号布在电梯厅中，由于建筑物墙体的穿透损耗较大，导致室分信号在用户家中靠近窗口位置较差。
我们在5栋用户家中进行的测试，在用户家西北部区域覆盖相对较好，但是在东南部的覆盖则非常差，虽然在室外增加的直放站对此用户家西北方向的覆盖有一定改善，但是由于距离较远，在用户房间东南面的覆盖问题无法解决。
小区5栋居民楼都有室分安装，因此建议新增RRU用室外天馈来覆盖室内的办法来解决用户室内的覆盖。
3 解决办法：
图2为问题区域的无线环境图，图中1栋上使用两面天线分别覆盖2栋以及4栋；2栋上1面天线覆盖1栋；4栋现已有室外延伸天线，使用的是单极化天线，建议改为高增益平板双极化天线，覆盖3栋；5栋可由蓝湾俊园的室分延伸来覆盖。
4 优化结果
该区域无线信号覆盖质量变好，用户在家中没有出现通信异常现象。高楼中的各项无线信号覆盖指标都很好。通过本次无线网络优化，提高了该小区的无线通信覆盖质量。
5创新方案分析
第三代移动通信网络现在已经做的比较成熟，室外的无线信号覆盖基本达到要求，但是由于城市建设比较快，很多栋高楼被建起，人们在高楼中工作和生活的时间也比较长，对高楼内的无线信号覆盖要求比较高，但是高楼墙体的穿透损耗又过大，导致用户实际通话的地点（一般都在家中或者办公室）信号覆盖较差，或在某些窗口出现导频污染现象。原则上室内覆盖主要依靠室分系统，而人们的安全意识比较强，认为室分系统等通信设备会对人们的身体产生一定的伤害，不同意在室内建室分系统，从而严重影响了无线网络优化工作的进行，造成高楼内的无线信号覆盖很难达到满意的程度。
此时，仅仅依靠室分系统的调整或改造是无法满足无线信号覆盖的要求，因此在这种情况下使用室外天馈系统覆盖室内的方法，特别是用户窗边方案，这样做的优势是可以在用户实际通话的区域形成一个主导频信号。但是由于室外天馈系统覆盖范围比较难控制，因此在天馈的选型、选点以及参数设置上需要投入更多的时间和精力，在保证覆盖的同时，尽量减少天线的无线信号覆盖范围，减少对其它区域的无线信号覆盖造成干扰。
6 创新方案优势
弱覆盖问题的普通解决办法是新建基站，直放站，室分系统或者对通信设备进行调整或改造，但是现在用户不让运营商在他们家里装通信设备，如果把通信设备安装在楼道等位置的时候，墙壁对无线信号进行遮挡，信号产生很大的衰减，造成用户家里的无线信号很弱，很容易出现通信异常现象。我们运用用户窗边方案，将无线信号通过窗户覆盖到室内，这样既避免了用户不让在自己家里建室分系统，又解决了高楼内的无线信号覆盖问题，保证了高楼内的通信质量，达到了理想的效果。
参考文献
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