網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是從1990年代中期發(fā)展起來(lái)的新技術(shù),它把互聯(lián)網(wǎng)上分散的資源融為有機(jī)整體,實(shí)現(xiàn)資源的全面共享和有機(jī)協(xié)作,使人們能夠透明地使用資源的整體能力并按需獲取信息。資源包括高性能計(jì)算機(jī)、存儲(chǔ)資源、數(shù)據(jù)資源、信息資源、知識(shí)資源、專家資源、大型數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)、傳感器等。 當(dāng)前的互聯(lián)網(wǎng)只限于信息共享,網(wǎng)絡(luò)則被認(rèn)為是互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的第三階段。 3G的魅力在于高速數(shù)據(jù)與多媒體業(yè)務(wù),而視頻電話、視頻流、游戲等高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)一般都發(fā)生在舒適的室內(nèi)環(huán)境中,這些業(yè)務(wù)功能都需要較大的系統(tǒng)容量和良好的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。3G時(shí)代60%~70%的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)將發(fā)生在室內(nèi),歐美國(guó)家和中國(guó)香港地區(qū)的統(tǒng)計(jì)顯示室內(nèi)移動(dòng)電話話務(wù)量約占總話務(wù)量的1/3;日本NTT DoCoMo公司的調(diào)查發(fā)現(xiàn)3G用戶的室內(nèi)使用量占到了70%,而室外使用量只有30%。對(duì)運(yùn)營(yíng)商而言,大量使用室內(nèi)覆蓋系統(tǒng),可以爭(zhēng)奪室內(nèi)的話務(wù)量。NTT DoCoMo公司統(tǒng)計(jì),實(shí)施室內(nèi)覆蓋的建筑物內(nèi)話務(wù)量增大了1.43倍。室內(nèi)覆蓋還可以用于分散過(guò)密地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)壓力,解決高端用戶密集城區(qū)覆蓋問(wèn)題,減少室外基站的數(shù)量和配置,降低室外網(wǎng)絡(luò)的整體干擾水平,從而提高整個(gè)系統(tǒng)的容量,更好地滿足用戶對(duì)質(zhì)量的要求,其性能的好壞將直接影響到運(yùn)營(yíng)商的客戶體驗(yàn)及收益,是其取得成功的關(guān)鍵因素之一。
解決室內(nèi)覆蓋的主要方法是建設(shè)室內(nèi)覆蓋分布系統(tǒng),室內(nèi)分布系統(tǒng)的基本原理是將室外信號(hào)通過(guò)有線方式引入到室內(nèi),再通過(guò)小型天線將信號(hào)發(fā)送出去,從而提高室內(nèi)覆蓋水平。WCDMA是3G三大主流技術(shù)之一,WCDMA室內(nèi)分布系統(tǒng)將是WCDMA整個(gè)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的重點(diǎn)之一。本文將從一些工程經(jīng)驗(yàn)出發(fā),分析WCDMA室內(nèi)分布系統(tǒng)設(shè)計(jì)的特點(diǎn),并總結(jié)出一些方法和技巧。
WCDMA室內(nèi)分布系統(tǒng)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)
1.傳輸損耗和空間損耗大造成覆蓋范圍受限
從工作頻段來(lái)看,WCDMA工作的核心頻段為2GHz頻段。與2G網(wǎng)絡(luò)工作的800MHz和900MHz頻段相比,WCDMA信號(hào)的饋線損耗較大,穿透能力和繞射能力相對(duì)較差。從表1可以看出,相比于在900MHz頻段的饋線損耗,WCDMA信號(hào)在3G頻段的損耗比在900MHz頻段的損耗大50%左右。
可以計(jì)算出在各種距離下,2G和3G系統(tǒng)的不同自由空間損耗值如表2所示。選取Keean-Motley模型(適用于900MHz和2GHz室內(nèi)環(huán)境預(yù)測(cè))作為室內(nèi)無(wú)線傳播模型。
