新建和改造環(huán)境下的TD-SCDMA室內分布系統

為了更清楚地了解TD-SCDMA室內分布系統的設計和建設方法，本文首先分析了TD-SCDMA室內分布的特點(diǎn)，并結合GSM、WCDMA等其它系統，給出TD-SCDMA與它們所能承受最大鏈路損耗的對比，進(jìn)而在新建TD-SCDMA室內分布系統和對現有室內分布系統進(jìn)行TD-SCDMA改造兩個(gè)場(chǎng)景下，給出不同的建設方案，為今后在TD-SCDMA工程建設方面提供很好的指導意義。

目前，TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò )已經(jīng)建設完成并投入試商用運營(yíng)，因此大量的3G數據業(yè)務(wù)必將發(fā)生在室內。TD-SCDMA系統工作在2GHz頻段，與2G技術(shù)所采用的頻段相比，TD-SCDMA電波繞射能力相對較差，網(wǎng)絡(luò )的深層次覆蓋困難。從覆蓋角度看，現代建筑采用了大量的混凝土和金屬材料，這造成了對無(wú)線(xiàn)信號的屏蔽。在部分高層建筑物的低層，TD-SCDMA基站信號較弱；在超高建筑物的高層，信號雜亂或者沒(méi)有信號。從質(zhì)量角度看，在部分沒(méi)有完全封閉的高層建筑的中高層，常出現乒乓切換，通信質(zhì)量難以保證。從容量角度看，不同類(lèi)型的室內場(chǎng)所存在著(zhù)差異化的業(yè)務(wù)需求，無(wú)線(xiàn)信道容易發(fā)生擁塞現象。

為解決以上問(wèn)題，運營(yíng)商有必要通過(guò)引入室內分布系統來(lái)掃除盲區，吸收室內話(huà)務(wù)量，改善室內通話(huà)質(zhì)量。室內分布系統建設可以為T(mén)D-SCDMA開(kāi)辟高質(zhì)量的室內移動(dòng)通信區域，分擔室外小區話(huà)務(wù)量，減小擁塞，擴大網(wǎng)絡(luò )容量，從整體上提高TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò )的服務(wù)水平。

TD-SCDMA室內分布特點(diǎn)

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(diǎn)。

1.室內不使用智能天線(xiàn)，系統覆蓋、容量和質(zhì)量均受到影響。

2.公共信道和業(yè)務(wù)信道的覆蓋分開(kāi)考慮。

3.不同的時(shí)隙配置支持不對稱(chēng)數據業(yè)務(wù)。

4.工作頻段高，損耗大，信號室內傳播能力差，深層覆蓋難度加大。

5.在室內區域向室外移動(dòng)時(shí)，不能采用接力切換，而只能選擇硬切換。

6.對于有源設備系統的時(shí)延控制，一般要求小區路徑的最大允許時(shí)延為75us。

7.采用了上行同步技術(shù)，對直放站和干放的技術(shù)要求提高。

8.大部分信源需要引入單獨的GPS天線(xiàn)，并選擇合適的安裝位置和走線(xiàn)路由。

TD-SCDMA室內分布信號源選取

跟其它系統的室內分布類(lèi)似，TD-SCDMA室內分布系統也由信號源和分布系統兩部分組成。前者包括宏基站、BBU＋RRU、微基站、RRU和直放站等多種類(lèi)型。分布系統包括傳輸介質(zhì)、元器件和天線(xiàn)。傳輸介質(zhì)包括光纖、同軸電纜和泄漏電纜等，元器件包括干線(xiàn)放大器、功分器、耦合器、合路器等，天線(xiàn)分為全向天線(xiàn)和定向天線(xiàn)。

分布系統的類(lèi)型(如射頻同軸、光纖分布、泄漏電纜)選擇影響因素主要在于面積，TD-SCDMA系統跟其它系統相差無(wú)幾，主要區別在于信號源部分。根據無(wú)線(xiàn)設備的成品成熟度、發(fā)射功率大小、設備連接方式的不同，其選取依據也不同。

1.信號源的選取

TD-SCDMA信號源的選取主要是根據建筑物內容量需求、大小結構、用途，綜合考慮電源、配套傳輸、周?chē)军c(diǎn)情況等因素。一般說(shuō)來(lái)，需要從覆蓋樓宇面積的大小來(lái)反向推算所需的信源，經(jīng)驗值如表1所示。

需要說(shuō)明的是，TD-SCDMA系統采用的TDD模式對發(fā)射端和接收端的隔離度、傳輸時(shí)延、上下行發(fā)射的定時(shí)、與室外基站的同步等方面都有較高要求。直放站在放大轉發(fā)上行信號過(guò)程中增加了信號的傳輸時(shí)延，對于網(wǎng)絡(luò )質(zhì)量產(chǎn)生較大的負面影響，而且直放站的應用也受到較大限制。

2.信號源的接入方式

TD-SCDMA系統在室內不使用智能天線(xiàn)，根據信源輸出功率通道數的多少，信號源的接入方式可分為單通道和多通道兩種。

單通道方式與傳統的室內分布結構完全一致，而多通道方式有多個(gè)信號輸入接口，增加了分布系統干路的復雜性，但更適合于大覆蓋、大容量的場(chǎng)景。

3.TD-SCDMA室內分布技術(shù)要求

TD-SCDMA室內分布技術(shù)要求集中體現技術(shù)指標和鏈路損耗上。前者包括信號覆蓋電平、接通率、掉話(huà)率、切換成功率、信號外泄和上行噪聲電平值等；而后者則與導頻功率、天線(xiàn)出口功率、邊緣電平、空間損耗等相關(guān)。

a.技術(shù)指標

(1)信號覆蓋電平

標準層、裙樓：目標覆蓋區域內95%以上位置，前向接收功率≥-85dBm，Ec/Io≥-10dBm。

地下層、電梯：目標覆蓋區域內95%以上的位置，前向接收功率≥-90dBm，Ec/Io≥-9dBm。

(2)接通率

要求在目標區域內98%的位置，99%的時(shí)間，移動(dòng)臺可接入網(wǎng)絡(luò )。

(3)掉話(huà)率

忙時(shí)話(huà)務(wù)統計：掉話(huà)率1%(以蜂窩基站為信號源)；掉話(huà)率2%(以直放站為信號源)。

(4)切換成功率

室內外小區和室內各小區之間的切換成功率>94%。

(5)信號外泄

室內基站泄漏至室外10米處的信號強度應不高于-90dBm。

(6)上行噪聲電平

在基站接收端位置收到的上行噪聲電平小于-113dBm/1.25MHz。