无线基站信号覆盖问题分析与解决方案

陈星云

[摘要]随着城市化迅速发展，城市内的建构筑物也越来越多，使得通信环境日渐复杂，导致了很多移动网络用户经常出现信号差、网络不通的情形出现，为了能够满足不同环境下用户对于无线信号的需求，就必须要结合实际情况，采取不同的解决方案，通新建、调整和优化基站设备，来保证信号传输稳定性。

[关键词]无线基站 信号 覆盖 解决方案

一、前言

自贝尔发明电话以来，人类对于通信技术的研发更新就进入高速发展时期，到了1978年贝尔实验室率先成功的研制出了第一代移动电话系统——AMPS，在此基础上世界各国都相继进行了创新和发展，至此1G时代真正到来。在此时期移动通信都是基础模拟信号的发射与接收来完成数据的交换，然而在这一时期最大的亮点在于一些工业比较发达的国家已然研发出蜂窝式移动通信网，也正是由于该网络制式出现将移动通信技术的发展真正的推入高速发展的轨道。从第一代移动通信系统诞生到目前，在不四十年的时间里2G、3G、4G通信技术的交替更新就是最好的印证。

伴随着移动通信技术的迅速发展，移动通信用户数量也以惊人速度增长，根据中国互联网信息中心第43次我国互联网发展状况的统计报告显示，截止2018年12月，我国手机网民规模已经达到了8.17亿。移动无线网络用户的迅速增长和对网络质量的需求越来越高，使得无线网络规模和容量也越来越大，但是由于无线通信基础选址和建设要求比较的高，再加上通信环境也日益复杂，导致了很多移动网络用户经常出现信号差、网络不通的情形出现，在即将到来的5G时代，如何解决好无线基站的信号覆盖问题仍然是当前及未来一段时间无线通信领域所面临的重要任务。

二、无线基站的构成

无线通信网络的结构可以分为两个部分：一是BSS即基站子系统，二是NSS即网路子系统。而影响无线信号覆盖及质量最直接的就是BSS基站子系统。究其原因，主要是由于基站子系统的主要功能是发射、接收及管理无线信号，所以要想解决好无线信号的覆盖及质量问题，就必须对基站设备进行优化完善。

三、无线信号覆盖问题原因分析

（一）建筑物对信号的衰减

近年来我国城市发展速度非常快，高层、超高层建筑构和大型构筑物也越来越多，由于这些建筑绝大多数都是钢筋混凝土结构或是钢结构，其钢筋或钢结构骨架就会使得无线信号的强度大幅度衰减，再加上为了提高结构的安全性能，建筑结构设计标准也在不断的提高，恰恰是由于越来越高、越来越密的建筑物给无线信号的穿透能力造成了非常大的影响，这也就是为什么我们在高层建筑的地下室或地下车库手机信号比较弱甚至是无信号。

（二）無线信号存在弱区和盲区

假如将基站比作是一个家用的无线路由器，众所周知我们离路由器距离越近无线信号则越强，而越远则信号越弱，如果超出一定的范围那么就无法接收到信号。事实上无线通信基站也是如此，且由于无线通信基站按标准选址非常困难，再加上信号在传播过程中受到建构筑物或是地形的影响，常常会出现信号弱区甚至是盲区，特别是如地下商场、地下车库、地铁、隧道等地下活动场所都是无线信号的弱区和盲区。

（三）通信系统故障

由于通信系统故障引起的信号弱或是无信号，一般情况下可以分为两类，一种是基站传输误码率比较的高或是射频线连接松动等情况都会造成信号发射存在问题，进而导致无线信号故障等问题;另一种是天馈系统发生故障，常见的情形就是室外发射和接收天线受风吹雨淋出现问题导致信号强度变弱而影响信号的覆盖范围，除此之外天线的老化、天线的方位与角度发生变化都会对无线通信的信号造成影响。

（四）存在干扰

正是由于目前城市化的脚步越来越高，城市人口也越来越多，由于一个无线通信基础的容易是有限的，因此为了满足大量用户对网络的需求，无线通信基站的数量也在不断的增多，以此来保证无线信号的强度。然而对于无线通信信号而言并不是基站越密集信号就一定越强，反而如果频率调整不好会适得其反造成信号强度变弱。究其原因主要是由于无线网络的频率范围是有限制的，而在有限的频率范围内如果通信基站数量增多，那么基站与基站之间的通信频率就会接近，而一理出现同频或者是邻频，那么都会使得基站之间发射出的信号相互产生干扰，如果用户在打电话或是上网的过程中手机所接收的无线信号来源不稳定，那么就很容易造成通话质量差，网速慢的情形发生。

