毕业论文--td-scdma室内覆盖设计.doc

毕业论文TDSCDMA室内覆盖设计摘要TDSCDMA是由我国提出的第三代移动通信3G国际标准，于2000年被国际电信联盟ITU正式采纳，成为全球认可的第三代移动通信国际标准之一。全球已成功运营多年的第三代移动通信网络的经验表明，室内话务量在全网话务量的比重越来越高，完善的移动通信网络不仅仅是室外网络的建设，更重要的是室内覆盖的解决。因此，TDSCDMA系统的室内覆盖解决方案对于TDSCDMA网络的商业部署和运营至关重要。2007年，TDSCDMA试验网规模扩大到多个城市，TDSCDMA室内覆盖成为网络建设的重点，虽然运营商积累了大量的2G和部分WCDMA室内覆盖的设计实施经验，但TDSCDMA本身的技术特点使得这些经验不能完全借鉴，缺乏TDSCDMA室内覆盖设计和工程实施的指导原则，需要根据TDSCDMA的技术特点全面研究TDSCDMA室内覆盖解决方案的实施原则和方式方法等。为此，建立了TDSCDMA室内覆盖研究课题，研发中心网络工程部与运营商一起，从理论和实践两个方面，TDSCDMA室内覆盖的设计，实施和验收三个方面进行了详细的研究。为了保证容量，室内系统与室外系统应异频段规划。室内链路预算是根据控制信道的功率和覆盖半径计算最大允许的传输损耗，作为室内分布系统设计实施的参考。控制信道的功率配置必须满足控制信道与业务信道覆盖的原则，否则，可能导致接入失败和掉话。受上下行链路平衡的约束，信号源的发射功率不可能随意由于室内移动通信存在覆盖、容量及质量等方面的问题，有必要对室内覆盖分布系统进行分析和研究。室内分布系统由信号源和信号分布两部分组成。根据信号源的不同，室内覆盖分布系统可分为无源分布系统、有源分布系统及光纤分布系统三类。并对室内覆盖的规划流程简单地做了介绍。在设计TDSCDMA室内分布系统时，要根据不同的场景选择合适的信号源，天线的选择与布放也需要考虑，同时要控制室内信号的外泄，及考虑系统间干扰等因素。本文根据几种可能的情况，分析了设计TDSCDMA室内分布系统的方法。提高，在某些场景中，需要使用干放以解决过大的传输损耗的要求，因此，室内覆盖有干放的应用场景。从TDSCDMA室内覆盖的拓扑结构入手。对PCCPCH最大发射功率、边缘场强、最小耦合损耗、多系统隔离度要求、室内分布系统的损耗估计和覆盖等设计中需要考虑的问题进行详细分析并根据不同情况得出新建和利旧系统的设计方案并给出完整的室内覆盖解决方案。关键词TDSCDMA；室内分布系统；第三代移动通信；时分复用同步码分多址接入；室内覆盖；工程布网ABSTRACT3GISTHECHARMOFHIGHSPEEDDATAANDMULTIMEDIASERVICES,ANDTELEPHONYVIDEOSTREAMING,GAMINGANDOTHERHIGHSPEEDDATASERVICESAREUSUALLYOCCURREDINACOMFORTABLEINDOORENVIRONMENT,THESEBUSINESSFUNCTIONSREQUIREALARGENETWORKOFSYSTEMCAPACITYANDGOODQUALITY3GERA60TO70OFTHEDATASERVICESWILLTAKEPLACEINDOORS,EUROPEANDTHEUNITEDSTATESANDCHINA,HONGKONGSSTATISTICSTHATTHETOTALINDOORMOBILETELEPHONETRAFFICTELEPHONETRAFFICABOUT1/3TDSCDMASTANDARDISADOPTEDBYITUIN2000PROPOSEDBYCHINAASONEOFTHE3RDGENERATIONMOBILECOMMUNICATIONINTERNATIONALSTANDARDSPROVENBYTHEEXPERIENCEOFOPERATINGTHE3RDMOBILECOMMUNICATIONNETWORKINGLOBAL，TRAFFICGENERATEDININDOORISGROWINGRAPIDLYANDACCOUNTSFORMAJORPROPORTIONINTOTALTRAFFICNETWORKWITHSEAMLESSCOVERAGEDOESNOTMEANOUTDOORNETWORKCONSTRUCTIONONLYBUTALSOINCLUDESINDOORNETWORKCONSTRUCTIONSO，AFEASIBLETDSCDMAINDOORSOLUTIONISQUITEVITALTOSUCCESSFULTDSCDMACOMMERCIALDEPLOYMENTANDBUSINESSRUNNINGIN2007，TDSCDMATRIALNETWORKEXTENDEDTO10CITIESFROM3CITIETDSCDMAINDOORNETWORKCONSTRUCTIONBECAMEFOCUSCONSEQUENTLYALTHOUGHACCUMULATEDALOTOFEXPERIENCEIN2GINDOORDESIGNANDIMPLEMENTATIONASWELLASALITTLEEXPERIENCEININDOOR，ALLOFTHOSEEXPERIENCESCALLNOTBECOPIEDCOMMUNICATIONPLATTDSCDMAFORTECHNOLOGYDIFFERENTIATIONBETWEENTDSCDMAANDTHEOTHERSTHEPRINCIPLESOFTDSCDMAINDOORDESIGNANDIMPLEMENTATIONMUSTBETOESPECIALLYRESEARCHEDANDDEFINEDBASEDONTDSCDMATECHNOLOGYGOODCHARACTERSAJOINTINCLUDINGOPERATORS，3RDPARTYANDTDTECHRDCENTERWASSETUPTOPROBEINTDSCDMAINDOORSOLUTIONFROMTHREEASPECTSINDOORDESIGNIMPLEMENTATIONANDACCEPTANCEVIATHEORETICALRESEARCHANPRACTICALTESTBASEDONTHERESEARCHANDTESTRESULTS，THEPAPEREXPATIATESONTHEIMPACTONTDSCDMASOLUTIONFROMCAPACITY,DOWNLINKCAPACITYCOVERAGEBALANCE，INDOORLINKBUDGET，MINIMUMCOUPLINGLOSS，MULTISYSTEMISOLATION，DASLOSSESTIMATIONANDSOONSINCESMARTANTENNACANNOTBEUSEDINDOORENVIRONMENTPERFORMANCEANDINTERFERENCEAGAINSTABILITYISDOWNGRADE，INTERFERENCELIMITEDBUTNOTCODESLIMITEDINORDERTOIMPROVESYSTEMFREQUENCYININDOORSHOULDBEDIFFERENTFROMTHATOFOUTDOORCERTAINLY,INSOMESPECIALSCENARIOSGOODISOLATIONBETWEENINDOORANDOUTDOOR，FREQUENCYCALLBEREUSEDINDOOROUTDOORWEALSONEEDADJUSTANTENNAEXACTLYANDCONTROLCOVERAGERANGEDURINGNETOPTIMIZATIONPROCESSANTENNAOPTIMIZATIONANDEQUIPMENTOPTIMIZATIONARESHOWEDINNETWORKOPTIMIZATIONPROCESS，FREQUENTLYCALLUNITAPPLIEDINBTSANDINDOORSYSTEMWHICHARECOVEREDBYSIGNAL，SOCNETWORKCOULDRUNNINGFLUENTLYANDPERFECTLYINTHEDESIGNOFTDSCDMAINDOORDISTRIBUTIONSYSTEM，ACCORDINGTOTHESCENES，WENEEDCHOOSEASUITABLESIGNALSOURCINGWEALSONEEDTOCONSIDERTHESELECTIONANDDEPLOYMENT，SIGNALLEAKAGE，ANDTHEFACTORSOFINTERFERENCESYSTEMSACCORDINGTOSEVERALPOSSIBLESCENARIOSTHISTHESISDISCUSSEDTHEDESIGNOFTDSCDMAAPPROACHTHISPAPERINTRODUCESTHEOVERVIEWOFTDSCDMANETWORKCONSTRUCTION，ANDPUTFORWARDENGINEERINGDESIGNOFINDOORCOVERAGESYSTEMS，ANDGIVESNETWORKTOPOLOGYDIAGRAMOFACERTAINRESIDENTIALAREACOVERAGESYSTEMFINALLYTHECOVERAGEINTHERESIDENTIALAREASHOWNFIRSTOFALL，THROUGHTHEORETICALANALYSISOFCOVERINGSTRATEGY，ASTRATEGYFORLARGESCALERESIDENTIALCOVERAGEWASFOUNDCOVERAGEMODEL，ANDTHEAPPROPRIATECONCLUSIONSWEREDRAWNKEYWORDSTDSCDMA；BBU；RRU；COVERAGECAPACITY；INDOORLINKBUDGET；INDOORDISTRIBUTION目录第1章概述111课题研究的背景112主要的研究工作213论文的组织结构2第2章TDSCDMA室内覆盖系统的组成421室内覆盖系统概述422室内覆盖系统的结构523室内覆盖的技术方案524室内覆盖系统的组网方式825室内覆盖技术方案的发展方向8第3章TDSCDMA室内覆盖系统规划与设计1031室内覆盖的几种方式1032室内覆盖系统的信号源13室内分布信号源的选择15基于BBURRU解决方案的TDSCDMA1633BBURRU解决方案17BBURRU设计17TDSCDMA室内覆盖系统建设流程1834信号源、传输介质和分布系统2035组网原则、建设原则及技术指标要求23第4章容量配置方案2541人口密度和用户密度估算2542室内分布系统话务模型2643TDSCDMA室内覆盖信号源配置参考29第5章TDSCDMA室内覆盖建设及优化3051TDSCDMA室内分布规划原则3052TDSCDMA室内分布系统设计要求3153TDSCDMA室内分布系统工程建设中的注意事项3154TDSCDMA室内分布系统网络后续优化33第6章结束语3461论文的工作总结3462进一步的研究工作35参考文献36结论37致谢38第1章概述11课题研究的背景时分同步码分多址TDSCDMATIMEDIVISIONSYNCHRONOUSCODEDIVISIONMULTIPLEACCESS是由我国提出的第三代移动通信3GTHRIDGENERATION国际标准，于2000年被国际电信联盟INTERNATIONALTELECOMMUNICATIONUNION正式采纳，成为全球认可的第三代移动通信国际标准之一。这是中国首次提出完整的通信系统标准并被国际认可，是中国在通信标准领域的一个突破。2009年1月，MTIT将3张3G牌照分别发放给中国移动、中国电信和中国联通。这标志着我国正式迈入3G时代。3G数据业务的90将集中在室内。如今。三大运营商的室外信号覆盖建设趋于完善，因此室内覆盖信号质帚成为丰要竞争项目。因此，建立一个高质量的室内覆盖系统，是为客户提供良好服务，保持客户满意度和忠诚度，以及提升晶牌形象增强品牌竞争力的一个重要方面从2000年至今的10年发展历程中，经过国内外通信产业界的集体推动和不懈努力，形成了覆盖系统设备、网管、核心芯片、终端产品、软件与应用服务、增值业务开拓、专用设备与测试仪表以及配套关键元器件在内的完整产业链。2006年3月至11月，在厦门，青岛和保定的TDSCDMA小规模室外试验网络上，对覆盖，容量和网络性能以及各种品牌的终端等进行了全面的测试和功能验证，这进一步推动TDSCDMA走向成熟，成为TDSCDMA从试验室走向商用网络的转折点。2007年，TDSCDMA试验网络规模扩大到LO个城市8个奥运城市2个试验网城市，部署了约14000台以上的NODEB，超过91239个载波。前期三城市小规模试验网的重点在于测试TDSCDMA在室外真实环境下的性能表现，关注TDSCDMA的一些理论和算法在真实环境中的效果，基于在真实环境中的测试结果来进一步完善产品。而10城市TDSCDMA试验网则作为TDSCDMA迈向正式商用前的最后预演，网络规划，部署和优化都是以商用网络的标准和原则要求。室内覆盖的完善是3G取得成功的关键因素之一，提高室内覆盖能力，不仅可以给用户带来更好的业务使用体验，还可以分散过密地区的网络压力，更可以与其他运营商的网络争夺室内话务量。3G的三大主流标准分别为WCDMA、CDMA2000和TDSCDMA。WCDMA的主要倡议者为欧洲和日本，CDMA2000由美国为主要倡议者，TDSCDMA由中国提出。WCDMA主要采用了带宽为5MHZ的宽带CDMA技术，上、下行快速功率控制，下行发射分集，基站间可以异步操作。WCDMA又分为FDDWCDMA和TDDWCDMA。CDMA2000是在IS95系统的基础上提出的，CDMA2000技术的选择和设计最大限度地考虑和IS95系统的后向兼容，很多基本参数和特性都是相同的，并在无线接口采用了增强型技术。TDSCDMA是由中国提出的3G标准，它综合了TDD和CDMA的所有技术特点，并采用了智能天线、联合检测、接力切换等新技术，理论上具有相当高的技术先进性。3G系统能提供更高的业务速率，后续业务发展也是以数据业务为主要增长方向，而数据业务大多是在室内静态环境下使用。根据NTTDOCOMO的3G商用网络用户分布统计数据，大约70的业务量来自于室内。TDSCDMA网络建设中，如何解决室内覆盖，提供良好的业务服务成为运营商关注的重点。在3G网络建设计划中，我国移动运营商对室内覆盖予以了高度的关注，未来TDSCDMA商用网络的建设，室内环境也必将成为重点覆盖的区域。因此在TDSCDMAL0城市的大规模试验网中室内成为覆盖的重点，从TDSCDMA一期招标的基站数量不包括后期扩容和调整统计，约42的载波32的基站被用于提供酒店，机场，隧道，写字楼等用户群较为集中的室内覆盖。12主要的研究工作TDSCDMA作为由中国提议的第三代移动通信的标准之一，从2007年起开始在中国大规模部署，在国外尚未规模部署，因此国外迄今没有针对TDSCDMA的室内解决方案开展体系研究。国内自2001年起迄今虽然对TDSCDMA的相关研究较多，但主要集中在理论方面，网络系统工程设计及实施相关研究受部署规模的限制而迟滞，至2007年，由于较大规模的TDSCDMA网络部署，且设计较大比例的室内覆盖，缺乏室内覆盖系统的研究和全面的指导原则。为了应对室内网络工程实施的设计实施需求，自2007年初开始，带领研发中心网络工程部对室内覆盖解决方案设计的各个方面展开研究。本文介绍了移动通信的发展现状及TDSCDMA室内覆盖工程应用现状。对TDSCDMA无线技术中的动态信道分配、智能天线、联合检测、接力切换、功率控制等关键技术进行了详细分析。室内覆盖系统是决定3G成败的重要因素，介绍了室内覆盖系统及其规划方法，分析了几种典型场景的覆盖，从实际应用的角度加深对室内覆盖系统的理解，并且给出某住宅小区工程布网中室内覆盖技术方案及实现。最后对居民小区的工程布网进行了分析研究。