基于GSM室內(nèi)分布系統(tǒng)的TD-SCDMA改造探討

1、前言 統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，70%的移動通信話務(wù)發(fā)生在室內(nèi);同時，3G高級業(yè)務(wù)也大都發(fā)生于室內(nèi)。因此，良好的室內(nèi)覆蓋，是提高服務(wù)等級、發(fā)展客戶、提高營運收入的關(guān)鍵，也是決定3G成敗的重要因素。TD-SCDMA作為全球三大3G標(biāo)準(zhǔn)之一，室內(nèi)覆蓋將是其業(yè)務(wù)競爭的一個制高點。 在已有GSM室內(nèi)分布系統(tǒng)基礎(chǔ)上進(jìn)行TD-SCDMA改造，是一種既節(jié)省投資又能夠快速實現(xiàn)建網(wǎng)的TD-SCDMA室內(nèi)覆蓋建設(shè)方法，是當(dāng)前TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的研究熱點之一。 基于GSM室內(nèi)分布系統(tǒng)的TD-SCDMA改造分析 室內(nèi)分布系統(tǒng)改造的一般原則 室內(nèi)分布系統(tǒng)的改造需要考慮新老系統(tǒng)間的功率匹配、干擾，以及對原系統(tǒng)器件和天饋的利舊問

2、題。因此，一般而言，室內(nèi)分布系統(tǒng)的改造都要遵循以下原則： 性能優(yōu)先 確保原有室分系統(tǒng)在改造后能達(dá)到覆蓋效果。 確保原有網(wǎng)絡(luò)在改造后不受新室分系統(tǒng)干擾。 確保新室分系統(tǒng)的覆蓋、質(zhì)量和容量。 確保原有室分系統(tǒng)不干擾新的室分系統(tǒng)。 利舊 盡量利用原有室分系統(tǒng)的設(shè)備、器件和天饋，控制改造成本。 盡量采用原有室分系統(tǒng)的設(shè)計思路。 TD-SCDMA改造的關(guān)鍵問題 功率匹配 GSM和TD-SCDMA的頻段差異如表1所示： 表1GSM與TD-SCDMA工作頻率比較 由于TD-SCDMA系統(tǒng)與GSM系統(tǒng)的工作頻段差異，導(dǎo)致兩系統(tǒng)的空間損耗存在較大差距。根據(jù)自由空間路徑損耗計算公式： L=32.45+20logf

3、(MHz)+20log D(km) 其中，D為傳輸距離，f為電波頻率，可推算兩個系統(tǒng)的空間損耗差為： L=20log2020-20log9007dB 因此，同等距離TD-SCDMA系統(tǒng)的空間損耗比與GSM系統(tǒng)大7dB左右。同時，由于頻段差異，TD-SCDMA系統(tǒng)與GSM900系統(tǒng)的饋線損耗也存在差別，對于1/2"饋線，900MHz頻段的損耗約為7.5dB/百米，而在TD頻段的損耗約為12dB/百米;對于7/8的饋線， 900MHz頻段的損耗約為4dB/百米，而在TD頻段的損耗一般為7dB/百米。 因此，對GSM室內(nèi)分布系統(tǒng)進(jìn)行TD-SCDMA改造時，應(yīng)根據(jù)實際情況，精心選擇合路位置，

4、并進(jìn)行合理的功率分配，以保證各系統(tǒng)的邊緣場強(qiáng)要求。2)系統(tǒng)間干擾 由于TD-SCDMA系統(tǒng)和GSM900系統(tǒng)的工作頻段間隔較遠(yuǎn)，鄰頻干擾的影響可以不考慮;另一方面，由于實際系統(tǒng)中很難將互調(diào)噪聲和雜散噪聲嚴(yán)格區(qū)分，按照慣例，這里將互調(diào)也歸入雜散噪聲一類。 對于雜散干擾，需要采用滿足隔離度要求的合路器來解決。計算得知，GSM/TD-SCDMA共享室內(nèi)分布系統(tǒng)中合路器的隔離度要求的典型值為 60dB。在GSM/TD-SCDMA的頻率間隔內(nèi)，實現(xiàn)隔離度為60dB同時保證較小的帶內(nèi)插損(0.6dB)的合路器是不難做到的。目前大多數(shù)廠家都能提供GSM 900/TD-SCDMA端口間隔離度80dB。 其他問

5、題 出于室內(nèi)傳播環(huán)境和工程上的考慮，智能天線未引入到TD-SCDMA室內(nèi)分布系統(tǒng)覆蓋中。因此，TD-SCDMA室內(nèi)分布系統(tǒng)中業(yè)務(wù)信道沒有智能天線賦形增益;同時，由于沒有采用智能天線技術(shù)，不能實現(xiàn)接力切換，當(dāng)用戶由室內(nèi)分布區(qū)域向室外覆蓋區(qū)域移動時發(fā)生硬切換。 另外，若原GSM室內(nèi)分布系統(tǒng)的電梯是采用八木天線覆蓋時，由于八木天線自身結(jié)構(gòu)限制無法在寬頻范圍內(nèi)使用，在TD-SCDMA改造中應(yīng)更換為寬頻板狀天線。 TD-SCDMA改造的設(shè)計流程 在原有GSM室內(nèi)分布系統(tǒng)基礎(chǔ)上進(jìn)行TD-SCDMA改造，主要包括更換寬頻器件(當(dāng)原有GSM系統(tǒng)為窄頻系統(tǒng)時)、確定TD-SCDMA系統(tǒng)合路的位置、確定TD-SC

