根據(jù)用戶(hù)的生活習(xí)慣和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的行為分析，絕大多數(shù)的3G業(yè)務(wù)將會(huì)發(fā)生在室內(nèi)，室內(nèi)覆蓋的完善是3G取得成功的關(guān)鍵因素之一。本文從介紹TD-SCDMA室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)組成、特點(diǎn)及典型場(chǎng)景入手，分析了TD-SCDMA系統(tǒng)室內(nèi)外站點(diǎn)協(xié)同覆蓋應(yīng)把握的關(guān)鍵問(wèn)題，給出了室內(nèi)外站點(diǎn)協(xié)同優(yōu)化的策略。

一、引言

眾所周知，豐富多彩的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和多媒體業(yè)務(wù)將是3G業(yè)務(wù)的重點(diǎn)。根據(jù)用戶(hù)的生活習(xí)慣和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的行為分析，絕大多數(shù)的數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù)將會(huì)發(fā)生在室內(nèi)。由目前2G/2.5G網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)可知，移動(dòng)用戶(hù)的60%也分布在室內(nèi)。NTTDoCoMo的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)也表明，3G室內(nèi)業(yè)務(wù)量占到網(wǎng)絡(luò)總業(yè)務(wù)量的69.7%，主要原因在于室內(nèi)提供舒適的環(huán)境，用戶(hù)的等候時(shí)間也大多在室內(nèi)消磨，他們也更喜歡在室內(nèi)使用視頻電話(huà)、游戲等高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。所以就以上幾方面而言，室內(nèi)覆蓋對(duì)3G來(lái)講有著更多的重要性，而且在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)覆蓋情況已經(jīng)比較完善的情況下，用戶(hù)會(huì)要求3G有更完善的網(wǎng)絡(luò)覆蓋，這樣用戶(hù)才會(huì)考慮使用3G網(wǎng)絡(luò)。因此，提高室內(nèi)覆蓋能力，不僅可以給用戶(hù)帶來(lái)更好的業(yè)務(wù)使用體驗(yàn)，還可以分散用戶(hù)過(guò)于密集地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)壓力，更可以與其他運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)爭(zhēng)奪室內(nèi)話(huà)務(wù)量�？梢钥隙ǖ氖�，室內(nèi)覆蓋的完善是3G取得成功的關(guān)鍵因素之一。

目前，TD-SCDMA試驗(yàn)網(wǎng)的建設(shè)正在如火如荼地進(jìn)行中。但是由于我國(guó)目前還沒(méi)有真正意義上的TD商用網(wǎng)絡(luò)，在TD-SCDMA室內(nèi)覆蓋方面也尚處于探索階段，因此在這種形勢(shì)下，研究如何協(xié)調(diào)室內(nèi)外站點(diǎn)的信號(hào)、平衡室內(nèi)外覆蓋，使網(wǎng)絡(luò)性能更加優(yōu)化的問(wèn)題，對(duì)提高TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量有著至關(guān)重要的作用。本文從介紹TD-SCDMA室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)組成、特點(diǎn)及典型場(chǎng)景入手，分析了TD-SCDMA系統(tǒng)室內(nèi)外站點(diǎn)協(xié)同覆蓋應(yīng)把握的關(guān)鍵問(wèn)題，給出了室內(nèi)外站點(diǎn)協(xié)同優(yōu)化的策略。

二、TD-SCDMA室內(nèi)分布系統(tǒng)

1．TD-SCDMA室內(nèi)分布系統(tǒng)的組成

與傳統(tǒng)的室內(nèi)分布系統(tǒng)類(lèi)似，TD-SCDMA的室內(nèi)分布系統(tǒng)也主要由兩部分組成：信號(hào)源和分布系統(tǒng)。信號(hào)源即提供小區(qū)信號(hào)的設(shè)備，主要包括宏基站、微基站、射頻拉遠(yuǎn)基站或直放站等幾種類(lèi)型；分布系統(tǒng)包括傳輸介質(zhì)、元器件和天線(xiàn)：傳輸介質(zhì)有同軸電纜、光纖、泄露電纜等，信號(hào)在傳輸介質(zhì)中傳輸，有時(shí)根據(jù)覆蓋的需要還要通過(guò)放大設(shè)備對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大；元器件包括干線(xiàn)放大器、功分器、耦合器、合路器等；天線(xiàn)是室內(nèi)分布系統(tǒng)發(fā)射和接收信號(hào)的部分，分為全向天線(xiàn)和定向天線(xiàn)，出于室內(nèi)傳播環(huán)境和工程上的考慮，智能天線(xiàn)暫未引入到室內(nèi)分布系統(tǒng)覆蓋中，TD-SCDMA室內(nèi)分布系統(tǒng)可與其他系統(tǒng)共用相同的天線(xiàn)器件。