13论文的组织结构第1章引言，简要介绍了TDSCDMA室内覆盖研究课题的背景第2章介绍了室内分布系统的拓扑结构，技术方案，TDSCDMA系统中的关键技术，包括动态信道分配、智能天线、联合检测、接力切换等第3章TDSCDMA室内覆盖系统规划与设计第4章容量配置方案第5章室内覆盖建设及优化第6章结束语第2章TDSCDMA室内覆盖系统的组成21室内覆盖系统概述不断增长的用户数量与有限的频率资源是移动通信系统中的主要矛盾，移动通信网络采用各种小区规划的新技术，增加频率复用度，以减小小区间距，扩大容量，如GSM移动通信网络由80年代的大区制，逐步发展至现在的以宏蜂窝为主的小区制。为了进一步提高系统容量以满足迅速增长的话务量，采用了LX3MRP、同心圆等小区规划新技术，频率复用更加紧密，小区间隔进一步减小，有些地方的站间距只有200M左右。即使这样，仍然存在一些话务热点地区的容量受限问题。而且这些热点地区几乎都集中在繁华地区，如，如火车站、城市商业区、商场和机场等，换言之，在热点地区有很大一部分话务分布在室内。单纯依靠室外宏蜂窝基站不能很好的解决室内问题，一是因为现代建筑质量越来越高，对信号形成较强的屏蔽，也就是穿透损耗较大，通常达到15DB甚至以上，室外信号不能很好的覆盖室内。二是因为在一些高层建筑的较高楼层，来自室外基站的信号较多，强度相近，不能形成主服务区，容易产生乒乓切换，导致话音质量恶化和掉话率高；而且，受基站天线高度的限制，一些特高层建筑的顶层无法正常覆盖，形成从直放站设备来看，目前已经可移动通信盲区或干扰区。以生产几十毫瓦到几十瓦功率的直放站而且新型直放站也增加了自激检能可以通过网管进行有效调整避免自激情况的出现。自激的原因一般都是由于施主天线和重发天线之间的隔离度达不到要求，通常情况下通过网管系统就可以即时调整直放站的增益消除自激。只有在特殊情况下才需要工程技术人员到达现场对直放站的天线进行调整。所以网管对于直放站的使用非常重要，TDSCDMA网络中的直放站应当具备网管监控和自激保护的功能。韩国的3G无线覆盖中使用了大量直放站，从系统覆盖和服务质量看，效果不错。从以前GSM网络的使用经验来看直放站主要用于边际网的建设当中。但对于在3G网络建设的初期阶段城区等高话务地区直放站的作用只是对基站无法覆盖到的个别盲区进行覆盖，而且如果进行室内分布系统建设的时候，可以考虑小功率直放站的使用。至J3G网络进入大规模发展时期以后需要进行边际网的建设，包括农村山区交通道路等地域。相对来说，边际网的建设需要比较多的直放站。由于话务量集中的室内通常是酒店，写字楼，宾馆，机场等场所，安装基站的空间有限，通常安装于弱电井中，对基站的尺寸有着很严格的要求，室外宏蜂窝基站很难安装其中用于室内覆盖，因此微蜂窝就应运而生了。由于微蜂窝尺寸有限，能够安装的载波也有限，因此在2G系统中，微蜂窝通过级联用于解决大容量的需求，对于有条件的场所，则使用宏蜂窝基站解决容量需求。应用于解决大面积的室内覆盖时，一般与分布式天线系统联系在一起，因为在大型建筑物内，墙壁阻挡使得一个固定点的天线很难形成有效的覆盖，而分布式天线可以克服这些不足，并且其场强覆盖均匀。分布天线包括泄漏电缆、同轴馈电式分布天线和光纤式分布天线。从吸收室内话务量的比例看，室内覆盖系统可以给网络营运者带来巨大的经济效益；从优化角度来看，室内、室外分开覆盖，有利于网络优化，从而为客户提供高质量的通话服务，提高客户的满意度。所以，大力发展室内覆盖系统是各运营商的一个工作重点。22室内覆盖系统的结构从大的方面来说，室内覆盖系统由信号源和分布系统DAS组成，具体地讲，由以下几个部分构成信号源，如基站，直放站等信号传输介质，光纤，同轴馈缆和泄露电缆等功率分配元件，如功分器，耦合器等有源器件，如干放天线从分布类型分无源天馈信号分布系统有源天馈信号分布系统光纤信号分布系统漏缆信号分布系统从信号源来分以基站（含微蜂窝）为信号源的室内覆盖系统以直放站为信号源的室内覆盖系统23室内覆盖的技术方案室内覆盖的技术方案按照信号源可划分为宏蜂窝基站，微蜂窝基站BBURRU和直放站。其中宏蜂窝基站的解决方案可分为接室内分布系统和直接接室外窄波束高增益天线定向覆盖两种方式。其他类别的信号源在室内解决方案中都是需要连接室内分布系统。如上所述，宏蜂窝基站的技术解决方案，可以通过采用或利用室外宏蜂窝基站的信号和连接室内分布系统两种方式来解决存在的室内覆盖盲区或信号弱的问题，采用何种方案需要根据实际环境，建筑物特点，室内覆盖的需求及话务密度等因素来决定。如在住宅区，通话90以上发生在室内，但住宅区的建筑和功能特点不允许在楼内安装室内分布系统，且住宅区的建筑物密集，安装的成本也很高，另外其话务特点是发生在工作时间以外，休息日等非工作时间，话务密度不高。如果在此类区域出现室内覆盖问题，首要考虑的方案是在临近住宅区的地方或住宅区内，使用宏蜂窝加高增益，窄波束的天线解决。如前所述，3G网络中相当的业务量产生于室内，而作为3G特色的高速数据业务要求的接收机灵敏度要高于话音业务，宏蜂窝基站也可连接室内分布系统提供室内覆盖，从信号源的角度，宏蜂窝这种解决室内覆盖的方式与微蜂窝，BBURRU和直放站的方式没有本质的区别，与其他信号源提供室内覆盖的解决方案想比，缺点是宏蜂窝基站体积较大，对于酒店，写字楼，商场等寸土寸金的地方，很难找到合适的空间安装宏蜂窝基站，优点是相对于微蜂窝，宏蜂窝基站容量较大。