1 引言

　　據(jù)統(tǒng)計，3G移動通信網(wǎng)絡(luò)70%的話務(wù)量發(fā)生在室內(nèi)，且3G的增值業(yè)務(wù)絕大多數(shù)也發(fā)生在室內(nèi)。所以3G室內(nèi)覆蓋將是移動運營商品牌形象的重要體現(xiàn)，也是運營商吸引用戶的重要因素。

　　作為中國具有自主知識產(chǎn)權(quán)的3G標準，TD-SCDMA系統(tǒng)2007年在全國10個城市開展了擴大化的試驗網(wǎng)建設(shè)。深圳作為其中之一，到目前為止，TD-SCDMA室內(nèi)覆蓋網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、測試以及優(yōu)化工作已經(jīng)接近尾聲，在這些方面積累了不少經(jīng)驗。為了給后續(xù)的TD建網(wǎng)提供經(jīng)驗，本文試圖談?wù)凾D-SCDMA室內(nèi)覆蓋解決方案的設(shè)計要點。

　　2 信號源的選取

　　TD-SCDMA系統(tǒng)信源主要有射頻拉遠、基帶拉遠（BBU+RRU），其室內(nèi)覆蓋可以根據(jù)實際情況選取。下面介紹幾種常用的方案：

　　（1）使用TD-SCDMA射頻拉遠的多通道方案，即TD-SCDMA的多通道信號分別覆蓋不同樓層。該方案充分發(fā)揮了TD-SCDMA多個信源的作用，減少了干放的使用數(shù)量。設(shè)計時需要考慮走線井的空間能否容納多根7/8″或1/2″的饋線，盡量在原室內(nèi)分布系統(tǒng)的支路與2G信號合路。

　　（2）使用TD-SCDMA射頻拉遠的“單通道＋干放”方案，與傳統(tǒng)2G室內(nèi)分布系統(tǒng)類似。由于TD-SCDMA的工作頻段較高，信號傳輸損耗較大，一般需要采用干放。本方案的優(yōu)勢是對走線井的要求低，不需要增加主干饋線，改造施工量比較?。蝗秉c是干放數(shù)量較多，增加了上行底噪聲。

　?。?）“BBU+多通道RRU”方案，BBU集中放置在機房，RRU可安裝在合適樓層。BBU與RRU之間采用光纖傳輸，RRU再通過同軸電纜及功分器（耦合器）等連接至天線，即主干采用光纖，支路采用同軸電纜。由于信號通過光纖傳輸時損耗很小，降低了系統(tǒng)的饋線損耗，減少了對干放的使用。本方案的優(yōu)點是信源安裝位置靈活，可以根據(jù)需要，將RRU安裝在使信源功率能夠得到最充分利用的位置；缺點是需要新拉光纖，且光纖較易損壞。另外，由于TD-SCDMA系統(tǒng)是在2G系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進行改造，而2G系統(tǒng)大多在建筑尚未完成裝修時就已布線建設(shè)；一旦裝修完成，很多走線路由已經(jīng)不通，重新拉線施工難度很大甚至無法重新走線。因此，采用本方案，在設(shè)計時需要充分考慮光纖路由是否可行；同時，由于采用了多通道RRU，還要適當考慮走線井的空間。

　?。?）“BBU+單通道RRU”方案，原理和方案（3）相同，同時具有方案（2）、（3）的優(yōu)點。由于采用多個單通道RRU，可以基本上不采用干放，避免了方案（2）中需要大量干放的缺點。但是和方案（3）一樣，設(shè)計時需要考慮光纖路由是否可行。

　　3 干線放大器的設(shè)計

　　上述四種方案中，干放的使用仿佛成了缺點。但是由于室內(nèi)分布系統(tǒng)的復(fù)雜性，干放不但不可缺少，使用恰當還將有益于TD-SCDMA信源的低功率輸出。

