本文摘要：摘要：為了突破話務(wù)量的限制，并讓網(wǎng)絡(luò)可以有更高的水準(zhǔn)，一般都會(huì)采用LTE，它的全稱是長(zhǎng)期演進(jìn)技術(shù)。它可以讓傳輸變得更快，這可以使通信受到很大的增益，從而變得更為優(yōu)質(zhì)。通常，室內(nèi)都會(huì)有對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)，這可以讓技術(shù)能發(fā)揮功能，但是如何去構(gòu)建則是一個(gè)難
摘要：為了突破話務(wù)量的限制，并讓網(wǎng)絡(luò)可以有更高的水準(zhǔn)，一般都會(huì)采用LTE，它的全稱是長(zhǎng)期演進(jìn)技術(shù)。它可以讓傳輸變得更快，這可以使通信受到很大的增益，從而變得更為優(yōu)質(zhì)。通常，室內(nèi)都會(huì)有對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)，這可以讓技術(shù)能發(fā)揮功能，但是如何去構(gòu)建則是一個(gè)難點(diǎn)。應(yīng)當(dāng)先明確結(jié)構(gòu)，以及要用到的測(cè)量方法，這樣就有了一個(gè)大致的框架。完成后，還要優(yōu)化，從而達(dá)到更好地效果。如果做的好，那么就能用很少的天線就可以實(shí)現(xiàn)全方位的覆蓋，也能減少死角的產(chǎn)生。
關(guān)鍵詞：LTE室內(nèi)分布系統(tǒng);天線;信號(hào)
前言：LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)較好地彌補(bǔ)了2/3G網(wǎng)絡(luò)的缺陷，提升了用戶的體驗(yàn)感，體現(xiàn)出低時(shí)延、高速率、便捷性的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)。為了確保室內(nèi)通信的正常進(jìn)行，要對(duì)LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，并確定LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)深度覆蓋方案，通過光纖和光纜實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳輸，解決信源安裝空間不足及路由復(fù)雜的問題，以支持多個(gè)網(wǎng)絡(luò)的接入，減少無源器件之間的相互干擾和影響。
1.LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)天線測(cè)量方法分析
1.1遠(yuǎn)場(chǎng)測(cè)量
它主要是用來測(cè)試增益、前后比和半功率波束寬度。一般都是以距離作為區(qū)別，并將其分成遠(yuǎn)場(chǎng)和近場(chǎng)，它們本身也有著許多不同點(diǎn)。前者是一種間接的方式，要先獲得相位和幅度，再配合算法來得到別的數(shù)據(jù)。這是有缺陷的，因?yàn)椴⒉皇侵苯拥�，所以受干擾是較大的，其中大多是由多徑衰落提供的，這會(huì)使精度有明顯的下降。一般的應(yīng)對(duì)方式，就是反復(fù)進(jìn)行這個(gè)過程，并通過運(yùn)算來得到一個(gè)數(shù)值。但其是比較難被信任的，所以現(xiàn)在都是以遠(yuǎn)場(chǎng)作為主要的方法，其中幾乎沒有缺陷。該法是直接進(jìn)行測(cè)量，它好的方面是干擾可以被忽略的，也不用進(jìn)行運(yùn)算，而且數(shù)據(jù)本身的價(jià)值也更好，這對(duì)于設(shè)計(jì)有較大的好處。
1.2增益測(cè)量
該方法首先要有的條件是被測(cè)天線和源天線的極化方法是一致的，二者的測(cè)量距離也必須大于10λ，如果不滿足任何一點(diǎn)，都是不能使用。在進(jìn)行前，要先將對(duì)它們進(jìn)行調(diào)整，從而得到最穩(wěn)定的天平，但是要注意一測(cè)一調(diào)，不可以一直用�？梢詫⑻炀�安置于均勻場(chǎng)強(qiáng)區(qū)，通過場(chǎng)強(qiáng)探頭預(yù)測(cè)天線有效體積，如果電場(chǎng)峰值大于1.5dB，就表明這個(gè)場(chǎng)是不符的。要想使數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確，就必須讓儀器有比較大的動(dòng)態(tài)范圍，這樣不僅能靈活，也能擴(kuò)大所得到的廣度。這可以使數(shù)據(jù)變得更加可靠，覆蓋時(shí)也能運(yùn)用，從而使其合理性變得更高。
1.3方向圖測(cè)量
主要是指測(cè)量全向天線的不圓度、半功率波瓣寬度和前后比。要先完成要用到的裝置的架設(shè)，其主體是由天線和測(cè)試轉(zhuǎn)臺(tái)連接而成，總體來看是比較簡(jiǎn)易的。所要做的是通過調(diào)整天線的角度來得到不同電平。在得到后就可以計(jì)算出參數(shù)，這屬于一種間接的方法，也是獲得波瓣寬度的一個(gè)比較好的途徑，其精度也是比較可觀的。
1.4駐波比測(cè)量
進(jìn)行LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)的校準(zhǔn)，將測(cè)量系統(tǒng)與被測(cè)天線相連接，在帶寬范圍內(nèi)測(cè)量駐波比。其首要條件就是處在無影響的地方，這是一定要做到的，否則將得不到精確的結(jié)果。通常來講，在自由的空間中是可以的，因?yàn)橛绊懼饕腔夭�，只要足夠開闊，就不用擔(dān)心。當(dāng)然，也可以構(gòu)建專門的暗室來進(jìn)行這項(xiàng)測(cè)試，它要滿足不存在反射，人員與儀器也要始終保持在一個(gè)合適的間距。在進(jìn)行前，要驗(yàn)證場(chǎng)地，讓天線向不同的方向均位移半個(gè)波長(zhǎng)，如果在這期間，駐波比的變化沒有超過0.1，就證明其是可以使用的。
1.5互調(diào)測(cè)量
選取對(duì)應(yīng)頻段的無源互調(diào)測(cè)試設(shè)備，采用反射式掃頻測(cè)試方法，設(shè)置工作頻率，使三階互調(diào)產(chǎn)物落入工作頻帶內(nèi);并調(diào)整輸出功率，進(jìn)行系統(tǒng)校準(zhǔn)之后，讀取互調(diào)電平值。要注意的是，在進(jìn)行互調(diào)測(cè)量之前，不能將無回波吸收體放于天線感應(yīng)近場(chǎng)內(nèi)，避免吸收體內(nèi)感應(yīng)回波的互調(diào)現(xiàn)象，并確保吸收體之間相同極化間隙不產(chǎn)生泄露。同時(shí)，要使測(cè)試電纜的剩余互調(diào)小于-117dBm，兩端口電壓駐波比小于1.2。
1.6功率容限測(cè)量
要先將被測(cè)天線和信號(hào)源相連，從而得到穩(wěn)定且連續(xù)的信號(hào)，結(jié)果也不會(huì)受此影響。完成后，向天線放松連續(xù)波，而且要處在固定的頻段，依據(jù)測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)，保持1h，從中得到相應(yīng)的示數(shù)。在這個(gè)過程中，天線不可以被破壞，否則將要重新進(jìn)行，而且駐波比要一直保持在一個(gè)比較穩(wěn)定的數(shù)值，也要符合當(dāng)下所使用的標(biāo)準(zhǔn)。這樣就可以得到一個(gè)比較準(zhǔn)確的頻段，使用對(duì)應(yīng)的算法就可以計(jì)算出需要的參數(shù)。這是間接得到的結(jié)果，所以可能會(huì)有誤差，應(yīng)當(dāng)多次進(jìn)行，并求出平均值，這樣得到的才是最精確的，在應(yīng)用到規(guī)劃中后可以有最好的效果。
2.LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)信號(hào)覆蓋預(yù)測(cè)及網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃分析
2.1構(gòu)建場(chǎng)景模型
一般都會(huì)使用WinProp無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃軟件，創(chuàng)建對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)庫，并以文件的格式進(jìn)行保存，這樣更加方便運(yùn)用和管理。采用3D標(biāo)準(zhǔn)射線跟蹤模型算法、主要路徑模型算法、多墻體模型算法，計(jì)算和描述室內(nèi)環(huán)境模型，獲悉實(shí)際通信設(shè)備發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的傳輸情況。對(duì)于處在800MHz的下的不對(duì)稱雙錐全向吸頂天線，可以采用ProMan軟件模擬天線在室內(nèi)環(huán)境模型中傳播的路徑，選取優(yōu)勢(shì)路徑模型計(jì)算和選擇傳播路徑，體現(xiàn)出良好的計(jì)算精度。在2.7GHz工作條件下的直接饋電單錐全向吸頂天線，通過分析可以得出，直接饋電單錐全向吸頂天線的水平向下輻射角度區(qū)域不圓度較差，在高頻段工作狀態(tài)下會(huì)對(duì)天線輻射范圍和強(qiáng)度產(chǎn)生影響。在2.7GHz工作條件下的不對(duì)稱雙錐全向吸頂天線。這種天線從水平方向向下輻射區(qū)域的不圓度較好，能量輻射更加均勻，有效提高LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)的發(fā)射天線信號(hào)覆蓋范圍和平均強(qiáng)度。
