??? 1、引言

??? 作為全球第三代移動通信三大主流標準之一的TD-SCDMA技術，2006年在我國得到了大規(guī)模測試，其商用化進程進一步加快，而室內分布將是TD-SCDMA業(yè)務競爭的一個制高點。室內分布系統(tǒng)主要用來解決城市建筑物內（商場、寫字樓及地下設施等）的信號盲區(qū)。對TD-SCDMA網絡建設者來說，系統(tǒng)化的TD-SCDMA網絡規(guī)劃能夠使運營商以低成本、高性能的網絡質量迅速地開展室內網絡建設，從而贏得市場先機。本文有針對性地解決了TD-SCDMA系統(tǒng)室內分布系統(tǒng)在各種場景下如何進行網絡規(guī)劃的問題。

??? 2、為什么TD-SCDMA室內分布系統(tǒng)需要專項規(guī)劃

??? （1）從工作頻段來看，TD-SCDMA工作的核心頻段為2 GHz頻段。與2G網絡工作的800 MHz和900 MHz頻段相比，TD-SCDMA的穿透能力和繞射能力相對較差，加上TD-SCDMA系統(tǒng)智能天線的特點，因而，TD-SCDMA室內覆蓋規(guī)劃更為重要。

??? （2）從覆蓋效果來看，現(xiàn)代建筑由于采用了大量的混凝土和金屬材料，造成了對無線電信號的屏蔽和衰減。在一些高層建筑物的較低樓層，TD-SCDMA基站信號通常較弱；在個別超高建筑物的高層，甚至沒有覆蓋。在大中城市的中心區(qū)，基站密度都較大，進入室內的信號通常都比較雜亂。

??? （3）從質量效果看，一些沒有完全封閉的高層建筑的中、高層內部常常出現(xiàn)乒乓切換效應，話音質量難以保證；在城市郊區(qū)，基站密度小，站距大，在距基站較遠的建筑物內，因建筑材料對電磁波造成的損耗，移動通信用戶在室內的通信也受到了很大的影響和限制。

??? （4）從容量來看，不同類型的室內場所對3G業(yè)務的要求是不一樣的。例如，在大型購物商場、會議中心等建筑物內，由于移動電話使用密度過大，局部網絡容量不能滿足用戶需求，無線信道容易發(fā)生擁塞現(xiàn)象。隨著TD-SCDMA網絡的建設完成，大量的3G數(shù)據業(yè)務將出現(xiàn)在室內，TD-SCDMA網絡在不同室內的上下行業(yè)務流量比例也將不同。

??? 為了解決以上問題，有必要對TD-SCDMA室內分布系統(tǒng)進行專項規(guī)劃。通過引入室內分布系統(tǒng)，可以掃除盲區(qū)，改善室內通話質量，提高移動電話接通率；可以為TD-SCDMA開辟高質量的室內移動通信區(qū)域，分擔室外宏蜂窩話務量和數(shù)據業(yè)務量，減小擁塞，擴大網絡容量，從而提高TD-SCDMA網絡的整體服務水平。

??? 3、TD-SCDMA室內分布系統(tǒng)規(guī)劃存在的問題

??? TD-SCDMA室內分布系統(tǒng)的規(guī)劃設計是一個綜合的系統(tǒng)工程，它融合了網絡規(guī)劃、性能目標、工程實施等多方面內容，同時還要考慮所承載系統(tǒng)的技術特點，做到統(tǒng)籌兼顧。根據中國電信保定TD-SCDMA測試的情況來看，單個TD-SCDMA系統(tǒng)組網時存在下列問題，相信多系統(tǒng)環(huán)境室內分布的規(guī)劃設計將更復雜：

