無線覆蓋技術方案范文

導語：如何才能寫好一篇無線覆蓋技術方案，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關鍵詞 廣播電視節目；無線數字化覆蓋；改造方案

中圖分類號 TN94 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2016）173-0047-02

石嘴山市廣播電視臺溝口站中央廣播電視節目無線數字化覆蓋工程，由地面數字電視廣播系統和調頻頻段數字音頻廣播發射系統兩部分組成，在原有37CH單頻網和42CH多頻網2套地面數字電視廣播發射系統的基礎上，又新增21CH多頻網和36CH單頻網2套地面數字電視廣播發射系統和1套調頻頻段數字音頻廣播發射系統，實現12套中央電視節目無線數字化覆蓋，和承擔4套中央廣播節目無線覆蓋模數同播試點工作。為推進此工程項目的順利實施，按照《自治區新聞出版廣電局關于報送中央廣播電視節目無線數字化覆蓋工程發射機配套系統改造方案的通知》（寧新廣技術[2015]23號）文件精神，結合本站原有廣播電視發射機的重新布局安放、新增發射機安裝位置、天饋線擴容、供配電擴容、暖通擴容、防雷接地、衛星地面接收天線安裝、信源監測和自動化系統等進行此《方案》編寫。

1 發射臺站現狀

1.1 發射臺站概況

石嘴山市廣播電視臺溝口站始建于1973年，原址在惠農區紅果子鎮半山坡上，當時稱石嘴山市差轉臺。1976年遷至惠農區溝口301省道（平石公路）以北的臺址，稱石嘴山市轉播臺。1990年，石嘴山電視臺成立，在轉播臺建立183m高的廣播電視發射塔。2003年，“西新工程”淘汰了轉播臺電子管發射機，全部更新為全固態發射機，更名為石嘴山市廣播電視臺溝口發射中心。2013年又更名為石嘴山市廣播電視臺溝口發射站。

目前，溝口站成為自治區三大發射臺站之一，總發射功率達47.5kW，其中中央一套、中央七套、寧夏公共電視發射系統各1套，發射功率均為10kW；石嘴山綜合電視節目發射系統1套，發射功率為5kW，調頻廣播中央一套中國之聲、寧夏新聞和石嘴山調頻廣播發射系統各1套，發射功率均為3kW；寧夏交通音樂98.4MHz發射系統1套，發射功率1kW；手機電視CMMB發射系統1套，發射功率1kW；“戶戶通”地面數字電視廣播發射系統，單頻網和多頻網的各1套，發射功率分別為0.5kW和1kW。所有廣播電視發射系統信號源來自于光纜或衛星信號。

1.2 機房及辦公用房使用情況

溝口站各機房、辦公用房和職工宿舍樓均為磚混結構，總建筑面積超1000m2，其中動力機房120m2，大發射機房100m2，小發射機房27m2，操控機房72m2，辦公用房137m2，庫房60m2，職工宿舍樓440m2。

1.3 供配電情況

1）現有大武口簡泉變513簡林線和平羅簡泉變512簡林線兩路10kV高壓輸電線路，擁有2臺S9-M315/10變壓器，變壓器到動力機房的輸電線均為鎧裝多股鋁芯240mm2*3+1三相四線規格電纜，并由施耐德WTS320開關柜完成自動切換。

2）溝口站2臺變壓器同時為本站和臺影視基地供電。

3）原有三相交流電源穩壓器已損壞并停止使用。UPS電源有2套，分別為易事特EA660-60和科華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套地面數字電視廣播發射系統和1套調頻頻段數字音頻廣播發射系統及配套系統設備后，供電系統容量將增加30kVA，顯然原供配電系統不能滿足要求。

1.4 信號源系統

1）各發射機信號源來源情況：視中央一套節目發射機主信號源均為中星6B信號，備用信號源光纜信號，切換方式為手動；電視中央二套節目、中央七套節目和調頻廣播中央一套節目中國之聲92.0MHz、寧夏新聞101.2MHz、寧夏交通音樂98.4MHz發射機主信號源均為中星6B信號；電視寧夏公共、石嘴山綜合、和調頻廣播石嘴山廣播以及數字電視單頻網、多頻網和CMMB發射機的信號源均為光纜信號。

2）光纜通達情況：有2條4芯光纜到達溝口站機房，能使用的是5芯，正在使用的3芯；衛星接收天線有5面，能使用的2面，并正在使用。

3）廣播電視節目臺內監測切換設備1套，可以監測5套模擬電視和3臺調頻廣播的信源和發射回收信號，能進行信源切換和故障記錄等，不能監測數字電視。

1.5 天饋線系統

1）鐵塔高度183m，在廣播電視高山無線發射臺站基礎設施更新改造項目中完成了塔身除銹上漆和地錨加固。

2）在鐵塔上已有16副廣播電視發射天線，正在使用發射的天線有10副，停用2副，不能使用的4副，并占用著較好的位置。

3）使用多工器的情況：只有3套調頻廣播發射系統，即調頻廣播中央一套中國之聲92.0MHz、寧夏新聞廣播101.2MHz和石嘴山廣播95.4MHz使用1組多工器。

1.6 機房通風散熱情況

大發射機房配置了制冷量60kW的精密專業機房空調1臺，家用級5P空調2臺。小發射機房配置家用級5P空調1臺。動力機房配置家用級3P空調1臺。操控機房配置家用級3P空調2臺。

以上空調機為多年不間斷使用的陳舊空調機，性能指標大大下降，已經過多次維修勉強維持。

1.7 防雷接地情況

機房防雷接地工程，在廣播電視高山無線發射臺站基礎設施更新改造項目中全部完成。

2 臺站改造方案

2.1 新增發射機的安置方案

1）將新增2部地面數字電視廣播發射機分別安置于60KW精密空調左側位置和電視中央七套節目39CH發射機與電視寧夏公共15CH發射機之間原寧夏交通音樂調頻廣播發射機位置。

2）將小發射機房的數字單頻網37CH和數字多頻網42CH兩部發射機搬遷到大發射機房，并安置到原三部調頻廣播發射機的位置。

3）將新增1部調頻頻段數字音頻廣播發射系統和3部調頻廣播發射機安置于小發射機房，使其成為廣播發射機，具體安裝位置如圖1所示。

2.2 供配電系統增容方案

1）大武口簡泉變513簡林線變壓器遷移到本站院內，與平羅簡泉變512簡林線變壓器同排，并更換相關電纜。

2）更換施耐德WTS320自動切換開關電器為施耐德WTS630自動切換開關電器和其柜6只電流監測表頭（包括配套電流互感器）。

3）更換動力機房低壓配電柜到各發射機房發射機的配送線路。

4）增加1套大功率柴油發電機組。

2.3 信號源系統改選方案

地面數字電視系統信號源采用接收直播衛星信號源（主）方案和地面光纜網傳輸（備）方案來解決。

1）衛星天線安裝主方案：在動力機房屋頂有適合安裝中星6B、中星6A和亞太6號衛星天線。

2）地面光纜網傳輸（備）方案：操控機房光纜有冗余，可在前端機房和操控機房增加相應設備將所需信源傳送過來，為廣播電視發射機再增加一個備用信源。

3）地面多路微波傳輸（備）方案：石嘴山市廣播電視臺通往溝口站的16km直埋光纜中有10km在郊外，其中直埋在沙丘下的6km光纜，由于風吹日曬已露出地面，現需要架空處理。另外郊外光纜，時有被撕斷的現象發生，為此建議設立地面微波傳輸系統做備用。

4）在操控機房增加2臺機柜用于安裝數字衛星接收機、各類適配器和碼流切換器等信源設備。

5）配置地面數字電視綜合測試儀（包含測試天線）1套、數字電視ASI解碼器1臺和多功能數字射頻電功率計1臺，主要用于臺內與臺外廣播電視信號測試。

6）臺內廣播電視信號監測方案：從主要能監測的3套調頻廣播、5套模擬電視節目、5個數字頻道的主備節目源和各發射節目質量回收效果監視測量考慮，增加1套具有自動監測、自動（短信）報警、自動診斷、自動切 換等的廣播電視信號監測系統。

