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摘要：在室内进行通信过程中，出现的容易掉话、语音质量差、乒乓效应等问题，都与移动信号的室内覆盖有关。解决这方面问题不仅能大大减少室内信号盲区现象而且能提高话音质量和网络质量，提高信号接通率，提高通信网络性能，扩大覆盖，减少通信断线。
关键词：电波；信号覆盖；移动通信；盲区；乒乓效应
1电波传播特性
无线可移动的通信的实现需借助无线电波。其移动信号主要是借助无线电波这个载体传播出去的。无线电波按传播途径可分为地波、天波和沿直线传播的波。电波传播的途径：电波由发射天线幅射的能量，径如图1所示，它是按照离地面的高度而划分的。经过各种可能的途径到达接收天线，其传播的主要途
1.1地波：沿地球表面附近的空间传播的无线电波叫地波。
地面上有高低不平的山坡和房屋等障物，根据波的衍射特性，当波长大于或相当于障碍物的尺寸时，波才能明显地绕到障碍物的后面。地面上的障碍物一般不太大，长波可以很好地绕过它们。中波和中短波也能较好地绕过，短波和微波由于波长过短，绕过障碍物的本领就很差了。
地波的传播比较稳定，不受昼夜变化的影响，而且能够沿着弯曲的地球表面达到地平线以外的地方。但由于地波在传播过程中要不断损失能量，而且频率越高（波长越短）损失越大，因此中波和中短波的传播距离不大，一般在几百公里范围内，收音机在这两个波段一般只能收听到本地或邻近省市的电台。长波沿地面传播的距离要远得多，但发射长波的设备庞大，造价高，所以长波很少用于无线电广播，多用于超远程无线电通信和导航等。
1.2天波：依靠电离层的反射来传播的无线电波叫做天波。
电离层对于不同波长的电磁波表现出不同的特性。实验证明，波长短于lOm的微波能穿过电离层，波长超过3000km的长波，几乎会被电离层全部吸收。对于中波、中短波、短波，波长越短，电离层对它吸收得越少而反射得越多。因此，短波最适宜以天波的形式传播，它可以被电离层反射到几千公里以外。但是，电离层是不稳定的，白天受阳光照射时电离程度高，夜晚电离程度低。因此夜间它对中波和中短波的吸收减弱，尽管这时中波和中短波还能以天波的形式传播。收音机在夜晚能够收听到许多远地的中波或中短波电台，就是这个缘故。
1.3沿直线传播的波：电磁波、微波和超短波既不能以地波的形式传播，又不能依靠电离层的反射以天波的形式传播。它们跟可见光一样，是沿直线传播的。这种沿直线传播的电磁波叫空间波或直射波。
直射波传播可按自由空间传播来考虑，所谓自由空间传播，即考虑为理想传播条件，虽然这种情况传播不受阻挡，不產生反射、折射、绕射、散射和吸收，但是，当电波经过一段路径传播之后，能量仍会受到衰减，这是由辐射能量的扩散而引起的。地球表面是球形的，微波沿直线传播，为了增大传播距离，发射天线和接收天线都建得很高，但也只能达到几十千米。在进行远距离。通信时，要设立中继站。由某地发射出去的微波，被中继站接收，进行放大，再传向下一站，这就像接力赛跑一样，一站传一站，把电信号传到远方。直线传播方式受大气的干扰小，能量损耗少，所以收到的信号较强而且比较稳定，电视、雷达采用的都是微波。
综合以上可看出电波在传播过程中，信号会受到传播环境中地形、地物的影响而产生绕射、反射或散射，从而形成多径传播，这种传播将使接收端的合成信号在幅度、相位和到达时间上发生随机变化，严重降低接收信号的传输质量，此外，自由空间传播所引起的扩散损耗及阴影效应所引起的慢衰落，也会影响所需信号的传输质量，还有电波在遇障碍物时频率越高其穿透力越弱，所以信号在室内传播过程中对其信号的传输质量影响更大。
