多種無線通信技術共室內分布系統探析

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多種無線通信技術共室內分布系統探析

摘要:室內覆蓋是通信網絡覆蓋的重要組成部分,有吸收話務量、提高運營商品牌形象、增大用戶粘度等作用。筆者從室內分布系統及其重要作用分析入手,闡述了無線通信技術在室內分布系統中的應用,在此基礎上提出解決多種無線通信技術室內分布系統應用中的干擾途徑。期望能對室內分布系統整體性能的提升有所幫助。

關鍵詞:無線通信技術;室內分布系統;信號覆蓋

1室內分布系統及其重要作用

1.1室內分布系統

室內分布系統實質上是一種能有效確保建筑內部擁有理想信號覆蓋的方案,借助室內天線分布系統,將室外移動基站的信號均勻分布于建筑內的任意區域。通過該系統,能使建筑內部的通話質量獲得顯著提升,可有效解決室內信號盲區的問題,由此可使接通率隨之提高。不僅如此,隨著該系統的建設,可對室外宏站的話務量進行分擔,無線網絡的服務效果將會進一步提高。在室內對天線進行安裝的過程中,可按照場所的不同,考慮用戶的通信需要,加裝增益天線,能使信號均勻覆蓋到建筑內部的每個角落。常規的室內分布系統由兩部分組成:無線網絡信號源和天饋系統[1]。

1.2重要作用

隨著用戶群體的不斷增多,對移動通信的服務質量提出了越來越高的要求,為保證信號的有效覆蓋,運營商采取了直放站放大信號的做法,雖然擴大了信號的覆蓋范圍,但卻導致系統本身的容量隨之削弱。微蜂窩技術的出現,使人群密集場所的室內通信需求得到了一定程度的滿足,而通信死角的問題并未消除。因此,為有效解決這一問題,必須采用專門的室內分布系統。從功能上看,該系統具有深度覆蓋的能力,這里所指的深度包括建筑物的地下室、地鐵等區域。同時,該系統還能滿足對通信質量要求高的區域服務需求,如大型企業、事業機關單位等。現階段,我國城市人口密集度越來越高,為了緩解城市居民的居住壓力,大量的高層和超高層建筑拔地而起,確保這些建筑中用戶的正常通信顯得尤為重要。相關調查統計數據結果顯示,在所有移動業務中,室內通信的占比已超過60%,并且這一數字仍在持續上升。因此,加大室內分布系統的建設力度,消除建筑內的通信盲區和死角,給用戶提供高質量的服務,已成為運營商的重要任務。

2無線通信技術在室內分布系統中的應用

2.1OFDM技術

OFDM是正交頻分復用技術的簡稱,該技術歸屬于多載波調制的范疇,并且也是多載波傳輸比較常用的一種實現方式。在該技術中調制與解調分別是通過IFFT和FFT予以實現。OFDM技術最為突出的特點是能使信道的帶寬得到最大程度地利用,可將信道分為若干個正交子信道,將信號轉換為數據流,通過調制的方法使這些數據流在子信道上傳輸,借助相關技術可將正交信號在接收端分開,減少子信道之間的干擾。由于子信道的帶寬只是原信道帶寬的一小部分,所以信道均衡更易實現。OFDM技術的應用優勢體現在如下幾個方面:第一,在相對較窄的帶寬下,可發出大量的數據;第二,可對傳輸介質上通信比的變化進行監控;第三,能對信號衰減進行自動檢測;第四,在高層建筑、人口密集區域的適用性較強;第五,信道利用率高。近年來,隨著DSP技術的發展速度不斷加快,加之一些相關技術的逐步完善,使得OFDM技術的優勢隨之顯現,現已成為室內分布系統建設中不可或缺的技術之一。