　　正如前面所說，一旦業(yè)主裝修好以后，很多地方無法重新拉饋線或光纖。在這種情況下，需要將TD-SCDMA信源和原2G機房安裝在一起，充分利用2G系統(tǒng)的主干線，在需要的地方加TD-SCDMA干放。作為有源設(shè)備，干放的引入除了彌補信源功率不足外，必然會帶來一定的噪聲，需要趨利避害。下面就TD-SCDMA干放的不同使用和調(diào)測要點進行介紹。

　　3.1 放大器（直放站）的影響

　                       　圖1  室內(nèi)直放站的干擾

　　干放和直放站的原理相同，室內(nèi)分布系統(tǒng)中，如果干放調(diào)測不好，同樣存在圖1中的情況，即非干放覆蓋區(qū)會由于受到干放覆蓋區(qū)的干擾而阻塞。

　　3.2 干放的聯(lián)接

　　TD-SCDMA干放不能串聯(lián)，原因是串聯(lián)以后噪聲難以控制，容易對基站造成干擾。

        
　　                            圖2  干放并聯(lián)示意圖

　　如圖2所示，干放并聯(lián)是允許的，但要調(diào)節(jié)而使每個干放的上行噪聲到達基站時基本相同且平衡，不然同樣會有上行增益小的干放覆蓋區(qū)受到上行增益大的干放噪聲干擾而阻塞。

　　3.3 不同情況下干放上下行增益的調(diào)節(jié)

　　干放增益調(diào)節(jié)的原則：

　　干放的下行增益＝上行增益（推薦）。

　　某些情況下，上下行增益也可以不同，但是差別應(yīng)控制在5dB以內(nèi)；超過5dB系統(tǒng)性能會受影響，例如當上行增益小于下行增益多于5dB時，會出現(xiàn)上行覆蓋不足的情況。

　　下面列出了幾種情況下干放增益的調(diào)節(jié)：

　?。?）各通道所帶干放數(shù)量相同時

             
　　                           圖3  各通道的干放數(shù)相同

　　S0＝Ppccpch－10*lgN，N＝用于室內(nèi)覆蓋的通道數(shù)量。

　　增益設(shè)置：

　　方法1：S1＝S2＝S3＝S4＝S0（推薦）；

　　方法2：如果不希望S1～S4等于S0，那么，（a）計算出L1～L4，則G1＝L1，G2＝L2，G3＝L3，G4＝L4；（b）在S1＝G1＝S0的基礎(chǔ)上調(diào)整，計算Δ＝S1－S0，則G2new＝G2old＋Δ，G3new＝G3old＋Δ，G4new＝G4old＋Δ。

　?。?）部分通道沒帶干放時

             
　　                               圖4  部分通道沒帶干放

　　S0＝Ppccpch－10*lgN，N＝用于室內(nèi)覆蓋的通道數(shù)量。

　　增益設(shè)置：

　　方法1：S1＝S2＝S3＝S4＝S0（必須）；

　　方法2：計算出L1和L2，那么G1＝L1，G2＝L2。

　　注：希望S1和S2不等于S0在任何場合都是不允許的。

　　（3）各通道所帶干放數(shù)量不等時

                 
　　                      圖5  各通道的干放數(shù)量不等

　　S0＝Ppccpch－10*lgN，N＝用于室內(nèi)覆蓋的通道數(shù)量。S’0＝S0－L0－Ls，Ls是功分損耗，為3.3dB。

　　增益設(shè)置：

　　方法1：S1＝S2＝S3＝S0，S4＝S5＝S’0（推薦）；

　　方法2：如果不希望S1～S5等于S0，那么，（a）計算出L0～L5，則G1＝L1，G2＝L2，G3＝L3，G4＝L4+L0+Ls，G5＝L5+L0+Ls；（b）在S1＝G1＝S0的基礎(chǔ)上調(diào)整，計算Δ＝S1－S0，則G2new＝G2old＋Δ，G3new＝G3old＋Δ，…，G5new＝G5old＋Δ。