但这一优点随着3G中BBURRU的广泛应用而减弱，宏蜂窝基站作为信号源的室内解决方案在BBURRU推出之后将很快成为历史。微蜂窝室内解决方案的特点是微蜂窝体积小，占地面积小，重量轻，对空间的要求不苛刻，而且可以通过级联方式增加容量，扩大覆盖，部署灵活。缺点是级联方式虽然可以增加容量，但作为一个小区需要进行射频合路，造成信号源侧功率损失。在2G系统中，微蜂窝是室内覆盖中信号源采用最广泛的解决方案，在3G系统中，微蜂窝也占据着主导地位，但随着BBU的小型化，可扩展，系列化发展，微蜂窝有逐渐退出舞台的趋势。站的趋势，其特点是基带池BBU体积小，占地面积小，重量轻，可扩展性强，通过堆叠可以轻松实现基带扩容，BBURRU是目前无线接入四侧的发展趋势，有逐步取代传统宏蜂窝基站的趋势，其特点是基带池BBU体积小，占地面积小，重量轻，可扩展性强，通过堆叠可以轻松实现基带扩容，且基带池可以实现资源共享，根据话务量动态调整。RRU是远端射频单元，即功放，收发信机等射频模块，电源模块和防雷BBURRU成为室内覆盖的首选解决方案模块于一体，其发展趋势是小型化，轻量化，高效率节能化。最新的TDSCDMA的RRU产品已经比微蜂窝的体积小，重量轻。RRU与BBU之间通过光纤连接，RRU之间可以通过光口级联，射频通路可以实现软合并，不需要射频合路器，不会带来射频合并造成的损失。由于BBU与RRU体积小，重量轻，无需严格的机房和建站条件。BBU资源共享，室外基站的基带部分可以同时处理室内和室外的话务量，可以节省CAPEX和OPEX。直放站作为信号源的室内解决方案通常是在节省成本或条件不允许安装基站的前提下使用的一种方式。此种方案一般用于解决隧道。地下室等场景，其实先是通过直放站，将某个室外宏蜂窝基站的信号引入室内分布系统，完成室内覆盖该方式实施简单，但因为没有提供新的网络资源，该方式适用于话务量较低的建筑。同时，它还需要保证直放站接收和发射天线之间的隔离度。对于地下室、停车场等强调覆盖而非容量的建筑，直放站是不错的选择。从国内部分移动运营商的建设方案可以看出，直放站将成为解决室内覆盖的重要手段之一对于无法利用室外基站信号达到良好室内覆盖的有价值的公麸场所，直放站的使用比例一般会在50以上，很多地市甚至计划全部采用直放站的方式来解决室内覆盖。需要指出的是，直放站干扰是困扰我国移动运营商的主要问题之一从某种意义上说，直放站是把双刃剑。但是，从KT使用的案例中可以看到，如果使用的方法科学，直放站对基站的影响并不是很大。一般情况下，SKT使用小功率的直放站实现室内覆盖，而对于大功率的射频直放站、光纤直放站，SKT认为并不适用于室内覆盖。在丈际的网络部署中SKT在全国范围内的直放站超过10万个，其中光纤直放站约5000个，大部分用于室外覆盖，仅80个用于室内，其中大部分还是针对不能安装基站的大型住宅匮；射频直放站约10万个，99为500ROW的小型自适应小功率直放站，SKT还经常使用手掌大小的增益为0DB的直放站，用于解决某些公寓区中单家庭的服务质量不良的问题。综上所述，室内覆盖的技术方案的选择，也即信号源的选择，需要综合考虑建筑物的覆盖、容量和周围网络环境等关键因素一般应该遵循如下原则对于低话务密度、较为封闭，以覆盖为主，不考虑容量的场所，选用直放站作为信号源，这样可以充分利用室外宏基站的容量。对于中等话务密度和中等规模覆盖规模的场景，选用微蜂窝或BBURRU作为信号源。对于高话务密度和大覆盖规模的场景，优先选用BBURRU作为信号源。24室内覆盖系统的组网方式室内覆盖系统的组网方式根据传输介质的不同，可以分为光纤分布，同轴分布和泄漏电缆分步。根据中继方式的不同可以分为无源式室内分布和有源式室内分布。针对不同的建筑物，应选择不同的组网方案。同轴电缆分布的优点是成本低，设计方案灵活，易于维护，可兼容多种移动通信系统，缺点是覆盖范围受同轴电缆传输损耗的限制。光纤分布的优点是传输损耗低，易于设计和安装，可兼容多种移动通信系统，缺点是远端模块需要供电。泄漏电缆分布的优点是信号强度均匀，缺点则是安装要求十分严格，每隔1米就要求装一个挂钩，悬挂起来时电缆不能贴着墙面，而且至少要与墙面保持2厘米的距离，这不但会影响环境的美观，而且造价高，泄露电缆价格是普通电缆的2倍。这些分布方式的系统组成可以是某种单一的传输介质，也可以是多种介质的灵活组合。这些组成方式也就是室内分布系统的功率分配方式的表现形式。根据覆盖面积选取合适的分布系统。例如，对于覆盖面积较大、需布放较多天线的场景，可根据实际情况选用有源分布系统或光纤分布系统。根据建筑结构选取合适的分布系统。例如，对于建筑物内部结构简单、墙体屏蔽较小、楼层较低但建筑物较为分散的场景优先选用光纤分布系统；而对于内部结构狭长的特别区域，如隧道，地铁等，可选用泄漏电缆分布系统。根据信源方式选取合适的分布系统。对于信源方式微宏蜂窝的场景，优先选用有源分布系统；对于信源方式为BBURRU或直放站的场景，优先选用无源分布系统。25室内覆盖技术方案的发展方向PICORRU是一种小功率射频模块，其体积和重量都比普通的宏RRU小的功率和容量较小，支持各种传输接口光纤，RJ45等如上图，与上述介绍的室内覆盖的组网方案不同的是，多个PICORRU可通过五类线，汇集到无线集线器0UUB，RTFUB通过光纤连接到基带模块BBU满足室内覆盖的需求，这种组网方案简单，灵活，不需要安装复杂粗重的馈缆大大减少了无源器件的使用数量。