從饋線損耗和自由空間損耗可以看出,在覆蓋同樣距離目標(biāo)情況下,WCDMA總損耗比900MHz系統(tǒng)多9~11dB。所以,對(duì)于大的樓宇,WCDMA信號(hào)在傳輸和分配過(guò)程中,信號(hào)低到一定程度時(shí)需干線放大器對(duì)其放大。如果WCDMA室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)是和2G網(wǎng)絡(luò)共用室內(nèi)分布系統(tǒng),則需用雙頻或多頻合路器把信號(hào)分開(kāi)(下行是分路,上行是合路),通過(guò)各自的放大器放大后,再通過(guò)雙頻或多頻合路器合路。
2.和其它系統(tǒng)共享室內(nèi)覆蓋帶來(lái)的問(wèn)題
在實(shí)際組網(wǎng)時(shí),建筑物附近或建筑物內(nèi)部通常已經(jīng)存在各類無(wú)線通信系統(tǒng)信號(hào),如GSM、WLAN或其它3G制式的信號(hào)。從節(jié)約投資、減小施工難度和縮短施工周期考慮,往往要和其它系統(tǒng)合路共用室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)。這就存在以下問(wèn)題:
無(wú)源器件工作頻率必須要涵蓋WCDMA和其它所有共有系統(tǒng)的工作頻段;
(2)有源器件部分無(wú)法共用,各系統(tǒng)間有源器件需相互獨(dú)立;
(3)功率傳輸損耗差異;
(4)系統(tǒng)間相互干擾問(wèn)題;
(5)合理利用和保留原有系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路。
對(duì)這些問(wèn)題,要逐一分析,找到解決辦法。
目前大多數(shù)廠家提供的室內(nèi)天線及無(wú)源器件工作頻帶均能涵蓋800M~2500MHz。已有GSM室內(nèi)分布系統(tǒng)的無(wú)源器件如果不支持多系統(tǒng)的工作頻帶,我們?cè)谝隬CDMA系統(tǒng)時(shí),必須對(duì)原有室內(nèi)分布系統(tǒng)進(jìn)行改造,將無(wú)源器件更換為寬頻器件。
(2)在WCDMA與其它系統(tǒng)共享室內(nèi)分布系統(tǒng)中,有源器件主要指的是干線放大器。對(duì)于有源器件無(wú)法共用的問(wèn)題,一般有兩種方法來(lái)解決:第一種方法是在干線放大器前后將各路信號(hào)分、合路,各系統(tǒng)獨(dú)自用支持本系統(tǒng)的干線放大器將信號(hào)放大;第二種方法是通過(guò)調(diào)整GSM/WCDMA共享接入點(diǎn),即在各系統(tǒng)的干線放大器之后合路,使得不同的系統(tǒng)分別獨(dú)立地進(jìn)行信號(hào)放大。
(3)我們應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況,通過(guò)對(duì)信號(hào)源與干線放大器的功率調(diào)整以及精心選擇共享接入點(diǎn),保證各系統(tǒng)的邊緣場(chǎng)強(qiáng)要求,有必要的話,可以更換器件和饋線等,以減少傳輸損耗和插入損耗。
(4)系統(tǒng)間的相互干擾問(wèn)題。目前大多數(shù)廠家提供的設(shè)備均能滿足防止各種系統(tǒng)之間的相互干擾所要求的隔離度。在實(shí)際設(shè)計(jì)中,只需合理選擇設(shè)備供應(yīng)商、合理選擇滿足指標(biāo)的器件即可。
(5)我們對(duì)原有系統(tǒng)要利用其合理部分,改造其不合理之處,并盡量不對(duì)已有系統(tǒng)進(jìn)行大的改動(dòng)。這是因?yàn)樵邢到y(tǒng)經(jīng)過(guò)實(shí)際檢驗(yàn)和完善,在方案的合理性、工程施工的合理性以及實(shí)測(cè)信號(hào)覆蓋等方面已經(jīng)得到較好解決。在WCDMA升級(jí)改造的實(shí)際設(shè)計(jì)中,應(yīng)根據(jù)運(yùn)營(yíng)商要求和業(yè)主要求等,在盡量利用和不改動(dòng)原有設(shè)計(jì)思路的前提下,合理解決WCDMA信號(hào)的合路、覆蓋問(wèn)題。
網(wǎng)絡(luò)的神奇作用吸引著越來(lái)越多的用戶加入其中,正因如此,網(wǎng)絡(luò)的承受能力也面臨著越來(lái)越嚴(yán)峻的考驗(yàn)―從硬件上、軟件上、所用標(biāo)準(zhǔn)上......,各項(xiàng)技術(shù)都需要適時(shí)應(yīng)勢(shì),對(duì)應(yīng)發(fā)展,這正是網(wǎng)絡(luò)迅速走向進(jìn)步的催化劑。
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