移动信号的室内覆盖问题及应对策略

赵金栓

【摘要】    在室内通信过程中，电话断开、语音质量下降、乒乓球效应等问题都与移动信号的室内覆盖有关。解决这一问题不仅可以大大减少内部信号的盲点现象，而且可以提高声音质量、网络质量和通信网络性能，并扩大覆盖范围。在此基础上，本文的主题是移动信号的内部覆盖问题。

【关键词】    电波    信号覆盖    移动通信    盲区

社会发展日新月异的同时，移动用户不仅日趋增长，移动需求也呈现出越来越多样的趋势。对于移动通信，居民迫切需要更为优质的服务。但是，当前绝大部分建筑为钢筋混凝土框架，外部装饰和组合都是完全密封的，这使得无线信号的屏蔽和吸收严重，大大减少了从房间发出的信号，降低了通话质量。造成这些问题的主要原因是室内移动信号覆盖范围。特别是网络的覆盖、移动通信的容量、品质对经营者来说是重要的要素。竞争网络覆盖、网络容量和网络质量反映了移动网络的服务水平，是所有移动网络优化工作的焦点，在这样的背景下，室内覆盖系统横空出世。

一、电波传播特性

移动无线通信的基础是无线电波的应用。移动信号的传播离不开无线电波作为基础。它的传播是非常复杂的，不仅在介质中，而且在各种介质的界面上（如地面）也是如此。在通信中，媒体是不同的，有不同的频率。道路不同，它的规律和现象是不一样的。根据传播路径的不同，无线电波的传播大致可以分为3种类型：地波、天波和直达波。

无线电波的传播路径：无线电波利用各类路径到达接收天线。具体传播状态如下图1所示。其划分依据为地面高度。

1.地波：那些在靠近地球表面的外层空间中运动的被称为地面波。由于波具有较强的衍射性质，如果波长远大于障碍物，那么就能够较好地躲避障碍物。一般来说，地面障碍物并不大，绕开长波的难度较大。短波和中波也可以很好地绕开。短波和微波由于其长度而无法绕过障碍物。地波相对稳定，不受白天变化的影响，因此它们可以沿着地球的弯曲表面传播到上方的地平线。冲击波是一样的，但是只在地面继续扩散，在浪费能量的过程中，高频越短，波长越短，通常在该范围内。通常，只有本地广播电台和附近的州和城镇可以收听该波段。长波在地板上进一步移动，但是长距离无线电传输是如此之大且昂贵，以至于很少使用，并且在超长距离无线电通信中应用非常广泛。

2.天波：无线电波如果经过无线离层的反射以及传播，被称为直接波。由于电磁波的波长各不相同，则其特性也有较大差异。试验证明，只有波长在10米以下的微波，才能有效突破电离层。波长在3000km以上的长波，会被电离层吸收。一般来说，波长越长，则电离层中的吸收会越多，反射则越少。波长越短，则电离层中的吸收会越少，反射则越多。所以，以直接波进行传播最有效的形式为短波。这种波在电离层中的反射能够达到数千千米。但是，电离层的稳定性不佳，白天较多地暴露在阳光下，晚上暴露在阳光下较少。因此，夜间对中短波和中短波的吸收较弱，但在天空中仍能以波的形式传播。

3.沿直线传播的波：对于电磁波、微波、超短波来说，它们一方面不能以地波进行传播，另一方面不能透过电离层反射进行传播。具备这种传播性质的电磁波被称为直接波。直接波被看作能够在自由空间内传播。具体来说，自由空间传播是理想传播的条件。尽管情况没有受到阻碍，但并未被反射，折射，衍射，擴散和吸收，但由于辐射的扩散，能量在整个无线电路径的后阶段不断辐射。地球为球体，微波的传播路径为直线传播。不论发射天线，还是接收天线，对于增加传播距离都很昂贵，但是只有几十公里。对于长距离通信，有必要建立一个中央站。因为它位于发射点，所以接收中继站的地面将大量地传输到中继站的底部。就像是火炬传递，一次一个站，并且在一个遥远的地方传输电信号。线性传播模型大气干扰也很小，能量损失也很小，比接收的信号更强，并且更稳定。电视和雷达使用微波。从上面可以看出，对于无线电广播来说，其影响是不容小觑的。