也不需要增加干放，同时由于馈线和无源器件的减少，使得UE和RRU的有效功率的利用率大大提高，且所有网元都可在OMC上监控维护，减少了运营维护成本。此种技术和组网方案的缺点是，PICORRU的目的是替代传统的分布系统，因此完成一个建筑物的全面覆盖，使用的PICORRU和PHUB的数量较多，成本节省的空间有限。不能与建筑物内己存的室内分布系统共用资源，或者被其他无线接入技术共用PICORRU室内网络资源。由于这两者的原因，PIEORRU的使用范围比较有限。从网络中需要完善窀内覆盖的建筑类别或场景类别分析，酒店，写字楼，候机厅，体育场馆等大型室内场景的覆盖解决方案日趋完善，而家庭，办公室会议室等小型场所的覆盖逐渐为运营商所重视。尤其是3G网络，以数据业务为重点，而数据业务通常发生在人数有限的住宅，公寓办公室等小型场所。虽然此类场所在宏蜂窝网络或审内分布系统的覆盖范围之内，但由于宏蜂窝或室内分却系统面对的是为数众多的用户其带宽等资源是共享的，因此处在这些场所中的用户在大多数情况下不能体验高速率的数据业务。通过扩容虽然可以改善这种况，但受到环境设备等条件的限制，扩容往往需要很长的时间。第3章TDSCDMA室内覆盖系统规划与设计31室内覆盖的几种方式311无源天馈分布系统常用器件312无源信号分布系统的系统特性32室内覆盖系统的信号源室内分布信号源的选择基于BBURRU解决方案的TDSCDMABBURRU解决方案分两部分室内部分被称为”多通道”光纤到楼层室外部分被称为光纤到塔顶，该解决方案的核心思想是将基站的基带单元和射频单元分开。基带共享资源池即BBU集中放置在机房使得基带可以共享容量可以灵活调配扩充。光纤连接基带池与分布于建筑中的远端射频单元即RRU从而保证传输质量，减少路径损耗，扩大了覆盖面积。远端射频单元可以灵活地放置在室内的任何地方或者是天面上作为信源能充分靠近需要覆盖的楼层和天面。该解决方案具有以下特点通道隔离、降低干扰；基带共享，可以进行灵活容量度；RRU安装方便，便于按需建设、补忙补热；光纤容量大，便于扩容；方便施工；节约机房；灵活组网、选址等BBURRU解决方案的关键在于BBU集中放置，通过光纤连接RRURRU连接天线，由于该解决方案对于适用具体的场景没有限制放基于BBURRU解决方案的各种设备能同时适应并服务于室内和室外场景。以中兴通讯的设备为例若一台中兴BBU328采用双框最大可以提供24个光口。容量上能支持48个R04。假如室外站点是3扇区宏站，有3剐智能天线，共需要使用6个R04而这6个R04通常使用一一级联的方式连接到BBU，形成一主一从共同支持一副智能天线的拓扑。这就说明一台BBU328还可以提供21个光口用于室内分布系统。如果充分考虑该室外站点扩容预留后室外站点变成6扇区宏站也就是室外系统再多使用3个光口，该BBU328也至步能保证18个光口用于室内分布系统，最大能提供相当于918E一的容量。以上就证明了一台BBU328完全有能力同时支持室内外两个或者更多个站点。此外BBURRU解决方案中还提供了BBU通过。串联”和“并联”两种方式来连接数目众多的RBU的手段，从而进一步扩展单的支持范围。并联”方式是指数个RRU互不相干地分别通过光纤连接在一个BBU的不同光口上这种方式的RRU连接极限取决于BBU提供的光口数。“串联”方式是指数个RRU采用光纤和自身的光口一一级联的方式连到一个RRU上，然后再连接到BBU的一个光口上。这种方式的RRU连接极限取决于RRU连接所用的光纤所能提供的带竟，以中兴的设备为例，光纤的带宽是125GBII，一个光口能串联2个R04，或者串联4个R01，也可以是1个R04拖2个R0L，这两种RRU的级联方式拓展BBURRU解决方案的小区划分模式，丰富了小区划分的手段，也进一步拓展了单BBU的覆盖范围使BBURRU解决方案适用面更广泛更能灵活地组网也为TDSCDMA网络室内外一体化部署理念提供了有力的硬件支持。以上就证明了BBURRU解决方案及其设备对TDSCDMA网络室内外一体化部署理念的可行性的支持。33BBURRU解决方案BBURRU设计通常室内分布系统采用电缆的电分布方式，而BBURRU方案则采用光纤传输的分布方式。对于下行方向光纤从BBU直接连NRRU，BBU和RRU之间传输的是基带数字信号，这样摹站可以控制某个用户的信号从指定的RRU通道发射出去，从而可以大大降低对本小区其他通道上用户的干扰。对于下行方向用户信号被距离最近的通道收到，然后从这个通道经过光纤传到基站，这样也可以大大降低不同通道上用户之间的干扰。BBURRU的方案对容量的配置非常灵活，可按容量需求，在不改变RRU和室内分布系统的前提下。通过配置BBIS来支持每通道从16载波到3载波的扩容。理论实践证实该方案具有下列特点独特的多通道算法实现空间隔离，可以降低干扰；覆盖和容晕町独立规划；降低对干线放大器的依赖；基带容量可实现共享，扩容能力大光纤无损耗，主干布放简便，RRU部署灵活。但是缺点是需增加光电转换单元。且光纤较容易损坏，需要采用铠装。采用RRU分布式基站解决方案能够为运营商提供一流的低成本快速建网解决案。