2室内移动通信信号传播存在的问题
随着城市里移动用户的飞速增长以及高层建筑越来越多，话务密度和覆盖要求也不断上升，同时信号传播过程中受到的干扰越来越大，从而导致以下情况下出项无法正常通信。
由于移动信号的频率一般是处于VHF和UHF频段，其电波的穿透力有限，所以在规模大、质量好的建筑物内若不增设信号引入设备，其移动信号大部分会被屏蔽掉而导致室内无法与室外实现正常的通信。
在大型建筑物的低层、地下商场、地下停车场等环境下，移动通信信号弱，手机无法正常使用，形成了移动通信的盲区和阴影区。
由于信号发射塔一般设置在高处，在中间楼层，不同基站的信号通过直射、折射、反射、绕射等方式进入室内后，室内的信号忽强忽弱不稳定，同频、邻频干扰严重，导致移动网中的手机终端在未通话时小区重选频繁，通话过程中频繁切换，产生乒乓效应，话音质量差，掉话现象严重。
由于基站的天线高度有限，在建筑物的高层，信号无法正常覆盖，而导致移动通信盲区。另外，在有些用户密度大的建筑物内，由于分配基站容量不是无限大，虽然手机能够正常通话，但是信道拥挤，手机很难将请求通信信号发送出去。
以上这些现象都是属于室内信号覆盖系统所要解决的问题。
3移动信号室内覆盖解决办法
为解决以上所说的室内信号覆盖不理想的问题，目前最有效的解决方法是在建筑物内安装室内信号覆盖分布系统。
3.1利用同轴电缆完成移动通信信号室内覆盖
首先将移动通信信号转换为适合在同轴电缆网络中信号即将同轴电缆中的信号、移动通信信号用合路器将移动通信信号合路到同轴电缆网络中；其次利用同轴电缆网络将移动通信信号传输到需要覆盖的区域，即利用同轴电缆的信号泄漏特性将移动通信信号发射到需要覆盖的区域，从而完成对这些区域的移动通信信号覆盖。同轴电缆是最常用的材料，价格便宜、性能稳定，但线路损耗大，大型同轴电缆室内分布系统通常需要多个干线放大器。
3.2直放站系统覆盖法
无线直放站系统是在无线通信过程中起到信号增强作用的一种中转设备，主要通过施主天线采用空中耦合的方式接收基站发射的下行信号，然后经过直放机将信号进行放大，再通过功分器进行功率分配，最后由重发天线将放大之后的下行信号对楼内的通信盲区进行覆盖。小型室内无线直放站是室内无线直放站的微型化，适合解决面积较小的信号盲区和弱区，如地下娱乐城、地下商场、地下车库或临时应急场合等。该种方式投资小见效快，其缺点是信号稳定性较差，容易产生同频干扰，只能覆盖较小面积的区域，不能解决网络信道容量问题。
3.3微蜂窝基站法
由小功率的蜂窝基站作为室内分布系统的信号源，外部通过有线方式与蜂窝网络的其他基站连接，内部通过室内分布系统进行信号传输。该覆盖系统的优点是微蜂窝基站提供空闲信道，可增加网络信道容量；采用直接从微蜂窝基站有线连接的方法，信号纯度高，避免同频干扰和通话阻塞，提高接通率。但是微蜂窝基站投资大、周期长。
4小结
安装移动信号室内覆盖分布系统，不仅对室内移动通信话音质量、网络质量、系统容量有一定的改善作用而且大大减少了室内信号盲区的现象，同时也对一些高层建筑物高层部分因受到来自多方向信号干扰而导致掉话、语音质量差、乒乓效应等问题改善。另外室内信号覆盖系统还很好地解决了到室内话务及拥塞问题，一方面，室内覆盖系统对于提高话音质量，提高接通率，提高网络指标，扩大覆盖，减少通信断线等有很大的帮助；另一方面，室内覆盖系统也作为一种扩容手段，在分担室外话务，增加网络容量，提高频率利用率起很大作用。
参考文献：
[1]李建东，郭云梯，邬国扬.移动通信（第四版）[M].西安电子科技大学出版社，2010.