??? （1）內外場切換性能有待改善。這樣做有助于改變經常掉話的情況，尤其是有助于改善室內切換到室外、外部干擾增強時的切換性能。

??? （2）N頻點情形時，存在同頻干擾問題（這要求在規(guī)劃和優(yōu)化時盡量保證屬異頻切換）。

??? （3）如何在與WCDMA同等條件時降低TD-SCDMA室內分布的成本，提高競爭力。目前TD-SCDMA需要投入更多的干放等設備，這無形中增加了成本。

??? （4）終端產品和接入層產品的不成熟性，也給室內分布帶來了一定的影響。

??? 由于TD-SCDMA系統(tǒng)相比于WCDMA系統(tǒng)還沒有大規(guī)模的建網，所以筆者將結合中國電信保定TD-SCDMA室內分布測試的實際情況對它的規(guī)劃和優(yōu)化特點進行分析，并作進一步的探索和總結。

??? 4、TD-SCDMA室內分布系統(tǒng)專項網絡規(guī)劃方案

??? TD-SCDMA分為單系統(tǒng)室內組網和多系統(tǒng)室內組網的情況，不同情況需要考慮的因素是不一樣的，下面依次對不同的場景進行相應的網絡規(guī)劃。

??? 4.1　單系統(tǒng)的室內網絡規(guī)劃

??? TD-SCDMA室內覆蓋典型的拓撲結構如圖1所示。這種規(guī)劃主要采用超大容量基站或微基站、直放站、干線放大器、寬頻功分器、寬頻耦合器、多系統(tǒng)合路器（POI）等設備，通過適當組網的方式來解決。隨著TD-SCDMA基站系列化產品的發(fā)展，分布式基站的RRU（遠端射頻模塊）解決方案也將是TD-SCDMA室內覆蓋的重要解決方案。

圖1　TD-SCDMA常見室內分布拓撲結構

??? （1）室內網絡規(guī)劃要素

??? TD-SCDMA室內分布系統(tǒng)設計應根據覆蓋目標、服務類型等特點設計相應的網絡拓撲。建設時，應根據工程成本等方面的要求合理選取適當?shù)闹鳈C設備、元器件和傳輸介質。

??? ◆覆蓋區(qū)域場強預測

??? TD-SCDMA覆蓋區(qū)域場強預測時，信號在室內傳播損耗接近自由空間的情況，在做網絡規(guī)劃時可以用以下公式表示：

??? Ls（dB）=32.45+20lgf（MHz）+20lgD（km）

??? 在上式中，D為傳輸距離，f為電波頻率。根據仿真，預測方案實施以后，室內95%以上區(qū)域場強均能滿足覆蓋要求?？紤]到銀行一般不允許敷設外單位電纜，因此，預計銀行區(qū)域可能達不到覆蓋要求。通過信源功率的合理配置和對信號泄露的控制，可確保系統(tǒng)受外界網絡或對外界網絡的影響達到最小，通話質量達到良好。

??? ◆室內覆蓋的參數(shù)配置

??? ACLR（鄰道泄漏比）的要求見表1：

??? 表1　ACLR（鄰道泄漏比）的要求

??? BS相鄰信道偏移ACLR要求

??? ±1.6 MHz?? 40 dB

??? ±3.2 MHz?? 45 dB

??? P-CCPCH RSCP≥-85dBm，DPCH C/I（UL、DL）≥5dB；BLER（誤塊率）取值要求為AMR 12.2 kb/s≤1%，PS業(yè)務（UL64 kb/s/DL128 kb/s、UL64 kb/s/DL384 kb/s）≤5%，CS64 kb/s（可視電話）≤0.1%；室內覆蓋系統(tǒng)邊緣場強要求P-CCPCH接收信號功率不小于-85 dBm（對應三載波功率不小于-75 dBm）；外泄電平要求室內信號外泄到室外20米處的P-CCPCH信號強度小于-90 dBm；無線信道呼損要＜2%；無線可通率要求移動臺在無線覆蓋區(qū)內90%的位置，99%的時間可接入網絡；上行噪聲電平要求在基站接收端位置收到的上行噪聲電平小于-105 dBm/300 kHz[3]。