2.2LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃
利用WinProp軟件組件中的OptMan，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的優(yōu)化，并選出最佳的網(wǎng)絡(luò)，做好對(duì)其的配置，從而確定應(yīng)當(dāng)使用什么發(fā)射器來實(shí)現(xiàn)對(duì)其的更高水準(zhǔn)的連接。裝配也同樣是要注意的，因?yàn)闆Q定了系統(tǒng)的延展性，這對(duì)于當(dāng)下的建筑是很有幫助的，可以達(dá)到互聯(lián)，從而讓通信變得更為優(yōu)秀。在初步確定后，要將其錄入到ProMan中，這樣容易進(jìn)行二次設(shè)計(jì)，也方便將其利用，是比較靈活的�？紤]到不對(duì)稱雙錐全向吸頂天線具有更高的強(qiáng)度、更加均勻的功率分布，因而選取不對(duì)稱雙錐全向吸頂天線進(jìn)行分析，采用優(yōu)勢(shì)路徑模型算法進(jìn)行仿真計(jì)算，得出計(jì)算結(jié)果。獲得對(duì)應(yīng)的結(jié)果。
不論用多少天線，信號(hào)強(qiáng)度都必須要在70dBm以上，只有這樣才能被檢測(cè)到。只有做到這一點(diǎn)，信號(hào)才是符合要求的，讓通信有比較好的質(zhì)量，不會(huì)因?yàn)槠鋸?qiáng)度過低而無法進(jìn)行。這也可以令網(wǎng)絡(luò)能有好的效果，但是考慮到，天線應(yīng)當(dāng)控制總數(shù)，越少越好，只要確定覆蓋的足夠全面就可以。在這之中，不可以有尚未達(dá)到或是強(qiáng)度不夠的地方，這是不合規(guī)的�？梢詢�(yōu)化現(xiàn)有的模型，使其更加適合規(guī)劃的進(jìn)行，由7個(gè)發(fā)射天線覆蓋全部區(qū)域，余下的3個(gè)發(fā)射天線自動(dòng)關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化。這樣就可以達(dá)到用最少的發(fā)射器，讓整個(gè)區(qū)域都可以受到比較良好的功率，而且是與標(biāo)準(zhǔn)沒有任何差異的。
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結(jié)語：綜上所述，基于當(dāng)前高層建筑日趨增多，導(dǎo)致基站天線無法完全覆蓋或出現(xiàn)信道阻塞的現(xiàn)象，需要對(duì)LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)升級(jí)和優(yōu)化。全面分析LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)天線的測(cè)量方法，并采用無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃工具WinProp進(jìn)行室內(nèi)環(huán)境下電波傳播環(huán)境的預(yù)測(cè)仿真，構(gòu)建模型并選取不對(duì)稱雙錐全向吸頂天線，進(jìn)行LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化，使天線數(shù)量由10減至7，并保證接收到最低標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)強(qiáng)度。未來的LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)天線必然日益增多，并要能夠在各個(gè)小區(qū)的覆蓋實(shí)現(xiàn)隨意切換，使LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)達(dá)到最優(yōu)的無線覆蓋效果。
參考文獻(xiàn)：
[1]陳昊，李淵.探討LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)天線及信號(hào)覆蓋[J].農(nóng)家參謀，2020，4(11)，160-161.
[2]陳沛豪.LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D].廣州:華南理工大學(xué),2018
作者：鄧瑋
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