楊暢

（中國移動通信集團設計院有限公司 北京 100080）

1 引言

室內分布系統的建設在TD-SCDMA三期網絡工程建設中得到了充分的重視，與TD-SCDMA一期、二期網絡工程相比，三期工程有以下幾個顯著特點：

BBU+RRU的組網模式得到了廣泛應用；

RRU的每通道輸出功率得到提升；

A頻段設備開始得到應用；

HSDPA空分復用技術開始引入。

技術和設備的發(fā)展給TD-SCDMA系統的組網模式帶來了新的變化，特別是A頻段設備及HSDPA空分復用技術的引入對TD-SCDMA室分系統設計提出了新的要求，需要及時改進設計思路和方法。本文基于以上特點，結合實際工程經驗，對TD-SCDMA三期室分設計中的覆蓋、容量、信號合路、無源器件使用技巧等問題進行了探討，為四期的網絡建設提供了一些參考意見。

2 主設備性能分析

TD-SCDMA三期主設備的組網模式為BBU+RRU的方式，BBU與RRU之間通過光纖或光纜連接。在室分設計時需要特別注意BBU與RRU的組網限制，如光口數量、RRU級聯限制、小區(qū)合并限制、光纜纖芯數量、主設備供電方式、A+B頻組網限制等因素。表1以某廠家的主設備為例，對組網性能進行詳細分析。

主設備的組網性能決定了TD-SCDMA三期室分系統設計中需要注意的幾個關鍵點，在實際工程中，不同廠家設備的主要區(qū)別也集中在以上幾點。

3 TD-SCDMA室分設計中的覆蓋分析

室內分布系統的覆蓋分析一般采用鏈路預算和功率預算綜合決定。工程上常用的室內傳播模型為衰減因子模型：

其中：PL(d0)＝32.4478+20×lgf+20×lgd；

n，同一樓層上的路徑損耗指數，一般取2～3；

d，接收機距離天線的距離，單位：m；

R，附加衰減因子，單位：dB；

f，頻率，單位：MHz。

表1 某廠家主設備性能參數表

最大允許的路徑損耗PLmax＝Pout+Gant-（Prev)-L；

其中：Pout為天線口的輸出功率，功率預算中取中位數5dBm；

Gant為天線的增益，單位：dBi，預算中取3dBm；

L為衰落儲備，單位：dB；

Prev為覆蓋邊緣的期望接收電平。

按照表2所示參數可以粗略估算出單天線在特定場景下的覆蓋面積。

表2 單天線的覆蓋面積估算

在根據鏈路預算結果確定出單天線的覆蓋面積后，可以根據室內分布系統的功率預算估算出單個RRU的覆蓋面積。

取定RRU每通道 PCCPCH的輸出功率為32dBm、每天線平均輸出功率為5dBm的情況下，單通道RRU的覆蓋面積估算如表3所示。

特定場景下單通道RRU在5dBm的天線口平均輸出功率下能覆蓋約4000m2的區(qū)域，可以連接的天線數大約為20個。

在對站點勘察設計時，可以根據覆蓋面積對RRU數量進行預估，在勘察現場可以比較有針對性的勘察RRU的安裝位置。此外，在規(guī)劃設計中要合理劃分RRU每通道的覆蓋范圍，做到每個RRU的覆蓋區(qū)域相對獨立，這樣有利于開啟HSDPA空分復用和后期擴容。在對舊站址進行改造時，必要的時候需要將2G的覆蓋范圍重新進行規(guī)劃，調整原來2G的主干路由，不能簡單的進行合路，否則會在重疊覆蓋區(qū)造成嚴重的同頻干擾及頻繁切換。

4 TD-SCDMA室分設計中的容量分析

在室內站點建設初期，室內分布單小區(qū)載頻配置以O3為主，數據業(yè)務需求較高的站點可引入A頻段，載頻配置達到O6（A頻段3載波，B頻段3載波）。

在設計中，實際的載波配置需要根據站點情況進行詳細分析。常用的載波配置估算有2種方法，一種是直接估算法，一種是間接估算法。具體算法見參考文獻[1]。

表3 單RRU的覆蓋面積估算

5 覆蓋與容量的平衡

TD-SCDMA一期和二期的室分站點基本是以O3（B）配置為主，整個站點劃分為單個小區(qū)。但在TDSCDMA三期開啟多個HSDPA載波的背景下，以往的小區(qū)載波配置和劃分方法略顯簡單，需要根據現場勘查情況綜合考慮覆蓋和容量兩個因素，對系統進行合理配置。圖1以某站為例，說明站點的覆蓋與容量之間的平衡考慮。

