基于移动GSM900室内分布的多系统建设方案

巫晨云 王旭

（江苏省邮电规划设计院有限责任公司 南京 210009）

随着移动用户的飞速增加以及高层建筑越来越多，话务密度和覆盖要求也不断上升。这些建筑物规模大、质量好，对移动通信信号有很强的屏蔽作用。移动通信的网络覆盖、容量、质量是运营商获取竞争优势的关键因素，从根本上体现了移动网络的服务水平，是所有移动网络优化工作的主题。室内覆盖系统正是在这种背景之下产生的。

NTT DoCoMo的3G商用网络的业务统计数据显示，在3G网络中室外的业务量（语音和数据）仅占整个网络业务的30%，而室内业务占整个网络业务的70%。由于3G频段较高，使得室外基站很难实现对室内的深度覆盖，为了迎接TD-SCDMA的到来，为了突显TD-SCDMA的特色数据业务，中国移动TDSCDMA室内覆盖建设已迫在眉睫。

1 室内覆盖系统的组成

室内覆盖系统主要由信号源和分布系统两部分组成，如图1所示。

室内分布系统将基站的信号通过有线方式直接引入室内的每一个区域，再通过小型天线将基站信号发送出去，从而达到消除室内覆盖盲区、为室内的移动通信用户提供稳定、可靠的信号，使用户在室内也能享受高质量的个人通信服务。室内分布系统主要由3部分组成：信号源设备；室内布线及相关设备；干线放大器、功分器、耦合器、室内天线等设备。

图1 室内覆盖系统

2 TD-SCDMA室内分布系统方案

2.1 无源室内分布系统改造方案

在已有移动GSM900室内分布系统基础上进行TD-SCDMA改造，主要包括确定TD-SCDMA系统合路的位置、确定TD-SCDMA系统主干路由、根据需要增加天线或调整天线位置以及增加或更换宽频器件等。

（1） 小面积无源室内分布系统改造。小面积移动G网室内分布系统是指小型写字楼、中小型商场、咖啡厅、酒吧等，多用直放站做信源，采用无源室内分布系统覆盖。在进行TD-SCDMA室内分布系统改造时，需用合路器把GSM、TD-SCDMA信源合路，共用GSM原有室内分布系统，同时需更换支持TD-SCDMA频段的无源器件，系统示意图如图2所示，其中虚线部分是新增TD-SCDMA信源部分；

图2 小面积无源室内分布系统改造方案

（2）大面积无源室内分布系统改造。覆盖面积较大的无源分布系统一般指的是采用微蜂窝或宏蜂窝设备作信号源，比如中型写字楼，宾馆，高校办公楼，宿舍楼等。此类系统在进行改造时，若直接在GSM系统信号源处合路，会由于馈线损耗过大而无法满足TD-SCDMA系统天线口输出功率的指标要求，因此，根据具体功率预算在适当位置增加RRU设备进行合路，并新增TDSCDMA主干，系统示意图如图3所示，其中虚线部分是新增TD-SCDMA信源及其主干。

2.2 有源室内分布系统改造方案

（1）采用宏蜂窝设备作信号源，且通常使用有源室内分布系统覆盖，TD-SCDMA室内分布系统在利用原有线路、设备可能无法满足TD-SCDMA的信号覆盖，需新建TD-SCDMA主干，使用TD-SCDMA干线放大器将TD-SCDMA信号放大，然后在GSM干放之后与GSM合路。系统示意图如图4所示，其中虚线部分是新增TD-SCDMA信源及其干放主干；

图3 大面积无源室内分布系统改造方案

图4 有源室内分布系统改造方式1

（2）新建TD-SCDMA独立主路由，采用多个RRU的解决方案。新建TD-SCDMA主干线，充分利用BBU可灵活连接多个RRU，RRU可尽量靠近目的覆盖区安装的优势，将TD-SCDMA、GSM在支路合路，完成信号覆盖。系统示意图如图5所示，其中虚线部分是新增BBU+RRU主干。

图5 有源室内分布系统改造方式2

2.3 新建TD-SCDMA室内分布系统

移动对于新建楼宇的TD-SCDMA室内分布系统建设时，应以TD-SCDMA为主导进行覆盖，同时解决移动G网等其它系统的覆盖。根据各个楼宇的实际情况，可分为有源和无源室内覆盖系统，具体建设方案可分别参照以上两节讨论的无源和有源室内分布系统建设方案。

