淺析TD-SCDMA室內分布系統設計

曲璐 王茹

（中國移動通信集團設計院有限公司——黑龍江分公司，黑龍江 哈爾濱150080）

1 引言

對于移動通信網絡，室內分布系統是非常重要的組成部分。隨著中國移動集團TDSCDMA網絡四期建設的啟動，TD-SCDMA室內分布系統必須提供能夠滿足要求的室內覆蓋解決方案，同時，TD-SCDMA的室內覆蓋方案要考慮如何充分利用樓宇內現有的2G和其他3G制式的室內分布系統，幫助運營商快速、經濟地完成樓宇內的覆蓋，及時搶占高端客戶資源，提升運營商的品牌形象。

2 TD-SCDMA室內分布系統介紹

TD-SCDMA的室內分布系統結構與2G系統的類似，主要由三個部分組成：信號源、傳輸介質和中繼設備/器件、天線。信號源即提供小區信號的設備，在室內分布系統的工程實施中可以是微蜂窩基站，也可以是射頻拉遠基站或直放站設備；傳輸介質包括同軸電纜、光纖、泄露電纜等，信號在傳輸介質中傳輸，有時根據覆蓋的需要還要通過放大設備對信號進行放大；天線是室內分布系統發射和接收信號的部分，TD-SCDMA室內分布系統可與其他系統共用相同的天線器件。出于室內傳播環境和工程上的考慮，智能天線未引入到室內分布系統覆蓋中。

2.1 TD-SCDMA室內分布系統的特點

TD-SCDMA室內分布系統與其他通信體制的室內分布系統相比，具有以下特點：

TD-SCDMA室內分布系統不使用智能天線，系統覆蓋、容量和質量均受影響。業務信道沒有下行鏈路賦型增益，同室外覆蓋方式相比，業務信道下行功率要低6dB～8dB。由于缺少智能天線，上行干擾也得不到很好的控制。各業務覆蓋基本一致。TD-SCDMA系統的呼吸效應不明顯，對各種速率的業務基本實現同徑覆蓋。支持不對稱數據業務，可根據上下行業務量調整時隙配置。工作頻段高、損耗大，信號室內傳播能力差，深層覆蓋難度大。為減少室內、室外干擾，室內、室外更適于采用異頻組網方式。在室內分布區域向室外覆蓋區域移動時，不能采用接力切換，只能選擇硬切換。采用上行同步技術，對直放站和干放的技術要求提高。大部分信源需要引入單獨的GPS天線，并選擇合適的位置進行安裝。

2.2 TD-SCDMA室內分布系統的設計要點

TD-SCDMA的室內分布系統設計和建設中，應根據覆蓋目標、服務類型、工程成本等方面的要求合理選取適當的主機設備、元器件和傳輸介質。

2.2.1 信號源選取

a.宏蜂窩信源：主要應用在話務量高、覆蓋區域大、具備機房條件的高檔寫字樓、大型商場、星級酒店、奧運體育場館等重要建筑物。

b.微蜂窩信源：應用在中等話務量、中小型建筑物。如分布系統功率不夠可增加少量干放進行覆蓋。

c.射頻拉遠信源：應用在話務量較高的寫字樓、商場、酒店等重要建筑物，尤其適合建筑群的覆蓋。

d.直放機信源：主要應用在覆蓋區域分散的小區，補盲覆蓋的電梯、地下室等場所。

2.2.2 傳輸介質選擇

a.同軸電纜：同軸電纜屬于無源器件，造價低，性能穩定。工作頻段合適可兼容多種制式的系統。饋線在2000MHz的損耗與900MHz的損耗相差較大，在1900MHz的頻率以上一般不采用8D和10D饋線。原有GSM分布系統平層饋線中長度超過50m的1/2″饋線均需更換為7/8″饋線；主干饋線中長度超過30m的1/2″饋線均需更換為7/8″饋線。

b.光纖：光纖路損小，性能穩定，傳輸容量大。但在建設過程中需增加專門的電轉光、光轉電設備，且依賴于遠端供電。在TD-SCDMA室內分布系統中還有一個問題是光電互轉時存在時延，需要在使用中引起注意。

