——在上海奉贤国家无线电监测站的运用实例
我国室内覆盖现状
随着无线通信的普及，无论在什么地方，人们都希望得到网络信号的完整覆盖。
原先,单一制式的室内覆盖系统如中国移动的GSM900和DCS1800系统，中国联通的GSM、DCS和CDMA系统，中国电信和中国网通的PHS、WLAN系统的覆盖已为人所知。
按集约化建设的思路，迎来了多网合一的室内覆盖系统时代。但时，多网合一室内覆盖系统要解决系统共存时各通信制式的多网信号合并后产生的互调干扰、覆盖范围场强不平衡、信号切换及泄漏等诸多技术问题。美国江森带来了全新的综合无线室内覆盖系统，成功解决了以上问题。
江森在上海奉贤国家无线电监测站的运用实例
上海奉贤国家无线电监测站为两部分组成。一是建筑面积为4800㎡的两层办公楼建筑，二是建筑面积为3762㎡的三层培训中心建筑。其主要的建筑结构为混凝土和砖墙。
江森综合无线室内覆盖系统已经成功运用在上海奉贤国家无线电监测中心—全国第一个首创的共缆无线综合覆盖项目，首次成功合路了中国移动GSM，中国联通GSM、CDMA，中国电信PHS信号。
1 设计思路及方案说明
基站站址
宏蜂窝基站拟定安装在监测站一楼机房，机房面积为43.2平方米，放置了上海移动、上海联通、上海电信的通信设备(包括基站与传输设备)。
信号分布
按照各自覆盖区域最近的线路走线来进行功率分配。为了减少功率在线路上的损耗，并考虑施工难度、节约成本，本方案采用了7/8"主干电缆和1/2"分支电缆。通过具有国际专利的电缆阀将信号合理均匀地分配到所需要覆盖区域。
纵向分配
本方案的覆盖方式为：无源射频综合分布系统结合宏蜂窝基站。设计将基站设备放置在监测站1F的机房，基站设计为一小区。基站信号覆盖奉贤国家短波监测站与培训中心两栋建筑。主干线从监测站引出后，通过垂直与水平的布放电缆将信号分布到整栋建筑，同时主干线通过电缆管道延伸到培训中心，亦通过垂直与水平的布放电缆实现信号的分布。
分布系统主干线全部安装在弱电井道，采用具有国际专利的电缆阀相连接，合理分配功率至各楼层。
考虑到系统功率能够满足各楼层的覆盖，本方案采用一个无源区的设计。
楼层平面分配
根据大楼各楼层的平面结构、面积大小、墙体阻隔，并结合模拟场强测试和电磁环境当前测试，在保证各个区域的信号良好的前提下， 设计奉贤国家短波监测站与培训中心每层各放置的室内全向天线与定向天线的数量，楼层覆盖共需46副全向天线与4副定向天线，各楼层具体分配如前表所示。
各楼层天线输出口功率按照设计要求和具体安装位置而确定，可保证建筑物边缘信号强度在规定范围内。
电梯覆盖
由于本项目中建筑楼层数量少，本设计方案对电梯区域实现重点覆盖后可以保证电梯内各种移动通信业务与数据业务的顺利进行。
天线入口功率控制
上海移动与上海联通的G网宏蜂窝基站每载频的输出功率均为38dBm；上海联通C网宏蜂窝基站每载频的输出功率为36dBm；上海电信PHS小灵通的基站平均输出功率为500mW,最大为4W(36dBm)。将以上基站设备的输出功率进行调整，具体调整如下：
业务类型 射频源 射频源位置 调整后射频功率
上海联通
GSM 900
