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        淺析TD-SCDMA室內(nèi)分布系統(tǒng)設計

        2010-01-01 12:47:42曲璐王茹
        中國新技術新產(chǎn)品 2010年15期
        關鍵詞:系統(tǒng)

        曲璐 王茹

        (中國移動通信集團設計院有限公司——黑龍江分公司,黑龍江 哈爾濱150080)

        1 引言

        對于移動通信網(wǎng)絡,室內(nèi)分布系統(tǒng)是非常重要的組成部分。隨著中國移動集團TDSCDMA網(wǎng)絡四期建設的啟動,TD-SCDMA室內(nèi)分布系統(tǒng)必須提供能夠滿足要求的室內(nèi)覆蓋解決方案,同時,TD-SCDMA的室內(nèi)覆蓋方案要考慮如何充分利用樓宇內(nèi)現(xiàn)有的2G和其他3G制式的室內(nèi)分布系統(tǒng),幫助運營商快速、經(jīng)濟地完成樓宇內(nèi)的覆蓋,及時搶占高端客戶資源,提升運營商的品牌形象。

        2 TD-SCDMA室內(nèi)分布系統(tǒng)介紹

        TD-SCDMA的室內(nèi)分布系統(tǒng)結構與2G系統(tǒng)的類似,主要由三個部分組成:信號源、傳輸介質(zhì)和中繼設備/器件、天線。信號源即提供小區(qū)信號的設備,在室內(nèi)分布系統(tǒng)的工程實施中可以是微蜂窩基站,也可以是射頻拉遠基站或直放站設備;傳輸介質(zhì)包括同軸電纜、光纖、泄露電纜等,信號在傳輸介質(zhì)中傳輸,有時根據(jù)覆蓋的需要還要通過放大設備對信號進行放大;天線是室內(nèi)分布系統(tǒng)發(fā)射和接收信號的部分,TD-SCDMA室內(nèi)分布系統(tǒng)可與其他系統(tǒng)共用相同的天線器件。出于室內(nèi)傳播環(huán)境和工程上的考慮,智能天線未引入到室內(nèi)分布系統(tǒng)覆蓋中。

        2.1 TD-SCDMA室內(nèi)分布系統(tǒng)的特點

        TD-SCDMA室內(nèi)分布系統(tǒng)與其他通信體制的室內(nèi)分布系統(tǒng)相比,具有以下特點:

        TD-SCDMA室內(nèi)分布系統(tǒng)不使用智能天線,系統(tǒng)覆蓋、容量和質(zhì)量均受影響。業(yè)務信道沒有下行鏈路賦型增益,同室外覆蓋方式相比,業(yè)務信道下行功率要低6dB~8dB。由于缺少智能天線,上行干擾也得不到很好的控制。各業(yè)務覆蓋基本一致。TD-SCDMA系統(tǒng)的呼吸效應不明顯,對各種速率的業(yè)務基本實現(xiàn)同徑覆蓋。支持不對稱數(shù)據(jù)業(yè)務,可根據(jù)上下行業(yè)務量調(diào)整時隙配置。工作頻段高、損耗大,信號室內(nèi)傳播能力差,深層覆蓋難度大。為減少室內(nèi)、室外干擾,室內(nèi)、室外更適于采用異頻組網(wǎng)方式。在室內(nèi)分布區(qū)域向室外覆蓋區(qū)域移動時,不能采用接力切換,只能選擇硬切換。采用上行同步技術,對直放站和干放的技術要求提高。大部分信源需要引入單獨的GPS天線,并選擇合適的位置進行安裝。

        2.2 TD-SCDMA室內(nèi)分布系統(tǒng)的設計要點

        TD-SCDMA的室內(nèi)分布系統(tǒng)設計和建設中,應根據(jù)覆蓋目標、服務類型、工程成本等方面的要求合理選取適當?shù)闹鳈C設備、元器件和傳輸介質(zhì)。

        2.2.1 信號源選取

        a.宏蜂窩信源:主要應用在話務量高、覆蓋區(qū)域大、具備機房條件的高檔寫字樓、大型商場、星級酒店、奧運體育場館等重要建筑物。

        b.微蜂窩信源:應用在中等話務量、中小型建筑物。如分布系統(tǒng)功率不夠可增加少量干放進行覆蓋。

        c.射頻拉遠信源:應用在話務量較高的寫字樓、商場、酒店等重要建筑物,尤其適合建筑群的覆蓋。

        d.直放機信源:主要應用在覆蓋區(qū)域分散的小區(qū),補盲覆蓋的電梯、地下室等場所。

        2.2.2 傳輸介質(zhì)選擇

        a.同軸電纜:同軸電纜屬于無源器件,造價低,性能穩(wěn)定。工作頻段合適可兼容多種制式的系統(tǒng)。饋線在2000MHz的損耗與900MHz的損耗相差較大,在1900MHz的頻率以上一般不采用8D和10D饋線。原有GSM分布系統(tǒng)平層饋線中長度超過50m的1/2″饋線均需更換為7/8″饋線;主干饋線中長度超過30m的1/2″饋線均需更換為7/8″饋線。

        b.光纖:光纖路損小,性能穩(wěn)定,傳輸容量大。但在建設過程中需增加專門的電轉(zhuǎn)光、光轉(zhuǎn)電設備,且依賴于遠端供電。在TD-SCDMA室內(nèi)分布系統(tǒng)中還有一個問題是光電互轉(zhuǎn)時存在時延,需要在使用中引起注意。