c.泄漏電纜：在一些特殊場景下，普通天線無法實現較好的覆蓋，如隧道。在這種情況下，使用泄漏電纜進行成串覆蓋。泄漏電纜的缺點是造價貴、安裝要求嚴格。

2.2.3 元器件的使用

元器件包括無源和有源兩種。無源器件通常包括功分器和耦合器。TD-SCDMA室內分布系統的無源器件頻率范圍必須滿足800MHz～2400MHz。如果再考慮WLAN系統的合路，無源器件工作頻率范圍必須滿足800MHz～2500MHz。有源器件主要指的是干線放大器信號在線纜中傳輸會存在一定路損，為了保證末端的覆蓋效果，有時需要在傳輸過程中使用干線放大器。

2.2.4 天線設置

出于室內傳播環境和工程上的考慮，智能天線未引入到室內分布系統覆蓋中。TDSCDMA室內分布系統仍然以全向吸頂天線為主。由于TD-SCDMA系統頻率較高，空間損耗較大，繞射能力差，而GSM室內分布系統天線口功率較高(一般在10dBm左右)，單個天線覆蓋半徑大，一般在20米左右，所以在TDSCDMA改造過程中，需要根據實際覆蓋效果增加天線數量，保證TD-SCDMA的網絡覆蓋。

2.3 TD-SCDMA室內分布系統的建設

建設TD-SCDMA室內分布時將有兩種情況，即新建和改造。

2.3.1 新建TD-SCDMA室內分布

本場景指在新樓宇中新建一套TD-SCDMA室內分布系統，并考慮后期GSM等系統的合路，可以等效為TD-SCDMA與GSM等系統共用室內分布系統。

TD-SCDMA信號源的接入方式有單通道和多通道兩種，需要區別考慮。

對于單通道而言，TD-SCDMA信號源可以直接與GSM等系統信源進入合路器，如果在干路功率不夠，可以在合路后再分路單獨使用干放來彌補。

由于WLAN覆蓋效果最差，所以必須在進入平層前最后進行合路。

而對于多通道而言，合路方式比較靈活，建議采用二級合路的方式，即TD-SCDMA在其它系統合路后才接入主干，根據需要，抽取一定數量的通道來覆蓋。

2.3.2 室內分布的TD-SCDMA改造

與新建不同，改造室內分布需要在現有室內分布拓撲的基礎上考慮TD-SCDMA的信源設置、功率配置。其前提是充分利用原有的網絡資源。

（1）小型室內分布的TD-SCDMA改造

小型室內分布更多的是無源系統，而且使用了許多6D、8D的饋線，對2G/3G通信系統的損耗差異較大。改造時需要將部分饋線更換為更粗、衰耗更小的線纜。同時，根據TDSCDMA系統的室內覆蓋能力，對無源器件的帶寬和分布天線的密度加以考慮。

（2）中型室內分布的TD-SCDMA改造在中型室內分布系統中，經常有干放等有源設備。TD-SCDMA的單通道信源已不能滿足功率要求。此時，可以考慮末端合路的方式。

當然，干放是可選器件，不是必備器件。中型室內分布同樣應該考慮無源器件的帶寬和分布天線的密度是否滿足TD-SCDMA系統。

（3）大型室內分布的TD-SCDMA改造

在大型室內分布系統中，通常采用光纖分布系統、光放大器和光耦合等器件。對于TDSCDMA等3G系統而言，非常適合采用BBU+RRU作為信號源，并采用末端合路的方式。

3 結束語

室內分布系統的設計和建設是一個綜合的系統工程，它融匯了網絡規劃、性能目標、工程實施等諸方面內容，同時也要考慮所承載系統的技術特點，方方面面做到統籌兼顧。TDSCDMA系統作為我國自主研發的通信系統，其室內分布系統的設計和建設一方面可以借鑒國內外已有的2G/3G室內分布系統建設經驗，另一方面也需要各生產、研究單位發揮主觀能動性展開深入研究，全面提高網絡的性能。

[1]馮健.基于TD-SCDMA的3G固話接入終端的設計與實現[J].蘇州大學，2009-10-01.

[2]黃鵬.TD-SCDMA室內覆蓋系統規劃設計[J].上海交通大學，2008-04-01.