??? ◆室內分布的同步規(guī)劃

??? 室內分布同步規(guī)劃應滿足同步天線，走線路由到穿出樓頂外的連接線應小于90米。

??? ◆室內分布的信號外泄規(guī)劃

??? 因為大樓信號外泄一般在低層，規(guī)劃時應盡量采用多天線小功率方式。

??? （2）典型場景下的室內規(guī)劃

??? 表2為一些典型場景下的室內分布網絡規(guī)劃。在實際網絡規(guī)劃時，室內覆蓋的區(qū)域有可能是各種場景的綜合，有時遠比典型場景復雜，因此，確定方案前，需要具體問題具體分析。

表2　典型場景下的室內分布網絡規(guī)劃

??? 根據室內數(shù)據業(yè)務特點調整上下行時隙切換點，使上下行時隙的分配更適應數(shù)據業(yè)務，可以提高網絡容量。在此基礎上，可以進一步采用大唐移動的業(yè)務HCS（小區(qū)分層）技術，它能很好地支持混合業(yè)務覆蓋區(qū)域，提高網絡容量，最大限度地利用頻譜資源。

??? 4.2　TD-SCDMA與其它系統(tǒng)共用室內分布系統(tǒng)的網絡規(guī)劃

??? 在實際組網時，建筑物附近或建筑物內部通常已經存在各類無線通信系統(tǒng)信號，如GSM、WLAN或其它3G制式的信號，加上室外的TD-SCDMA宏蜂窩信號，這些信號本身或者其部分頻率分量一旦落入室內分布系統(tǒng)的工作頻段，會對室內分布系統(tǒng)的工作性能產生影響。

??? （1）TD-SCDMA與其它室內分布系統(tǒng)干擾分析[2]

??? 信號干擾是多系統(tǒng)公用室內分布系統(tǒng)必須解決的問題。移動通信的干擾主要有同頻干擾、鄰頻干擾、帶外干擾、互調干擾和阻塞干擾。系統(tǒng)間干擾的擬制需要通過在不同系統(tǒng)間設定合適的保護頻帶來實現(xiàn)。

??? 從圖2[4]所示的各系統(tǒng)的頻譜劃分中可以看到，當TD-SCDMA系統(tǒng)處于上行鏈路通信狀態(tài)時，主要是TDD/FDD移動臺對基站的相互干擾；反之，主要是FDD與TDD基站與基站之間、移動臺與移動臺之間的干擾。而PHS和TD-SCDMA的基站和移動臺之間均會產生干擾。

??? 當TD-SCDMA使用1880 MHz～1920 MHz頻段時，帶外雜散會干擾WCDMA上行（1920 MHz～1980 MHz）的接收，解決方法是為了抑制TD-SCDMA對WCDMA的上行（1920 MHz～980 MHz）的雜散干擾，需要在兩系統(tǒng)間留出10 M帶寬作為電路隔離，可以計算得出TD-SCDMA與WCDMA系統(tǒng)間的隔離度達到60 dB；當TD-SCDMA使用1880 MHz～1920 MHz頻段時，WCDMA的補充頻段下行（1850 MHz～1880）VIHz）帶外雜散會干擾TD-SCDMA的接收，為了抑制WCDMA補充頻段的下行（1850 MHz～1880 MHz）對TD-SCDMA的雜散干擾，需要在兩系統(tǒng)間留出10 M帶寬作為電路隔離；解決TD-SCDMA與PHS之間的干擾的方法是當TD-SCDMA核心頻段1880 MHz～1920 MHz與小靈通1893.5 MHz～1919.6 MHz相重，只能兩者取1。

圖2　各系統(tǒng)的頻譜劃分

??? （2）TD-SCDMA與其它室內分布系統(tǒng)共存時的網絡規(guī)劃

??? 規(guī)劃時需要注意幾個問題：一是要對室內分布天饋線系統(tǒng)器件和多系統(tǒng)合路器（POI）保持嚴格的規(guī)格要求；二是要注意TD-SCDMA干放單元及干線放大器無法共用；最后，必須注意射頻信號干擾和不同頻段信號傳播特性的不一致。