2.4 自動化控制系統方案

將廣播電視信號監測系統與發射機監控系統、環境監控系統、電力及空調管理系統、視頻安防監控系統以及自動化管理系統一并納入自動化控制系統，實現自動對發射機、變壓器、柴油發電機、配電設備、UPS等重要設備的信息采集、控制和（遠程）報警；在動力機房、發射機房、操控機房、庫房、宿舍樓以及重點部位和關鍵點設置高清視頻攝像頭、溫、濕、煙、水等感應器，實現異常自動報警；實現自動化技防與人防相結合，有力保障廣播電視安全播出工作。主機安放于發射機房，監視報警設備安放于值班室，實現對便于值班人員監視各類設備的運行狀態和消 防安全情況。

2.5 天饋線系統擴容方案

1）首先拆卸發射塔上原有廢棄的天線，為新裝發射天線創造有利條件。

2）新增的2 1CH電視天線，暫定安裝到鐵塔從上向下第四層天線南角，新增的36CH電視天線安裝到鐵塔頂層，兩付發射天線需要主饋管-50-80饋線2×200m。

3）增加1多工器，將原37CH與新增36CH合成到一起經220m主饋管-50-80送往新增36CH發射天線。

2.6 機房通風散熱改造方案

1）經過重新布局的東側大發射機房，包括新增2套地面數字電視廣播發射系統在內共有10部發射機，總發射功率比重新布局前降低了5.5kW，耗與產生的熱量也隨下降，因此空調可以暫不考慮。

2）經過重新布局的西側廣播發射機房，正常發射時發射功率近9kW，耗電量達40kVA左右，因此考慮安裝1部10P恒溫恒濕專用機房節能空調。

2.7 防雷接地方案

發射站接地體總體的接地電阻較好，在1Ω左右，這次僅考慮對外接地體進行檢查維修，不進行大的改造。為了確保設備接地良好，對機房內的接地引線系統進行全部改造，并對電力系統進行防雷改造，增設高壓防雷器、配電柜加裝三級防雷器。

參考文獻

[1]紀康寶.廣播電視通信技術要求及設備配備標準[M].北京：清華同方光盤電子出版社，2003.

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1.1泄露電纜方式

傳統覆蓋中，使用泄漏電纜進行隧道覆蓋。電磁波在泄漏電纜中縱向傳輸的同時通過槽孔向外界輻射電磁波，外界的電磁場也可通過槽孔感應到泄漏電纜內部并傳送到接收端。但是，泄漏電纜的傳輸損耗大，僅適用于覆蓋要求高而均勻的場景。這種方法的優點為，可減小信號陰影和遮擋，在復雜的隧道中采用泄漏電纜，信號波動范圍減少，與其它天線系統相比，隧道內信號覆蓋均勻，可對多種服務同時提供覆蓋，泄漏電纜本質上是寬帶系統，多種不同的無線系統可以共享同一泄漏電纜，考慮到在隧道中經常使用某些無線系統（尋呼系統、告警系統、廣播等），采用共享一條泄漏電纜的方法，可省去架設多個天線的工程。其缺點在于，由于整個是一個串聯系統，在隧道比較長的情況下，放大器需要串聯使用，系統噪聲比較高，降低了信號的可靠性。如果泄露電纜長度較長，其信號衰減明顯，使用成本大幅上升，而且成本相對較高，系統結構相對復雜。適用于無源系統安裝受限的環境

1.23G微蜂窩方式

本方案由3G移動通信微蜂窩基站、3G專用核心網共同組成。針對隧道通信的專用場景，本方案將采用微蜂窩聯合組網的方式進行覆蓋。微蜂窩基站通過以太鏈路和固定網絡進行連接，同時，有線網絡連接核心網設備，構成完整的接入側網絡，如圖1。本系統提供標準的3G移動通信功能，同時兼容WCDMA、TD-SCDMA兩種模式基站組網。基站側提供WCDMA、TD-SCDMA兩種版本的設備，可以提供標準商用終端的接入使用。支持基站間切換功能，保障移動場景下的業務暢通。網絡支持語音、視頻、短消息以及PS域數據業務。同時實現和SIP網絡以及IMS實體的互聯互通?？紤]到專用通信場景的需要，系統同時支持強插、強拆、分組會議、廣播、群呼、監聽、錄音等調度業務。組網時規劃將按照場景實地的無線環境進行評估，重點區域如閉塞位置、屏蔽位置將重點部署基站設備，利用微蜂窩基站的低成本、靈活配置的特點實現目標全域的信號覆蓋。核心網將部署安裝在網絡中控機房，同時提供友好的配置使用界面，快速配置和調整網絡設備和組網規模。

1.3WLAN覆蓋方式

電力隧道無線專網覆蓋方案可采用WLAN覆蓋方式。WLAN無線局域網（WirelessLocalAreaNetworks）利用無線技術在空中傳輸數據、話音和視頻信號。能夠方便地聯網，因為WLAN可以便捷、迅速地接納新加入的雇員，而不必對網絡的用戶管理配置進行過多的變動；WLAN在有線網絡布線困難的地方比較容易實施，使用WLAN方案，則不必再實施打孔敷線作業，因而不會對建筑設施造成任何損害。如在電力隧道中采用該方案，需采用500mW的合路型AP，AP采用直放+吸頂天線覆蓋方式。從POE交換機通過網線與AP連接，AP再接天線，對目標隧道進行全面、無縫的覆蓋。本方案邊緣場強根據AP及無線終端接收天線靈敏度確定，同時根據現場無線環境、干擾源情況、系統容量、數據流量、系統信噪比等因素，本系統設定邊緣場強≥-75dBm，

2方案對比

為了直觀比較三個方案的優缺點，綜合成本、配置、管理等多方面因素。綜合上述分析，采用WLAN技術進行無線網絡覆蓋是較可行的方案。

3結語

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【關鍵詞】無線網絡原理 無線校園網組網 問題

一、無線局域網概念及基本原理

無線局域網WLAN（Wireless Local Area Network）是指以無線信道作傳輸媒介的計算機局域網。其常見的形式是把一個計算機站點以無線方式連入一個計算機網絡中，作為網絡中的一個點，使之具有網絡工作站所具有的各種功能，并能享受網絡中的各種服務。無線入網的計算機能在一定的區域內移動同時又隨時與網絡系統保持聯絡。與有線網絡相比，WLAN具有移動性強、可靠性高、運行成本低廉、便于維護管理等優點。它能夠有效的作為補充和完善有線局域網，快速、方便地解決以有線方式不能實現的網絡信道的連通問題，充分發揮網絡的利用率。無線網絡系統由網絡適配器和轉發器兩部分組成。網絡適配器固定在計算機擴展槽上，利用天線發送信息；而轉發器則接收發送信息，通過一條輸出線連接用戶計算機和公共網絡。無線網絡中使用的通信技術主要可分為三類：窄頻微波技術、擴頻技術及紅外線技術。其中擴頻通信技術應用最廣，其基本特征是使用比發送的信息數據速率高許多倍的偽隨機碼對載有信息數據的基帶信號的頻譜進行擴展，形成寬帶的低功率譜密度的信號來發射。擴頻通信技術在發射端以擴頻編碼進行擴頻調制，在接收端以相關解調技術接收信號。這一過程使其具有抗干擾性強、隱蔽性強、易于實現碼分多址、抗多徑干擾等優點。

實現擴頻通信的基本工作方式有直接序列擴頻（Direct Se-quence Spread Spectrum）方式（簡稱DSSS方式）和跳頻（Frequen-cy-Hopping）工作方式（簡稱FH方式）。

二、無線校園網建設方案

在校園中建立的無縫無線通訊網絡，使校園的每個角落都處在網絡中，形成真正意義上的校園網。最大的特點是具有的高度的空間自由性和靈活性；可以避免大規模鋪設網線和固定設備投入，有效地削減了網絡建設費用，極大地縮短了建設周期；無線局域網帶寬很寬，適合進行大量雙向和多向的多媒體信息傳輸。國際上，擁有無線校園網，已經成為現代化校園的一個標志。據悉，到2006年，將有600所高校建設無線校園網。中國的大學無線校園網的建設已經如火如荼地展開了。無線校園網正是順應了教育信息化建設的前進步伐，蓬勃發展起來的。當前的教育網用戶非常期待實現許多需求，如網絡信息點流動的需求、難以布線區域網絡建設的需要、利用網絡提高教學效率的需要、以及信息化建設中降低成本和保護投資的要求等，通過無線校園網的建設，都可以找到解決的基礎和途徑隨著無線局域網技術的發展，這些問題都能夠得到妥善的解決。

