CN101442753A - 一种对高层楼宇进行深度覆盖的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种对高层楼宇进行深度覆盖的方法，其特征在于包括以下步骤：A)采用若干个定向天线通过馈线与主机连接，进行信号的控制与转换；B)将每个定向天线均安装于室外，定向天线的主波瓣与所覆盖楼宇的楼层层面平行；C)每相邻两个定向天线的覆盖区域在连接处重叠。所述定向天线为平板式定向天线，平板式定向天线的发射面与所覆盖楼宇的楼层层面垂直。定向天线与所覆盖楼宇之间的水平距离不大于70米，每个定向天线覆盖五个以下楼层。本发明具有适用于各种场景、能对高层楼宇进行深度覆盖的有益效果。

Description

一种对高层楼宇进行深度覆盖的方法

技术领域

本发明涉及无线通讯技术领域，特别涉及一种对高层楼宇进行深度覆盖的方法。

背景技术

在经济高速发展，城市化进程日益加快的背景下，高层建筑日益密集、高度日益增长，大量高端用户集中于高层建筑，高层信号覆盖需求旺盛。而在无线通信系统中，高层楼宇的覆盖一直缺乏有效的解决方案。其原因主要表现在高层无线信号强且杂乱，无明显主导频，导致切换频繁，频点干扰大，通话质量差。

3G网络由于信号衰减大，对高层楼宇的信号覆盖质量要求也就更高，所以提高高层楼宇的信号覆盖质量变的尤为重要。

目前，解决高层楼宇无线信号覆盖的方法主要有两种，一种方法是采用室内分布系统，即将天线放置在室内进行无线覆盖。室内分布系统通过设置独立的信源或者耦合室外基站的信号作为信源，采用直放站、干放站等有源设备与馈线、耦合器、功分器等无源设备进行结合，对信号进行放大和传输，并将室内天线放置到室内楼层的公共区域，对整个楼宇包括建筑物的高层区域进行信号覆盖。

另一种方法是利用室外高增益定向天线从上或者从下对高层进行无线覆盖。申请号为“200610035337.1”的中国专利申请文件中公开了一种对高层楼宇室内覆盖的方法及上层站，该方法即采用室外高增益定向天线对高层楼宇进行覆盖。该方法所述的系统包括以下部分：定向天线通过馈线与一主机连接，定向天线置于室外，且定向天线的发射面上仰。所述方法包括：提供一定向天线，定向天线通过馈线与一主机连接，进行信号的转换与控制，将定向天线安装于室外，并上倾一定的角度，使定向天线发射面上仰，从而使定向天线主波瓣直接对高层楼宇的高层区域进行信号覆盖。

现有的室内分布系统在解决高层信号覆盖问题中，存在如下缺陷：

1)适用范围存在局限性：

室内分布系统一般适用于写字楼和宾馆等有较大公共区域类型的楼宇，而不适用于住宅型楼宇。

2)覆盖范围具有局限性：

室内分布系统中天线的覆盖范围较小，且考虑建筑物结构的因素，室内分布系统只能解决室内部分区域的信号覆盖，无法使建筑物达到深度覆盖。

现有的室外高增益定向天线覆盖技术在解决高层信号覆盖问题存在如下缺陷：

1)无线信号强度随建筑物高度变化衰减明显

室外天线从上往下或从下往上对楼宇高层进行覆盖，覆盖天线会设置一定的上仰或者下俯角度，天线的发射波束和楼宇的楼板之间存在一定的入射角度。入射角及层与层之间层面材料、厚度会产生较大的信号穿耗，该损耗值2G(900M)在15-20dB/层，3G在25-30dB/层。因此信号强度随建筑物高度变化衰减明显。

2)无线信号强度随建筑物宽度变化衰减明显

室外定向天线从上往下或从下往上对楼宇高层进行覆盖，定向天线会设置一定的上仰或者下俯角度，非主波瓣直射导致信号只能对靠近窗口区域进行主覆盖，而覆盖的纵截面在各房间隔板的阻挡下呈梯形分布，因此信号强度随建筑物宽度变化衰减明显。

以上两点说明该方法无法对建筑高层进行深度覆盖。

3)该方法一般采用高增益定向天线，外泄信号较难控制，覆盖距离及范围存在一定不可控性，对网络会产生一定的负面影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种能对高层楼宇进行深度覆盖的方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种对高层楼宇进行深度覆盖的方法，其特征在于包括以下步骤：