3 多系统方案共建与共享

目前国内有多家通信运营商、多个通信系统，如果在同一建筑物内分别布线、各自建设自身的室内分布系统，将造成重复建设、既破坏大楼的整体美观，又影响了业主的正常工作与生活。多网合一室内分布系统主要应用在需要多网络系统接入的大型建筑、市政设施内，可以避免移动通信室内分布系统重复建设及降低运营成本。

在多网合一的室内分布系统设计中，对系统间干扰的分析和抑制至关重要，可以从各系统之间的频率关系以及发射/接收特性来具体分析。

3.1 各运营商无线系统

2009年1月工业和信息化部宣布，批准中国移动通信集团公司增加基于TD-SCDMA技术制式的第三代移动通信(3G)业务经营许可，中国电信集团公司增加基于cdma2000技术制式的3G业务经营许可，中国联合网络通信集团公司增加基于WCDMA技术制式的3G业务经营许可。至此，国内三大营运商经营的移动网络系统制式全部确定。

3.2 多系统方案共建的技术重点与难点

（1）干扰问题，应分析多种通信制式之间的干扰和系统隔离度要求。根据理论公式可以计算出各系统克服各种干扰所需的隔离度指标，需要强调指出的是，干扰分析报告给出的数据只是根据协议的指标计算出的理论值，由于很多协议给出的指标很宽松，所以计算出来的理论值只是隔离所需的最大值，实际的数值小于（甚至远远小于）理论值。对于实际的系统，由于很多厂家的主设备采取一定措施，所以实际所需的隔离指标，可以根据两系统隔离度计算方法计算出来（单位：dB）；

（2）信号同一覆盖问题，即覆盖性能最先受限的通信制式决定覆盖的分区数量；

（3）机房问题，需预留较多机房，或者在同一机房内安装多个小区的信源设置。

3.3 多系统实施方案

对于新建室内分布系统，目前需要接入的系统包括中国移动GSM900、DCS1800以及TD-SCDMA三种系统，联通GSM900、DCS1800以及WCDMA三种系统，中国电信CDMA800系统以及cdma2000系统，此外还包括每个运营商都有可能建设的WLAN系统。从投资成本、维护成本以及业主要求等角度出发，希望在工程中尽量共用室内分布系统来实现不同系统的接入要求。为了达到共建目标，需解决以下几方面问题。

（1）系统设计应综合考虑各种通信体制的技术特点，合理选择技术方案及设备，避免各系统间干扰；

（2）系统设计应考虑因频段和技术体制等方面的不同引起信号损耗的不同导致的覆盖差异等；

表1 干扰分析报告

（3）综合分析各种类型场景的应用，制定不同的技术方案；

（4）综合室内分布系统拓扑结构应易于迭加与组合，便于维护及扩容；

（5）WLAN系统只有3个可用频点，需根据覆盖区域进行合理频率规划。

对于多系统共用室内分布系统，理论上讲，通过加入滤波器以及对设备指标提出某些要求等措施，可以在多系统收发合缆时抑制干扰在可以接受的程度，需要对多系统共存的干扰情况进行测试。

3.4 多家运营商共建实例

某城市政府大楼采用移动、联通、电信3家运营商共建的方式：方案中的无源器件、有源器件工作频段均为800～2500MHz；采用功分器814个（包括二功分，三功分，四功分）；耦合器1035个（包括6dB、10dB、15dB、20dB、30dB）；对数周期天线42个；全向吸顶天线1663个；对数周期天线46个；宽频合路器73个；POI合路器15个。覆盖面积为约13万平方米，覆盖方式为全覆盖。经测试移动G网，TD-SCDMA；联通G网，WCDMA；电信CDMA800，cdma2000；移动的WLAN各项指标均达到要求，目前此分布系统处于正常运行之中。其主干路由图如图6所示。

图6 多系统合路主干路由示意图

4 结束语

目前中国移动和中国广电共同合作，开展CMMB网络的建设，现网基本是采用宏基站和直放站的全向覆盖方式。为了进一步提高CMMB网络覆盖，CMMB室内分布如何与文中提及的大网分布系统进行共建与共享将是下一阶段的研究和建设重点。

[1]李世鹤. TD-SCDMA, 第三代移动通信系统标准. 北京：人民邮电出版社,2003

[2]魏海. TD-SCDMA室内分布系统改造研究. 电信工程技术与标准化, 2007,（9）

[3]罗建迪, 万俊青, 雷志纯. TD-SCDMA室内分布系统共享方案分析. 电信科学, 2007,（9）

[4]许宏敏, 李青, 祝绘青等. TD-SCDMA无线网路优化原理及方法. 北京：人民邮电出版社, 2009