关于高层楼宇无线网络覆盖解决方案的探讨

向俊偲

武汉都市环保工程技术股份有限公司，湖北武汉，430071

关于高层楼宇无线网络覆盖解决方案的探讨

向俊偲

武汉都市环保工程技术股份有限公司，湖北武汉，430071

随着我国市场经济的快速发展，人们的物质生活越来越丰富。高层建筑可以有效开发城市的上层空间，为城市发展提供空间基础，而且我国高层建筑的高度不断刷新世界纪录，高层楼宇无线网络覆盖质量是衡量高层建筑整体质量的重要指标之一，高层楼宇无线网络为人们满足了居民的信息需求，但高层楼宇无线网络的环境具有一定特殊性，导致我国高层楼宇无线网络覆盖质量较差，常见的问题包括语音质量下降等。目前，我国关于高层楼宇无线网络的研究已经很多，但很多研究成果具有一定局限性，本文将深入研究高层楼宇无线网络覆盖中的问题，并提出可行的改进措施，为我国高层楼宇无线网络覆盖提供参考。

高层楼宇；无线网络；覆盖；解决措施

随着信息技术时代的到来，移动网络以及自媒体已经成为时代的主题曲，手机是人们的基础通信工具，手机已经成为人们日常生活的必需品，而无线通信网络则是移动通信终端的通讯基础。无线网络已经经历了多个阶段，包括模拟、数字蜂窝、第三代移动通信以及第四代移动通信，目前，全国的第四代移动通信用户达到3.12亿，无线上网、个人消费、手机电视等业务也快速推广。我国最常用的无线网络为第三代移动通信网络，但随着用户以及高层楼宇的增加，无线环境的复杂性越来越高，导致无线网络的质量受到越来越大的挑战，居民小区用户以及高层楼宇办公区对无线网络的投诉越来越多，通话质量问题以及上网速度问题已经成为客户抱怨的主要原因。下面将详细阐述室内分布系统关键技术，并探究高层楼宇无线网络覆盖中的问题与解决方案。

1 高层楼宇无线网络关键技术

高层楼宇无线网络的载体是无线电波，无线电波在室内传播时的影响因素很多，这些影响因素对高层楼宇无线网络的影响很大，常见的包括室内混凝土、天花板、地面等，这些物体都将电磁波的反射、折射以及散射等问题，不同高层楼宇的室内布置也存在较大的差异，对电磁波分布情况的影响十分复杂，目前，我国关于高层楼宇无线网络的影响模型主要分为三种，包括室内小尺寸损耗模型、室内路径损耗因子模型以及室内自由空间路径损耗附加因子模型等，室内小尺寸损耗模型主要针对短距离、段时间内的快速衰落，室内路径损耗因子模型具有很强的灵活性，且模型的实际测量值与模型的预测值之间的差距很小，一般不会超过4dB，室内自由空间路径损耗附加因子模型将室内空间看作受限制的传播路径，因此模型具有较强的灵活性。

2 高层楼宇无线网络覆盖问题

2.1 窗口质量问题

高层楼宇无线网络的窗口信号质量问题比较突出，一方面很多高层楼宇的办公地点集中的窗口，另一方面人们习惯在窗口进行通话，因此高层楼宇的窗口质量问题十分突出。高层楼宇的窗口十分容易受到室外宏站信号的干扰，从而造成通话质量不高等问题，根据造成的干扰原理可以将高层楼宇窗口通信问题分为三种情况，一是室内信号较弱，直接导致手机脱网，占用了室外宏站信号，导致通话断续、掉话、频繁切换等情况；二是室内信号过强，但手机通信信号仍然受到室外信号的干扰，导致载干比较低，直接影响了通话的质量；三是室内外的信号都比较强，会导致窗口通话时手机切换声音很强。高层楼宇的周边环境十分复杂，宏站信号也十分不稳定，直接导致了室内外信号的干扰，导致各种信号质量问题。

2.2 电梯内弱问题

高层楼宇与一般的低层建筑具有较大的区别，一般的低层建筑会使用低速电梯，电梯的运行速度为1m/s至3m/s之间，而高速电梯的运行速度为10m/s，因此要求高速电梯的室内信号电平较强，且无线信号的重叠覆盖距离较广。目前，已经具备的电梯覆盖方式包括了电梯厅覆盖方式、电梯井覆盖方式以及露电缆覆盖方式。以上不同覆盖方式均具备一定缺陷，电梯厅覆盖方式由于各个楼层之间的天线不能对电梯的轿厢进行有效覆盖，导致电梯内的信号屏蔽比较严重，电梯井覆盖方式需要在电梯井内没隔基层安装一个天线，这种天线可以沿着电梯井进行有效传播，但必须考虑电梯轿厢对信号的阻隔作用，因此这种覆盖方式的施工比较复杂，露电缆覆盖方式需要在电梯井道内垂直泄露电缆进行覆盖，其工艺难度也很大。