[2]褒海军.TD--SCDMA室内覆盖系统的问题及解决[J].电信科学，2011，8（03）：66～68.
关键词：电波；信号覆盖；移动通信；盲区；乒乓效应
1电波传播特性
无线可移动的通信的实现需借助无线电波。其移动信号主要是借助无线电波这个载体传播出去的。无线电波按传播途径可分为地波、天波和沿直线传播的波。电波传播的途径：电波由发射天线幅射的能量，径如图1所示，它是按照离地面的高度而划分的。经过各种可能的途径到达接收天线，其传播的主要途
1.1地波：沿地球表面附近的空间传播的无线电波叫地波。
地面上有高低不平的山坡和房屋等障物，根据波的衍射特性，当波长大于或相当于障碍物的尺寸时，波才能明显地绕到障碍物的后面。地面上的障碍物一般不太大，长波可以很好地绕过它们。中波和中短波也能较好地绕过，短波和微波由于波长过短，绕过障碍物的本领就很差了。
地波的传播比较稳定，不受昼夜变化的影响，而且能够沿着弯曲的地球表面达到地平线以外的地方。但由于地波在传播过程中要不断损失能量，而且频率越高（波长越短）损失越大，因此中波和中短波的传播距离不大，一般在几百公里范围内，收音机在这两个波段一般只能收听到本地或邻近省市的电台。长波沿地面传播的距离要远得多，但发射长波的设备庞大，造价高，所以长波很少用于无线电广播，多用于超远程无线电通信和导航等。
1.2天波：依靠电离层的反射来传播的无线电波叫做天波。
电离层对于不同波长的电磁波表现出不同的特性。实验证明，波长短于lOm的微波能穿过电离层，波长超过3000km的长波，几乎会被电离层全部吸收。对于中波、中短波、短波，波长越短，电离层对它吸收得越少而反射得越多。因此，短波最适宜以天波的形式传播，它可以被电离层反射到几千公里以外。但是，电离层是不稳定的，白天受阳光照射时电离程度高，夜晚电离程度低。因此夜间它对中波和中短波的吸收减弱，尽管这时中波和中短波还能以天波的形式传播。收音机在夜晚能够收听到许多远地的中波或中短波电台，就是这个缘故。
1.3沿直线传播的波：电磁波、微波和超短波既不能以地波的形式传播，又不能依靠电离层的反射以天波的形式传播。它们跟可见光一样，是沿直线传播的。这种沿直线传播的电磁波叫空间波或直射波。
直射波传播可按自由空间传播来考虑，所谓自由空间传播，即考虑为理想传播条件，虽然这种情况传播不受阻挡，不產生反射、折射、绕射、散射和吸收，但是，当电波经过一段路径传播之后，能量仍会受到衰减，这是由辐射能量的扩散而引起的。地球表面是球形的，微波沿直线传播，为了增大传播距离，发射天线和接收天线都建得很高，但也只能达到几十千米。在进行远距离。通信时，要设立中继站。由某地发射出去的微波，被中继站接收，进行放大，再传向下一站，这就像接力赛跑一样，一站传一站，把电信号传到远方。直线传播方式受大气的干扰小，能量损耗少，所以收到的信号较强而且比较稳定，电视、雷达采用的都是微波。
综合以上可看出电波在传播过程中，信号会受到传播环境中地形、地物的影响而产生绕射、反射或散射，从而形成多径传播，这种传播将使接收端的合成信号在幅度、相位和到达时间上发生随机变化，严重降低接收信号的传输质量，此外，自由空间传播所引起的扩散损耗及阴影效应所引起的慢衰落，也会影响所需信号的传输质量，还有电波在遇障碍物时频率越高其穿透力越弱，所以信号在室内传播过程中对其信号的传输质量影响更大。
2室内移动通信信号传播存在的问题
随着城市里移动用户的飞速增长以及高层建筑越来越多，话务密度和覆盖要求也不断上升，同时信号传播过程中受到的干扰越来越大，从而导致以下情况下出项无法正常通信。