在校園無線網絡建設需求中，主要存在三種典型的應用環境。第一是校園內的戶外公共區域；第二是局部開放的室內大環境，如典型公共教室、圖書閱覽室等；第三是房間多、用戶數量不多但分布較散的樓宇，如教學辦公樓、宿舍等。

（一）室外區域無線覆蓋方案

學校體育場、中心廣場、教學樓宇間公共區域等，一般是學校需要實現無線覆蓋的室外公共區域。根據需覆蓋的室外區域的實際情況，可以設計建立多個無線覆蓋基站，采用重疊交叉無線覆蓋的方式，完成區域的無縫無線覆蓋。

（二）室內區域無線覆蓋方案

室內覆蓋區域的大小和建筑結構的復雜程度往往差別很大，根據學校的具體需求，設計多種室內覆蓋解決方案。一般來講，針對局部開發的室內大環境，如圖書閱覽室、禮堂、體育館、大教室等，網絡用戶數量較多而集中，推薦設計以單個AP（Access Point，無線接入點）小面積覆蓋，多個AP整合交叉覆蓋形成大面積覆蓋區域，每個AP都獨立接到交換機上，保證有效帶寬更寬。在具體實施項目中，一般采用兼容802.11b/g標準的室內無線Ap產品完成無線網絡的室內覆蓋。針對辦公樓、教學樓等結構較為復雜的室內區域，可根據建筑結構具體情況，選用以下兩種方案：方案一，采用高靈敏度、穿透能力強的無線AP產品，配合分離式吸頂天線，以一個AP配合一個天線，或一個AP配合多個天線，完成室內區域的完全覆蓋。一般要選用專用的無線AP，配合室內吸頂天線，完成樓宇內部無線覆蓋。采用分離式天線設計，可以適應無線設備與高增益天線的連接使用，以保障高質量的無線信號能夠覆蓋更遠距離，同時增強設備在干擾較大的頻率環境中使用的能力。方案二，采用室外覆蓋方式，選用室外無線AP，通過天線聚集無線信號，使無線覆蓋范圍更大、更遠，穿透能力更強。設備與天線安置于樓宇頂部或底部，以無線信號向下或向上整體覆蓋樓宇。

三、常見問題

目前，無線校園網還有很多不近人意的地方，很多學校在建設和管理維護校園無線網絡的時候，經常會面臨兩個棘手的問題，怎樣解決好這兩個問題也成為完善和發展無線校園網關鍵。

（一）無線信號的傳播深受環境影響

多徑等問題導致無線信號在不同方向上存在非常復雜的衰減現象，實際的信號覆蓋和理想的信號衰減模型往往存在一定差異。所以WLAN網絡的實施往往需要周密的網絡規劃，詳細的工勘，網絡部署后的調優等一系列活動。即使完成這些活動后，網絡應用階段的射頻參數調整仍然是必不可少。這是因為無線環境是不斷地變化的，障礙物的移動，微波等工作帶來的干擾等都可能對無線信號的傳播造成影響，所以無線接入點的信道、發射功率等射頻資源必須能夠動態地調整以適應用戶環境的變化。這樣的調整過程是復雜的，需要豐富的射頻技術經驗和定期的工勘，無疑需要非常高的操作成本。

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關鍵詞:光無線通信;可見光通信;無線接入網;綠色照明;建模

中圖分類號: TP393 文獻標志碼: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

近來,光無線通信越來越為業界所關注[1-9]。作為一種短距離無線通信媒介,光無線通信在多個方面具有明顯優于傳統無線通信的表現:首先,可見光使用的是一個極大的、未被管制的頻帶;其次,光輻射不會穿過墻面、家具及其他不透明的障礙物,因此該技術能夠天然避免信號被鄰近房間所竊取;第三,不同于紅外通信技術,該技術不會因嚴格的安全標準而使得發送功率嚴格受限。作為一種具體的光無線技術,可見光通信具有同時提供照明和無線數據通信的潛能。

截至目前,眾多組織已經展開基于LED的室內光無線通信系統的研究,并將其作為下一代室內無線接入網的重要候選技術。OMEGA工程作為歐盟第7研發綱要的一部分旨在實現移動寬帶終端同有線網絡之間的靈活橋接[10-11],該工程借助紅外和可見光鏈路來實現無線鏈路。此外,日本慶應大學的Nakagawa研究團隊也在推進此項技術的前沿研究與標準化工作。目前,包括IEEE 802.15組在內的眾多組織已經著手展開此項技術的標準化工作[9]。

由于單一的商用LED的功率十分有限(一般為mW級),所以要借助LED為整個室內范圍提供高質量的無線信號覆蓋及普通照明,必須使用數量較多的LED。雖然前面提及的Nakagawa研究團隊以及OMEGA工程研究團隊都給出了各自孤立的光源設計方案,但是并沒有進行橫向的對比分析,也沒有給出具體的量化比較指標。針對這一問題,本文對這兩大團隊的光源設計所能提供的無線信號覆蓋及照明的均勻性進行了定量分析并給出了具體的比較指標。同時集合兩種方案各自的優勢,本文提出了兩種兼顧信號覆蓋一致性及適于商用性的改進方案,量化給出了兩者新方案在信號覆蓋一致性及適于商用性的具體表現。

1 基于LED室內光無線通信

1.1 系統基本介紹

基于LED室內光無線通信具體承擔的是從室內接入點到室內終端之間的無線互聯,如圖1所示。

1.4 信號覆蓋均勻性

為便于考察在基于LED的室內光無線系統中不同光與設計方案所能提供的無線覆蓋的均勻性水平,本文提出用接收面上不同位置接收到信號功率的最大差異同接收到無線信號功率最大值的比值稱為功率差異率d作為比較參量:

d=(max(Pr)-min(Pr))/max(Pr)(13)

不難發現,當接收面上的均勻性最好時,也就是不同接收位置接收到的光無線信號功率相等時,d取得最小值0;當不同位置間接收到的光無線信號功率差異越大時d越接近1。

在光照度方面,我們參考照明行業已有的參照指標――均勻光照率。均勻光照率被定義為接收到的光照度的最小值同平均值的比率。照明工程師建議均勻光照率應保持在0.7以上。一般情況下,根據國際標準化組織ISO的建議,室內環境下所需的光照度水平應該保持在300~1500lx[16]。

2 已有光源設計方案描述及表現分析

基于以上模型和量化分析指標,下面對Nakagawa研究團隊以及OMEGA工程研究團隊在文獻[5-6]給出的光源設計方案進行比較分析。

在Nakagawa研究團隊的光源設計方案中,LED照明設備的數目是4,每個設備都由矩形的同型號LED陣列構成,其中構成陣列的LED數目為60×60。4組光源按照對稱關系分布于天花板上。LED間的間距是1cm,每個LED芯片的半功率角是70°,每個LED的中心光照強度是0.73cd。每個LED的發射功率是20mW,而光濾波器的增益是1.0,相應的光集中器的反射指數是1.5。表1為與系統相關的主要關鍵參數。在OMEGA工程研究團隊的設計方案中將全部的LED均勻分布于整個天花板區域,為便于對比分析,我們采用于前一方案相同數目的LED,即14400(3600×4)來完成OMEGA工程研究團隊的設計觀點。其他系統參數也均與表1保持一致。這兩種光源設計方案見圖4(a)~(b)。

仿真分析顯示,在Nakagawa研究團隊光源設計條件下,不同接收位置接收到無線光信號功率的最大值為5.09dBm,最小值為0.45dBm,如圖5(a)所示,不難看出即便在房間中心區域附近信號也不是最強的,相反屬于一個相對的低谷。對應差異率d為65.7%。在照明方面,工作面上接收到的光照度的最大值為1341.93lx,平均值為1001.36lx,最小值為523.8lx,如圖6(a)所示,最強光照出現在4組光源的下方區域,而在房間的中心區域出現很明顯的照明低谷,必須與實際的照明區域是不相匹配的,因為中心區域的照明是應該首先得到保障的,并在此基礎盡可能擴大該區域覆蓋的范圍。可以算得,相應的均勻光照率為0.52。

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【關鍵詞】 移動通信 高速公路 隧道 泄漏電纜 多普勒頻移