6、DMA系統(tǒng)主干路由、根據(jù)需要增加天線或調(diào)整天線位置，以及相應(yīng)增加器件等工作內(nèi)容。可以按以下步驟來設(shè)計： 收集原有GSM室內(nèi)分布系統(tǒng)的設(shè)計圖紙，包括系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、天饋線分布等。 現(xiàn)場勘察，核實原有GSM室內(nèi)分布系統(tǒng)與設(shè)計圖紙是否相符、核查原有GSM系統(tǒng)的器件和天線是否為寬頻(即是否滿足TD-SCDMA系統(tǒng)的頻段要求)、確定需要增加或調(diào)整天線的位置、掌握TD-SCDMA可能的合路位置的安裝條件及主干路由情況等。 根據(jù)需要，修正原有GSM設(shè)計圖紙與現(xiàn)場不符的情況。 根據(jù)需要，將窄頻器件和天線更換為支持TD系統(tǒng)的寬頻器件和天線。 根據(jù)需要，增加天線或調(diào)整天線的位置。 選擇標(biāo)準(zhǔn)層進(jìn)行功率預(yù)算，確定TD-SC

7、DMA系統(tǒng)的最佳合路位置及主干路由。 進(jìn)行系統(tǒng)功率計算 ，得到TD-SCDMA改造方案。 TD-SCDMA改造工程技術(shù)指標(biāo)建議 根據(jù)測試情況，基于GSM室內(nèi)分布系統(tǒng)的TD-SCDMA改造工程的技術(shù)指標(biāo)建議如下： 基本覆蓋指標(biāo)建議 區(qū)域覆蓋概率>=95%。 PCCPCH RSCP>=-85dBm(CSD 64)。 PCCPCH C/I>=-3dB。 泄漏指標(biāo)建議 室內(nèi)信號在室外10米處的外泄電平PCCPCH RSCP<=-95dBm。 泄漏電平滿足：室內(nèi)信號外泄電平-室外信號電平<=-10dBm。 天線口輸出功率建議 天線口PCCPCH信道功率為3dBm10dBm。

8、 在地下車庫、商場等較開闊環(huán)境中，天線口功率可以適當(dāng)降低，建議3dBm5dBm。 住宅、酒店、寫字樓等多隔斷環(huán)境中，天線口功率可以適當(dāng)提高，建議5dBm10dBm。 另外，對于天線確實比較稀疏(如天線間距超過三四十米以上)而又因施工難度大不能增加天線的情況下，也可以適當(dāng)提高天線口功率，保證良好覆蓋。 天線覆蓋半徑建議 在較開闊環(huán)境中，如商場、停車場等，覆蓋半徑取815米。 在多隔斷的情況下，如賓館、夜總會等，覆蓋半徑取610米。 GSM室內(nèi)分布系統(tǒng)TD-SCDMA改造典型設(shè)計方案 現(xiàn)有GSM室內(nèi)分布系統(tǒng)按照規(guī)模大小及是否使用了有源器件可分為小型無源系統(tǒng)、中型無源系統(tǒng)和大型有源系統(tǒng)。下面將針對此

9、分類，提出三種典型的GSM室內(nèi)分布系統(tǒng)的TD-SCDMA改造方案。 小型無源系統(tǒng) 小型GSM室內(nèi)分布系統(tǒng)，多采用微蜂窩、直放站作信號源，使用無源室內(nèi)分布系統(tǒng)覆蓋。此類GSM室內(nèi)分布系統(tǒng)在進(jìn)行TD-SCDMA室內(nèi)分布系統(tǒng)改造時，可直接在原有GSM室內(nèi)分布系統(tǒng)的信號源處合路，完全利舊原有GSM分布系統(tǒng)。如圖1所示： 中型無源系統(tǒng) 中型GSM室內(nèi)分布系統(tǒng)采用微蜂窩或宏蜂窩設(shè)備作信號源，通常也只需要使用無源室內(nèi)分布系統(tǒng)覆蓋。此類系統(tǒng)在進(jìn)行改造時，若直接在GSM系統(tǒng)信號源處合路，會由于饋線損耗過大而無法滿足TD-SCDMA系統(tǒng)天線口輸出功率的指標(biāo)要求。因此，需要另外選擇合適的合路位置，并新增TD-SCDMA主干。如圖2所示：大型有源系統(tǒng) 大型GSM室內(nèi)分布系統(tǒng)，采用宏蜂窩設(shè)備作信號源，且通常使用有源室內(nèi)分布系統(tǒng)覆蓋。此類GSM室內(nèi)分布系統(tǒng)在進(jìn)行TD-SCDMA室內(nèi)分布系統(tǒng)改造時，有兩種方案可選： 方案1：在GSM干放之前合路，然后在GSM干放處使用寬頻分路器把GSM和TD-SCDMA信號分開，通過各自的干放進(jìn)行信號放大，再通過寬頻合路器進(jìn)行合路。如圖3所示。 方案2：新建TD-SCDMA主干，使用TD-SCDMA干線放大器將TD-SCDMA信號放大，然后在GSM干放之后與GS