由于移动信号的频率一般是处于VHF和UHF频段，其电波的穿透力有限，所以在规模大、质量好的建筑物内若不增设信号引入设备，其移动信号大部分会被屏蔽掉而导致室内无法与室外实现正常的通信。
在大型建筑物的低层、地下商场、地下停车场等环境下，移动通信信号弱，手机无法正常使用，形成了移动通信的盲区和阴影区。
由于信号发射塔一般设置在高处，在中间楼层，不同基站的信号通过直射、折射、反射、绕射等方式进入室内后，室内的信号忽强忽弱不稳定，同频、邻频干扰严重，导致移动网中的手机终端在未通话时小区重选频繁，通话过程中频繁切换，产生乒乓效应，话音质量差，掉话现象严重。
由于基站的天线高度有限，在建筑物的高层，信号无法正常覆盖，而导致移动通信盲区。另外，在有些用户密度大的建筑物内，由于分配基站容量不是无限大，虽然手机能够正常通话，但是信道拥挤，手机很难将请求通信信号发送出去。
以上这些现象都是属于室内信号覆盖系统所要解决的问题。
3移动信号室内覆盖解决办法
为解决以上所说的室内信号覆盖不理想的问题，目前最有效的解决方法是在建筑物内安装室内信号覆盖分布系统。
3.1利用同轴电缆完成移动通信信号室内覆盖
首先将移动通信信号转换为适合在同轴电缆网络中信号即将同轴电缆中的信号、移动通信信号用合路器将移动通信信号合路到同轴电缆网络中；其次利用同轴电缆网络将移动通信信号传输到需要覆盖的区域，即利用同轴电缆的信号泄漏特性将移动通信信号发射到需要覆盖的区域，从而完成对这些区域的移动通信信号覆盖。同轴电缆是最常用的材料，价格便宜、性能稳定，但线路损耗大，大型同轴电缆室内分布系统通常需要多个干线放大器。
3.2直放站系统覆盖法
无线直放站系统是在无线通信过程中起到信号增强作用的一种中转设备，主要通过施主天线采用空中耦合的方式接收基站发射的下行信号，然后经过直放机将信号进行放大，再通过功分器进行功率分配，最后由重发天线将放大之后的下行信号对楼内的通信盲区进行覆盖。小型室内无线直放站是室内无线直放站的微型化，适合解决面积较小的信号盲区和弱区，如地下娱乐城、地下商场、地下车库或临时应急场合等。该种方式投资小见效快，其缺点是信号稳定性较差，容易产生同频干扰，只能覆盖较小面积的区域，不能解决网络信道容量问题。
3.3微蜂窝基站法
由小功率的蜂窝基站作为室内分布系统的信号源，外部通过有线方式与蜂窝网络的其他基站连接，内部通过室内分布系统进行信号传输。该覆盖系统的优点是微蜂窝基站提供空闲信道，可增加网络信道容量；采用直接从微蜂窝基站有线连接的方法，信号纯度高，避免同频干扰和通话阻塞，提高接通率。但是微蜂窝基站投资大、周期长。
4小结
安装移动信号室内覆盖分布系统，不仅对室内移动通信话音质量、网络质量、系统容量有一定的改善作用而且大大减少了室内信号盲区的现象，同时也对一些高层建筑物高层部分因受到来自多方向信号干扰而导致掉话、语音质量差、乒乓效应等问题改善。另外室内信号覆盖系统还很好地解决了到室内话务及拥塞问题，一方面，室内覆盖系统对于提高话音质量，提高接通率，提高网络指标，扩大覆盖，减少通信断线等有很大的帮助；另一方面，室内覆盖系统也作为一种扩容手段，在分担室外话务，增加网络容量，提高频率利用率起很大作用。
参考文献：
[1]李建东，郭云梯，邬国扬.移动通信（第四版）[M].西安电子科技大学出版社，2010.
[2]褒海军.TD--SCDMA室内覆盖系统的问题及解决[J].电信科学，2011，8（03）：66～68.