室外广角漏缆对室内有源DAS 系统覆盖效果的影响及优化策略研究

吴兵政

（华信咨询设计研究院有限公司，浙江 杭州 310051）

0 引 言

在当今数字化和信息化时代，无线通信技术的应用越来越广泛，人们对于无线通信服务的要求也越来越高。由于建筑物复杂结构和室外复杂环境的变化，室内无线信号的覆盖范围和质量经常会受到很大的限制和影响，降低了用户的通信体验。为了解决这一问题，有源分布式天线系统（Distributed Antenna System，DAS）应运而生。它可以扩大室内无线信号的覆盖范围，提高无线通信服务的质量和用户体验。受室外广角漏缆等问题的影响，有源DAS 系统的性能仍然存在一定的不足，通过探讨广角漏缆对室内有源DAS 系统覆盖效果的影响及优化策略，提高室内无线通信服务的质量和可靠性，促进无线通信技术的发展和创新。

1 有源DAS 系统

有源分布式天线系统（Distributed Antenna System，DAS）由多个分布在建筑物内的天线和一个中央处理器组成，可用于室内和室外覆盖。有源DAS 系统能够将来自室外基站的信号通过中央处理器进行处理，然后分配给多个分布式天线，使得信号能够覆盖整个建筑物。

有源DAS系统主要包括中央处理器、分布式天线、信号放大器、功率控制模块和信号分配器。中央处理器是有源DAS 系统的核心部分，负责接收来自室外基站的信号并进行处理和分配，将信号分配给不同的分布式天线进行覆盖。分布式天线通常安装在建筑物内的不同位置，包括墙面、天花板等。分布式天线接收到来自中央处理器的信号后，通过自身的放大器和功率控制模块进行放大和调整，最终将信号传输给室内的用户设备。信号分配器是中央处理器与分布式天线之间的重要连接部分，能够分配信号。

2 室外广角漏缆

室外广角漏缆是指由于建筑物、障碍物等遮挡和反射，导致室外信号在某些方向上无法覆盖到室内，从而影响DAS 系统的覆盖效果[1]。这种漏缆现象尤其在高楼大厦等高密度城区更加明显，会导致室内信号覆盖不足、信号质量下降以及通信质量变差等问题[2]。广角漏缆的特点主要表现在信号传输损耗增加和多径效应加重，导致信号衰减和干扰加剧。此外，广角漏缆的出现还可能导致室内覆盖不均衡和信号盲区问题。对于DAS 系统而言，解决室外广角漏缆问题是提高系统覆盖能力和保证通信质量的重要手段之一。

通过采集室内外信号强度和信噪比等数据，结合场地和建筑物的特征，建立数学模型对影响因素进行分析和预测[3]。采用射线跟踪技术建立建筑物、障碍物等的三维模型，通过计算信号在不同方向上的传输损耗等参数，分析室外广角漏缆的产生和影响程度。此外，考虑DAS 系统的配置和参数设置等因素，如基站的功率和天线的方向角度等，通过模拟实验来探究这些因素对广角漏缆的影响，并找到最佳的优化方案。

3 室外广角漏缆检测

室外广角漏缆检测的主要作用是提前识别和定位广角漏缆的存在，为室内覆盖方案的设计和优化提供数据支持。常用的室外广角漏线检测技术包括频域分析法、时域反演法、时频分析法以及高斯混合模型等。其中，频域分析法是最常用的检测方法，通过对接收到的信号进行功率谱分析确定信号频谱特征，从而判断信号覆盖是否存在漏洞。时域反演法则是利用建筑物的反射效应，通过对接收到的信号进行时域反演来识别出信号覆盖漏洞情况。时频分析法则是将频域分析和时域反演相结合，通过对信号进行时频分析来判断信号在频域和时域上是否存在信号覆盖漏洞。高斯混合模型则是利用建筑物的反射和衰减特性，通过对信号进行建模和分析来判断信号是否存在覆盖漏洞[4]。

