??? 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模測試，其商用化進程進一步加快，而室內分布將是TD-SCDMA業務競爭的一個制高點。室內分布系統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。對TD-SCDMA網絡建設者來說，系統化的TD-SCDMA網絡規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系統室內分布系統在各種場景下如何進行網絡規劃的問題。

??? 2、為什么TD-SCDMA室內分布系統需要專項規劃

??? （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系統智能天線的特點，因而，TD-SCDMA室內覆蓋規劃更為重要。

??? （2）從覆蓋效果來看，現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，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、高層內部常常出現乒乓切換效應，話音質量難以保證；在城市郊區，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，無線信道容易發生擁塞現象。隨著TD-SCDMA網絡的建設完成，大量的3G數據業務將出現在室內，TD-SCDMA網絡在不同室內的上下行業務流量比例也將不同。

??? 為了解決以上問題，有必要對TD-SCDMA室內分布系統進行專項規劃。通過引入室內分布系統，可以掃除盲區，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域，分擔室外宏蜂窩話務量和數據業務量，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室內分布系統規劃存在的問題

??? TD-SCDMA室內分布系統的規劃設計是一個綜合的系統工程，它融合了網絡規劃、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的技術特點，做到統籌兼顧。根據中國電信保定TD-SCDMA測試的情況來看，單個TD-SCDMA系統組網時存在下列問題，相信多系統環境室內分布的規劃設計將更復雜：

??? （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（這要求在規劃和優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系統相比于WCDMA系統還沒有大規模的建網，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劃和優化特點進行分析，并作進一步的探索和總結。

??? 4、TD-SCDMA室內分布系統專項網絡規劃方案

??? TD-SCDMA分為單系統室內組網和多系統室內組網的情況，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劃。

??? 4.1　單系統的室內網絡規劃

??? TD-SCDMA室內覆蓋典型的拓撲結構如圖1所示。這種規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）室內網絡規劃要素

??? TD-SCDMA室內分布系統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的主機設備、元器件和傳輸介質。

??? ◆覆蓋區域場強預測

??? TD-SCDMA覆蓋區域場強預測時，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%以上區域場強均能滿足覆蓋要求。考慮到銀行一般不允許敷設外單位電纜，因此，預計銀行區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]。

??? ◆室內分布的同步規劃

??? 室內分布同步規劃應滿足同步天線，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劃

??? 因為大樓信號外泄一般在低層，規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劃

??? 表2為一些典型場景下的室內分布網絡規劃。在實際網絡規劃時，室內覆蓋的區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劃

??? 根據室內數據業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據業務，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務HCS（小區分層）技術，它能很好地支持混合業務覆蓋區域，提高網絡容量，最大限度地利用頻譜資源。

??? 4.2　TD-SCDMA與其它系統共用室內分布系統的網絡規劃

??? 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的工作頻段，會對室內分布系統的工作性能產生影響。

??? （1）TD-SCDMA與其它室內分布系統干擾分析[2]

??? 信號干擾是多系統公用室內分布系統必須解決的問題。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。系統間干擾的擬制需要通過在不同系統間設定合適的保護頻帶來實現。

??? 從圖2[4]所示的各系統的頻譜劃分中可以看到，當TD-SCDMA系統處于上行鏈路通信狀態時，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　各系統的頻譜劃分

??? （2）TD-SCDMA與其它室內分布系統共存時的網絡規劃

??? 規劃時需要注意幾個問題：一是要對室內分布天饋線系統器件和多系統合路器（POI）保持嚴格的規格要求；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為多系統共用室內分布系統工程拓撲圖，多系統合路器（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間的干擾；TD-SCDMA干線放大器主要用于補償室內分布系統主干電纜的信號損耗，用以雙向放大上、下行鏈路信號。

圖3　多系統共用室內分布系統工程拓撲圖

??? 減少系統間干擾最簡單的辦法就是為相互干擾的系統統一進行基站選址。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有室內分布天饋線資源，從而保護好各方的投資。可以通過定制TD-SCDMA與現有SCDMA/GSM/PHS系統的合分路器進行“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。規劃時，要充分考慮多系統的網絡指標平衡優化服務，盡量優化系統間的網絡指標，使各無線網絡在同一覆蓋區域各自的網絡指標均達到最優。

??? 4.3　雙TD-SCDMA室內分布系統時的網絡規劃

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

??? 由于室內分布系統不采用智能天線，若雙系統的幀結構完全同步，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]。

??? 不做系統規劃時，其室內分布系統的拓撲如圖4所示：

圖4　規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。考慮到運營的質量和成本等因素，如果存在多運營TD-SCDMA網絡，則應盡量協調，最好是共用室內分布系統，這樣干擾協調也較容易得到解決。這種室內分布系統的分布拓撲如圖5所示：

圖5　規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，都必須遵循以下規則：兩套TD-SCDMA系統要嚴格進行同步并且保持一樣的上下行業務時隙分配比。若各自建設室內分布，則兩套天饋系統的天線安裝位置盡量接近，數量盡量一樣多，且兩套天饋系統的天線口的功率盡量一樣大，這樣就能夠保證覆蓋區域的信號強度相近。

??? 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，合理配置和優化室內分布系統資源。

??? 5、結束語

??? 室內分布系統的設計和建設是一個綜合的系統工程，它融匯了網絡規劃、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的技術特點，在各個方面做到統籌兼顧。在工程規劃設計和安裝時，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劃和設計，對從事TD-SCDMA網絡的規劃設計、網絡優化等專業人員有一定的借鑒作用。