2.2SDR技術

SDR是軟件無線電的簡稱,這是無線電技術的一個重要應用領域,主要是指借助軟件程序對硬件電路進行操控的無線通信技術,該技術的出現打破了長期以來通信功能憑借硬件實現的發展格局。數字信號處理是該技術的基礎,隨著各種數字信號處理軟件的開發,使軟件無線電通信系統的各方面性能獲得了大幅度提升。在無線通信領域中,SDR技術的應用非常廣泛,最早是在軍事中的應用,隨后逐步發展到民用通信領域,通過軟件無線電技術能使模擬信號的數字化過程無限接近于天線,從而使其技術價值得到了運營商的認可,并在室內分布系統的建設中得到應用[2]。

2.3智慧型天線

智慧型天線是指由一組特定幾何排列形式的天線元件組合而成,可改變無線電波輻射的場型,具有提升載波干擾比和系統容量的功能。智慧型天線的應用優勢體現在如下幾個方面:第一,能有效降低時間延遲與多重路徑衰弱的影響;第二,能顯著增加發射功率;第三,與單一全向性天線相比,智慧型天線的覆蓋范圍更廣;第四,可提升通信品質;第五,能增加頻率使用率及系統容量。智能型天線所具備的這些優勢使其具有解決頻率資源匱乏的能力,該技術在室內分布室系統中的應用能大幅度提升數據的傳輸速率。

3解決多種無線通信技術在室內分布系統應用中的干擾途徑

3.1主要干擾類型

3.1.1互調干擾

互調干擾一般發生在系統之間,具體是指兩個或以上頻率不同的信號輸入電路時,由于頻率不同信號之間產生相互作用,由此形成一個新頻率的信號,這個信號頻率又恰好處于接收機的頻段內,從而對接收機產生干擾。雖然通信系統中絕大部分的無源器件都具有良好的線性度,但是有可能產生互調干擾,隨著干擾的出現,會導致通信系統的各方面性能下降。

3.1.2雜散干擾

這是一種由雜散信號產生的干擾,具體是指系統在工頻外形成寄生信號分量,恰好被另外的系統接收到,進而造成干擾。雖然大部分雜散信號會被濾波器過濾掉,但若雜散信號落到接收器的頻段內,便很難被濾除,由此會對系統造成較強的干擾,進而導致系統接收信號的靈敏度降低,嚴重時可能無法正常連接。

3.2干擾問題的解決措施

在室內分布系統中,為了有效解決多種通信技術共存所產生的干擾問題,可采取如下措施。第一,對頻點進行調整。這是解決干擾問題最為簡單且有效的方法之一,具體做法是選擇不同的頻率,即便系統之間的距離較近,也能將干擾的影響程度降至最低。第二,空間隔離。這種抑制干擾的方法也較為簡單、實用,具體做法是增加兩個系統天線之間的距離,以此來實現系統間所需的耦合損耗,從而達到降低彼此相互干擾的效果。第三,加裝合路器。當室內分布系統應用多種無線通信技術時,可通過加裝合路器的方法解決干擾問題,不同系統的信號進入合路器后,會被合路器的隔離度增加信號的隔離效果,由此可達到抑制干擾的作用。第四,增設濾波器。可在信號接收端增設濾波器,這種方法能使互調干擾問題得到有效解決,通過對帶外噪聲功率的抑制,可使干擾大幅度降低。同時,也可在信號發射端增加濾波器,使雜散干擾得到抑制,從而降低對接收機的干擾[3]。

4結語

室內分布系統中多種無線通信技術共用已成為一種發展趨勢,為了提高室內分布系統的整體性能,在應用多種無線通信技術時,必須解決相互之間的干擾問題。只有這樣,才能使系統始終保持良好的運行狀態,進而為用戶提供高品質的通信服務。

參考文獻

[1]王家顒,童希文,李新.特殊場景下室內分布系統錯層MIMO技術分析[J].數字通信世界,2018(11):121-124.

[2]沈夢魁.無線通信中的室內中繼技術及其關鍵器件研究[D].成都:電子科技大學,2018:45.

[3]李攀,周群峰,陳松.關于移動通信網絡室內分布系統建設的探討[J].數字通信世界,2018(9):105-107.

作者:彭佩雯 單位:中時訊通信建設有限公司

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