浅谈TD-SCDMA 室内分布系统的合路方案

白石

（中国移动通信集团设计院有限公司黑龙江分公司，黑龙江 哈尔滨150001）

1 总述

根据日本NTT DoCoMo的统计，3G 网络室内吸收了70%的业务量，由于其频段较高，信号穿透力弱，室外基站很难对室内形成有效覆盖，所以3G 网络建设中室内分布系统将是重点解决室内覆盖的主要手段。现有G 网室内分布系统已经对绝大多数室内进行覆盖，所以对于TD的室内覆盖需要与现有G网室内分布系统共用无源器件和馈线，以双系统或多系统合路的方式实现TD 室内覆盖。

2 网络指标

TD-SCDMA 室内分布系统网络规划技术指标应满足以下要求：

2.1 覆盖目标：实现CS64K 业务连续覆盖，覆盖率达到95%以上。

业务质量指标

2.2 覆盖区域内无线可通率：移动台在无线覆盖区域内90%的位置，99%的时间可接入网络。

2.3 无线信道呼损：不高于2%。

2.4 块差错率目标值（BLER Target）：话音1%，CS64K0.1%-1%,PS 数据5%-10%。

3 TD 和GSM 系统合路的工程改造

3.1 合路方式

TD 和GSM 系统合路可以采用近端合路和远端合路两种方式。近端合路是指TD 和GSM 信号在出信源后直接合路，通过一干线输送到远端的办法。这种方法方便施工，但是不利于今后的调整。远端合路是指TD 和GSM 信号分别需要两条干线传送到覆盖区域后进入天线天在合路的方法。这种方法使用范围广，但需要在新增一条TD 干线。对于不同场景应根据现场情况选择不同的合路方式。如果原系统均为无源分布系统可采用近端合路的方式，对于多通道方案和无线光纤方案则只能采用远端合路。

3.2 POI 合路器介绍

各种通信系统的室内分布合路可以通过多系统合路器POI(Point of Interface)实现。POI 产品主要应用在需要多网络接入的大型建筑，并能实现多频段、多信号的合路功能，能够避免室内分布系统建设的重复投资。其工作方式是对各系统的下行信号进行合路，同时对各系统的上行信号进行分路，尽可能地抑制各频带间的无用干扰成分。另外，一般POI 产品还带有输入信号功率检测、输出口驻波检测、本地监控、集中与远控功能，在工作过程中可以对各系统进行本地和远程监控。

3.3 无源器件改造（功分器、耦合器、合路器）

由于早期建设的GSM 室内分布系统中，所使用的无源器件工作频段大多工作在890～2000MHz，不支持TD的工作频段2010-2025 MHz 和2300-2400MHz，所以需要对无源器件进行更换。考虑到WLAN 系统的合路，建议更换为工作频段在800～2500MHz的无源器件。

3.4 馈线的改造

现有的GSM 室内分布系统使用的馈线多为8D、10D、1/2、7/8 馈线，由于TD 频段和GSM 频段的信号在小线径馈线上损耗差值较大，所以建议馈线改造方式如下：

3.4.1 原有GSM 分布系统中长度超过50m的1/2 馈线需更换为7/8 馈线，主干线中长度超过30m的1/2 需更换为7/8 馈线。

3.4.2 原有GSM 分布系统中长度大于5m的跳线需更换为1/2 馈线。

3.4.3 对于更换下来的1/2 馈线和公头可考虑利旧。

3.5 天线的改造

3.5.1 所有天线需要更换为支持800～2500MHz的宽频天线，但是原有系统室内直放站的接收天线可不用更换。

3.5.2 用做电梯井道覆盖的八木天线工作频段不在TD 频段内，需要更换为对数周期天线或板状天线，不建议更换为支持TD工作频段的八木天线，部分省份不必考虑八木天线的更换，因为电梯井道内都用的是宽频板状天线。