2.3 布线系统器件

高层楼宇无线覆盖必须具备一定的硬件基础，如果需要覆盖多个小区，则覆盖距离越远导致的馈线损耗越大，需要针对覆盖区域引入有源设备，最大限度增强信号电平，常见的增益设备包括干线放大器、光纤直放站等，这些设备会造成系统底噪的抬升，另外也存在个别需要采用后光纤直放站后室内出现高掉话的情况，因此需要对机房的位置进行合理排布，保证走线与功率的分配，最大限度地避免有源设备，除此之外，需要对有源设备进行维护，防止设备对系统性能的影响。除此之外，还需要加强布线系统器件老化、室内装修等造成的网络质量下降。

2.4 其他问题

高层楼宇的信号覆盖问题还包括了室内信号泄露、切换失败掉话、基站故障问题以及频率干扰问题等。室内信号泄露有两种情况，一种是室内信号泄露到地面道路，直接导致信号被占用而掉话，另一种是是高层楼宇室内信号泄露到周边的高架道路，造成了信号误占等情况。

切换掉话的情况一般发生在室外进入室内时，由于室外宏站泄露的信号作为室内邻区，就会导致室内领区掉话的情况，两个室内站之间的信号也可能导致切换失败；基站故障问题会影响高层楼宇的覆盖质量，例如某个载频或者路由器出现故障，将导致室内的信号分配失败；信号干扰也会导致高层楼宇的信号覆盖问题。

3 高层楼宇无线网络覆盖保障措施

3.1 高层楼宇窗口优化

高层楼宇的窗口问题主要包括了通话质量问题以及信号切换问题，根据造成问题的机理可以有以下三种解决方案：（1）通过扫频模式为高层楼宇室内信号选择干净的频点，在必要时刻可以将高层楼宇室内的EGSM频点作为主要频段，这种优化方案的优点在于操作简单，且执行的周期较短，但对室外信号的抗干扰能力较差；（2）控制室外宏站覆盖面积，增大宏站信号的下倾角，这种方法的效果十分有限，且操作的难度很大，需要对下倾角进行准确调整；（3）增加高层楼宇室内天线，还可以替用板状天线等，这种优化方案可以有效提高信号的质量，但施工操作的难度也较大。

3.2 高层楼宇电梯覆盖优化

高层楼宇电梯覆盖优化的方案总共有三种：（1）如果高层楼宇内出现电梯内的信号强度弱的情况，则可以对电梯的覆盖进行整改，替代使用电梯井的覆盖方式，从根本上解决信号强度问题；（2）如果高层楼宇的电梯信号切换不及时，则可以增加小区内的覆盖距离，但高层楼宇的高速电梯运行速度很快，因此必须严格控制小区信号覆盖的距离，此方案的实施难度较大；（3）针对电梯信号切换问题，可以及时调整电梯的切换点。

3.3 高层楼宇室内信号泄露优化

高层楼宇的室内信号泄露优化方案主要包括三种：（1）可以临时降低高层楼宇室内小区的发射功率，这种方案的操作难度较小，且获得的效果十分明显，但可能造成室内其他区域的信号减弱；（2）设置室外信号对室内信号的速度敏感切换，对信号切换重选惩罚电平，这种优化方案十分简单，还可以避免室外信号与室内信号的切换问题，但并未对室内信号切换做修正；（3）除了以上两种优化方案外，可以通过整改室内布线，从根本上解决室内信号泄露的问题。

3.4 其他优化方案

高层楼宇的其他覆盖解决方案包括了进出室内站切换优化以及室内弱覆盖优化等。室内站切换优化主要有两种优化思路，一种是通过现场测试确定室外的主覆盖宏站小区，从而确定邻区关系，二是实时监测周边小区的频率规划，避免相邻室内站出现同频通BSIC的现象。室内弱覆盖优化主要通过加装室内天线进行调解，保证发射的功率可以覆盖室内，除此之外，可以将室内覆盖入网后，业主装修会对信号造成干扰，因此管理人员需要与业主协商，保证室内信号强度。

[1]姜帅,武奇生,王为之.物联网智能家居防盗安全系统设计[J].微型机与应用.2013(23):55-57.

[2]陈高锋.常用无线通信技术简介[J].电脑知识与技术.2012(05):1062-1064.

向俊偲/1982年生/男/湖北武汉人/本科/工程师/研究方向为计算机