TD-SCDMA室內(nèi)分布系統(tǒng)設(shè)計(jì)探討

摘要　室內(nèi)覆蓋可以解決高端用戶(hù)密集城區(qū)覆蓋問(wèn)題，減少室外基站的數(shù)量和配置，降低室外網(wǎng)絡(luò)的整體干擾水平，從而提高整個(gè)系統(tǒng)的容量，更好地滿(mǎn)足用戶(hù)對(duì)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(guò)程中也無(wú)法回避室內(nèi)覆蓋問(wèn)題，同樣受限于IMT-2000頻段無(wú)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(wú)法保證充分覆蓋，不可避免會(huì)產(chǎn)生盲區(qū)，解決問(wèn)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(hào)源、信號(hào)分布系統(tǒng)和覆蓋單元三部分組成。

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

　　信號(hào)分布系統(tǒng)可以分為無(wú)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(wú)源分布系統(tǒng)及覆蓋方案是通過(guò)無(wú)源器件進(jìn)行分路，經(jīng)由饋線將無(wú)線信號(hào)盡可能平均地分配到分散安裝在建筑物各個(gè)區(qū)域的每一副低功率天線上，從而實(shí)現(xiàn)室內(nèi)信號(hào)的均勻分布。有源分布系統(tǒng)中加入了功率放大器這一類(lèi)有源設(shè)備，信號(hào)經(jīng)過(guò)各級(jí)衰耗后，到達(dá)末端時(shí)，可以利用放大器放大以達(dá)到理想的強(qiáng)度，保證覆蓋效果。針對(duì)無(wú)源系統(tǒng)的損耗和有源系統(tǒng)無(wú)法同時(shí)放大所有頻段信號(hào)的缺陷，在室內(nèi)分布系統(tǒng)中可以混合采用無(wú)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(dá)到放大和合路的目的，最終將多系統(tǒng)無(wú)線信號(hào)進(jìn)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(wèn)題

　　3G提供了多種高速、豐富多彩的業(yè)務(wù)，尤其是娛樂(lè)休閑類(lèi)（如手機(jī)在線游戲、視頻通信等），從日韓等國(guó)的3G發(fā)展看，這些業(yè)務(wù)主要發(fā)生在室內(nèi)，因此室內(nèi)覆蓋對(duì)TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)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(huì)場(chǎng)、候車(chē)／機(jī)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(shí)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(shí)需要考慮以下問(wèn)題：

　　●無(wú)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(wú)法共用，可通過(guò)增加寬頻合路／分路以及調(diào)整共享接入點(diǎn)來(lái)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(guò)對(duì)信號(hào)源、干放和接入點(diǎn)的調(diào)整來(lái)確保邊緣場(chǎng)強(qiáng)；

　　●合路器插損，可以和功率損耗聯(lián)合來(lái)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(yuǎn)，基本能夠滿(mǎn)足隔離要求，同時(shí)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(yuǎn)RRU，推薦采用微蜂窩和射頻拉遠(yuǎn)RRU，同時(shí)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(zhǎng)度要小于90 m，需要在系統(tǒng)規(guī)劃時(shí)進(jìn)行考慮。

　　TD-SCDMA室內(nèi)分布系統(tǒng)信號(hào)源需要綜合考慮物業(yè)點(diǎn)的覆蓋和容量要求，按照不同類(lèi)型物業(yè)點(diǎn)的要求選擇對(duì)應(yīng)的信源，各信源的特點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)景見(jiàn)表1。

表1　各信源的特點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)景

3、設(shè)計(jì)方案

　　在這種情況下，設(shè)計(jì)方案需要考慮如下事項(xiàng)。

　　●原有室內(nèi)分布系統(tǒng)天線、饋線是否兼容TD-SCDMA信號(hào)（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(hào)。

　　●覆蓋目標(biāo)，確定TD-SCDMA信源發(fā)射功率或有源放大設(shè)備增益。

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

　　●室內(nèi)分布系統(tǒng)的信號(hào)泄漏對(duì)室外基站覆蓋的影響。

　　●功率匹配問(wèn)題。多系統(tǒng)共用一個(gè)分布系統(tǒng)要求功率匹配，包括信號(hào)源輸出功率匹配；不同頻段的信號(hào)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(chǎng)強(qiáng)的不同要求；不同頻段的無(wú)線電波空中損耗不同而產(chǎn)生的影響等，需要設(shè)計(jì)人員根據(jù)運(yùn)營(yíng)商的不同要求和各樓的實(shí)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(hào)合路時(shí)，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(mǎn)足。

　　在實(shí)際的施工中，可以采用兩種方案。

　　其一，利用GSM主干線，對(duì)信號(hào)源進(jìn)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(wú)源室內(nèi)分布系統(tǒng)覆蓋。在進(jìn)行TD-SCDMA室內(nèi)分布系統(tǒng)改造時(shí)，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(shí)需要更換支持TD-SCDMA頻段的無(wú)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(duì)TD-SCDMA信源進(jìn)行合路。GSM覆蓋系統(tǒng)的邊緣場(chǎng)強(qiáng)小于-75 dBm，TD-SCDMA信源設(shè)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(shè)備無(wú)法滿(mǎn)足TD-SCDMA的信號(hào)覆蓋時(shí)，為了保證GSM和TD-SCDMA信號(hào)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(hào)覆蓋。施工方案如圖3所示。

圖3　新建TD-SCDMA獨(dú)立主路由設(shè)計(jì)

　　對(duì)于新建樓宇的TD-SCDMA室內(nèi)分布系統(tǒng)建設(shè)，應(yīng)以TD-SCDMA為主導(dǎo)進(jìn)行覆蓋，同時(shí)解決GSM覆蓋。根據(jù)各個(gè)樓宇的具體情況，分為有源和無(wú)源室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)。