如圖1所示，本站根據覆蓋分析估算出需要8個單通道RRU，如果不考慮容量因素，本站可以配置為O3。經現場勘查后估算出用戶容量，判定O3的配置不能滿足容量需求，需要配置多個小區(qū)才能滿足要求。因此，根據RRU的覆蓋范圍結合覆蓋區(qū)域的用戶密度重新對站點進行配置，保證小區(qū)之間覆蓋范圍相對獨立，用戶容量基本相當，最終站點配置為S3/3。

6 工程中的設計技巧

6.1 信號合路的實現

圖1 某站系統組網圖

TD-SCDMA信號與2G信號的合路器件一般采用是TD/2G合路器（800～2500MHz），合路點一般沿2G的主干饋線路由依次分布。合路時需要保證對原有2G系統盡量少做改動，同時保證每個RRU的覆蓋區(qū)域盡量獨立。實際工程中，有些共址站點需要將2G主干路由在路由中間斷開，在斷開點新增合路器反接，將高頻段信號用負載堵上，濾波出2G信號通過干放放大后再進行TD/2G合路。

對于涉及到A+B頻RRU合路的站點，需要在合路點通過同頻合路器（1700～2500MHz的高頻同頻合路器）先對A、B頻的射頻信號進行合路（有些主設備廠家RRU內置A/B頻合路器，A、B頻RRU只需要通過跳線連接即可），再對TD和2G信號通過TD/2G合路器進行合路。

對于需要合路WLAN信號的站點，需要預留WLAN寬頻合路器。由于WLAN系統的頻段較高、發(fā)射功率較低、衰耗較大，合路點需要再向主干路由的末端推進，一般選擇在大樓的平層安裝，可以保證較好的覆蓋效果。通常WLAN合路器的數量要遠多于TD和2G系統的合路器數量。

6.2 無源器件的靈活運用

對于共址改造站來說，耦合器的耦合度選擇非常重要，在設計方案中經常遇到某些樓層增加天線后天線口功率不足的情況，此時就需要在主干路由上替換高耦合度的耦合器。為了保證各天線口的輸出功率基本一致，一般沿主干路由延伸方向根據分支連接的天線數量采用耦合度逐漸變小的耦合器，保證主干路由功率足夠，同時保證各天線口之間的功率可以保持基本一致。

室內分布系統天線的選取也非常重要，比較常用的有全向吸頂天線、定向壁掛板狀天線、對數周期天線及室外小板狀天線。

工程中，室內吸頂天線的覆蓋半徑在6～16m之間；定向壁掛板狀天線一般多用于電梯內的覆蓋，橫向輻射的時候每3層布放一副，縱向輻射的時候每5層布放一副；對數周期天線的性能與板狀天線的性能基本一致，但由于信號外泄比較嚴重，一般很少使用，但在地下室及小區(qū)室外分布時有部分應用。特別要注意，天線的實際覆蓋效果一定要結合模測結果判斷其是否能達到覆蓋要求。

6.3 合理調整室外分布系統

對于有設計小區(qū)分布系統的站點，由于2G系統一般將整個站點劃分為同一個小區(qū)，不存在小區(qū)切換，但TD-SCDMA系統在組網時一般需要設置多個小區(qū)，個別覆蓋范圍超大的站點甚至需要進行站點分裂，不可避免的會帶來小區(qū)間及基站間的切換，這種站點是室內分布系統改造中的難點。

在進行小區(qū)劃分的改造時，需要遵循兩條原則：一是盡量減少對于原2G系統的天線工程參數進行調整；二是根據用戶的活動規(guī)律及樓宇內分布系統的小區(qū)劃分合理調整室外天線的小區(qū)歸屬，減少用戶移動時不必要的切換次數。

實際中，常見的是將室外公共區(qū)域劃分為同一個小區(qū)（常見于大型居民區(qū)地面公共區(qū)域的覆蓋），需要調整原2G系統的主干饋線或新增主干；對于利用室外天線覆蓋樓宇內部的站點（常見于居民區(qū)，樓宇內只能覆蓋電梯廳等公共區(qū)域，住宅內部依靠小區(qū)分布系統天線提供覆蓋），需要根據小區(qū)劃分情況新增RRU或TD的主干饋線，保證小區(qū)之間的覆蓋范圍盡量獨立，避免用戶在室內移動時產生不必要的切換。

7 總結

TD-SCDMA室內分布系統建設不同于傳統的GSM系統，需要根據TD系統的技術特點及設備發(fā)展情況進行科學分析、合理規(guī)劃，不僅要考慮當前的網絡需求，同時要兼顧長期的網絡演進和擴容需求，盡量減少網絡的頻繁變動。

目前，TD-SCDMA四期工程已經大規(guī)模啟動，設備及組網形態(tài)又有了新的變化和要求，站點規(guī)劃和設計思路需要“與時俱進”，為打造精品TD-SCDMA網絡奠定良好的基礎。

[1] 楊暢.TD-SCDMA室分設計中的容量估算與小區(qū)配置.電信工程技術與標準化，2009,(9):42～46