分布式基站由RRU和BBU组成。RRU与BBU分别承担基站的射频处理部分和基带处理部分，各自独立安装，分开放置，通过电接口或光接口相连接形成分布式基站形态。RRU是室外型射频拉远模块除与BBU对接外，还可作为宏基站的拉远模块。RRU可以直接安装于靠近天线位置的金属桅杆或墙面上，具有体积小。重量轻，安装简单方便的特点。BBU是采用小型化设计的盒式设备，可安装于任何具有19英寸宽，1U高空间的标准机柜中具有占地面积小易于安装功能全面，功耗低的特点便于与现有站点共存并且支持堆叠方式扩展容量。RRU与BBU都基于3GPPR4R5,协议开发，能够针对运营商的不同需求不同网络环境提TDSCDMA无线接入网络的解决方案，满足城市郊区农村高速公路铁路，热点地区等的无线覆盖的要求。RRU在大面积使用已经成为必然但是现在有些RRU公司为了对使用RRU，将RRU作为TDSCDMA网络无线覆盖的唯一形式甚至还设计了RRU分布到楼层的设计方案，不采用任何直放站和室内覆盖干放产品。RRU如果作为全覆盖产品就存在下面的缺点1RRU作为整个网络架设的话就需要引如新的光网络资源对于运营商来说需要建设新的光传输网络。2目前的无线网络基本上已经覆盖了大。部分的楼层，3G升级只需要共享原来的室内系统就可以做到覆盖效果。3目前直放站的性价比高于RRU，且是宽带的，从投资的角度来讲具有自己的优势。直放站的3G应用市场主要要看网络规划情况如果运营商参考韩国建网模式一次性采用多载波，而配套信道板采用根据容量升级的方法，直放站将有大量的市场。如果运营商一次只上一个载波直放站也有它的应用范围。RRU的引入势必将引入新的扰码规划不当将引起严重的导频污染。4，为了实现RRU分布到楼层RRU厂家将提高RRU的导频功率到29DBM来满足一个RRU带一个楼层的要求。但是网络的覆盖重要的是满足网络的业务信道的功率要求简单的提高导频功率可以看到良好的信号覆盖效果，但是肯定会给网络的应用带来负面的影响。同时提高导频功率，也更容易引起网络的同频干扰和导频干扰。在青岛试验网络就曾经出现大面积的导频干扰。后来采用降低基站导频功率的方法解决该网络干扰问题。5如果采用RRU设备，由于现在基带接口标准还没有统一，基本是谁家的BBU就一定要采用谁家的RRU如果是这样就不利与行业的竞争从运营商的角度上分析也是不希望这样的情况出现的。RRU室内分布系统的引入，必然会带来原来直放站产业相应的利益集团的博弈影响整体行业的发展。而直放站则不存在这个问题，可以和任何厂家的基站设备兼容。6很多基站设备提供商推出RRU设备，有的推出微蜂窝设备，很多情况是在没有确定基站规划目标情况下，将RRU当作NODEB节点来使用。造成在一个基站服务扇区内有多个NODEB节点一旦网络全面开通将形成扰码污染邻区列表数十食软切换到处存在出现虚假话务量网络质量很难提高。如果在基站规划一次到位情况下，适当使用无线和光纤直放站效果就大大不同整个扇区只有一个主扰码导频污染没有了，邻区列表简单化，直放站产生的泄漏变成有益的多径信号，使得服务区内网络整体质量得到很高因此基站规划头等重要。TDSCDMA室内覆盖系统建设流程图31给出了室内分布系统建设流程示意。图室内分布系统建设流程示意图通过专项规划确定室内覆盖区域和业务之后，应勘察所需覆盖的建筑物，得到建筑物平面图。获得建筑物相关信息、人员分布情况，考察可能的天线布放位置、电缆布放、寻找信号源放置的最佳位置。在详细设计前收集周围小区的信息，按照上节的原则选择信号源和分布系统。共分布系统还需要勘查该站点各楼层的GSM天线布置情况，包括各楼层的天线数量、天线安装位置和每个天线口的功率设计指标；分布系统的详细网络拓扑图，以及各段馈缆的长度、直径和衰耗；接头、功分器、耦合器的安装位置和衰耗。根据这些资料进行共分布系统改造设计。在现场往往还需要用测试手机进行路径损耗测试，以确定是否需要添加新的覆盖区域和天线。测量和验证最小耦合损耗（MCL），即考虑手机在位于离天线最近时候的路径损耗，测试呼叫阻塞率、成功率、掉话率、切换成功率等指标，在一定的服务等级和容量要求的条件下，预测室内传播模型。最后画系统连接图，进行参数设计，给出解决方案，采用不断建设不断优化的方式来得到高质量的室内系统。34信号源、传输介质和分布系统通常可以选作为室内覆盖的信号源有宏蜂窝基站，微蜂窝基站，直放站和射频拉远单元等。（1）直接采用室外的宏蜂窝基站作为信号源。在密集城区为了深度覆盖而采用该方式时，需要留出15DB20DB的穿透损耗余量，这部分的余量直接导致小区的半径缩小，站点数量增加。但是即便如此，室内覆盖的效果仍然较差，存在大量的覆盖盲区，另外严重的导频污染使用户接收多个强干扰，3G业务在室内达不到预期的使用效果。最重要的是其网络容量有限，接通率低。基站的发射功率很大一部分消耗在穿透损耗上，影响了系统的容量。它适用于建筑物的电磁密闭性较差或建筑物较为稀疏而且话务量较低的场景。采用独立的微蜂窝基站作为信号源，可以独立承载话务量，并且可以分担宏蜂窝小区的话务量。该方式虽然需要传输和供电设备，但是实施简单，无需机房资源，更重要的是能够提供更多的网络资源，信号稳定干净，抑制导频污染，可以灵活结合具体室内分布系统来实现室内覆盖。因此，该方式通常应用于面积较大或者人流比较大、话务量比较高的室内覆盖，如大型购物广场、候机厅等，但是建设的成本比较高。