摘 要 文章通过分析移动通信室内分布系统的现状，比较各个分布系统组网的方式优缺点，对未来无线业务对覆盖系统的要求进行预测，认为一体化室内分布系统是未来室内分布系统的发展方向，并提出了一些一体化室内分布系统需要解决的问题。

       近年来，移动通信飞速发展。ＰＨＳ（小灵通）、ＣＤＭＡ ＧＳＭ　ＢＷＡ（宽带无线接入）、ＷＬＡＮ（无线局域网）用户越来越膨胀，这些网络规模也越来越大，其室内覆盖方面的问题也日益突出。在大城市，大量的室外基站已经建立，且不断扩容，室外网络建设已经达到相当大的规模；另外，在室内，特别是无室内分布系统大型建筑内，如饭店、写字楼、商场、地铁、机场、车站，由于建筑物的屏蔽作用等诸多因素影响，存在大量的信号盲区、弱区或频率切换区。部分建筑设置了室内分布系统，但是各运营商均独立设置各自的覆盖系统，导致机房和管线的重复投资，浪费大量的社会资源。

１　室内移动通信信号特征
（１）建筑物地下层、地铁、隧道内，由于屏蔽作用，通常是信号盲区；
（２）建筑物底层，由于邻近高建筑物的遮挡和屏蔽作用或多径效应，通常是信号弱区或阴影区，同时也是话务密集区和信道拥挤区；
（３）在建筑物高层（２０层以上），信号强度理想，但由于来自周围不同基站信号的重叠，产生乒乓效应，手机切换频繁，常常无法使用；
（４）建筑物的更高层（３０层以上），由于收集站天线的高度和仰角限制，也是信号盲区或弱区。
２　室内信号分布系统的组网方式
２．１ 小型室内无线直放站
小型室内无线直放站是室内无线直放站的微型化，适合解决面积较小的信号盲区和弱区，如地下娱乐城、地下商场、地下车库或临时应急场合等。直放站系统主要通过施主天线采用空中耦合的方式接收基站发射的下行信号，然后经过直放机进行放大，再通过功分器，最后由重发天线将放大之后的下行信号对楼内的通信盲区进行覆盖。该种方式投资小见效快，其缺点是信号稳定性较差，容易产生同频干扰，只能覆盖较小面积的区域，不能解决网络信道容量问题。如图１所示。
２．２ 微蜂窝基站
（１）由小功率的蜂窝基站作为室内分布系统的信号源，外部通过有线方式与蜂窝网络的其他基站连接，内部通过室内分布系统进行信号传输；
（２）微蜂窝中继系统室内信号分布系统可采用同轴电缆形式、光纤传输形式及混合形式。
该覆盖系统的优点是微蜂窝基站提供空闲信道，可增加网络信道容量；采用直接从微蜂窝站有线连接的方法，信号纯度高，避免同频干扰和通话阻塞，提高接通率。但是微蜂窝基站投资大、周期长，目前上海的移动通信存在Ｇ网、Ｄ网、Ｃ网等４大网络、两大运营商，在同一地点共同使用微蜂窝系统，需要多个网络运营商协调。
３　未来多层次和多业务无线覆盖
按照目前个人无线通信的应用业务领域可以划分为下面三类：
（１）广域移动语音和数据网络以ＧＳＭ，ＣＤＭＡ２０００移动和ＷＣＤＭＡ第三代移动网络为主；
（２）本地低成本移动语音网络以ＰＨＳ为主的移动市话；
（３）本地高速数据网络以ＷＬＡＮ为主的高速数据接入。
其中除广域移动语音网络外，本地移动网络可以看作是对本地固定语音网络的扩充，本地高速数据网络可以看作是对固定宽带数据网接入方式的扩展。
随着３Ｇ脚步的日益临近，为了适应未来无线业务的需求和有效地保护投资，使用户在建立室内覆盖系统时，新增加的投资效益最大化，用一套室内分布式天线系统同时兼容ＰＨＳ、ＣＤＭＡ、ＧＳＭ、ＷＢＡ、ＷＬＡＮ成为较好的选择。该覆盖系统采用合路技术，通过定制的三频合路，将ＰＨＳ、ＷＬＡＮ、ＷＣＤＭＡ信号源器进行合并，再通过支持相应频宽的分布式天馈系统（ＤＡＳ）进行室内覆盖。如图２、图３所示。
４　一体化室内分布系统的优点
系统性能除了具有微蜂窝基站分布式系统的所有优点外，还有以下几个方面的特点：
通过一体化室内分布系统可以实现ＰＨＳ、ＣＤＭＡ、ＧＳＭ以及ＷＣＤＭＡ等移动通讯系统的各个业务；同时可以实现ＰＨＳ手机和３Ｇ手机互通电话或者拨打公网电话；通过ＷＬＡＮ系统，更可以享受高速的无线冲浪体验。