一、前言

據統計，至2012年年底，中國高速公路的通車里程已到96000公里，是世界上規模最大的高速公路系統。高速公路移動信號覆蓋是實現無線網絡無縫覆蓋的一個重要組成部分。是各運營商提高綜合競爭力的一個有效手段。在我國公路隧道占比非常高。特別是高速公路途經山區地段，占比會更高。隧道占整個干線50%以上。所以，隧道的有效移動通信信號的有效覆蓋對于高速公路的覆蓋來說至關重要。

本文結合山區各種隧道無線覆蓋的特點，對各種隧道覆蓋信號源選擇、天饋系統選擇、傳輸方式選擇等方面的優缺點進行對比分析；對高速公路環境下應該重點考慮的幾個問題進行探討。提出了4種典型隧道場景的覆蓋方案。希望能對移動通信隧道無線覆蓋的工程建設規劃和優化工作起到借鑒作用。

二、高速公路隧道覆蓋的特點

隧道的結構特點決定了其需要的覆蓋特點：（1）洞內空間狹長，會產生多重折射，還要考慮車體的阻擋；（2）信號縱向延伸對覆蓋要求高；（3）高速公路用戶數較少，信號覆蓋主要以連續通話為目的；（4）隧道出入口可能為切換邊界。

三、隧道的移動通信信號的無線傳播特性

隧道可以看做一管道，信號傳播是隧道壁反射與直射的結果，直射信號為主要分量。ITU-R提出室內覆蓋適用的傳播模型，此傳播模型對隧道內無線信號覆蓋也有效，公式為：Lpath=30lgd+20lgf+28dB d：距離（米）、f：頻率（MHz）；

隧道中不同距離的路徑損耗：

四、高速公路隧道無線覆蓋基本方案

（1）洞內分布系統方案：天饋系統安裝于隧道內。適用于長隧道，空間不夠寬敞隧道或有較大弧度隧道。此方案結構：信號源+天饋分布系統。（2）洞外無線投射方案：天饋線系統安裝于隧道外。適用于中隧道、短隧道。且隧道內較為寬敞。沒有弧度。此種方案結構：信號源+定向天線系統。（3）泄漏電纜方案：泄漏電纜安裝于隧道內墻體。適用于超長隧道，或隧道內比較狹窄。方案結構：分布式基站+泄漏電纜系統。

五、高速環境下幾個重點問題分析

5.1 信號覆蓋的場強分析

5.1.1 隧道內側定向天線覆蓋方式

在隧道中無線電波傳播時具有隧道波導效應，信號的傳播是由墻璧反射與直射信號幾何疊加的結果，直射信號為主分量。此方式是指將天線安放于隧道口或隧道內側，如果距離隧道口外有一定的距離，會有所偏差。

5.1.2 隧道內安裝泄露電纜覆蓋方式

通過縝密的理論計算和大量的工程實際驗證可以得出如下結論：信號源功率單方向覆蓋（信號源放置在覆蓋區域一端時）的覆蓋距離稍大于2倍信號源用功分器分開時，雙方向覆蓋（信源放置在覆蓋區域中部向兩個方向進行覆蓋）的距離。

5.2 隧道內/隧道外切換分析

隧道內的小區切換分析：如果隧道長度過長。需要采用兩個或兩個以上的小區進行信號覆蓋。手機用戶經過隧道的中段時，接收到的原小區信號強度逐漸減弱，目標小區的信號強度逐漸增強。不會有信號突然消失的情況，這樣可避免移動臺因切換判決時間不足造成掉話的問題。

隧道內、隧道外的小區切換分析：在實際無線網絡中，實現內外小區重疊有兩種方法。一是把隧道外信號引入至隧道內。二是把隧道內信號引至隧道外。由于室外無線信號復雜，可靠性不夠高，工程中多數采用延伸隧道內無線信號的方法，使得隧道口與隧道外一定距離內的信號一致，高速環境下在切換方面應該著重考慮。

5.3 高速條件下多普勒頻移問題

5.3.1 多普勒頻移概念

快速運動的移動臺會發生多普勒頻移現象。使用定向天線方式順著鐵路沿線覆蓋信號時。頻率偏移公式如下：fD=V*cos I/X=V*COS I/（c/f0）

fo：工作頻率；fD：最大多普勒頻移；V：移動臺的運動速度

頻移大小和運動速度成正比，運動速度越快頻偏越大。（1）MS靠近和遠離基站，合成頻率會在中心頻率上下偏移。（2）MS靠近基站，波長變短，頻率增大。（3）MS遠離基站，波長變長，頻率減少。（4）高速載體上的MS頻繁改變與基站之間的距離，頻移現象非常嚴重。

5.3.2 多普勒頻移的克服

可以采用增強AFC算法應對多普勒頻移：（1）AFC是針對快速移動的特點設計的基站頻率校正算法；（2）通過快速測算由于高速所帶來的頻率偏移，補償多普勒效應，改善無線鏈路的穩定性，從而提高解調性能。

六、高速公路隧道覆蓋方案實施

6.1 洞內分布方案實施

天饋系統裝于隧道內。適用于長隧道，空間不寬敞隧道或者有較大弧度的隧道。

6.1.1 隧道覆蓋的信號源選擇

需要解決隧道覆蓋。信號源與分布式系統是必須要的。隧道覆蓋需要根據隧道附近的無線覆蓋狀況及話務、傳輸、現網設備等情況來決定隧道覆蓋所采用的信號源。通常信號源類型有以下幾種：微蜂窩基站、宏蜂窩基站、直放站等。

（1）微蜂窩基站。對于公路隧道覆蓋來說，由于話務量小，宏蜂窩基站作為信號源較為少用。微蜂窩使用的較多。使用微蜂窩基站的優點是：所需配套設備少，所需設備空間小，總的投資費用低。新建的微蜂窩基站可以增加系統容量，相比較直放站來說，輸出功率更大，覆蓋范圍更廣。缺點：用戶享受的信道資源較少、需要電源到位、傳輸資源，擴容需換設備。目前比較常用的是BBU+RRU的DBS3900分布式基站。（2）直放站。如果在需要覆蓋的區域附近的網絡容量足夠，不必增加新的容量，且在附近有較好的GSM信號可以利用（滿足直放站對施主信號電平大小的要求，如-70dBm），則可采用無線直放站作為隧道覆蓋的信號源。在實際工程之中，要根據覆蓋的隧道附近覆蓋狀態，隧道長度，建站條件，基站分布，話務分布等因素選擇一種合適的信號源。

6.1.2 傳輸方式的選擇

高速公路隧道一般都位于大山之間，林密山高，通信傳輸是個重要問題。一般可以采用如下三種傳輸方式：

（1）無線移頻傳輸（傳輸射頻信號）。安裝無線移頻覆蓋端設備，需要的較少的饋線，造成的干擾也少，在網絡中設計更加靈活。在鋪設傳輸光纖資源不便或者其他特殊情況下，還可以采用無線移頻直放站使得移動TD-SCDMA信號在隧道里得以延伸。隧道內電磁環境比較好，采用此方式能取到良好的效果。（2）光纖有線傳輸（傳輸射頻信號）。優點：傳輸的穩定性更好，在隧道內安裝的饋線減少可使用更細的饋線，施工更方便。（3）微波傳輸（傳輸基帶信號）。除了移頻傳輸和光纖傳輸方式之外，還可以選用微波傳輸。優點：建設速度快，受地物地貌等環境影響較小。缺點：受氣候影響，信號傳輸質量會有波動，易遭雷擊，維護工作量大。

6.1.3 隧道覆蓋天饋線系統的選擇

（1）同軸電纜無源分布式天線系統。同軸電纜無源分布式天線覆蓋的方案設計較靈活。價格相對較低、安裝方便。同軸電纜的饋管衰耗較小。天線增益選擇取決于安裝條件限制。條件允許下，可選用增益較高的天線，覆蓋距離會更遠。其簡化方案是用單根天線覆蓋隧道。對較短的隧道覆蓋來說成本最低。對短隧道，可以在隧道口或延伸至隧道內用定向天線（如八木天線或短背投天線）進行信號覆蓋。（2）光纖有源分布式天饋系統。在有些復雜的隧道環境中?？刹捎霉饫w饋電有源分布式天饋系統來代替同軸電纜無源分布式天線系統。其優點是：在室內安裝的電纜數較，可以適用更細的電纜，采用光纜可避免電磁干擾，在較復雜的網絡中設計更加靈活，缺點是成本較高。

