室内信号覆盖技术及应用研究 第4页
2.2 室内覆盖技术
室内的覆盖系统是针对不断增长的移动用户在建筑物室内的通话需求，而提出和采取的用于改善移动通信网络在建筑物室内的信号覆盖质量的系统解决方案，近几年来，在我国各地的移动通信网络建设发展中室内覆盖解决方案得到了广泛的应用。
实现室内覆盖的方案主要有两种:一种是采用将移动通信网络射频信号从室外直接向室内进行辐射的覆盖方式，称为室外射频辐射型室内覆盖系统解决方案；另一种是建设室内分布系统，即在建筑物室内建立信号传输与分布式天线系统（DAS），将移动通信网络信号引接到建筑物室内分布网络，从而实现移动通信网络信号在建筑物室内覆盖方式，称为室内分布系统室内覆盖解决方案。
在移动通信网络的室内覆盖建设初期，主要采用室外辐射型室内覆盖系统解决方案实现室内信号覆盖(也可以称为第一代室内覆盖系统)，这种解决方案主要采用直放站为信号源接入方式；同时为了改善基站接收性能，可以采用塔顶（低噪放）放大器进行上行信号的接收；直放站和塔顶放大器作为第一代室内覆盖系统，在移动通信网络的室内覆盖建设初期发挥了积极的作用。
随着移动通信用户的飞速增加，移动用户在室内的通信要求越来越高，提高移动通信网络在建筑物内的信号覆盖质量问题越来越突出。由于现代都市中建筑物的影响，使不同基站的信号通过直射、折射、散射、绕射等方式进入室内。因而使得室内信号不稳定，同频、邻频干扰严重，导致手机终端在建筑物内未通话时，小区频繁重选。采用这种覆盖方式，解决城市建筑物密集区的室内覆盖问题，效果很不理想。同时，此种方式难以解决纵深较大的商场、娱乐中心以及大型场馆的室内覆盖问题。
在移动通信网络的室内覆盖建设后期，为了改善移动通信网络在室内的通信效果，针对城市建筑物密集区以及纵深较大的商场、娱乐中心以及大型场馆，主要采用建设室内分布系统的室内覆盖解决方案来解决室内的信号覆盖问题。室内分布系统室内覆盖解决方案（可称为第二代室内覆盖系统）能够比较有效地实现建筑物、楼宇尤其是大型场馆内有很好的信号覆盖。
室内覆盖系统的应用，可以在不增加额外的频率资源需求的情况下，大大改善网络信号在建筑物室内的信号覆盖。采用室内覆盖系统解决建筑物室内的信号覆盖，能够显著提高网络资源利用效率，强化天线接入应用，优化有线和无线通信资源，降低无线电辐射、改善电磁环境，减少室外基站数量、改善城市景观、降低网络建设成本。
室内覆盖系统主要应用以下场所：
(1)无线移动通信网络在建筑物室内的信号盲区(包括:新建大型建筑、停车场等地下区域、办公楼、宾馆、公寓、医院等)，解决网络信号在这些建筑物室内的覆盖问题，改善网络通信质量。
(2)话务量高的大型室内场所（包括：车站、机场、商场、体育馆、购物中心等），解决此类场所的用户容量及网络信号在室内的覆盖。
(3)容易发生网络频繁切换的场所（包括：高层建筑的顶部以及能够收到功率近似相等的多个基站信号的室内场所），提供一个强于上述信号电平且稳定的网络信号，避免移动通信网络用户终端发生网络频繁切换的现象。
综上所述，室内覆盖系统适合于差异性较大、需求种类多，电磁环境复杂、对无线网络的室内覆盖信号强度要求严格的应用环境，它要求室内覆盖系统必须满足室内场所的接通率指标要求以及保障用户在室内与室外之间移动时有良好的通信无间断切换，保障用户的通信质量。
室内分布系统是采用射频信号室内传输与分布等技术（即国外所称的IBW）与工程手段，实现移动通信网络信号在建筑物室内覆盖的解决方案，如图下图所示：
图2-1室内分布系统的组成
室内分布系统的组成主要包括：信号源、室内天线、各种传输馈线、信号转换和分路及放大等一系列设备。