4 有源DAS 系统覆盖优化

有源DAS 系统的优化策略需要综合考虑多个方面，包括分布式天线布局优化、信号增益控制、功率控制以及频谱资源优化等。

分布式天线的布局是有源DAS 系统优化的关键。合理的布局可以提高信号覆盖范围和质量。优化布局需要考虑建筑物内部的结构和材料特性、用户分布和使用需求等因素。通过合理布局分布式天线可以扩大信号覆盖范围，提高用户体验，同时降低系统成本和维护难度[5]。

信号增益控制策略可以调整分布式天线的信号增益，使得信号在不同区域内达到最佳强度，提高系统的信号质量和稳定性。

功率控制策略可以调整分布式天线的功率输出，使得信号在整个建筑物内的强度达到最优状态，提高系统的功率利用率和节能效果，同时减少电磁辐射。

频谱资源优化策略可以调整频谱资源的分配，使得系统的信号质量和传输容量达到最优状态，提高系统的信号质量频谱资源利用率和容量，同时减少资源浪费。

5 优化策略实验验证

5.1 实验环境及参数设置

针对室外广角漏缆对室内有源DAS 系统覆盖效果的影响进行实验分析，需要先设置实验环境和参数[6]。实验环境包括室内、室外及测试设备等，而参数设置则包括分布式天线的布局方案、信号增益控制策略、功率控制策略以及频谱资源优化策略等。

在室内方面，实验可以在建筑物内部或室内模拟器中进行。在室外方面，实验可以在基站、室外空间或室外模拟器中进行。测试设备是实验环境的重要组成，需要能够实现信号的接收、处理和分配，同时保证信号的质量和稳定性。

在参数设置方面，分布式天线的布局方案需要确定分布式天线的数量、位置以及角度等，确保信号能够覆盖整个建筑物的不同区域，尽可能降低信号的衰减和反射等负面影响。信号增益控制策略、功率控制策略以及频谱资源优化策略等，也需要根据实验需求和具体场景进行定制和调整，以达到最优的系统性能[7]。

5.2 数据采集与处理设置

通过适当的数据采集和处理方法，可以获得准确、全面、有用的数据信息，为系统的优化和改善提供有效的支持。

在数据采集方面，需要选择适当的测试仪器和设备对室内外信号进行收集和记录。常用的测试仪器包括信号发生器、频谱分析仪、功率计等。在实际测试中，需要对室内外不同位置的信号进行采集和记录，以获取全面的数据信息[8]。同时，还需要考虑不同时间段、不同天气条件和不同用户数量等因素，以充分反映实际应用情况。

在数据处理方面，需要对采集到的数据进行分析和处理，以获取有用的信息和结果。常用的数据处理方法包括频域分析法、时域反演法、高斯混合模型等[9,10]。通过对采集到的数据进行分析和处理，可以识别出信号的强度、频率、相位等特征，评估系统的覆盖范围和质量，从而提出有针对性的优化策略和方案。

5.3 策略优化结果分析

优化策略对室内覆盖效果的改善主要表现在增强DAS 系统的覆盖能力和提高信号的质量与稳定性。通过增加DAS 系统的接收灵敏度，加强信号的捕捉和处理能力，可有效减少广角漏缆和信号盲区的出现，提高信号的均匀性和覆盖率。可通过增加室内天线的数量和调整它们的位置与方向，进一步优化信号的传输和覆盖效果，避免信号的干扰和衰减。不同优化策略对室内信号覆盖范围和质量的影响如表1 所示。

表1 不同优化策略对室内信号覆盖范围和质量的影响

优化策略可以有效改善室内信号的覆盖范围和质量，提高用户体验，增强系统的可靠性和稳定性。不同的建筑物和用户需求可能需要不同的优化策略，需要根据具体的应用场景和需求进行定制和调整。

6 结 论

本研究对室外广角漏缆对室内有源DAS 系统覆盖效果的影响及优化策略进行了深入探讨和研究，实验结果表明广角漏缆对室内有源DAS 系统的覆盖效果产生了显著的影响，而针对这一问题提出的优化策略可以显著改善室内信号的覆盖范围和质量。优化策略包括分布式天线的布局优化、信号增益控制策略、功率控制策略以及频谱资源优化策略等，可以提高室内无线通信服务的质量和可靠性，同时为未来相关领域的研究和实践提供有益的参考和借鉴，为无线通信技术的发展和创新提供重要的理论和实践基础。