6.2 洞外投射方案實施

洞外投射方案，天饋系統安裝于隧道外或隧道口。該方案適用于短隧道、中隧道，并且隧道內較寬，隧道直沒有弧度。

6.2.1 隧道覆蓋信號源選擇

隧道覆蓋要根據隧道附近的無線覆蓋環境及傳輸、話務、現有網絡設備等情況來決定隧道覆蓋所采用的信號源。信號源類型通常有如下下幾種：微蜂窩基站、直放站等。（1）微蜂窩基站 + 定向天線。對公路隧道覆蓋來說，由于話務量比較小，宏蜂窩基站作為信號源較為少用。所以微蜂窩使用的較多。使用微蜂窩基站的優點是：所需設備空間小，所需配套設備少，總的投資費用低。缺點：需傳輸資源，擴容需換設備。（2）直放站。A：無線同頻直放站 + 定向天線。優點：安裝靈活、投資少、可以有效提高信號源所在小區的信道利用率；缺點：不能進行獨立的話務處理、易產生自激，需要考慮天線隔離度問題。B：無線移頻直放站 + 定向天線。優點：信號較純凈，不會產生自激問題；缺點：需要額外的傳輸用頻率資源，傳輸天線間要求可視，不能有阻擋。（3）有線光纖直放站 + 定向天線。優點：利用有線光纖資源可得到純凈信號源，可以把信號延伸到較遠的距離，信號源可以從基站耦合或從直放站耦合；缺點：需要考慮信號源基站與覆蓋目標周圍基站的參數設置?？紤]鄰區切換關系，同鄰頻干擾等問題。

實際工程中，要根據所需覆蓋隧道長度，隧道附近覆蓋情況，基站分布，話務分布情況，建站條件等因素選擇信號源。

6.2.2 傳輸方式的選擇

同洞內分布方案類似，洞外投射方案也可以采用如下三種傳輸方式：（1）無線移頻傳輸（傳輸射頻信號，采用直放站時用）；（2）有線光纖傳輸（傳輸射頻信號，采用基站和光纖直放站時用）；（3）無線微波傳輸（傳輸基帶信號，采用基站時用）。

實際工程之中，要根據覆蓋的隧道附近地形、地貌特征、現有傳輸資源情況、新建傳輸條件等因素選擇合理的傳輸方式。

6.2.3 隧道覆蓋天饋線系統的選擇

采用同軸電纜無源分布式天線覆蓋方案設計比較靈活。價格相對較低、安裝方便。同軸電纜的饋管衰耗較小。天線增益的選擇主要是取決于安裝條件限制。在許可的條件時，可選用增益相對較高的天線，覆蓋距離會更遠。其簡化方案就是采用單根天線沿著隧道進行覆蓋。對較短的隧道是這一種成本最低的解決方案。

對于距離較短隧道?？梢杂迷谒淼揽诨蜓由熘了淼纼鹊亩ㄏ蛱炀€進行信號覆蓋。根據基站的位置、隧道的長度、安裝條件等因素可以選擇拋物面、天線八木天線、短背射天線和角反射天線等。

6.3 泄漏電纜方案實施

6.3.1 隧道覆蓋的信號源選擇

采用泄漏電纜方案信號源的選擇。隧道覆蓋要根據隧道附近無線覆蓋情況及話務、傳輸、現有網絡設備等等情況來決定隧道覆蓋所采用的信號源。此方案信號源通常采用：微蜂窩基站，目前較常用的是BBU+RRU的DBS3900分布式基站。高速公路隧道覆蓋，由于話務量較小，較少用宏蜂窩基站作為信號源。所以微蜂窩使用較多。采用微蜂窩基站的優點是：總的投資費用低、所需設備占用空間小，所需配套設備較少。缺點：需要傳輸設備資源，擴容需要換主設備。

6.3.2 傳輸方式的選擇

同洞內分布方案類似，采用泄漏電纜方案也可以采用如下兩種傳輸方式：（1）有線光纖傳輸（傳輸射頻信號，用于基站和光纖直放站）；（2）無線微波傳輸（傳輸基帶信號，用于基站）。

實際工程中，要根據覆蓋的隧道口的地貌、地形特點、傳輸資源等因素選擇一種合適的傳輸方式。

6.3.3 隧道覆蓋天饋線系統的選擇

采用泄漏電纜進行隧道覆蓋是一種常用的方式。優點是：（1）可減小信號遮擋及陰影；（2）信號波動范圍小，泄漏電纜信號覆蓋更加均勻；（3）泄漏電纜是一寬帶系統，多種不同的無線系統信號可以通過合路共享同一泄漏電纜，這樣使得架設多個天線系統工程安裝的復雜性降低。（4）泄漏電纜覆蓋設計技術成熟，相對簡單。缺點是：成本較高。

七、典型隧道場景覆蓋方案

7.1 短隧道覆蓋

單洞短程隧道是最簡單的隧道。由于孔洞短、通風好、洞相對較寬。采用洞口天線向內投射的方式覆蓋，就可以達到理想的覆蓋效果，且投資成本較低，信號源的選擇可根據具體情況而定。如果洞口有滿足條件的信號，可用無線直放站作為信號源。如果沒有可用的信號，可用移頻直放引入較遠處的信號進行覆蓋。如果有現成光纖或者可以方便鋪設光纖，可用微蜂窩基站或光纖直放站進行覆蓋。天線采用室外天線。如：短背射天線、八木天線、拋物面天線等方向性強的天線。從成本處罰，可以考慮將隧道和公路一起覆蓋，或者隧道、公路以及附近村莊等區域共享一套設備。

推薦方案：（1）洞外無線覆蓋方案；（2）共享覆蓋方案（指村莊或公路覆蓋時引信號來覆蓋）；（3）隧道內天線多采用八木天線，或容易安裝的天線。

7.2 連續隧道群覆蓋

如果，公路或鐵路在山脈之間穿梭會出現隧道間隔小于900米的連續隧道。隧道連續不斷，形狀各異，長短不一，需要考慮傳輸、造價、施工、覆蓋等更多因素。該情況主要考慮的重心在傳輸，還需綜合考慮覆蓋，要仔細分析每段隧道的特點和隧道之間公路的信號情況?？梢愿鶕F場實際情況采用如下幾種方案：（1）光纖分布式覆蓋，BBU+RRU（適合多段短隧道）；（2）饋纜分布式覆蓋（適合多段長隧道）；（3）綜合式覆蓋（無線設備和其他有線系統配合）。

7.3 中長隧道覆蓋

中長隧道是指單洞長度在1Km～3Km之間，公路隧道內部空間較寬敞，隧道內覆蓋情況在有車時和沒車通過時差別不大，天線安裝較方便。可根據實際情況選用尺寸稍大的天線。中長直形隧道天線安裝在中間，彎形隧道天線安裝在轉彎處?；蛘邚乃淼纼沙隹谔幉捎貌煌膬蓚€小區向內對打的方式來覆蓋，切換帶設計在隧道中部。建議方案：（1）直放站+天線分布系統（可以是無線直放站、光纖直放站、移頻直放站、視具體情況而定）；（2）直放站+干放分布系統（用于較長公路隧道）；（3）隧道內多采用八木天線，或用易于安裝的板狀天線。

7.4 超長隧道覆蓋

公路隧道的單洞延伸長度超過3Km可算作超長隧道。隧道延伸可能是彎曲的?！癝”形或“L”形或其他形狀。單獨一套設備不能滿足隧道的覆蓋。需要多設備配合使用，多方案綜合運用。每段隧道的解決方案都可能會有所差別。必須因地制宜根據實際情況選擇覆蓋方案。對超長隧道；天饋線建議選擇泄漏電纜或分布式天線。信號源可以選用如下方式：（1）微蜂窩基站覆蓋；（2）射頻拉遠BBU+RRU覆蓋（光纖拉遠）；（3）直放站分布系統覆蓋。

篇6

本文通過基站選址，天饋線方案選擇，地下空間覆蓋三方面的設計，淺析了秦皇島港800MHz數字集群系統建設過程中信號覆蓋的解決方案，為無線數字集群系統的建設提供一定的參考。

關鍵字：800MHZ數字集群 天饋線直放站

中圖分類號：P631文獻標識碼： A

秦皇島港800MHz數字集群系統是用于港口生產調度指揮的專業移動通信網，主要用戶就在港口沿線的作業區范圍內，保證作業區范圍內無縫隙覆蓋，是系統建設必須達到的目標，為此我們通過基站選址、合理設計天饋線方案、地下空間覆蓋三個方面的設計來保障目標的實現。

