TD-SCDMA室内分布系统设计探讨

摘要　室内覆盖可以解决高端用户密集城区覆盖问题，减少室外基站的数量和配置，降低室外网络的整体干扰水平，从而提高整个系统的容量，更好地满足用户对质量的要求。与3G其他制式的系统一样，TD-SCDMA在建网的过程中也无法回避室内覆盖问题，同样受限于IMT-2000频段无线电波的传播特性和建筑物的材质，仅仅采用室外的宏蜂窝基站无法保证充分覆盖，不可避免会产生盲区，解决问题的最有效方法是引入室内分布系统。

1、现网GSM室内分布系统

　　现网GSM室内分布系统主要由信号源、信号分布系统和覆盖单元三部分组成。

　　信号源包括Node B、射频远端、直放站等设备。根据话务量的不同，选择不同的信号源引入室内，可以满足多种室内话务量的覆盖。通常情况下，对于大话务量地区，如大型建筑物和购物中心，可使用宏基站作为信号源，能够插入多块基带处理板，可以满足话务密集地区的需求，对于商业办公楼等中等话务量地区，可以采用微蜂窝作为室内覆盖的信号源，对于地下停车场等话务量不高的地区，可以选择直放站作为信号源。

　　信号分布系统可以分为无源分布系统、有源分布系统和混合分布系统三种形式。无源分布系统及覆盖方案是通过无源器件进行分路，经由馈线将无线信号尽可能平均地分配到分散安装在建筑物各个区域的每一副低功率天线上，从而实现室内信号的均匀分布。有源分布系统中加入了功率放大器这一类有源设备，信号经过各级衰耗后，到达末端时，可以利用放大器放大以达到理想的强度，保证覆盖效果。针对无源系统的损耗和有源系统无法同时放大所有频段信号的缺陷，在室内分布系统中可以混合采用无源系统和有源系统的部分器件，建立一套混合的室内分布系统以达到放大和合路的目的，最终将多系统无线信号进行全面的覆盖。

2、TD-SCDMA与2G共用室内分布系统需要考虑的问题

　　3G提供了多种高速、丰富多彩的业务，尤其是娱乐休闲类（如手机在线游戏、视频通信等），从日韩等国的3G发展看，这些业务主要发生在室内，因此室内覆盖对TD-SCDMA网络的发展尤其重要。目前GSM的室内分布系统已经覆盖了大部分楼宇、会场、候车／机厅等区域，充分利用现有的室内分布系统，能够节省TD-SCDMA室内覆盖的投资和实现快速建网目的。

　　由于频率、制式的不同，TD-SCDMA/GSM共用室内分布系统时需要考虑以下问题：

　　●无源器件，如合路器、耦合器、室内天线，都需要更换为宽频器件；

　　●有源器件，如干线放大器，均无法共用，可通过增加宽频合路／分路以及调整共享接入点来规避；

　　●功率损耗，3G频段的线缆和空间损耗都大于2G系统，通过对信号源、干放和接入点的调整来确保边缘场强；

　　●合路器插损，可以和功率损耗联合来考虑解决方案；

　　●系统间相互干扰，目前TD-SCDMA和GSM频段相距较远，基本能够满足隔离要求，同时增加滤波器可以降低杂散干扰。

　　TD-SCDMA室内分布的信源可以采用宏蜂窝、微蜂窝、直放站以及射频拉远RRU，推荐采用微蜂窝和射频拉远RRU，同时不采用智能天线，确保能够和GSM共享室内分布。另外TD-SCDMA的GPS同步天线连接长度要小于90 m，需要在系统规划时进行考虑。

　　TD-SCDMA室内分布系统信号源需要综合考虑物业点的覆盖和容量要求，按照不同类型物业点的要求选择对应的信源，各信源的特点和应用场景见表1。

表1　各信源的特点和应用场景

3、设计方案

　　在这种情况下，设计方案需要考虑如下事项。

　　●原有室内分布系统天线、馈线是否兼容TD-SCDMA信号（主要是2300～2400 MHz频段）。

　　●引入TD-SCDMA信源（宏蜂窝、微蜂窝、直放站）。

　　●可使原室内分布系统合路器兼容TD-SCDMA信号。

　　●覆盖目标，确定TD-SCDMA信源发射功率或有源放大设备增益。

　　●规划TD-SCDMA链路预算，在考虑到GSM与TD-SCDMA射频信号线缆损耗和覆盖差异的情况下，使TD-SCDMA与GSM在不同业务下的覆盖范围尽可能保持一致。

　　●室内分布系统的信号泄漏对室外基站覆盖的影响。

　　●功率匹配问题。多系统共用一个分布系统要求功率匹配，包括信号源输出功率匹配；不同频段的信号在分布系统中由于传输损耗不同产生的影响；边缘覆盖场强的不同要求；不同频段的无线电波空中损耗不同而产生的影响等，需要设计人员根据运营商的不同要求和各楼的实际情况综合考虑。

　　●系统间干扰及隔离要求。GSM900、DCS1800、TD-SCDMA三种信号合路时，杂散干扰、阻塞干扰、互调干扰等系统间干扰及隔离要求必须满足。

　　在实际的施工中，可以采用两种方案。

　　其一，利用GSM主干线，对信号源进行合路。GSM室内分布系统多用微蜂窝、直放站作为信源，采用无源室内分布系统覆盖。在进行TD-SCDMA室内分布系统改造时，GSM、TD-SCDMA共用室内分布系统，需要利用合路器把GSM、TD-SCDMA信源合路，共同利用GSM原有室内分布系统，同时需要更换支持TD-SCDMA频段的无源器件，如图1所示。

图1　GSM与TD-SCDMA共用室内分布系统

　　其二，新增TD-SCDMA主干线，根据需要对TD-SCDMA信源进行合路。GSM覆盖系统的边缘场强小于-75 dBm，TD-SCDMA信源设备选择采用宏蜂窝，然后新增主干线，根据需要增加TD-SCDMA干放，然后合路，如图2所示。

图2　新增TD-SCDMA主干线

　　利用原有线路、设备无法满足TD-SCDMA的信号覆盖时，为了保证GSM和TD-SCDMA信号的均匀分布，可采取新建TD-SCDMA主干线，将TD-SCDMA、GSM在支路合路，完成信号覆盖。施工方案如图3所示。

图3　新建TD-SCDMA独立主路由设计

　　对于新建楼宇的TD-SCDMA室内分布系统建设，应以TD-SCDMA为主导进行覆盖，同时解决GSM覆盖。根据各个楼宇的具体情况，分为有源和无源室内覆盖系统。