（1）信号源是指基站发射的射频信号（包括在室内设置基站或采用直放站引入基站信号）。
（2）室内天线是实现无线射频信号的辐射收发，通过室内天线实现信号源与移动通信用户终端之间的射频信号连接。
（3）各种传输馈2线实现信号在建筑物室内的分布传输。
（4）信号变换及分路器实现信号源到建筑物室内不同的覆盖区域的信号源分路几其传输信号和接口的变换处理。
（5）信号转换及放大器实现信号源到建筑物室内不同的覆盖区域的信号传输时的信号传输接口及信号变换和放大，以便使信号经过分路传输到达室内天线时能够满足无线覆盖的功率要求。
除信号源、室内天线以外，其余部分也可以统称为室内信号分布或传输系统。即室内分布系统由信号源、室内天线及室内信号分布或传输系统这三部分组成。
室内分布系统的信号源主要是指移动通信网络信号，是室内分布系统的应用基础。室内分布系统通过接入信号源，实现移动通信网络信号在建筑物室内的覆盖。
室内分布系统对于信号源的引接，具有不同的实现方式，主要包括：各种直放站（无线直放站光纤直放站等）、大功率耦合器、微蜂窝、微微蜂窝、宏基站、射频拉远RRU方式等。
1．无线直放站引接信号源
通过直放站的施主天线接收基站信号或利用耦合器直接从基站提取信号，然后经过直放站设备对信号放大作为室内分布系统的信号源，（如图2-2所示）。此种方式要求该基站能够提供所需容量以及直放站对该基站的干扰等影响较小。
2．光线直放站引接信号源
光纤直放站是能过大功率耦合器从附近的基站提取信号或采用施主天线接收基站信号，通过直放站设备对信号放大，然后经过光电转换由光纤传送到远端欲覆盖区域，再还原为射频信号并经过放大后作为远端室内分布系统的信号源。业内有一种“光放”的提法，指的就是光纤直放站。这种方式要求该基站有够提供所需容量以及对该基站的干扰等影响较小。
3．大功率耦合器引接信号源
累似于光纤直放站引接信号源方式，通过大功率耦合器从附近的基站提取信号，然后经过电缆传送作为室内分布系统的信号源。此种方式要求通过大功率耦合基站的信号作为信号源，同时要求该基站能够提供所需容量，以及能够通过电缆将耦合到的信号传送到室内覆盖系统。另外，室内分布系统对该基站干扰等影响较小。
4．基站引接信号源
通过添加基站（包括：微蜂窝、微微蜂窝、宏基站），将添加基站直接与移动通信网络的BSC连接，然后通过电缆传送作为室内分布系统的信号源。
5．基站加直放站引接信号源
通过添加基站（包括：微蜂窝、微微蜂窝、宏基站），将添加基站直接与移动通信网络的BSC连接，然后通过光纤或电缆连接到直放站，通过直放站设备对信号放大作为室内分布系统的信号源。此种方式要求直放站对该基站和附近其它基站的干扰等影响较小。
对于信号源的选择，一方面要考虑引接的基站是否能够提供目标覆盖区域的容量需求，另一方面也要考虑安装环境、功率需求以及传输条件的影响。一般情况下，在满足条件的基础上，应选用成本低、安装简单、引接方便的信号源作为室内分布系统的信号源，从而争取降低系统整体成本。
利用直放站作信号源，一方面解决了较远距离获取信号源的问题，同时与增加基站的方式相比能够少系统的成本。在室外基站的通信容量富裕量能够满足室内覆盖要求的情况下，室内分布区域与室外基站的距离相对较远，不易直接取得其信号时，可采用各种不同的直放站作为信号源引接；在室外基站的通信容量富裕量不能够满足室内覆盖要求的情况下，室内分布区域与室外基站的距离又较远，信号引接传输的损耗较大，这时可采用添加基站作为信号源引接。
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