基于移動GSM900室內分布的多系統建設方案

巫晨云 王旭

（江蘇省郵電規劃設計院有限責任公司 南京 210009）

隨著移動用戶的飛速增加以及高層建筑越來越多，話務密度和覆蓋要求也不斷上升。這些建筑物規模大、質量好，對移動通信信號有很強的屏蔽作用。移動通信的網絡覆蓋、容量、質量是運營商獲取競爭優勢的關鍵因素，從根本上體現了移動網絡的服務水平，是所有移動網絡優化工作的主題。室內覆蓋系統正是在這種背景之下產生的。

NTT DoCoMo的3G商用網絡的業務統計數據顯示，在3G網絡中室外的業務量（語音和數據）僅占整個網絡業務的30%，而室內業務占整個網絡業務的70%。由于3G頻段較高，使得室外基站很難實現對室內的深度覆蓋，為了迎接TD-SCDMA的到來，為了突顯TD-SCDMA的特色數據業務，中國移動TDSCDMA室內覆蓋建設已迫在眉睫。

1 室內覆蓋系統的組成

室內覆蓋系統主要由信號源和分布系統兩部分組成，如圖1所示。

室內分布系統將基站的信號通過有線方式直接引入室內的每一個區域，再通過小型天線將基站信號發送出去，從而達到消除室內覆蓋盲區、為室內的移動通信用戶提供穩定、可靠的信號，使用戶在室內也能享受高質量的個人通信服務。室內分布系統主要由3部分組成：信號源設備；室內布線及相關設備；干線放大器、功分器、耦合器、室內天線等設備。

圖1 室內覆蓋系統

2 TD-SCDMA室內分布系統方案

2.1 無源室內分布系統改造方案

在已有移動GSM900室內分布系統基礎上進行TD-SCDMA改造，主要包括確定TD-SCDMA系統合路的位置、確定TD-SCDMA系統主干路由、根據需要增加天線或調整天線位置以及增加或更換寬頻器件等。

（1） 小面積無源室內分布系統改造。小面積移動G網室內分布系統是指小型寫字樓、中小型商場、咖啡廳、酒吧等，多用直放站做信源，采用無源室內分布系統覆蓋。在進行TD-SCDMA室內分布系統改造時，需用合路器把GSM、TD-SCDMA信源合路，共用GSM原有室內分布系統，同時需更換支持TD-SCDMA頻段的無源器件，系統示意圖如圖2所示，其中虛線部分是新增TD-SCDMA信源部分；

圖2 小面積無源室內分布系統改造方案

（2）大面積無源室內分布系統改造。覆蓋面積較大的無源分布系統一般指的是采用微蜂窩或宏蜂窩設備作信號源，比如中型寫字樓，賓館，高校辦公樓，宿舍樓等。此類系統在進行改造時，若直接在GSM系統信號源處合路，會由于饋線損耗過大而無法滿足TD-SCDMA系統天線口輸出功率的指標要求，因此，根據具體功率預算在適當位置增加RRU設備進行合路，并新增TDSCDMA主干，系統示意圖如圖3所示，其中虛線部分是新增TD-SCDMA信源及其主干。

2.2 有源室內分布系統改造方案

（1）采用宏蜂窩設備作信號源，且通常使用有源室內分布系統覆蓋，TD-SCDMA室內分布系統在利用原有線路、設備可能無法滿足TD-SCDMA的信號覆蓋，需新建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GSM合路。系統示意圖如圖4所示，其中虛線部分是新增TD-SCDMA信源及其干放主干；

圖3 大面積無源室內分布系統改造方案

圖4 有源室內分布系統改造方式1

（2）新建TD-SCDMA獨立主路由，采用多個RRU的解決方案。新建TD-SCDMA主干線，充分利用BBU可靈活連接多個RRU，RRU可盡量靠近目的覆蓋區安裝的優勢，將TD-SCDMA、GSM在支路合路，完成信號覆蓋。系統示意圖如圖5所示，其中虛線部分是新增BBU+RRU主干。

圖5 有源室內分布系統改造方式2

2.3 新建TD-SCDMA室內分布系統

移動對于新建樓宇的TD-SCDMA室內分布系統建設時，應以TD-SCDMA為主導進行覆蓋，同時解決移動G網等其它系統的覆蓋。根據各個樓宇的實際情況，可分為有源和無源室內覆蓋系統，具體建設方案可分別參照以上兩節討論的無源和有源室內分布系統建設方案。

