目前的智慧城市,智能家居希望實(shí)現(xiàn)的是通過(guò)各種近距離無(wú)線通信技術(shù)把時(shí)刻圍繞在我們生活、工作、行為周邊的各種應(yīng)用產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)人與物、與信息;有效地關(guān)聯(lián)應(yīng)用起來(lái),使我們能從科技的發(fā)展中得到很好的智能化體驗(yàn)。
智慧城市,智能家居從智能管理理念提出到現(xiàn)在已經(jīng)逐步實(shí)現(xiàn);過(guò)程中有許多的產(chǎn)品已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了自我控制與自制系統(tǒng)的控制方式。
隨著智能手機(jī)的普及,手機(jī)APP的開(kāi)發(fā)成熟;各大智能應(yīng)用類的家居產(chǎn)品逐步地不斷更新?lián)Q代,各種產(chǎn)品基于移動(dòng)通信信號(hào)通道進(jìn)行信息傳輸?shù)姆绞酱鬄閼?yīng)用;但在應(yīng)用中,許許多多的產(chǎn)品目前碰到了信號(hào)傳輸不暢的問(wèn)題,因?yàn)橐苿?dòng)信號(hào)采用的是無(wú)線傳輸方式,無(wú)線的電磁波在鏈路的傳輸中存在著信號(hào)損耗問(wèn)題。比如智能家居類的產(chǎn)品用藍(lán)牙、WIFI,方式進(jìn)行短距離傳輸?shù)绞覂?nèi)的管理中心模塊后再進(jìn)行遠(yuǎn)程傳輸?shù)接脩羰种械囊苿?dòng)APP控制端的過(guò)程中,使用的傳輸方式絕大部份使用了移動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行的傳輸。但由于信號(hào)在傳輸過(guò)程中信號(hào)聯(lián)網(wǎng)出現(xiàn)了斷網(wǎng)、無(wú)信號(hào),弱信號(hào)區(qū)域大大地制約了智能家居前進(jìn)的步伐;移動(dòng)通信的信號(hào)優(yōu)勢(shì)已然成為智能家居前進(jìn)的絆腳石。
移動(dòng)通信信號(hào)是從移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商的基站采用無(wú)線的方式傳輸給我們的終端接收的信號(hào);其包含有語(yǔ)音通話信號(hào)通道和移動(dòng)數(shù)據(jù)上網(wǎng)信號(hào);從國(guó)內(nèi)的運(yùn)營(yíng)商分類有:中國(guó)電信、中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)聯(lián)通;從信號(hào)的制式分類有:CDMA、GSM、WCDMA、SCDMA、LTE-FDD、LTE-TDD;從數(shù)字移動(dòng)技術(shù)的更新分類有:2G、3G、4G、5G;多制式、多通道是目前移動(dòng)通信信號(hào)的特性;由于各制式、各通道各運(yùn)營(yíng)商所使用的頻率不一樣,所以導(dǎo)致了智能在通道的選擇上五花八門;有的產(chǎn)品用電信的通道,有的產(chǎn)品用移動(dòng)的通道、也有的采用聯(lián)通的通道;但由于我們的智能家居產(chǎn)品大部份是以在家庭室內(nèi)安裝為主,我國(guó)的移動(dòng)信號(hào)全國(guó)覆蓋率在全球雖然是覆蓋最理想的國(guó)家,但由于我國(guó)城市化建議的步伐比較快,室內(nèi)的裝璜越來(lái)越高檔,大量地使用比如全玻璃墻、大理石、鋁合金板、鋁塑板等等高屏蔽性能材料來(lái)進(jìn)行室內(nèi)的裝璜;使得移動(dòng)通信的無(wú)線射頻信號(hào)無(wú)法滲透和穿透到室內(nèi),從而導(dǎo)致了智能家居系統(tǒng)的信號(hào)無(wú)法與主人的有效通信,進(jìn)而無(wú)法通暢地實(shí)現(xiàn)智能的管理和控制我們的系列智能產(chǎn)品,讓客戶的體驗(yàn)無(wú)法得到體現(xiàn),為了讓客戶有更好的體驗(yàn),如何有效地解決信號(hào)通暢問(wèn)題呢?