采用直放站作为信号源，分为空间直放站和光纤直放站两种。它只是通过直放站收发系统将室外的宏基站的信号引入到室内，共享基站的基带处理能力，并不增加系统的容量，适合在话务量不高的室内环境中。稳定、信号质量好的信号源，可以使用空间直放站作为信号源，但是易受到周围的无线环境影响及宏基站的稳定性限制。相比之下光纤直放站能够解决以上的问题，但要受到光纤条件限制。直放站的优点是投资省、安装方便快捷，可以很快地解决信号弱和盲区问题。缺点是通过定向天线难以取得单一纯净的信号，系统的话音质量相对于蜂窝系统较差，且易造成对其他基站的干扰。直放站作为一种实现无线覆盖的辅助技术手段可以利用较少的投资和较短的周期，迅速扩大无线覆盖范围和解决盲区覆盖。对于TDSCDMA系统，由于采用TDD模式上下行处于同一个频点的不同时隙，所以对其的发射端和接收端的隔离度、上下行发射的定时、与室外基站的同步方面有较高的要求。直放站在放大转发上行信号过程中会增加信号的传输时延，对于信号质量有可能产生负面影响。对于TDSCDMA系统中直放站的使用有待进一步研究。（4）该方式可以提供接近微蜂窝基站作为信号源的覆盖效果，即将基站中的射频部分取出通过光纤与基站中的数字基带部分相连，剩下的控制加基带部分被称为支持远端模块的“宿主基站”。远端模块共享宿主基站的基带资源。RRU避免了直放站信号的简单重复放大，且不像直放站仅改变原有扇区的覆盖拓扑，而是占用一定的基带资源提供容量服务，不会产生直放站的接收底噪抬升以至饱和自激的问题。优点在于建设的成本较低，无需严格的机房和建站条件，可以灵活地结合具体的室内覆盖系统，并且配置和实施十分灵活。缺点是要仔细核算基站的基带所能承载的处理能力，同时远端无线接入设备需要独立的传输和供电设备。对于TDSCDMA系统，射频电缆在2GHZ以上频段的损耗比较大，拉远距离短，一般在60M左右；且射频电缆数量多，也相应带动其他辅材数量的增加，给基站成本很大压力；而射频拉远技术在降低馈线损耗和电缆数量及安装难度控制等方面面临着极大的困难，导致了建设成本偏高的后果。TDSCDMA网络中每个宏峰窝基站一套天线的覆盖半径只能有13KM，在城市内高楼林立的地区覆盖半径还要小得多，为实现完好的覆盖，就必须架设大量的基站。TDSCDMA系统中，采用中频拉远方案就可以很好地解决上述问题，即将无线基站中的模拟射频收发部分与无线基站的基带数字信号处理部分在模拟中频处分开，形成远端射频前端设备与室内单元。中频拉远技术通过基站室内单元的模拟中频接口，将射频的收发信机拉远至天线附近。下行方向将中频信号传输到射频前端，经混频后转换为射频信号，再由天线发射；上行方向将从天线发射过来的射频信号在前端混频为中频信号，通过中频传输系统传回到基站室内单元。远端射频前端设备与室内单元间可以用有线和无线传输手段相连接。其介质可以是中频电缆、光纤等。与传统的射频拉远技术相比，中频拉远技术具有以下显著的优点电缆数量少、传输距离远、组网灵活、成本大幅降低等。针对以上关于室内覆盖的信号源的介绍，我们对一些特定方案下的典型场景提出了解决方案，如表21所示。传输介质和分布系统作为室内覆盖系统的重要组成部分，主要有同轴电缆，光纤和泄漏电缆三种。（1）同轴电缆是最为常用的材料，其优点是性能稳定、造价便宜、设计方案灵活、易于维护和进行线路调整、工作频段合适、可以兼容多种制式的系统，但覆盖范围受同轴电缆的传输损耗的限制，传输保密性差。大型同轴电缆室内分布系统通常需要多个干线放大器作为信号的放大接力。（2）光纤的路损较小，不加干线放大器也可以将信号送到多个区域，保证足够的信号强度，性能稳定可靠，传输容量较大，易于设计和安装，可兼容多种移动通信系统。但是在建设的过程中需要增加专门的电转光，光转电设备，且依赖于远端供电。在TDSCDMA室内分布系统中还有一个问题是光电互换时存在时延，需要在使用中引起注意。（）由导体、绝缘介质和开有周期性槽孔的外导体组成。电磁波在泄漏电缆中纵向传输的同时通过槽孔向外界辐射电磁波；外界的电磁场也可以通过槽孔感应到泄漏电缆内部并送到接收端。泄漏电缆提供的是功率低、辐射均匀的“雾状”覆盖。优点是信号强度均匀，缺点是较高的电缆传输损耗，需要较强的信号输入；安装技术要求较高，每隔1M就要求装一个挂钩，悬挂起来时电缆不能贴着墙面，而且至少要与墙面保持2CM的距离，不但影响美观，而且价格是普通电缆的2倍。它多用于一些特殊场景下，因为普通天线无法实现较好的覆盖，如竖井，隧道，地铁等。35组网原则、建设原则及技术指标要求对于TDSCDMA室内分布系统，优先选择异频组网方案，在频率紧张的情况下，可考虑混频组网方案（但须保证主频点和周围邻区主频点异频）。（1）TDSCDMA室内分布系统建设以改造现有GSM室内分布系统、2G/3G共用方式为主，应确保原有GSM网络正常运行，并为后续优化建设留有余地。（2）室内外覆盖一体化原则确保室内分布系统提供良好的室内覆盖，同时要控制好室内信号，避免对室外构成强干扰。（3）在频率资源足够、设备支持的情况下室内外尽量采用异频组网方式室内外频点分配见频率配置方案。频率资源紧张的情况下也应保证与室外有切换关系的室内小区的主载频与室外主载频保持异频。（4）TDSCDMA室内分布系统信号源主要采用宏蜂窝、微蜂窝、BB