　?。?）通道上同時存在干放覆蓋區(qū)和非干放覆蓋區(qū)時

         
　　          圖6  通道上同時存在干放覆蓋區(qū)和非干放覆蓋區(qū)

　　S0＝Ppccpch－10*lgN，N＝用于室內(nèi)覆蓋的通道數(shù)量。S’0＝S0－L0－Ls，Ls是功分損耗，為3.3dB。

　　增益設(shè)置：

　　方法1：S1＝S2＝S3＝S0，S4＝S’0（必須）；

　　方法2：計算出L0～L4，那么G1＝L1，G2＝L2，G3＝L3，G4＝L4+L0+Ls。

　　注：希望S1和S2不等于S0在任何場合都是不允許的。
另外，下行增益不必等于上行增益，精確調(diào)整后，最佳下行增益＝放大器前的路徑損耗。此時，

　　若上行增益＝最佳下行增益，那么基站端的底噪恰好提升3dB，室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)工作正常；

　　若上行增益<最佳下行增益，那么基站端的底噪提升小于3dB，如果Δ不超過5dB，則室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)工作正常；

　　若上行增益>最佳下行增益，那么基站端的底噪提升大于3dB，如果Δ不超過5dB，則室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)工作正常。

　　反過來，可根據(jù)系統(tǒng)運行情況和基站底噪來決定上行增益是否需要調(diào)整和怎樣調(diào)整。

　　4  天線設(shè)計

　　出于室內(nèi)傳播環(huán)境和工程上的考慮， TD-SCDMA室內(nèi)分布系統(tǒng)無法用到智能天線，而仍然以全向吸頂天線為主。與2G室內(nèi)分布系統(tǒng)相比，TD-SCDMA系統(tǒng)頻率高、空間損耗大、繞射能力差；因此，需要根據(jù)實際覆蓋效果增加天線數(shù)量，保證TD-SCDMA的網(wǎng)絡(luò)覆蓋。其天線設(shè)計以“多天線小功率”為原則，天線盡量安裝在門口附近。

　　EMC標準定義：天線口總功率<15dBm，天線口導(dǎo)頻功率<7dBm。室內(nèi)最小邊緣場強MinRxlev＝-85dBm，則天線口功率最小值是：（-85）＋68－2＋13＝-6dBm。以PCCPCH作參考，68dB是覆蓋半徑為15米時的理論傳播損耗，2dBi是天線增益，13dB是慢衰落和干擾余量。

　　室內(nèi)覆蓋區(qū)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，天線到覆蓋區(qū)往往會受到各種阻擋，應(yīng)根據(jù)實際情況設(shè)計天線口功率和天線密度。另外，在天線距手機較近時，為了避免手機接收信號超出功控范圍而造成阻塞，一般要求天線口導(dǎo)頻功率在-6dBm～7dBm之間。

　　5  GPS同步天線的設(shè)計

　　和CDMA2000一樣，TD-SCDMA也需要GPS為系統(tǒng)內(nèi)部提供同步時鐘。基站同步時鐘在小區(qū)切換時能起到關(guān)鍵作用，因此，GPS是TD基站必不可少的部分；沒有它，TD基站就無法和其他相鄰小區(qū)發(fā)生正常切換。TD基站要獲取同步信息，至少需要接收到4顆衛(wèi)星。根據(jù)實際工程經(jīng)驗，選取GPS天線位置要考慮以下幾點：

　?。?）GPS天線上方四周45°范圍內(nèi)沒有阻擋是最理想的安裝環(huán)境；

　　（2）GPS天線附近不能有金屬物阻擋，否則容易造成接收衛(wèi)星不穩(wěn)定；

　?。?）GPS天線不能距墻壁太近，經(jīng)驗距離是3米以上。選取安裝位置時，首先要確保南北方向至少有一面在GPS天線上方四周45°范圍內(nèi)沒有阻擋，東西兩面則是次要的。