二、室内移动通信信号传播存在的问题

目前，城市移动用户呈爆发式增长趋势。摩天大楼数量也不断增加，交通密度和覆盖需求也在不断增加，与之伴随的是信号传播过程中的干扰也在不断增大，这就导致了以下情况——在这种情况下，项目往往无法正常沟通。

因为手机信号的频率一般是甚高频和超高频波段，冲击波穿透是有限的，所以如果没有额外的无线电信号的输入设备在一个大型的质量好建筑的中，大部分的手机信号会受到屏蔽，甚至正常的沟通都不能在室内和室外进行。如大型建筑的底部以及地下区域，移动通信信号非常弱，甚至没有信号，手机无法正常应用，这无疑造成了移动通信的盲区。

信号塔的安置一般位置比较高，如果从不同基站传输的信号进入房间，内部信号就会突然变得时强时弱不稳定，相同的频率和相邻的频率是干扰严重，当移动网络的移动电话终端不说话时，导致小区出现频繁重选的情况，通话被切换的情况非常突出，并最终形成乒乓球效应，语音质量无法保证，通话最终只能中断。

基站天线高度受到限制，信号一般不能覆盖建筑物全部，从而形成通信盲区。同时，在建筑群中，基站分配能力也是有限的，虽然手机的通话功能正常，但是通道却非常拥挤，无法有效满足手机发送信号的需求。上述问题，均是内部信号覆盖系统需要急需解决的。

三、移动信号室内覆盖解决办法

为了解决室内信号覆盖不完备的问题，最佳解决方式为在建筑物内部安设室内信号覆盖分布系统。

3.1利用同轴电缆完成移动通信信号室内覆盖

首先，一种适合于同轴网络信号的移动通信信号，是将同轴信号转换成组合了同轴的移动通信信号所属的移动通信信号，其次是同轴网络，即移动信号在耦合应用的前提下，将其发送至既定区域。换言之，同轴电缆的信号泄露性质被应用于移动信号的发送中，并到达被有效覆盖的区域中。最后，移动信号会完全实现对该区域的覆盖。在众多材料中，同轴电缆应用最为广泛，而且其成本低、性能高，缺点在于容易磨损。

3.2直放站系统覆盖法

作为中继设备，无线直放站系统能够有效增强通信信号。它接收的最主要的信号是下行链路信号，同时在空中载由耦合体的作用下，放大信号经由中继器，然后进行功率分配功率分配器，最后在放大的下行链路信号的影响下，通过天线通信楼，实现转播。国内小型无线转发器是转发器的一种，其突出特点是小型。在低信号区域，如地下车库等区域应用非常普遍。这个方法不仅投资不大，而且见效非常快。但是其缺点也是比较突出的，如稳定性不足，极易形成频率干扰。而且其覆盖区域也比较小，无法有效解决网络通道容量问题。

3.3微蜂窝基站法

低功率蜂窝基站的主要作用在于分配系统信号源，同时信号会被连接到其他基站中，同时，在室内分配系统传输（具体见图2所示）的作用下，信号能够有效传输。覆盖系统的优势非常明显。微蜂窝基站不仅能够增加空闲信道，而且能够增加网络信道。通过微蜂窝基站的直接有线连接，信号纯度不断增强，信号干扰、呼叫受阻的情况得以避免。加速了连接速率。

四、结束语

总之，在配送系统中设置的手机信号室内覆盖，不仅在一定程度上改善了内部网络的质量和音质以及移动通信系统的能力，还大大降低了室内信号的死角现象。另外，还可以改善某些高层建筑的高层部分，如通话中断等问题。构建室内覆盖系统可以提高室内通话质量，提高手机接入速度，开辟高品质的室内移动通信区域。微蜂窝系统可以共享室外宏蜂窝业务，拓展和发展室内移动通信的范围。微蜂窝系统还可共享服务、增加网络容量并提高移动网络的服务水平。在此基础上，本文对移动信号的内部覆盖及对策进行了分析，希望能为相关人员提供参考。

参  考  文  献

[1]徐锦材，马源彬.浅谈移动通信信号在地铁内的覆盖[J].电脑与电信，2011（10）：43-44.

[2]江育锋.浅谈移动通信网络室内覆盖建设与优化[J].科技与企业，2013（014）：100-102.

[3]洪鹰群.浅析移动通信TD室内覆盖的处理措施[J].中国科技博览，2013（27）：363-365.