        c.泄漏電纜:在一些特殊場景下,普通天線無法實現(xiàn)較好的覆蓋,如隧道。在這種情況下,使用泄漏電纜進行成串覆蓋。泄漏電纜的缺點是造價貴、安裝要求嚴格。

        2.2.3 元器件的使用

        元器件包括無源和有源兩種。無源器件通常包括功分器和耦合器。TD-SCDMA室內(nèi)分布系統(tǒng)的無源器件頻率范圍必須滿足800MHz~2400MHz。如果再考慮WLAN系統(tǒng)的合路,無源器件工作頻率范圍必須滿足800MHz~2500MHz。有源器件主要指的是干線放大器信號在線纜中傳輸會存在一定路損,為了保證末端的覆蓋效果,有時需要在傳輸過程中使用干線放大器。

        2.2.4 天線設置

        出于室內(nèi)傳播環(huán)境和工程上的考慮,智能天線未引入到室內(nèi)分布系統(tǒng)覆蓋中。TDSCDMA室內(nèi)分布系統(tǒng)仍然以全向吸頂天線為主。由于TD-SCDMA系統(tǒng)頻率較高,空間損耗較大,繞射能力差,而GSM室內(nèi)分布系統(tǒng)天線口功率較高(一般在10dBm左右),單個天線覆蓋半徑大,一般在20米左右,所以在TDSCDMA改造過程中,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)絡覆蓋。

        2.3 TD-SCDMA室內(nèi)分布系統(tǒng)的建設

        建設TD-SCDMA室內(nèi)分布時將有兩種情況,即新建和改造。

        2.3.1 新建TD-SCDMA室內(nèi)分布

        本場景指在新樓宇中新建一套TD-SCDMA室內(nèi)分布系統(tǒng),并考慮后期GSM等系統(tǒng)的合路,可以等效為TD-SCDMA與GSM等系統(tǒng)共用室內(nèi)分布系統(tǒng)。

        TD-SCDMA信號源的接入方式有單通道和多通道兩種,需要區(qū)別考慮。

        對于單通道而言,TD-SCDMA信號源可以直接與GSM等系統(tǒng)信源進入合路器,如果在干路功率不夠,可以在合路后再分路單獨使用干放來彌補。

        由于WLAN覆蓋效果最差,所以必須在進入平層前最后進行合路。

        而對于多通道而言,合路方式比較靈活,建議采用二級合路的方式,即TD-SCDMA在其它系統(tǒng)合路后才接入主干,根據(jù)需要,抽取一定數(shù)量的通道來覆蓋。

        2.3.2 室內(nèi)分布的TD-SCDMA改造

        與新建不同,改造室內(nèi)分布需要在現(xiàn)有室內(nèi)分布拓撲的基礎上考慮TD-SCDMA的信源設置、功率配置。其前提是充分利用原有的網(wǎng)絡資源。

        (1)小型室內(nèi)分布的TD-SCDMA改造

        小型室內(nèi)分布更多的是無源系統(tǒng),而且使用了許多6D、8D的饋線,對2G/3G通信系統(tǒng)的損耗差異較大。改造時需要將部分饋線更換為更粗、衰耗更小的線纜。同時,根據(jù)TDSCDMA系統(tǒng)的室內(nèi)覆蓋能力,對無源器件的帶寬和分布天線的密度加以考慮。

        (2)中型室內(nèi)分布的TD-SCDMA改造在中型室內(nèi)分布系統(tǒng)中,經(jīng)常有干放等有源設備。TD-SCDMA的單通道信源已不能滿足功率要求。此時,可以考慮末端合路的方式。

        當然,干放是可選器件,不是必備器件。中型室內(nèi)分布同樣應該考慮無源器件的帶寬和分布天線的密度是否滿足TD-SCDMA系統(tǒng)。

        (3)大型室內(nèi)分布的TD-SCDMA改造

        在大型室內(nèi)分布系統(tǒng)中,通常采用光纖分布系統(tǒng)、光放大器和光耦合等器件。對于TDSCDMA等3G系統(tǒng)而言,非常適合采用BBU+RRU作為信號源,并采用末端合路的方式。

        3 結束語

        室內(nèi)分布系統(tǒng)的設計和建設是一個綜合的系統(tǒng)工程,它融匯了網(wǎng)絡規(guī)劃、性能目標、工程實施等諸方面內(nèi)容,同時也要考慮所承載系統(tǒng)的技術特點,方方面面做到統(tǒng)籌兼顧。TDSCDMA系統(tǒng)作為我國自主研發(fā)的通信系統(tǒng),其室內(nèi)分布系統(tǒng)的設計和建設一方面可以借鑒國內(nèi)外已有的2G/3G室內(nèi)分布系統(tǒng)建設經(jīng)驗,另一方面也需要各生產(chǎn)、研究單位發(fā)揮主觀能動性展開深入研究,全面提高網(wǎng)絡的性能。

        [1]馮健.基于TD-SCDMA的3G固話接入終端的設計與實現(xiàn)[J].蘇州大學,2009-10-01.

        [2]黃鵬.TD-SCDMA室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)規(guī)劃設計[J].上海交通大學,2008-04-01.

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