CDMA800 BTS 位于监测站1F的UPS机房 +28 dBm
上海电信
PHS 1900 BTS 位于监测站1F的UPS机房 +27 dBm
上海移动
GSM 900 BTS 位于监测站1F的UPS机房 +28 dBm
经综合无线系统的合理分配，所有天线口功率输出均在15dBm以内，经过模拟场强测试以及理论计算，均满足设计要求。
系统上行噪声电平分析
本方案未引入干线放大器，不存在噪声源问题。
信号切换及泄漏考虑
本方案考虑了两栋建筑的覆盖信号的泄漏和切换控制。
最主要控制信号切换的是安装在监测站1F的1副全向天线与安装在培训中心1F的1副全向天线、1副定向天线，距离大门10米，根据模拟测试可知，在大门口的室内覆盖信号强度为-72dBm；根据电磁环境当前测试测得室外信号强度为不高于-80dBm，室内与室外信号在大门口可以正常切换。
最有可能泄漏的天线是安装在监测站与培训中心1F的17副全向天线与2副定向天线，采用将天线挪到走道内，靠墙安装、远离门窗的办法来解决泄漏问题，在大门外3米处，测得室内信号强度为-86dBm，不会泄漏。
所以本方案很好的解决了室内信号与室外信号切换以及室内信号的泄漏。
中国联通CDMA800和中国移动GSM900共存运营的解决方案
为了避免CDMA800 Tx对GSM900 Rx的谐波干扰，需要确保CDMA对GSM Rx的干扰是低于接收谐波门限值。
Rx 接收谐波门限值是接收端解调出现错误前可以忍受的最大干扰。 它取决于C/I，而并且非直接与接收灵敏度相联系。因为Rx谐波门限值是由C/I驱动的，所以更重要的参数应该是最小覆盖场强和接收端的调制解调类型（它决定了所需的C/I）。
在这种情况下，GSM和CDMA的C/I, 行业内一般都是13dB. (URS要求12dB)，而且，URS要求-75 dBm 作为最小接收功率。那么，Rx 谐波门限值是-75 – 13 = -88 dBm 。如果我们保守地选择和使用-85 -13 = -98 dBm 作为门限值，它将提供额外的10 dB 的安全边界。最后，-98 dBm 还是在背景噪音水平的范围内。
从CDMA Tx 这边，进入GSM Rx 潜在的的干扰= CDMA Tx 功率 – CDMA标准带外杂散需求–由无线综合接入器提供的隔离= 28 dBm – 56 dB – 19 dB = -47 dBm。
那么, 为满足-98 dBm Rx 谐波门限值的要求，额外的隔离度需要由CDMA BTS/ BDA 双工机增加一个外部滤波器来提供。双工机加滤波器的组合器件所提供的额外隔离度为-98 dBm – (-47) dBm=-51 dB。
因此，在本项目选用了51dB滤波器来满足设计要求。
2 场强模拟测试
本项目中，国家短波监测站平面为长方形，而培训中心为扇形，根据建筑物的具体情况和上海移动、上海联通、上海电信的覆盖要求，我们在室内进行了详细勘察和覆盖区域电磁环境当前测试记录、模拟测试，根据测试结果并结合当前信号状况、室内射频信号的传播特性及设计技术指标要求，确定了天线的型号和安装位置，进而确定电缆阀、耦合器、功分器的型号、馈线的型号、路由及长度，最后形成室内无源分布系统连线方式.