采用移動(dòng)通信信號(hào)中繼放大器把室外微弱的移動(dòng)通信信號(hào)通過(guò)放大后中繼到室內(nèi),讓室內(nèi)全覆蓋到無(wú)線基站的信號(hào),從而讓智能家居的控制信號(hào)能有效地傳輸?shù)娇蛻舻目刂平K端是一種比較理想的解決方案。
移動(dòng)通信信號(hào)中繼放大器(手機(jī)信號(hào)增強(qiáng)器、微型直放站、手機(jī)信號(hào)伴侶、手機(jī)信號(hào)接入器、手機(jī)信號(hào)導(dǎo)入器),由于我國(guó)移動(dòng)通信事業(yè)的飛速發(fā)展,移動(dòng)通信用戶也隨之不斷增加,以至蜂窩規(guī)劃越來(lái)越小,基站位置越來(lái)越低;另一方面,隨著城市建設(shè)的發(fā)展,高層建筑不斷涌現(xiàn),基于無(wú)線傳播的陰影效應(yīng),在這些高層建筑的背后或中間層會(huì)形成移動(dòng)通信的信號(hào)盲區(qū)。
移動(dòng)通信信號(hào)中繼放大器是專門為解決手機(jī)信號(hào)盲區(qū)而設(shè)計(jì)的產(chǎn)品。由于手機(jī)信號(hào)是靠電磁波的傳播來(lái)建立通信聯(lián)系的,由于建筑物的阻隔,在一些高大建筑物里邊、地下室等地方一些商場(chǎng)、餐廳、卡拉OK桑拿按摩等娛樂(lè)場(chǎng)所、地下人防工程、地鐵站等許多場(chǎng)所,手機(jī)信號(hào)不能到達(dá)而不能使用手機(jī)。移動(dòng)通信信號(hào)中繼放大器可以很好地解決這些問(wèn)題,只要在特定的地方安裝一套移動(dòng)通信信號(hào)中繼放大器系統(tǒng),整個(gè)范圍內(nèi)的手機(jī)信號(hào)都可以很好地使用,給里面的工作人員或客人帶來(lái)很大的方便,衡量移動(dòng)通信信號(hào)中繼放大器好壞的指標(biāo)主要有,智能化程度(如遠(yuǎn)程監(jiān)控等)、低IP3(五委規(guī)定小于-36dBm)、低噪聲系數(shù)(NF)、整機(jī)可靠性、良好的技術(shù)服務(wù)等。使用移動(dòng)通信信號(hào)中繼放大器作為實(shí)現(xiàn)“小容量、大覆蓋”目標(biāo)的必要手段之一,主要是由于使用直放站一是在不增加基站數(shù)量的前提下保證網(wǎng)絡(luò)覆蓋,二是其造價(jià)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于有同樣效果的微蜂窩系統(tǒng)。移動(dòng)通信信號(hào)中繼放大器是解決通信網(wǎng)絡(luò)延伸覆蓋能力的一種優(yōu)選方案。它與基站相比有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、投資較少和安裝方便等優(yōu)點(diǎn)。
信號(hào)中繼器和電視機(jī)或手機(jī)不同,它不是一個(gè)完整的最終電子產(chǎn)品,因?yàn)槿藗冑I了電視機(jī)或手機(jī)馬上就可以使用,而信號(hào)中繼器卻完全不一樣,如果離開(kāi)了工程服務(wù),信號(hào)中繼器不能發(fā)揮任何作用。
一個(gè)信號(hào)中繼器能否發(fā)揮作用,信號(hào)中繼器安裝地點(diǎn)的選擇非常重要,信號(hào)中繼器要取得良好的效果,可以認(rèn)為選址占50%,機(jī)器自身性能占30%,現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試好壞占20%?;驹O(shè)備由于技術(shù)復(fù)雜,價(jià)格昂貴,基站的銷售商往往對(duì)基站安裝給予現(xiàn)場(chǎng)督導(dǎo),技術(shù)人員親自調(diào)試,發(fā)揮一個(gè)基站的作用。信號(hào)中繼器技術(shù)相對(duì)較簡(jiǎn)單,價(jià)格便宜,如果直放站的銷售與工程服務(wù)脫節(jié),不重視現(xiàn)場(chǎng)安裝的指導(dǎo),性能再好的信號(hào)中繼器也很難發(fā)揮作用,如果信號(hào)中繼器自激,將適得其反,使信號(hào)中繼器成為害群之馬,嚴(yán)重影響原有基站網(wǎng)絡(luò)的性能。
安裝信號(hào)中繼器需注意一下幾點(diǎn):
(1)信號(hào)自激
