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室内分布系统TD-SCDMA改造方案 0 引言 随着信息化的高速推进，个人手持通信设备的使用者日益增多，对通信服务的需求也不断提高，随之而来的是对无线信号覆盖的要求也越来越高。据统计，在移动电话使用中，室内用户数大于室外用户数2倍以上，用户更趋向于在室内使用移动电话。然而3G频段较高，信号穿透力弱，很难实现对室内的深度覆盖。 TD-SCDMA网络以数据业务为主，而大部分数据业务都发生在室内，因此在TD-SCDMA建网初期，在一些室内热点地区引入TD-SCDMA室内分布系统是非常必要的。实施室内覆盖工程后，建筑物内话务量一般可以增大1.4倍，同时可减轻室外网络的负荷及扩容压力，降低室外网络的整体干扰，提高网络服务质量。 1 TD-SCDMA室内分布系统的特点 TD-SCDMA室内分布系统与其他通信体制的室内分布系统相比，具有以下特点： （1）TD-SCDMA室内分布系统不使用智能天线，系统覆盖、容量和质量均受影响。业务信道没有下行链路赋型增益，同室外覆盖方式相比，业务信道下行功率要低6dB～8dB。由于缺少智能天线，上行干扰也得不到很好的控制。 （2）公共信道和业务信道的覆盖分开考虑。由于室内业务信道没有智能天线赋形增益，因此它是一个业务信道覆盖受限系统。TD-SCDMA的导频功率可以根据要求灵活设置，不是固定值。 （3）各业务覆盖基本一致。TD-SCDMA系统的呼吸效应不明显，对各种速率的业务基本实现同径覆盖。 （4）支持不对称数据业务，可根据上下行业务量调整时隙配置。 （5）工作频段高、损耗大，信号室内传播能力差，深层覆盖难度大。 （6）为减少室内、室外干扰，室内、室外更适于采用异频组网方式。 （7）在室内分布区域向室外覆盖区域移动时，不能采用接力切换，只能选择硬切换。 （8）需控制系统设备时延。TD-SCDMA基站覆盖最大半径为11.25km，这就要求室内分布系统中继设备不能有大的传输时延，以保证下行链路之间互不干扰。 （9）采用上行同步技术，对直放站和干放的技术要求提高。 （10）大部分信源需要引入单独的GPS天线，并选择合适的位置进行安装。 2 TD-SCDMA室内分布系统建设原则 TD-SCDMA室内分布系统建设应统一考虑覆盖、容量、质量三方面的需求。同时受远近效应的制约，设计中应平衡考虑单天线的覆盖范围。在共享2G 室内分布系统时，需要注意和其他通信系统间的干扰和多系统功率匹配。根据TD-SCDMA技术特点，本文提出以下TD-SCDMA室内分布系统建设原则。 (1) 满足目标区域的覆盖、容量、质量三方面需求； (2) 建综合分布系统，采用宽带无源器件； (3) 为节约资源，尽量共用现有的室内天线分布系统； (4) 尽量减小对现有2G系统的影响； (5) 通过合理的功率配置，尽量少用TD-SCDMA干放； (6) 尽量减少加入无源器件，减少器件插损； (7) 综合考虑建设及运维成本； (8) 全面考虑系统兼容、升级、扩容能力。 根据以上原则，信号源选取时需要考虑以下因素：一是建筑物的覆盖、容量和质量需求，适当考虑建筑物远期的业务发展需求；二是信号源是否有安装位置，是否满足取电条件；三是周围的网络状况以及信号传输到位情况。 分布系统设计时需要考虑覆盖、切换和干扰等因素。其中覆盖应考虑信号功率分配、信号链路损耗、终端接收灵敏度、功率余量等因素；切换包括室外室内切换、室内切换、电梯内外切换等，还应考虑切换区域、切换方式、切换成功率等因素；干扰应考虑3G系统开通前后对原有系统与3G系统的相互影响。 根据TD-SCDMA室内分布测试情况，表1列出了TD-SCDMA室内分布系统设计的业务质量指标要求。 表1 TD-SCDMA室内分布系统建设的质量指标 为减少室内分布系统对室外系统的影响，需要满足如下条件：除规定室内边缘信号电平外，室内覆盖系统不得过度覆盖室外，距建有室内分布系统的建筑物10米处，室内信号应比室外最强信号电平低9dB以上，或室内信号泄漏至室外10米处的导频信号强度不高于-95dBm。 3 分布系统共享分析 当多个系统共用一个分布系统时，功率匹配是最大的问题。功率匹配需综合考虑信号源输出功率差异，不同频段的信号在分布系统中的传输损耗差异，边缘覆盖场强的不同要求、不同频段的信号空间传播损耗差异等因素。表2是综合考虑以上因素，得到的各通信系统相关典型参数值。 表2 室内分布系统功率匹配综合分析 4 分布系统改造方案 室内分布系统要解决的首要问题，是能够为室内用户提供良好的无线信号覆盖环境。通常按照建筑物面积和类型，室内分布应用场景分为：微型建筑（6000m2以下面积）、小型建筑（6000m2～12000m2面积）、中型建筑（12000m2～60000m2面积）和大型建筑（60000m2 以上面积）等。改造现有室内覆盖系统