一、秦皇島港區無線應用范圍

秦皇島港是全國重要的煤炭輸出港，其港區范圍呈現出沿海岸線帶狀分布的特點，港區以新開河為界分為東港區和西港區，跨度約15公里，帶狀港區寬度約為4公里。隨著秦皇島港的不斷發展和城市西港東遷的整體規劃戰略的實施，港口無線用戶分布逐漸向東港區集中，目前東港區的無線用戶數量已超過了總用戶數的三分之二。根據港口現狀我們需要設計出合理方案解決800Mz數字集群系統覆蓋的問題。

二、基站的選址

秦皇島港原有模擬系統基站建設在西港區港口無線通信機房內，承擔整個港口無線系統業務。鑒于無線數字集群系統的特點結合港口發展的大方向，我們方案設計800Mz數字集群系統建設兩個基站，一個基站建設在西港區無線通信機房（下文稱為A基站），另一個基站建設于東港區（下文稱為B基站），交換設備放置于B基站。兩個基站相距大約5公里。

在天線70米高度、95%覆蓋率時，系統的天線覆蓋理論計算值為7公里，根據港區的地理環境和通信要求，我們按照覆蓋半徑5公里計算，可以滿足東西15公里距離的信號覆蓋，兩個基站之間的覆蓋區是信號重疊部分，這給系統管理員帶來了很大的管理空間。如我們可以把重疊區的用戶與任何一個基站綁定，而將另一個基站設置為有效站，這樣在正常情況下，該用戶占用綁定基站的信道資源，在綁定基站出現故障時，用戶會自動轉移到有效站工作，這樣可以有效的利用信道資源。

三、天饋線方案的選擇

天饋線方案的選擇目前有兩種，一是全向天線方案，一是定向天線方案。

作為傳統的全向天線方案，其具有成本低，覆蓋范圍廣的的特點，但對于本案并不實用，通過下圖我們可以看到，A基站距西南方向港區較遠，但對于東北及南向并無覆蓋需要，而B基站同樣對北面沒有覆蓋要求。所以在本案中，我們可以看出使用全向天線造成信號覆蓋浪費的同時也將受高增益全向天線“燈下黑”的影響而出現近距離覆蓋效果的下降；為此我們采用定向天線方案。

定向天線解決方案一般是由一根收發共用天線和兩根接收天線組成，接收采用三分級技術，本方案在此基礎之上引入了廣播發射領域的等長公分技術，將每個天線通道一分為二再至高增板狀天線，以提高天線系統的性能，來提高數字集群基站的覆蓋性能。覆蓋效果如圖一所示。

圖一

其特點如下：

整體最終增益高，是全向天線無法實現的

可避免無線覆蓋中的“燈下黑“現象，這對于基站下方工作區的用戶有著十分重要的意義

功率輻射方向、角度可調，正適用于目標覆蓋區稍遠且集中、出現狹長通道的場合

整體可靠性提高，由于每個天線通道都由兩個天線完成接收及發射工作，如其中一個天線發生故障或人為損壞時系統覆蓋受影響小，不會徹底失去覆蓋，從而避免出現基站停止發射的情況

射頻輻射效果優良，通過對天線下傾角度的調節使其覆蓋距離可控，目標區域可控，可以最大化降低海岸環境下的同頻干擾的問題。

四、地下空間覆蓋的解決

由于無線信道易受干擾的特性，任何系統想要確保100%的可靠性是非常困難的，特別是港區內的一些特殊地點。例如煤區翻車機房、散糧筒倉、地下廊道等區域的信號覆蓋不能滿足。在這些區域我們需要增加直放站，將射頻信號通過滿足煤安認證的射頻饋線，引入直放站并通過重發天線進行重發，實現對目標區域的覆蓋，具體方案如下：將源天線安裝于距離目標覆蓋區域稍遠且相對較高的室外，以獲得質量良好的系統源信號，大功率射頻直放站安裝于源天線的附近的室外，既可以提供均衡穩定的射頻信號同時又滿足目標區域的防暴要求，源信號通過低損耗的射頻電纜傳輸到目標區域的底部實現對其良好的覆蓋。

篇7

關鍵詞：光纖分布系統1；無線接入網2；室內深度覆蓋3；室內外協同覆蓋4；

中圖分類號：U285.16 文獻標識碼：A

隨著網絡建設的深入，以住宅小區、密集寫字樓、城中村為代表的無線網室內深度覆蓋成為各運營商網絡精細運營的重點，但在深度覆蓋建設中面臨選址困難、維護困難、話務吸收不足等諸多困難，新型光纖分布采用光纖和網線替代同軸電纜將無線信號在覆蓋目標內進行均勻的分布，為解決現網深度覆蓋問題提供了新的思路和新的方案，本文將從目前無線網室內深度覆蓋遇到的問題、光纖分布系統技術原理與設備組成、光纖分布系統適用場景及工程應用等幾方面探討光纖分布系統在無線網室內深度覆蓋中的應用。

1 室內深度覆蓋面臨的問題

室分作為解決室內深度的有效手段，現在也覆蓋面臨諸多問題：首先，傳統室內分布質量差，存在優化問題多。在覆蓋問題上，深度覆蓋不足，信號外泄，高層信號混雜，室內外2G/3G協同性差；在容量問題上，室內吸收話務偏低，熱點區域話務量大，容量分布不均衡；在干擾問題上，直放站和干放使用過多，干擾嚴重。第二，缺乏支持多制式網絡的室內分布測試優化工具。第三，多網合路設計問題多。第四，器件質量和工程質量問題多。第五，密集建筑群覆蓋需求激增，建設美化程度要求高，選址困難。

2 新型光纖分布系統

2.1 光纖分布系統簡介

光纖分布系統FDS（Fiber Distributed System）是一種以光纖承載無線信號傳輸和分布的解決方案，該系統充分發揮光纖承載帶寬大和傳輸損耗小的優勢，適應了電信運營商多業務運營的網絡建設需求，是一種有效的多制式、多業務融合的分布系統建設方案。

圖1:：光纖分布系統系統結構圖

光纖分布系統由近端單元（主單元：耦合基站信號）、擴展單元（光信號傳輸）、遠端單元（無線信號覆蓋）組成，主單元和擴展單元用光纖連接，擴展單元與遠端單元之間用五類線或復合光纜連接，遠端由擴展單元直接遠程供電，五類線的長度一般要求不超過100m，復合光纜長度一般要求不超過3Km。

2.2 光纖分布系統的特點

光纖分布系統主要有以下特點：

（1）多系統融合，可融合2G、3G、WLAN、寬帶等多種業務。

（2）降低底噪，微功率分布，降低底噪，改善上行覆蓋。

（3）施工方便，光纖和網線作為路由，布放方便，施工便捷。

（4）設計簡單，端到端設計，即插即用，遠端可調功率，系統調整、優化方便。

（5）全系統監控，實現網絡拓撲各節點實時全面監控，監控粒度更精細。

2.3 光纖分布系統同傳統無源分布系統對比

類別 傳統無源分布系統 光纖分布系統

擴展性 可融合2G/3G/WLAN，LTE引入后需要增加成雙路由，如果是2.6G的LTE，原有系統的無源器件和天線需要全部更換 可融合2G/3G/WLAN/ETHERNET，LTE引入后需要增加部分硬件并進行軟件升級

健壯性 除基站設備需要電源配套，其他均為無源器件，系統性能穩定 幾乎全部為有源設備，故障點較多，且設備的穩定性有待驗證

成熟度 設備和技術成熟 各廠家的設備和技術還不夠統一、規范和完善，還處于試商用階段，設備性能、組網能力和可靠性等有待進一步驗證

施工難度 同軸電纜重量大，彎曲、布放和穿線不方便，隱蔽性較差 網線和超五類線易彎曲、易布放，施工方便，借助寬帶名義隱蔽性強

方案設計 鏈路預算較復雜，因器件個體差異導致天線口功率有一定誤差 設計過程簡單，端到端即插即用

功率損耗 饋線傳輸有一定功率損耗 數字信號傳輸為主，損耗小

優化調整 系統調整、調試及優化余地較小，往往需要改造 遠端功率可調，優化調整方便

無源互調 無源器件和饋線使用量較大，會引起互調問題 無源器件和饋線用量少，互調影響小

監控性 可監控到設備，器件、饋線、天線無法監控 分布系統各節點均可實時監控

供電方式 信源集中設置集中供電，RRU就近引電或遠程供電 可本地取電，支持POE供電，也可采用光電復合纜供電

3光纖分布系統在城區深度覆蓋中的應用

3.1 城區無線深度覆蓋場景分類

按照建筑物應用類型進行場景分類，一般分為：交通樞紐、公共場所、寫字樓、住宅小區、學校、大型購物中心及聚類市場、政府、機關、醫院、賓館酒店、獨立休閑場所、其他等；該分類方式，可以結合前結構、面積、容量等分類方式，多維度進行綜合分析，便于在建設工程中進行1對1的比照設計。