（１）一体化室内分布系统可以克服传统无线局域网以下缺点：
①布线。无线局域网的接入节点ＡＰ依然要通过传统的以太网线和交换机、集线器或接入控制器ＡＣ进行连接，并且无线接入节点将分布在需要覆盖区域的各个不同的地点，布线麻烦；
②ＡＰ的覆盖范围。国家标准要求ＷＬＡＮ设备的最大发射功率不得大于２０ｄＢｍ，目前商用的ＡＰ发射功率一般为１３～１８ｄＢｍ，接收灵敏度为－８２ｄＢｍ。为了解决建筑物内特别是结构复杂的建筑物内ＡＰ覆盖范围小的问题，必须增加ＡＰ的布设密度，从而导致网络施工量大、设备数量多、网络建设成本高；
③以太网信号传输距离。ＷＬＡＮ中的ＡＰ设备通常采用五类线或超五类线和交换机、集线器或接入控制器ＡＣ相连。连接线长度必须小于９０ｍ才能有效地避免时延和信号衰减引起的网络运行不稳定的问题。因此在建筑物内特别是结构复杂的建筑物内，当连接线超过９０ｍ时必须采用交换机或光传输设备来增加以太网信号的传输距离，这使得附加设备数量多，网络施工量大，建设成本高；
④频率规划和同频干扰。根据８０２．１１ｂ标准，ＷＬＡＮ的１１个信道中只有３个信道是不相互重叠的。为了避免同频干扰，在同一区域内只有３个信道可以同时使用。由于室内布局不规则，导致了频率规划不是平面的，而是立体的，这就大大减少了避免同频干扰的可能性，影响网络稳定运行；
⑤移动切换。在建筑物内由于ＡＰ布设密度大，单个ＡＰ的覆盖距离只有１５～２０ｍ。用户在移动过程中会不断地从一个ＡＰ的覆盖区域移动到另一个ＡＰ的覆盖区域，导致相关联ＡＰ的切换。这一切换过程包括实时检测当前关联的ＡＰ的信号强度，当信号强度不足以满足连接要求时中断当前连接，稳定的连接难以做到；
⑥维护。在建筑物内布设的ＷＬＡＮ设备基本都安放于天花板夹层或阁楼内，这些地点环境比较恶劣，灰尘、潮湿、鼠害都会增大ＡＰ、交换机、以太网光收发器等有源设备的故障率。大量使用ＡＰ和辅助网络设备会使网络维护异常困难；
（２）与单频微蜂窝室内分布系统比较也有很大的优势，这里就不再赘述。
从建筑物土建、安装、管理的角度的优点：
①ＰＨＳ、ＧＳＭ、ＣＤＭＡ、ＷＬＡＮ可以使用一个机房，减少了土建投资成本。由于使用一个机房，从建筑的配电角度，采用一体化分布式系统，原来要分别给每个机房配电，变为集中供电，节省配电成本。同样的也节省了空调的成本；
②采用一体化分布系统，可以节省建筑物内的弱电井道空间。对于新建建筑，节省弱电井道预留空间；对于改建建筑，减少了增加通讯覆盖系统的设计和施工的成本。采用一体化分布系统，从井道至各个天线，就不需要对每个系统单独敷设管线，减少了施工难度、施工成本；同样也减少了管线的投资；
③初期设备投资使用一套设备，安装方便；
④节约运营成本，节省管理人员；
⑤在不增加硬件投资的情况下，运营商可以通过一体化的室内分布系统，为用户提供更多的增值服务。有利于投资不菲的室内覆盖系统平滑的过渡到３Ｇ。
５　一体化分布系统面临的问题
（１）一体化分布系统不仅仅是单个简单覆盖系统的总和问题，需要综合考虑异种系统共存时的互干扰抑制、等效的覆盖范围、均衡的话务容量规划。
（２）需要众多运营商之间就投资、维护、利益分配等问题相协调。
６　结束语
随着通信的发展和社会的进步，基站建设与设站资源、景观、环境等方面的矛盾日益突出。３Ｇ脚步的日益临近，为了有效地保护投资，考虑与未来３Ｇ系统的兼容，我们认为一体化的移动通信室内覆盖系统将是室内移动通信覆盖系统的首选。该系统可以节约设站资源和社会成本，推动通信技术进步。＆
参考文献
１　建筑物内移动通信中继系统工程设计研究．课题研究报告．项目课题组．２００３，５
２　建筑物内移动通信中继系统工程设计研究．课题评审报告．项目课题组．２００３５
３ 董爱平．魏毅．中兴通讯三网合一室内覆盖综合解决方案．《通信世界网》　２００４，８