GSM信号覆盖优化策略

在网络优化工程中，室内分布系统的建设解决了室内覆盖问题。将基站的信号通过有线方式直接引入室内的每个区域，再通过小型天线将基站信号发送出去，从而达到消除室内覆盖盲区，抑制干扰，为室内的移动通信用户提供稳定、可靠的信号，使用户在室内也能受到高质量的个人通信服务。在本文中，笔者将以石家庄市某小区为例，介绍网络优化工程中室内分布系统技术及应用方法。
通过对小区进行测试，笔者发现目前小区GSM信号覆盖的主要问题包括以下几点：1）存在局部底层盲区，由于该小区内建筑多用钢筋混凝土材料，小区内楼层高度和结构相似，楼宇间距小，在小区内产生较多的阴影区，造成GSM信号衰减特别严重。2）虽然小区内部分区域绝对信号电平尚可，但是有些区域信号起伏较快，无线环境差，载频较多，使小区内用户的GPRS业务无法正常使用。3）在走梯内，信号在低层处尚可，在高层则出现频繁切换，手机接收信号过低。在电梯内，由于电梯箱体对信号的屏蔽作用和电梯井道内信号的多径作用比较明显，信号强度以及话音质量不理想，基本上中到高层的电梯内为通信盲区。4）此小区为高档的住宅小区，业主对环境的要求较高，不能采用传统的架设天线方式覆盖，所以决定采用装饰美化天线进行信号的覆盖。
在GSM信号覆盖优化方案设计方面，首先应结合小区面积、小区通信管井布局、覆盖的范围及电波的传播模型选择天线的位置，对小区内要做到无缝隙覆盖（全覆盖）。同时还要考虑一些特殊的要求，例如室外环境和谐美观、一些区域的施工要求比较高、采用与环境相配合的装饰天线、满足环保要求等。另外，要充分考虑工程造价问题，合理使用设备。
为更好地降低系统上行噪声，笔者认为应采用有源天馈系统。在基站底噪声增加值（ROT）要求不变的情况下，有源设备的使用数量越多，每个有源设备的NIM值要求越高，即每个有源设备容许的上行噪声增加值越小。根据GSM规范的要求，只要满足有源天馈系统的上行噪声到达基站端后的总量比基站热噪声的值（即NIM）低10dB即可。在这种情况下，基站底噪声抬高（即ROT）约为0.4dB。有源天馈系统的噪声引入对基站灵敏度的影响可以忽略不记。经计算，整个有源天馈系统引入基站的噪声为-129.5dBm，基站的底噪声抬高量为0.4dB，天馈系统的上行噪声的增加给统计指标带来的影响很小。
在覆盖效果方面，笔者认为可以直接将天线分布在小区的各点。由分布的天线发出的信号传播方式与原来全向天线覆盖方式时不同，原来的Hata模型不再起作用，取而代之的是简单的自由空间传播模型配合经验模型。这样就使得天线输出信号到达覆盖最远端比原室内信号强，加之微蜂窝的优级设置，可以满足该区域内占用小区分布信号。小区分布信号在覆盖边缘室外最强处能够实现覆盖，在整个覆盖区内都能满足覆盖要求。
在信号外泄方面，笔者认为，小区分布系统应防止小区分布信号外泄致使小区外用户占用小区分布信道，造成小区分布信号拥塞，或由于覆盖距离增大，导致小区外用户上线困难和产生掉话现象。所以在满足小区业主通话需求的基础上，应尽量降低分布系统天线的输出功率，实现小区内信号与小区外信号的正常切换，并且切换区域在小区边缘一侧。
本着这样的思路，施工人员根据电磁波的传播模型，综合考虑天线的数量、位置和输出功率以及所覆盖的范围，保证了信号的均匀分布；结合楼层的结构情况、功用、装潢，合理布置了天馈线系统；结合小区面积、小区通信管井布局、覆盖的范围及电波的传播模型，选择了合理的天线位置。另外，为了将信号均匀地分布到覆盖区，施工人员还采用了耦合器和功分器相结合的方式对信号进行分配。在需要的地方安放无线信号干线功放进行信号的放大，补偿信号在线路上的损失。原来的信号弱区经过覆盖工程的优化，做到了无缝隙覆盖（全覆盖），并且信号不会出现外泄，为小区的住户提供良好的移动通信环境。