3.5.3 原有分布系统吸顶天线和定向板状天线之间距离较大，引入TD 信号不一定能达到TD的边缘场强的要求，需要适当增加天线密度和更改原有天线距离。

3.6 具体合路方式

以全国连锁宾馆如家快捷、速8 为代表的建筑面积在2000m2左右的中小型室内场景建议采用微蜂窝做信源采用前端合路的方式。

大型商场、酒店建筑面积在60000m2以上的大型室内场景建议采用多通道RRU 后端合路。

建筑面积在2000m2-60000m2之间的中型室内场景建议采用单通道RRU级联、多通道RRU、RRU 加干放、微蜂窝加干放等方式后端合路。

4 技术分析

4.1 边缘场强的计算

室内分布系统天线最大功率一般不超过15dBm，TD 终端发射功率为24 dBm，所以室内环境下一般为下行覆盖受限。

室内分布无线覆盖边缘场强要求PCCPCH RSCP≥-85dBm

三角洲在发育过程中进积与退积交替，形成的沉积复合体可在湖盆斜坡至中心的不同位置形成诸多平面上分布不连续，空间上逐渐向前推移、规模大小不等的浊积扇或滑塌浊积岩群。

室内路径损耗传播公式

PL(d)=PL(d0)+10*n*lgd+FAF

PL(d0)为1m 距离的空间损耗

n 为同层损耗因子（1.6～3.3)

n=2.0 为室内结构简单近似于空间

n=2.6 为室内结构一般复杂

n=3.0 为室内结构较为复杂

FAF 表示不同层路径损耗附加值（10～20dB）

距天线10米处的路径损耗为：

PL(d)=38.5+10*3*lg（10）=68.5 dB

式中n 取3，FAF 取0

距天线10米处最弱覆盖场强为

P=Pt+-PL(10)-R=5-68.5-20=-83.5

式中Pt为天线口最小输入功率为5dBm PL(10)为10米距离路径损耗

R为隔断及障碍物增加的损耗及衰落储备（R取20dB）

2GHz频段电磁波传播损耗参考取值表

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TD 与GSM 不同馈线损耗取值表

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4.2 频率配置原则

根据一期建网的经验可将前3或后3个频点分给室内，如果有超大的室内分布系统时可根据附近宏站频点适当增加1-3个频点（F4-F6）。

4.3 分区的问题

对于大型区域电梯和一层建议设置为一个小区，不同楼层可设置为多个小区。对于封闭性较差的室内环境，如：同层由多个小区覆盖的商场、体育场馆等必须严格控制不同小区之间的覆盖区域，并在不同小区之间采用码隔离度较高的码组。单个小区覆盖区域和容量不宜过大，应均衡覆盖和容量，避免后期容量增加对现网室内系统做较大调整。

4.4 对切换分析

对于一般建筑物的低层TD信号一般都可在所在楼层作为主导信号，所以只需要和室外宏基站做好邻区关系就可满足要求。对于TD 宏基站天线在短距离LOS 情况下时需要调整C1、C2参数，使室内TD 用户优先选择室内信号，从而达到室内覆盖的目的，对于高层小区可考虑不与室外宏基站（非建筑物入口处切入小区）做邻区关系以避免乒乓效应。室内分布系统小区与室外宏基站的切换区域应该在建筑物的入口处。

4.5 对信号外泄的分析

室内信号的外泄电平，在室外10m处的PCCPCH RSCP≤-95dBm。

4.6 合路干扰问题

由于TD-SCDMA 系统和GSM900 系统的工作频段间隔较远，邻频干扰的影响可以不考虑；另一方面，由于实际系统中很难将互调噪声和杂散噪声严格区分，按照惯例，这里将互调也归入杂散噪声一类。 对于杂散干扰，可采用满足隔离度要求的合路器来解决。

4.7 噪声的问题

增加有源设备会抬高系统的噪声，建议增加TD 干放时功率尽量控制在2W左右，避免噪声抬高过大对基站的不良影响。

5 总结

TD 室内分布系统的难点在于POI的合路的勘察和设计上，在POI的合路方案的勘察和设计中，可通过测量现有G 网分布天线场强的方式进行TD 信号的强度的估算判断，可在G 网信号场强的基础上减去7dB。在有了初步估算以后还应结合原有G 网的设计方案、原有房屋建筑图纸和现场勘察结果等综合资料进行理论推算。设计时杜绝进行两堵实墙的穿透覆盖，使信号进行1 堵实墙或2个以内隔断的覆盖。对于TD 室内分布系统的设计应基于技术的合理性、后续可拓展性、施工维护便捷性等多方面考虑。

[1]朱东照等.TD-SCDMA 无线网络规划设计与优化.北京：人民邮电出版社，2007，4.

[2]中兴通讯股份有限公司.TD-SCDMA 无线网络设计与规划.北京：人民邮电出版社，2007，7.