A)、采用若干个定向天线通过馈线与主机连接，进行信号的控制与转换；

B)、将每个定向天线均安装于室外，定向天线的主波瓣与所覆盖楼宇的楼层层面平行；

C)、每相邻两个定向天线的覆盖区域在连接处重叠。

所述定向天线为平板式定向天线，平板式定向天线的发射面与所覆盖楼宇的楼层层面垂直。

定向天线与所覆盖楼宇之间的水平距离不大于70米，每个定向天线覆盖五个以下楼层。

本发明采用多个平板式定向天线通过馈线连接主机后，置于楼宇外对高层楼宇进行覆盖。每个定向天线的发射面均与楼层层面垂直，这样定向天线的主波瓣与楼层层面之间的夹角为0，楼层层面对信号的损耗最小；每相邻两个定向天线的覆盖区域在连接处重叠，这样便实现了对高层楼宇的深度覆盖。

如图3所示，定向天线的垂直波瓣角为a，定向天线与楼宇之间的水平距离为L，楼宇单楼层的高度为H1，楼宇的高层区域高度为H2，定向天线对楼宇的覆盖高度为H3＝2*L*tan(a\2)，定向天线对楼宇的覆盖层数为N＝H3\H1，对楼宇的高层区域进行覆盖需要的定向天线数为n＝H2\N。考虑到天线的传播特性，优选于L在70米以内的场景，并且为了保证定向天线主波瓣能够水平覆盖楼宇的每个楼层，一般单个定向天线对楼宇的覆盖层数取N＝5。

如图5所示，定向天线的信号能够穿透其所覆盖楼层的客厅、餐厅，覆盖厨房；如图4所示，向天线的信号能够穿透楼宇的第九楼层、第十楼层、第十一楼层、第十二楼层、第十三楼层，可见定向天线能够对楼宇高层区域进行深度覆盖。

综上所述，本发明具有适用于各种场景、能对高层楼宇进行深度覆盖的有益效果。

附图说明

图1为定向天线主波瓣与楼层层面位置示意图

图2为定向天线与主机连接结构示意图

图3为单个定向天线对楼宇覆盖示意图

图4为单个定向天线对楼宇覆盖侧视图

图5为单个定向天线对楼宇覆盖俯视图

图6为两个定向天线对楼宇覆盖示意图

具体实施方式

实施例1：

如图1、图2、图3、图4、图5、图6所示，选取两个功率为100W，频率范围：2400～2483MHz，带宽：83MHz，增益：24dBi，波瓣宽度：E面14°H面10°的平板式定向天线，第一定向天线1和第二定向天线2分别通过馈线3及器件4与主机5连接，以对发射和接收的信号进行转换和控制。定向天线的垂直波瓣角a为10°，定向天线与楼宇8之间的水平距离L为37米，楼宇8单楼层的高度H1为2.5米，楼宇8的高层区域高度H2为26米，由此可得定向天线1对楼宇8的可覆盖高度H3＝2×L×tan(a\2)＝13米，单个定向天线对楼宇8的可覆盖楼层数N＝H3\H1＝5.2。考虑到第一定向天线1与第二定向天线2的覆盖区域在连接处需要重叠，所以单个定向天线的覆盖楼宇层数取N＝5。第一定向天线1和第二定向天线2均安装于室外，第一向天线1和第二定向天线2的发射面均与楼宇8的楼层层面8a垂直，这样第一定向天线1的主波瓣6和第二定向天线2的主波瓣7均与被覆盖楼宇8的楼层层面8a平行，其中第一定向天线1主要覆盖楼宇8的第九楼层9、第十楼层10、第十一楼层11、第十二楼层12、第十三楼层13，第二定向天线2主要覆盖楼宇8的第十四楼层、第十五楼层、第十六楼层、第十七楼层、第十八楼层。

如图4所示，第一定向天线1的信号能够穿透第九楼层9、第十楼层10、第十一楼层11、第十二楼层12、第十三楼层13；如图5所示，第一定向天线1的信号能够穿透第十一楼层11的客厅11a、餐厅11b，覆盖厨房11c；可见第一定向天线1能够对楼宇高层区域进行深度覆盖。经测试，在楼宇8的第九楼层9、第十楼层10、第十一楼层11、第十二楼层12、第十三楼层13的客厅、厨房、卫生间，以及各楼层之间的楼梯间进行通信，通话清晰，信号优良。

Claims (3)

1、一种对高层楼宇进行深度覆盖的方法，其特在在于包括以下步骤：

A)、采用若干个定向天线通过馈线与主机连接，进行信号的控制与转换；

B)、将每个定向天线安装于室外，定向天线的主波瓣与所覆盖楼宇的楼层层面平行；

C)、每相邻两个定向天线的覆盖区域在连接处重叠。

2、根据权利要求1所述的对高层楼宇进行深度覆盖的方法，其特征在于：所述定向天线为平板式定向天线，平板式定向天线的发射面与所覆盖楼宇的楼层层面垂直。

3、根据权利要求1所述的对高层楼宇进行深度覆盖的方法，其特征在于：定向天线与所覆盖楼宇之间的水平距离不大于70米，每个定向天线覆盖五个以下楼层。

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