3.2 光纖分布系統適用場景及建設方案

3.2.1 室外深度覆蓋——多層小區、沿街商鋪

場景特點：多層小區及沿街商鋪一般樓宇不高但排列密集，宏基站選址困難，采用光纖分布系統進行無線覆蓋建設隱蔽性強，遠端用戶側設備采用網線或光纖傳輸、業主易接受。

建設方案：一般低層設備掛高3-6米，確保均勻覆蓋，高層樓宇設備對打覆蓋，保證精確覆蓋區，沿路布放，實現住戶、商鋪、道路全覆蓋，通?？?G、3G網絡一次建設，并支撐WLAN融合。

3.2.2室內深度精確覆蓋——酒店、寫字樓

場景特點：酒店、寫字樓一般處于城區繁華區域，面積大，裝修豪華，話務具有明顯的潮汐效應，光線分布系統采用光纖及五類線進行末端傳輸，可在對無線網絡信號覆蓋的均勻性和隱蔽性的上述場所進行選擇性覆蓋。

建設方案：一般采用微功率遠端設備直接放置于目標區域進行覆蓋，覆蓋面積較大的區域可采用遠端+簡單分布方式進行建設。

3.2.3 電梯精確覆蓋

場景特點：電梯是連接各樓層的動態通路，覆蓋時應充分考慮各樓層小區切換問題，但是傳統室分受限于鏈路功率損失很難做到信號的均勻無切換覆蓋，光纖分布系統采用柔性光纜或五類線把遠端直接放置于轎廂頂部采用隨動覆蓋方式，可完美解決上述問題。

建設方案：針對10層以下電梯可采用在電梯間頂樓安裝遠端單元向下覆蓋方式；10層以上電梯一般采設備安裝于轎廂頂部，采用隨動線纜進行連接的覆蓋方式。

圖2:：光分布電梯精準覆蓋示意圖

3.2.4室內外一體化覆蓋——高層住宅小區、建筑群

場景特點：高層小區樓層高度不一、功能多樣、室內戶型結構復雜，建筑規模較大，建筑物布局形式多樣，樓間距大，一般在50米~100米，一般都具備地下停車場和電梯。采用光纖分布系統覆蓋，可大大降低走線和物業協調的難度。

建設方案：一般采取室內一體化覆蓋的策略，即：同時建設室外和室內分布系統，室外天線主要覆蓋建筑的客廳和臥室，室內天線主要覆蓋建筑內部的電梯廳、電梯、地下室。

圖3:：光分布高層樓宇室內一體化覆蓋示意圖

4總結

無線網城區室內深度覆蓋面臨的問題及光纖分布系統解決方案匯總如下：

網絡建設需求 面臨問題 光分布解決方案

網絡建設 物業協調困難 網線、光纖分布，MRU天線一體化，具有隱蔽性

工程擾民 施工類似寬帶安裝，減少居民抵觸

方案設計復雜、建設周期長 方案設計簡單、實施快、周期短

深度覆蓋 傳統室分天線功率不均 MRU輸出功率靈活可設

天線入戶困難、難以深度覆蓋 MRU可入戶放置

綜上，新型光纖分布系統支持電信運營商固網寬帶和移動無線網絡的融合部署，可多系統融合組網，滿足多業務運營需求。系統采用光纖傳輸為基礎，最適合在住宅小區等路由復雜、進場困難的場景應用，相比無源分布系統對未來LTE的升級改造量也較小。但光纖分布系統在國內電信業還處于試商用階段，設備性能、組網能力和可靠性等有待進一步驗證，但各運營商應積極參與產品開發并適時推廣應用。

參考文獻:

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沈嘉 3GPP長期演進（LTE）技術原理與系統設計 北京郵電出版社 2008年.

方深媛 WCDMA室內無線環境分析及覆蓋方案研究 電子工業出版社 2010年.

河南省信息咨詢設計研究有限公司 .室內覆蓋分場景建設指導意見 2013年.

佚名. 一種新型室內分布系統的應用與分析 c114.ne..

篇8

關鍵詞：無線 胖AP 瘦AP 無線交換控制器 威脅 安全管理

中圖分類號：TN925 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2013）10-0203-01

隨著移動互聯設備應用日漸廣泛，用戶對無線網絡的要求日漸提高。尤其在校園中，移動互聯設備普及率極高，移動互聯設備有智能手機、PDA、平板電腦、筆記本電腦等。但校園原有網絡多以有線網絡為主，對于校園網絡無線化改造已經顯得尤為重要。但由于無線網絡的開放性，具有與生俱來的優點和易受外來安全威脅的缺點。面對這些問題，我們就探討一下，校園互聯網的無線化改造，以及面對安全威脅，采用的安全管理措施。

1 無線網絡的定義及標準

無線網絡，是相對于我們所常見的有線網絡來說的，指利用無線電波為傳輸媒介所建立起來的語音與數據傳輸網絡。無線網絡的標準有：IEEE（美國電氣和電子工程師協會）802.11a：使用5GHz頻段，傳輸速度54Mbps，與802.11b不兼容；IEEE 802.11b：使用2.4GHz頻段，傳輸速度11Mbps；IEEE802.11g：使用2.4GHz頻段，傳輸速度主要有54Mbps、108Mbps，可向下兼容802.11b；IEEE802.11n：使用2.4GHz頻段，傳輸速度可達300Mbps。隨著技術的不斷發展，標準方案會層出不窮，傳輸速率會不斷提高。無線網絡分為：無線局域網及無線廣域網。無線廣域網，包括GPRS網絡（2G）、TD-SCDMA（3G）等。這些都屬于無線廣域網。無線局域網，英文名稱Wireless Local Area Networks，縮寫WLAN。

2 私建無線網絡的局限及危害

這樣做存在的局限及危害主要有以下五點：（1）家用無線AP（Access Point）功率有限，覆蓋范圍小，無法實現無線隨身游；（2）為校園網絡設置一個不安全的開放門戶，方便攻擊者進入；（3）受到攻擊，不便于定位，攻擊者處于一種“游走”狀態；（4）蹭網者分享網速，使自身網速變慢；（5）對無線傳輸數據進行監視和竊取，使個人隱私或學術機密外泄。

3 校園無線網絡改造方案探討

由于校園已經建設了有線網絡，借用有線網絡的路由，架設室外型無線AP天線，無路由的地區再增加路由節點，這樣原有的網絡建設得到保護，投資也較少。無線解決方案分為“胖AP（FAT AP）”方案和“瘦AP（FIT AP）+無線交換控制器”方案。

（1）所謂“胖AP”方案，即傳統的無線網絡方案。在傳統的無線局域網絡里面，無線AP都分散在覆蓋區域里面，分別給各自有效的覆蓋區域提供RF信號及用戶安全管理和接入訪問策略，每一個AP都是一個獨立的工作體。用戶在整個覆蓋區指定的范圍內通過臨近AP制定的安全策略連接到無線網絡?！芭諥P”方案具有配置靈活、安裝簡單、適用性強、性價比高等優點，因而受到小企業或者個人用戶的追捧。“胖AP”方案存在的缺點是：環境復雜的應用場景里難以部署；AP獨立工作，缺乏統一的管理手段；缺乏有效的接入和安全控制策略；漫游支持不足；擴展性能差，實施工作繁瑣。

（2）“瘦AP（FIT AP）+無線交換控制器”方案，是基于無線網絡交換控制器的解決方案。該方案由無線網絡交換控制器、瘦AP、傳感器、認證服務器等組成。以瘦AP和傳感器為邊界，以無線網絡交換控制器為中心。“瘦AP（FIT AP）+無線交換控制器”方案的優勢：靈活的組網和擴展性，具有投資保護能力；實現自動部署，故障恢復；集中的網絡管理和安全方案部署，節省網管人員時間和精力；強大的覆蓋和漫游能力；無線侵入檢測和定位。但其也有缺點，就是部署范圍較小，部署無線AP較少，則投資太高，性價比低。