信號(hào)中繼器安裝不當(dāng),收發(fā)天線隔離度不夠,整機(jī)增益偏大時(shí),輸出信號(hào)經(jīng)延時(shí)反饋到入端,致使中繼器輸出信號(hào)發(fā)生嚴(yán)重失真產(chǎn)生自激。信號(hào)自激的頻譜如圖6,發(fā)生自激后信號(hào)波形質(zhì)量變差,嚴(yán)重影響通話質(zhì)量,產(chǎn)生掉話現(xiàn)象。
克服自激現(xiàn)象的方法有兩種:
◆一是增大施主與重發(fā)天線的隔離度;
◆二是降低中繼器增益。
當(dāng)要求中繼器覆蓋范圍較小時(shí),可采用了降低增益的辦法。當(dāng)要求覆蓋的范圍較大時(shí),應(yīng)增大隔離度。工程中主要采用以下幾種方法:
增大收發(fā)天線的水平及垂直距離;
增加遮擋物,如加裝屏蔽網(wǎng)等;
增加施主天線的方向性,如使用拋物面天線;
選用方向更強(qiáng)的重發(fā)天線,如定向角度天線;
調(diào)整施主與重發(fā)天線的角度和方向,使兩者盡量背向。
(2)導(dǎo)頻信號(hào)切換頻繁(即“乒乓”現(xiàn)象)
這種現(xiàn)象主要是指在覆蓋區(qū)內(nèi),手機(jī)用戶在2個(gè)或多個(gè)基站導(dǎo)頻間反復(fù)切換,經(jīng)常同時(shí)接入多個(gè)基站。其原因是直放站天線安裝不當(dāng),施主天線安裝在多個(gè)基站重疊覆蓋區(qū)內(nèi),接收到多個(gè)基站的導(dǎo)頻信號(hào),而且強(qiáng)度相近,交替占優(yōu),經(jīng)直放站中繼后各導(dǎo)頻信號(hào)強(qiáng)度仍很接近,造成覆蓋區(qū)內(nèi)移動(dòng)臺(tái)在多個(gè)基站間頻繁切換,俗稱“乒乓”現(xiàn)象。當(dāng)各導(dǎo)頻信號(hào)強(qiáng)度之差小于3dB時(shí),移動(dòng)臺(tái)同時(shí)接入2個(gè)或多個(gè)基站,給系統(tǒng)控制的負(fù)荷加重或引起過(guò)載,增加了中斷通信的可能性,并降低基站系統(tǒng)容量。這種情況多出現(xiàn)在地形復(fù)雜的山區(qū)、丘陵地帶和樓群密集的城區(qū),如圖7所示。
為盡量避免“乒乓”現(xiàn)象,工程中主要采取以下措施。
改變施主天線安裝位置,使施主天線對(duì)準(zhǔn)一個(gè)基站,直到找出較強(qiáng)的導(dǎo)頻信號(hào)且穩(wěn)定改變中繼器施主天線安裝站址,盡量不要選址在基站覆蓋區(qū)的交界處,以避開(kāi)相鄰基站的干擾;
選用方向性更強(qiáng)的施主天線,如高增益大口徑拋物面天線;
采用分集接收技術(shù)。
一般在測(cè)點(diǎn)選址時(shí),需要使用頻譜分析儀或路測(cè)儀對(duì)基站信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行監(jiān)測(cè),避免在基站覆蓋交叉區(qū)域和基站導(dǎo)頻切換頻繁地區(qū)安裝中繼器。
(3)接收信號(hào)頻率選擇性衰落
如圖8所示
由于空中信號(hào)傳輸多徑,會(huì)造成信號(hào)的頻率選擇性衰落。當(dāng)施主天線接收到這樣的信號(hào)時(shí),經(jīng)中繼器放大,發(fā)射到覆蓋區(qū),移動(dòng)臺(tái)接收此信號(hào),通話質(zhì)量較差,嚴(yán)重時(shí)手機(jī)用戶將檢測(cè)不到前向?qū)ьl信號(hào)。
所以,以安裝施主天線時(shí),一定要檢測(cè)施主天線接收到的前向信號(hào)的頻譜,發(fā)現(xiàn)頻率選擇性衰落時(shí),要及時(shí)調(diào)整天線角度或位置,直至收到頻譜比較理想且電平較高的前向信號(hào)。
物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)將使未來(lái)的移動(dòng)互聯(lián)不僅是人與人的互聯(lián),還包括了人與物、物與物、人與環(huán)境、物與環(huán)境等各種方式的互聯(lián)、互動(dòng),物聯(lián)網(wǎng)的未來(lái)必然是與移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的互動(dòng)去完成共同的進(jìn)化。
評(píng)論