TD-SCDMA室內(nèi)分布系統(tǒng)設計探討

摘要　室內(nèi)覆蓋可以解決高端用戶密集城區(qū)覆蓋問題，減少室外基站的數(shù)量和配置，降低室外網(wǎng)絡的整體干擾水平，從而提高整個系統(tǒng)的容量，更好地滿足用戶對質(zhì)量的要求。與3G其他制式的系統(tǒng)一樣，TD-SCDMA在建網(wǎng)的過程中也無法回避室內(nèi)覆蓋問題，同樣受限于IMT-2000頻段無線電波的傳播特性和建筑物的材質(zhì)，僅僅采用室外的宏蜂窩基站無法保證充分覆蓋，不可避免會產(chǎn)生盲區(qū)，解決問題的最有效方法是引入室內(nèi)分布系統(tǒng)。

1、現(xiàn)網(wǎng)GSM室內(nèi)分布系統(tǒng)

現(xiàn)網(wǎng)GSM室內(nèi)分布系統(tǒng)主要由信號源、信號分布系統(tǒng)和覆蓋單元三部分組成。

信號源包括Node B、射頻遠端、直放站等設備。根據(jù)話務量的不同，選擇不同的信號源引入室內(nèi)，可以滿足多種室內(nèi)話務量的覆蓋。通常情況下，對于大話務量地區(qū)，如大型建筑物和購物中心，可使用宏基站作為信號源，能夠插入多塊基帶處理板，可以滿足話務密集地區(qū)的需求，對于商業(yè)辦公樓等中等話務量地區(qū)，可以采用微蜂窩作為室內(nèi)覆蓋的信號源，對于地下停車場等話務量不高的地區(qū)，可以選擇直放站作為信號源。

信號分布系統(tǒng)可以分為無源分布系統(tǒng)、有源分布系統(tǒng)和混合分布系統(tǒng)三種形式。無源分布系統(tǒng)及覆蓋方案是通過無源器件進行分路，經(jīng)由饋線將無線信號盡可能平均地分配到分散安裝在建筑物各個區(qū)域的每一副低功率天線上，從而實現(xiàn)室內(nèi)信號的均勻分布。有源分布系統(tǒng)中加入了功率放大器這一類有源設備，信號經(jīng)過各級衰耗后，到達末端時，可以利用放大器放大以達到理想的強度，保證覆蓋效果。針對無源系統(tǒng)的損耗和有源系統(tǒng)無法同時放大所有頻段信號的缺陷，在室內(nèi)分布系統(tǒng)中可以混合采用無源系統(tǒng)和有源系統(tǒng)的部分器件，建立一套混合的室內(nèi)分布系統(tǒng)以達到放大和合路的目的，最終將多系統(tǒng)無線信號進行全面的覆蓋。

2、TD-SCDMA與2G共用室內(nèi)分布系統(tǒng)需要考慮的問題

3G提供了多種高速、豐富多彩的業(yè)務，尤其是娛樂休閑類（如手機在線游戲、視頻通信等），從日韓等國的3G發(fā)展看，這些業(yè)務主要發(fā)生在室內(nèi)，因此室內(nèi)覆蓋對TD-SCDMA網(wǎng)絡的發(fā)展尤其重要。目前GSM的室內(nèi)分布系統(tǒng)已經(jīng)覆蓋了大部分樓宇、會場、候車／機廳等區(qū)域，充分利用現(xiàn)有的室內(nèi)分布系統(tǒng)，能夠節(jié)省TD-SCDMA室內(nèi)覆蓋的投資和實現(xiàn)快速建網(wǎng)目的。

