摘要　文章對現有GSM室內分布系統進行TD-SCDMA改造的關鍵問題進行了分析，提出了相關設計流程和技術指標建議，以及小型無源、中型無源和大型有源三種典型GSM室內分布系統的TD-SCDMA改造方案。

1、前言

　　統計數據顯示，70%的移動通信話務發生在室內；同時，3G高級業務也大都發生于室內。因此，良好的室內覆蓋，是提高服務等級、發展客戶、提高營運收入的關鍵，也是決定3G成敗的重要因素。TD-SCDMA作為全球三大3G標準之一，室內覆蓋將是其業務競爭的一個制高點。

　　在已有GSM室內分布系統基礎上進行TD-SCDMA改造，是一種既節省投資又能夠快速實現建網的TD-SCDMA室內覆蓋建設方法，是當前TD-SCDMA網絡建設的研究熱點之一。

2、基于GSM室內分布系統的TD-SCDMA改造分析

　　2.1　室內分布系統改造的一般原則

　　室內分布系統的改造需要考慮新老系統間的功率匹配、干擾，以及對原系統器件和天饋的利舊問題。因此，一般而言，室內分布系統的改造都要遵循以下原則：

　?。?）性能優先

　　◆確保原有室分系統在改造后能達到覆蓋效果。

　　◆確保原有網絡在改造后不受新室分系統干擾。

　　◆確保新室分系統的覆蓋、質量和容量。

　　◆確保原有室分系統不干擾新的室分系統。

　　（2）利舊

　　◆盡量利用原有室分系統的設備、器件和天饋，控制改造成本。

　　◆盡量采用原有室分系統的設計思路。

　　2.2　TD-SCDMA改造的關鍵問題

　?。?）功率匹配

　　GSM和TD-SCDMA的頻段差異如表1所示：

表1　GSM與TD-SCDMA工作頻率比較

　　由于TD-SCDMA系統與GSM系統的工作頻段差異，導致兩系統的空間損耗存在較大差距。根據自由空間路徑損耗計算公式：

　　L=32.45+20logf(MHz)+20log D(km)

　　其中，D為傳輸距離，f為電波頻率，可推算兩個系統的空間損耗差為：

　　△L=20log2020-20log900≈7dB

　　因此，同等距離TD-SCDMA系統的空間損耗比與GSM系統大7dB左右。同時，由于頻段差異，TD-SCDMA系統與GSM900系統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室內分布系統進行TD-SCDMA改造時，應根據實際情況，精心選擇合路位置，并進行合理的功率分配，以保證各系統的邊緣場強要求。

　?。?）系統間干擾

　　由于TD-SCDMA系統和GSM900系統的工作頻段間隔較遠，鄰頻干擾的影響可以不考慮；另一方面，由于實際系統中很難將互調噪聲和雜散噪聲嚴格區分，按照慣例，這里將互調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共享室內分布系統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，實現隔離度為60dB同時保證較小的帶內插損（≤0.6dB）的合路器是不難做到的。目前大多數廠家都能提供GSM 900/TD-SCDMA端口間隔離度≥80dB。

　?。?）其他問題

　　出于室內傳播環境和工程上的考慮，智能天線未引入到TD-SCDMA室內分布系統覆蓋中。因此，TD-SCDMA室內分布系統中業務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，不能實現接力切換，當用戶由室內分布區域向室外覆蓋區域移動時發生硬切換。

　　另外，若原GSM室內分布系統的電梯是采用八木天線覆蓋時，由于八木天線自身結構限制無法在寬頻范圍內使用，在TD-SCDMA改造中應更換為寬頻板狀天線。

　　2.3　TD-SCDMA改造的設計流程

　　在原有GSM室內分布系統基礎上進行TD-SCDMA改造，主要包括更換寬頻器件（當原有GSM系統為窄頻系統時）、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，以及相應增加器件等工作內容?？梢园匆韵虏襟E來設計：

　?。?）收集原有GSM室內分布系統的設計圖紙，包括系統結構、天饋線分布等。

　?。?）現場勘察，核實原有GSM室內分布系統與設計圖紙是否相符、核查原有GSM系統的器件和天線是否為寬頻（即是否滿足TD-SCDMA系統的頻段要求）、確定需要增加或調整天線的位置、掌握TD-SCDMA可能的合路位置的安裝條件及主干路由情況等。

　　（3）根據需要，修正原有GSM設計圖紙與現場不符的情況。

　?。?）根據需要，將窄頻器件和天線更換為支持TD系統的寬頻器件和天線。

　　（5）根據需要，增加天線或調整天線的位置。

　?。?）選擇標準層進行功率預算，確定TD-SCDMA系統的最佳合路位置及主干路由。

　　（7）進行系統功率計算，得到TD-SCDMA改造方案。

　　2.4　TD-SCDMA改造工程技術指標建議

　　根據測試情況，基于GSM室內分布系統的TD-SCDMA改造工程的技術指標建議如下：

　　（1）基本覆蓋指標建議

　　◆區域覆蓋概率＞=95%。

　　◆PCCPCH RSCP＞=-85dBm（CSD 64）。

　　◆PCCPCH C/I＞=-3dB。

　?。?）泄漏指標建議

　　◆室內信號在室外10米處的外泄電平PCCPCH RSCP＜=-95dBm。

　　◆泄漏電平滿足：室內信號外泄電平-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3dBm～10dBm。

　　◆在地下車庫、商場等較開闊環境中，天線口功率可以適當降低，建議3dBm～5dBm。

　　◆住宅、酒店、寫字樓等多隔斷環境中，天線口功率可以適當提高，建議5dBm～10dBm。

　　◆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，也可以適當提高天線口功率，保證良好覆蓋。

　　（4）天線覆蓋半徑建議

　　◆在較開闊環境中，如商場、停車場等，覆蓋半徑取8～15米。

　　◆在多隔斷的情況下，如賓館、夜總會等，覆蓋半徑取6～10米。

3、GSM室內分布系統TD-SCDMA改造典型設計方案

　　現有GSM室內分布系統按照規模大小及是否使用了有源器件可分為小型無源系統、中型無源系統和大型有源系統。下面將針對此分類，提出三種典型的GSM室內分布系統的TD-SCDMA改造方案。

　　3.1　小型無源系統

　　小型GSM室內分布系統，多采用微蜂窩、直放站作信號源，使用無源室內分布系統覆蓋。此類GSM室內分布系統在進行TD-SCDMA室內分布系統改造時，可直接在原有GSM室內分布系統的信號源處合路，完全利舊原有GSM分布系統。如圖1所示：

圖1　小型無源系統改造方案

　　3.2　中型無源系統

　　中型GSM室內分布系統采用微蜂窩或宏蜂窩設備作信號源，通常也只需要使用無源室內分布系統覆蓋。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，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：

圖2　中型無源系統改造方案

　　3.3　大型有源系統

　　大型GSM室內分布系統，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。此類GSM室內分布系統在進行TD-SCDMA室內分布系統改造時，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，通過各自的干放進行信號放大，再通過寬頻合路器進行合路。如圖3所示。

圖3　大型有源系統改造方案1

　　（2）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GSM合路。如圖4所示：

圖4　大型有源系統改造方案2

4、結束語

　　3G業務分布特點，以及TD-SCDMA頻段特性，使TD-SCDMA室內分布系統在網絡建設中至關重要。而TD-SCDMA室內分布系統建設將會以改造現有GSM室內分布系統的方式為主。本文提出的相關設計流程和技術指標建議，以及三種典型GSM室內分布系統的TD-SCDMA改造方案，對當前TD-SCDMA室內分布系統設計具有一定的參考意義。