四、无线信号覆盖问题的解决方案

（一）完善基站网络

就目前我国总体无线通信基站的建设情况来看，基站的数量还无法满足用户对高质量网络的需求，当前我国以宏基站数量居多，但是针对隧道、大型住宅及商业楼等特殊场所的无线网络优化和完善却比较的少，因此为了提高无线信号的强度与质量就必须要完善基站网络

第一，大型住宅区信号问题解决方法。住宅区最大的特点就是人员众多，而且在城市中住宅区最大的特点就是在工作时间段内小区人员相对比较少，而且在休息时间人员则比较密集，再加上由于楼栋间距比较的小，所以无线信号的衰减也比较的厉害，鉴于这种情况，特别是在人员高峰期完全依靠宏基站来传输无线信号是不够的，为了保证通信质量可以充分利用光纤传输速率高的优势，在室外分布光纤微蜂窝天线，且由于微蜂窝天线安装选址相对比较的容易，天线的调整也简单，不仅不会对居民的日常生活造成影响，而且还会有效的改善信号质量。

第二，大型商业办公楼信号问题解决办法。现如今信息化技术和电子商务已经成为了商业运行的重要组成部分，因此大型商业办公楼对于通信质量及网络速度的要求也非常的高，为了保证这种场所的信号，在室外可以建设宏基站，在室内可以装置室内天线以确保无线信号能够均匀的分布，以确保良好的通信效果。

第三，高层建筑室内信号问题解决方案。对于高层建筑而言地上信号相对比较的强，而地下信号则比较的弱，甚至没有信号，但是这种情况并不是由于基站信号覆盖出现弱区或是盲区造成的，而是由建筑物本身造成的，因此对于这种场所的信号覆盖问题解决办法，可以采用直放站的方式来解决，本质上来讲直放站就是信号中继设备，通过收集周围的信号来重新发射，以增大覆盖的范围，可以有效的解决高层建筑地下场所无信号的问题。

第四，无线通信密集区域信号问题解决方法。由于地铁、火车站、大型娱乐场所等人员密集且无线通信信号使用频繁，如果使用微蜂窝天线信号覆盖度确保可以得到改善，但是承載的容量却比较的少不能满足庞大人流量对网络的需求，而建立独立的机房对信号质量进行改善却又没有足够的空间，因此为了保证这种场所的信号质量和覆盖度，可以采用室内光纤宏蜂窝，以保证通信质量和覆盖区域。

第五，隧道等复杂通信环境信号问题解决方法。这种环境相对比以上其他几种情况的特点是人员较少，且对于网络质量要求不高，结合当前的实际来看，这种复杂环境的无线通信首要解决的问题是信号的覆盖。所以为了消除信号盲区，可以在复杂环境中就近选择基站利用光纤远拉的方式在隧道等复杂环境周边安装远端射频模块，以达到信号全覆盖的目的。

第六，乡镇、郊区信号问题解决方案。这种区域人员稀少，而地域范围又比较的大，采用光纤拉远的方式肯定是不现实的，因此为了能够低成本扩大通信覆盖范围，可以充分利用区域大宏基站选址相对容易这一特点，来建设一定数量的宏基站，以此来增强无线信号的强度，扩大无线信号覆盖范围。

（二）加强检查维护

虽然目前基站设备设施及电气元件大多都采取了防水措施，但是由于许多基站长期暴露于室外环境当中，受自然环境的影响时间久了必然会出现线路老化、接触不良的情形，进而导致无线信号出现问题。因此加强对基站及信号传输设备的日常维护就显得非常重要。为了保证信号的传输质量，通信公司可以用制度的形式定期对设备及线路进行维护，以确保所有设备稳定工作;同时为了应对突发性的故障，企业可以结合基站的分布及建设情况制定相应的应急预案，以保障在发生故障后能够尽可能以最短的时间恢复通信。

（三）优化基站设备

基站设备传统的天线无论是无线信号的发射能力还是接收能力都相对有限，因此针对当前用户对网络的需求迅速的增长，如果完全更换基站设备则代价比较大，在这种情形式之下，通信公司可以将基站的普通天线更换为增益天线，以大幅度提升无线信号的覆盖范围，同时为了提升用户的体验，可以对天线的方向进行调整，以此来改善无线信号质量，提高用户的感知度。

五、总结

随着城市化迅速发展，城市内的建构筑物也越来越多，使得通信环境日渐复杂，为了能够满足不同环境下用户对于无线信号的需求，就必须要结合实际情况，采取不同的解决方案，通新建、调整和优化基站设备，来保证信号传输稳定性。未来随着通信技术的发展，信号覆盖问题也必然会得到有效的解决，用户也会有更好的体验。