通過兩種無線方案的優劣，我們可以總結出來：如果校園覆蓋范圍較小，部署的無線AP較少，則可以選擇“胖AP”方案，投資較少。如果校園范圍較大，部署的無線AP較多，則可以選擇“瘦AP（FIT AP）+無線交換控制器”方案。總之，無線網絡方案選取的原則，就是沒有最好的，只有最適應自己需求的。根據以往網絡故障處理的經驗，部署無線AP有以下建議：部署位置遠離金屬屏蔽物和強磁場環境；根據實際的需求進行功率調整；為接入點提供穩定電源支持；選取較為可靠的廠商，完善產品售后服務；完善AP密碼設置，防止非管理人員進入配置界面。

4 無線網絡面臨的安全威脅及應對措施

篇9

結合中國的國情，針對農村地廣人稀、居住分散等條件下寬帶入戶的普遍性難題，只需在每個行政村架設一個無線寬帶接入基站，就可以為居住在基站周圍半徑1.5公里范圍內的住戶提供寬帶接入，進而使用戶接入互聯網。這種新技術，基站價格低廉，只有手機基站的幾分之一到幾十分之一，安裝架設簡便迅捷，更主要的是大

大降低了用戶端的成本，整個系統的綜合優勢非常明顯，非常適合在中國農村廣泛推廣。

1、寬帶入口的解決方案

（1）光纖或其他寬帶到村的情況

農村無線寬帶入戶系統的建設，在寬帶端口已到村的情況下，只需選擇村莊的一個制高點，安裝無線寬帶接入設備（AP）和配套天線，就可以完成對整個村莊的寬帶信號覆蓋。

（2）本村無寬帶端口但是臨近地區已經有寬帶端口的情況

由于地理環境等因素限制，有些村莊光纜或者其他寬帶端口無法到達。如果在距離此村莊30公里范圍內有此類寬帶端口的話，這時可以安裝無線網橋設備，以無線橋接方式，將寬帶端口從遠端連接到本村，然后同樣安裝無線寬帶接入設備（AP）和配套天線，就可以完成對整個村莊的寬帶信號覆蓋。

（3）本村無寬帶端口而且附近也沒有任何寬帶端口的情況

這種情況下，可以借助已經覆蓋全國的IPSTAR寬帶衛星接入。只需要在村莊內合適的地點架設天線直徑在80厘米到180厘米的專用雙向衛星寬帶接入地面站及相關的設備，即可獲得多達4Mbps的寬帶接口，然后再同樣安裝無線寬帶接入設備（AP）和配套天線，就可以完成對整個村莊的寬帶信號覆蓋。

2、村內的寬帶信號覆蓋方案

（1）用戶較為集中的覆蓋應用

用戶不斷增多，或擴容后的情況下，一套以上設備分別對指定區域提供信號覆蓋。

（2）用戶較為分散的覆蓋應用

用戶較為分散的情況下，一臺寬帶接入設備連接兩個定向天線，對兩個區域分別進行覆蓋。隨著用戶數量的增加，也只需要增加設備的數量來完成網絡的擴容。

當基站的選點在村莊的中央時，可以采用全向覆蓋。這時，無線寬帶接入設備只需要連接全向天線就可以對整個區域進行覆蓋，同樣可以達到很好的使用效果。

以上的各種實際應用方案還可以根據現場的實際情況配合應用。真正做到對整個區域的完全無線覆蓋，消除信號盲點。

3、用戶端接入方案

無線寬帶接入系統，用戶端非常簡單，成本非常低廉。農戶使用的電腦只需外接一個無線網卡，搜索到村里的無線寬帶網絡信號后，建立連接，就可輕松高速上網了。

篇10

關鍵詞：信號覆蓋 信號損耗 室內通信 

中圖分類號：TN929.5 文獻標識碼 A 文章編號：1007-9416（2015）02-0000-00 

1 高樓無線信號覆蓋現狀 

高樓中的無線信號覆蓋經常由于墻壁對無線信號的衰減導致弱覆蓋問題的發生。弱覆蓋問題是指基站所需要覆蓋面積過大，基站間距過大，或者建筑物遮擋而導致某些區域信號較弱，導頻信號強度低于手機的最低接入門限，手機無法對接收到基站信號進行解析和識別，并發生掉話或者未接通等通信異?，F象。對于普通的弱覆蓋問題，我們通過加室分系統，基站，RRU等來增強信號的覆蓋，但是現在人們的安全意識比較強，室分系統等通信設備都有一定的電磁場輻射，對人們的身體產生一定的傷害，所以高樓中居民不讓在用戶家中加室分系統，我們通過在不同樓房上安放基站通過窗戶將無線信號傳送到用戶家中，實現信號的良好覆蓋。 

2 問題區域實例列舉 

圖1為問題區域的樓層環境圖，圖中箭頭為從積玉橋電信局1扇區上拉出的直放站天線覆蓋方向，現其方位角為110度，下傾角為-6度，通過測試發現此扇區只能覆蓋1棟與4棟部分區域。 

各樓層的房型基本為南北通透的類型，每個樓層平面的室分信號布在電梯廳中，由于建筑物墻體的穿透損耗較大，導致室分信號在用戶家中靠近窗口位置較差。 

我們在5棟用戶家中進行的測試，在用戶家西北部區域覆蓋相對較好，但是在東南部的覆蓋則非常差，雖然在室外增加的直放站對此用戶家西北方向的覆蓋有一定改善，但是由于距離較遠，在用戶房間東南面的覆蓋問題無法解決。 

小區5棟居民樓都有室分安裝，因此建議新增RRU用室外天饋來覆蓋室內的辦法來解決用戶室內的覆蓋。 

3 解決辦法： 

圖2為問題區域的無線環境圖，圖中1棟上使用兩面天線分別覆蓋2棟以及4棟；2棟上1面天線覆蓋1棟；4棟現已有室外延伸天線，使用的是單極化天線，建議改為高增益平板雙極化天線，覆蓋3棟；5棟可由藍灣俊園的室分延伸來覆蓋。 

4 優化結果 

該區域無線信號覆蓋質量變好，用戶在家中沒有出現通信異?，F象。高樓中的各項無線信號覆蓋指標都很好。通過本次無線網絡優化，提高了該小區的無線通信覆蓋質量。 

5創新方案分析 

第三代移動通信網絡現在已經做的比較成熟，室外的無線信號覆蓋基本達到要求，但是由于城市建設比較快，很多棟高樓被建起，人們在高樓中工作和生活的時間也比較長，對高樓內的無線信號覆蓋要求比較高，但是高樓墻體的穿透損耗又過大，導致用戶實際通話的地點（一般都在家中或者辦公室）信號覆蓋較差，或在某些窗口出現導頻污染現象。原則上室內覆蓋主要依靠室分系統，而人們的安全意識比較強，認為室分系統等通信設備會對人們的身體產生一定的傷害，不同意在室內建室分系統，從而嚴重影響了無線網絡優化工作的進行，造成高樓內的無線信號覆蓋很難達到滿意的程度。 

此時，僅僅依靠室分系統的調整或改造是無法滿足無線信號覆蓋的要求，因此在這種情況下使用室外天饋系統覆蓋室內的方法，特別是用戶窗邊方案，這樣做的優勢是可以在用戶實際通話的區域形成一個主導頻信號。但是由于室外天饋系統覆蓋范圍比較難控制，因此在天饋的選型、選點以及參數設置上需要投入更多的時間和精力，在保證覆蓋的同時，盡量減少天線的無線信號覆蓋范圍，減少對其它區域的無線信號覆蓋造成干擾。 

6 創新方案優勢 

弱覆蓋問題的普通解決辦法是新建基站，直放站，室分系統或者對通信設備進行調整或改造，但是現在用戶不讓運營商在他們家里裝通信設備，如果把通信設備安裝在樓道等位置的時候，墻壁對無線信號進行遮擋，信號產生很大的衰減，造成用戶家里的無線信號很弱，很容易出現通信異常現象。我們運用用戶窗邊方案，將無線信號通過窗戶覆蓋到室內，這樣既避免了用戶不讓在自己家里建室分系統，又解決了高樓內的無線信號覆蓋問題，保證了高樓內的通信質量，達到了理想的效果。 

參考文獻 

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