3 多系統方案共建與共享

目前國內有多家通信運營商、多個通信系統，如果在同一建筑物內分別布線、各自建設自身的室內分布系統，將造成重復建設、既破壞大樓的整體美觀，又影響了業主的正常工作與生活。多網合一室內分布系統主要應用在需要多網絡系統接入的大型建筑、市政設施內，可以避免移動通信室內分布系統重復建設及降低運營成本。

在多網合一的室內分布系統設計中，對系統間干擾的分析和抑制至關重要，可以從各系統之間的頻率關系以及發射/接收特性來具體分析。

3.1 各運營商無線系統

2009年1月工業和信息化部宣布，批準中國移動通信集團公司增加基于TD-SCDMA技術制式的第三代移動通信(3G)業務經營許可，中國電信集團公司增加基于cdma2000技術制式的3G業務經營許可，中國聯合網絡通信集團公司增加基于WCDMA技術制式的3G業務經營許可。至此，國內三大營運商經營的移動網絡系統制式全部確定。

3.2 多系統方案共建的技術重點與難點

（1）干擾問題，應分析多種通信制式之間的干擾和系統隔離度要求。根據理論公式可以計算出各系統克服各種干擾所需的隔離度指標，需要強調指出的是，干擾分析報告給出的數據只是根據協議的指標計算出的理論值，由于很多協議給出的指標很寬松，所以計算出來的理論值只是隔離所需的最大值，實際的數值小于（甚至遠遠小于）理論值。對于實際的系統，由于很多廠家的主設備采取一定措施，所以實際所需的隔離指標，可以根據兩系統隔離度計算方法計算出來（單位：dB）；

（2）信號同一覆蓋問題，即覆蓋性能最先受限的通信制式決定覆蓋的分區數量；

（3）機房問題，需預留較多機房，或者在同一機房內安裝多個小區的信源設置。

3.3 多系統實施方案

對于新建室內分布系統，目前需要接入的系統包括中國移動GSM900、DCS1800以及TD-SCDMA三種系統，聯通GSM900、DCS1800以及WCDMA三種系統，中國電信CDMA800系統以及cdma2000系統，此外還包括每個運營商都有可能建設的WLAN系統。從投資成本、維護成本以及業主要求等角度出發，希望在工程中盡量共用室內分布系統來實現不同系統的接入要求。為了達到共建目標，需解決以下幾方面問題。

（1）系統設計應綜合考慮各種通信體制的技術特點，合理選擇技術方案及設備，避免各系統間干擾；

（2）系統設計應考慮因頻段和技術體制等方面的不同引起信號損耗的不同導致的覆蓋差異等；

表1 干擾分析報告

（3）綜合分析各種類型場景的應用，制定不同的技術方案；

（4）綜合室內分布系統拓撲結構應易于迭加與組合，便于維護及擴容；

（5）WLAN系統只有3個可用頻點，需根據覆蓋區域進行合理頻率規劃。

對于多系統共用室內分布系統，理論上講，通過加入濾波器以及對設備指標提出某些要求等措施，可以在多系統收發合纜時抑制干擾在可以接受的程度，需要對多系統共存的干擾情況進行測試。

3.4 多家運營商共建實例

某城市政府大樓采用移動、聯通、電信3家運營商共建的方式：方案中的無源器件、有源器件工作頻段均為800～2500MHz；采用功分器814個（包括二功分，三功分，四功分）；耦合器1035個（包括6dB、10dB、15dB、20dB、30dB）；對數周期天線42個；全向吸頂天線1663個；對數周期天線46個；寬頻合路器73個；POI合路器15個。覆蓋面積為約13萬平方米，覆蓋方式為全覆蓋。經測試移動G網，TD-SCDMA；聯通G網，WCDMA；電信CDMA800，cdma2000；移動的WLAN各項指標均達到要求，目前此分布系統處于正常運行之中。其主干路由圖如圖6所示。

圖6 多系統合路主干路由示意圖

4 結束語

目前中國移動和中國廣電共同合作，開展CMMB網絡的建設，現網基本是采用宏基站和直放站的全向覆蓋方式。為了進一步提高CMMB網絡覆蓋，CMMB室內分布如何與文中提及的大網分布系統進行共建與共享將是下一階段的研究和建設重點。

[1]李世鶴. TD-SCDMA, 第三代移動通信系統標準. 北京：人民郵電出版社,2003

[2]魏海. TD-SCDMA室內分布系統改造研究. 電信工程技術與標準化, 2007,（9）

[3]羅建迪, 萬俊青, 雷志純. TD-SCDMA室內分布系統共享方案分析. 電信科學, 2007,（9）

[4]許宏敏, 李青, 祝繪青等. TD-SCDMA無線網路優化原理及方法. 北京：人民郵電出版社, 2009