??? 圖3為多系統(tǒng)共用室內分布系統(tǒng)工程拓撲圖，多系統(tǒng)合路器（POI）是這個解決方案中最關鍵的器件，其作用是解決寬頻率范圍內系統(tǒng)間的干擾；TD-SCDMA干線放大器主要用于補償室內分布系統(tǒng)主干電纜的信號損耗，用以雙向放大上、下行鏈路信號。

圖3　多系統(tǒng)共用室內分布系統(tǒng)工程拓撲圖

??? 減少系統(tǒng)間干擾最簡單的辦法就是為相互干擾的系統(tǒng)統(tǒng)一進行基站選址。通過一起選址來避免“遠近效應”，既可行又高效。室內分布的干擾會因系統(tǒng)間拓撲結構的不一樣而增大。解決的原則是最大限度地利用現(xiàn)有室內分布天饋線資源，從而保護好各方的投資?？梢酝ㄟ^定制TD-SCDMA與現(xiàn)有SCDMA/GSM/PHS系統(tǒng)的合分路器進行“并網”，信號弱的地方同樣可以通過合分路器與干放進行補充放大。規(guī)劃時，要充分考慮多系統(tǒng)的網絡指標平衡優(yōu)化服務，盡量優(yōu)化系統(tǒng)間的網絡指標，使各無線網絡在同一覆蓋區(qū)域各自的網絡指標均達到最優(yōu)。

??? 4.3　雙TD-SCDMA室內分布系統(tǒng)時的網絡規(guī)劃

??? 一旦發(fā)放兩張以上的TD-SCDMA牌照，運營商必然會各自部署室內分布系統(tǒng)，且極有可能工作在相同的頻率范圍，因此，極有可能發(fā)生移動臺和基站之間的相互干擾。

??? 由于室內分布系統(tǒng)不采用智能天線，若雙系統(tǒng)的幀結構完全同步，其上行鏈路干擾會大增。若幀結構完全異步，則干擾主要存在于基站與基站之間[2]。

??? 不做系統(tǒng)規(guī)劃時，其室內分布系統(tǒng)的拓撲如圖4所示：

圖4　規(guī)劃前的各運營商室內分布拓撲圖

??? 如果運營商各自建設TD-SCDMA室內分布，則干擾協(xié)調會變得困難。在各自的覆蓋半徑范圍內若有重疊，則可能產生阻塞干擾，從而降低了網絡效率?？紤]到運營的質量和成本等因素，如果存在多運營TD-SCDMA網絡，則應盡量協(xié)調，最好是共用室內分布系統(tǒng)，這樣干擾協(xié)調也較容易得到解決。這種室內分布系統(tǒng)的分布拓撲如圖5所示：

圖5　規(guī)劃后的各運營商室內分布拓撲圖

??? 不管是各自建設還是共用室內分布系統(tǒng)，都必須遵循以下規(guī)則：兩套TD-SCDMA系統(tǒng)要嚴格進行同步并且保持一樣的上下行業(yè)務時隙分配比。若各自建設室內分布，則兩套天饋系統(tǒng)的天線安裝位置盡量接近，數(shù)量盡量一樣多，且兩套天饋系統(tǒng)的天線口的功率盡量一樣大，這樣就能夠保證覆蓋區(qū)域的信號強度相近。

??? 總之，我們應該根據不同場所的實際需求選擇適合的解決方案，綜合考慮室內外情況，合理配置和優(yōu)化室內分布系統(tǒng)資源。

??? 5、結束語

??? 室內分布系統(tǒng)的設計和建設是一個綜合的系統(tǒng)工程，它融匯了網絡規(guī)劃、性能目標、工程實施等諸方面內容[5]，同時也要考慮所承載系統(tǒng)的技術特點，在各個方面做到統(tǒng)籌兼顧。在工程規(guī)劃設計和安裝時，不僅要考慮覆蓋問題，還要對容量、干擾、切換區(qū)域、上行噪聲、工程等方面的因素進行分析。

??? 本文對TD-SCDMA在各種場景下的室內分布進行了針對性的網絡規(guī)劃和設計，對從事TD-SCDMA網絡的規(guī)劃設計、網絡優(yōu)化等專業(yè)人員有一定的借鑒作用。