由于頻率、制式的不同，TD-SCDMA/GSM共用室內(nèi)分布系統(tǒng)時需要考慮以下問題：

●無源器件，如合路器、耦合器、室內(nèi)天線，都需要更換為寬頻器件；

●有源器件，如干線放大器，均無法共用，可通過增加寬頻合路／分路以及調(diào)整共享接入點來規(guī)避；

●功率損耗，3G頻段的線纜和空間損耗都大于2G系統(tǒng)，通過對信號源、干放和接入點的調(diào)整來確保邊緣場強；

●合路器插損，可以和功率損耗聯(lián)合來考慮解決方案；

●系統(tǒng)間相互干擾，目前TD-SCDMA和GSM頻段相距較遠，基本能夠滿足隔離要求，同時增加濾波器可以降低雜散干擾。

TD-SCDMA室內(nèi)分布的信源可以采用宏蜂窩、微蜂窩、直放站以及射頻拉遠RRU，推薦采用微蜂窩和射頻拉遠RRU，同時不采用智能天線，確保能夠和GSM共享室內(nèi)分布。另外TD-SCDMA的GPS同步天線連接長度要小于90 m，需要在系統(tǒng)規(guī)劃時進行考慮。

TD-SCDMA室內(nèi)分布系統(tǒng)信號源需要綜合考慮物業(yè)點的覆蓋和容量要求，按照不同類型物業(yè)點的要求選擇對應的信源，各信源的特點和應用場景見表1。

表1　各信源的特點和應用場景

3、設計方案

在這種情況下，設計方案需要考慮如下事項。

●原有室內(nèi)分布系統(tǒng)天線、饋線是否兼容TD-SCDMA信號（主要是2300～2400 MHz頻段）。

●引入TD-SCDMA信源（宏蜂窩、微蜂窩、直放站）。

●可使原室內(nèi)分布系統(tǒng)合路器兼容TD-SCDMA信號。

●覆蓋目標，確定TD-SCDMA信源發(fā)射功率或有源放大設備增益。

●規(guī)劃TD-SCDMA鏈路預算，在考慮到GSM與TD-SCDMA射頻信號線纜損耗和覆蓋差異的情況下，使TD-SCDMA與GSM在不同業(yè)務下的覆蓋范圍盡可能保持一致。

●室內(nèi)分布系統(tǒng)的信號泄漏對室外基站覆蓋的影響。

●功率匹配問題。多系統(tǒng)共用一個分布系統(tǒng)要求功率匹配，包括信號源輸出功率匹配；不同頻段的信號在分布系統(tǒng)中由于傳輸損耗不同產(chǎn)生的影響；邊緣覆蓋場強的不同要求；不同頻段的無線電波空中損耗不同而產(chǎn)生的影響等，需要設計人員根據(jù)運營商的不同要求和各樓的實際情況綜合考慮。

●系統(tǒng)間干擾及隔離要求。GSM900、DCS1800、TD-SCDMA三種信號合路時，雜散干擾、阻塞干擾、互調(diào)干擾等系統(tǒng)間干擾及隔離要求必須滿足。

在實際的施工中，可以采用兩種方案。

其一，利用GSM主干線，對信號源進行合路。GSM室內(nèi)分布系統(tǒng)多用微蜂窩、直放站作為信源，采用無源室內(nèi)分布系統(tǒng)覆蓋。在進行TD-SCDMA室內(nèi)分布系統(tǒng)改造時，GSM、TD-SCDMA共用室內(nèi)分布系統(tǒng)，需要利用合路器把GSM、TD-SCDMA信源合路，共同利用GSM原有室內(nèi)分布系統(tǒng)，同時需要更換支持TD-SCDMA頻段的無源器件，如圖1所示。

圖1　GSM與TD-SCDMA共用室內(nèi)分布系統(tǒng)

其二，新增TD-SCDMA主干線，根據(jù)需要對TD-SCDMA信源進行合路。GSM覆蓋系統(tǒng)的邊緣場強小于-75 dBm，TD-SCDMA信源設備選擇采用宏蜂窩，然后新增主干線，根據(jù)需要增加TD-SCDMA干放，然后合路，如圖2所示。

圖2　新增TD-SCDMA主干線

利用原有線路、設備無法滿足TD-SCDMA的信號覆蓋時，為了保證GSM和TD-SCDMA信號的均勻分布，可采取新建TD-SCDMA主干線，將TD-SCDMA、GSM在支路合路，完成信號覆蓋。施工方案如圖3所示。

圖3　新建TD-SCDMA獨立主路由設計

對于新建樓宇的TD-SCDMA室內(nèi)分布系統(tǒng)建設，應以TD-SCDMA為主導進行覆蓋，同時解決GSM覆蓋。根據(jù)各個樓宇的具體情況，分為有源和無源室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)。