测试仪器
信号源：TRANSMITTER，模拟发射机设定900MHZ、1800MHz、2400MHz
频段，设计天线口输出电平为5dBm左右。
终端设备：R&S FSEA
具体模拟测试结果如下
标准层场强模拟测试
同楼层距点源20米处的路径损耗为：
900MHz频段：72.3dB，假定隔墙为损耗8/12dB，同时天线增益设定为0dBi；
900MHz频段每副天线的天线口输出电平按6dBm计，20米远处的信号场强为-74.3/78.3dBm。
可以达到良好的覆盖效果。
根据不同楼层的面积和需要覆盖的实际情况，考虑衰落储备，确定在不同功能层，根据实际需要，安装不同数量的天线，标准层部分同楼层天线的覆盖半径以GSM900MHz信号为参考可达到15~20米，但考虑到小灵通PHS业务与无线局域网(WLAN)，覆盖半径将在5~10米范围内，同时为实现每个楼层的覆盖，天线的数量必须相对于只完成GSM900MHz信号覆盖而有所增加，在此基础上监测站与培训中心各楼层可达到良好的覆盖效果。
场强预测
根据现场实际测试的数据作为参考，对类似的相关区域进行信号场强预测。
900MHz频段室内覆盖区路径损耗计算(衰减因子模型)：
路径衰耗 PL(d)[dB]= PL(do)[dB]+10nsflog(d/do)+FAF[dB]；
PL(do) 距天线1米处的路径衰减,典型值30dB；
nsf 同层衰减指数，取3.25；
FAF 不同层路径损耗附加值。
标准层场强模拟测试
根据天线设置情况，要求每副天线同层覆盖半径20m，根据设计中的天线输出功率，按6dBm计算：
同楼层距天线20米处的路径衰减
PL(20m)[dB] =30dBm＋10dB×3.25×log20= 72.3dB
吸顶天线增益设定为0dBi,考虑隔墙损耗8/12dB
同楼层距离天线20米处信号场强：
Pr = Pt - pL=6dBm＋0dBi－8/12dB－72.3dB= -74.3/-78.3dBm
从以上计算可以看出能够满足覆盖要求。对于上海联通CDMA800Mhz信号与上海电信PHS小灵通信号、无线局域网(WLAN)信号可以做同样分析。
覆盖范围结论
比较模拟测试结果和场强计算，两者的结果相近，均证明可以满足覆盖的要求。
3 江森综合无线室内覆盖系统安装后的信号测试
测试的地点
﹡办公大楼：办公室、会议室、接待大厅、机房等
﹡培训中心：接待前台、普通客房A、B等
综合无线系统安装后的场强测试
测试频率 边缘点接收功率
中国移动GSM 935MHz －52dBm
945MHz －52dBm
954MHz －52dBm
中国联通GSM 954MHz －41dBm
957MHz －39dBm
960MHz －39dBm
WCDMA 2110MHz －57dBm
2140MHz －67dBm
2170MHz －57dBm
CDMA2000 870MHz －51dBm
875MHz －52dBm
880MHz －47dBm
PHS 1900MHz －52dBm
1908MHz －42dBm
1915MHz －42dBm
WLAN 2400MHz －57dBm
2483.5MHz －57dBm
综合无线系统安装后的互调测试
测量带宽：100Hz
序号 F1 F2 F3 频段组合 互调频率（MHZ） 测试接收端口 互调功率（dBm）
1 G(移动，115,958M) C(283,878.49M) G(移动，5,936M) f1+f2-f3 900.49 联通GSM —100
2 G(联通，115,958M) PHS
(1900—1915M) G(移动，5,936M) f1+f2-f3 1922-1937 WCDM1/2 —103
3 G(移动，5,936M) PHS
(1900—1915M) C(283,878.49M) f1+f2-f3 1957.51-1972.51 WCDM1/2 —100
4 G(移动，5,936M) G(移动，115,958M) 2f1-f2 914 联通GSM —101
G(联通，105,956M) G(联通，115,958M) f1+f2 1914 PHS —100
由此可见，在江森综合无线室内覆盖系统下的奉贤国家无线电监测中心，其信号场强和互调指标测试完全合格。
现在在办公大楼和培训中心里用户可以正常使用手机，通话质量清晰，同时可以真正实现无线上网工作。
总结：
本项目是一次性施工并接入中国移动GSM、中国联通GSM、CDMA和中国电信PHS多个网络信号，避免了重复投资和多次施工等问题。上海奉贤国家无线电监测站综合无线室内覆盖系统的建成和成功运，也开创了国内综合无线室内覆盖的新纪元！