典型的TD-SCDMA室內(nèi)分布系統(tǒng)示結(jié)構(gòu)如圖1所示。



2．TD-SCDMA室內(nèi)分布系統(tǒng)的特點(diǎn)

雖然在系統(tǒng)組成上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)類(lèi)似，但也有以下獨(dú)特的特點(diǎn)。

（1）TD-SCDMA室內(nèi)分布系統(tǒng)不使用智能天線(xiàn)，系統(tǒng)覆蓋、容量和質(zhì)量均受到影響。業(yè)務(wù)信道沒(méi)有下行鏈路賦型增益，同室外覆蓋方式相比，業(yè)務(wù)信道下行功率要低6dB～8dB。由于缺少智能天線(xiàn)，上行干擾也得不到很好的控制。

（2）公共信道和業(yè)務(wù)信道的覆蓋分開(kāi)考慮。由于室內(nèi)業(yè)務(wù)信道沒(méi)有智能天線(xiàn)賦形增益，因此它是一個(gè)業(yè)務(wù)信道覆蓋受限系統(tǒng)。TD-SCDMA的導(dǎo)頻功率可以根據(jù)要求靈活設(shè)置，而不是固定值。

（3）各業(yè)務(wù)覆蓋基本一致。TD-SCDMA系統(tǒng)的呼吸效應(yīng)不明顯，對(duì)各種速率的業(yè)務(wù)基本實(shí)現(xiàn)同徑覆蓋。

（4）支持不對(duì)稱(chēng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，可根據(jù)上、下行業(yè)務(wù)量調(diào)整時(shí)隙配置。

（5）工作頻段高、損耗大，信號(hào)室內(nèi)傳播能力差，深層覆蓋難度大。

（6）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。

（7）在室內(nèi)分布區(qū)域向室外覆蓋區(qū)域移動(dòng)時(shí)，不能采用接力切換，只能選擇硬切換。

（8）需控制系統(tǒng)設(shè)備時(shí)延。TD-SCDMA基站覆蓋最大半徑為11.25km，這就要求室內(nèi)分布系統(tǒng)中繼設(shè)備不能有大的傳輸時(shí)延，以保證下行鏈路之間互不干擾。

（9）采用上行同步技術(shù)，對(duì)直放站和干放的技術(shù)要求提高。

（10）大部分信源需要引入單獨(dú)的GPS天線(xiàn)，并選擇合適的位置進(jìn)行安裝。

3．典型TD-SCDMA室內(nèi)分布系統(tǒng)解決方案

TD-SCDMA的室內(nèi)分布系統(tǒng)設(shè)計(jì)和建設(shè)，應(yīng)根據(jù)覆蓋目標(biāo)、服務(wù)類(lèi)型、工程成本等方面的要求合理選取適當(dāng)?shù)男盘?hào)源、元器件和傳輸介質(zhì)。根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景的不同，可靈活使用不同的方案來(lái)達(dá)到覆蓋需求和容量需求的完整統(tǒng)一。

下面就介紹幾種典型的TD-SCDMA室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)解決方案。

（1）微蜂窩＋干線(xiàn)放大器＋室內(nèi)分布系統(tǒng)，時(shí)隙上下行非對(duì)稱(chēng)分配

該方式采用獨(dú)立的基站系統(tǒng)，可以獨(dú)立承載話(huà)務(wù)量，并能分擔(dān)宏小區(qū)話(huà)務(wù)。該方式雖然需要傳輸和供電設(shè)備，但是實(shí)施簡(jiǎn)單，更重要的是能夠提供更多的網(wǎng)絡(luò)資源，可以靈活結(jié)合具體室內(nèi)分布系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)室內(nèi)覆蓋。因此，該方式通常應(yīng)用于面積比較大或者人流量比較大、話(huà)務(wù)量比較高、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)占有一定比例的室內(nèi)覆蓋區(qū)域，如寫(xiě)字樓、高檔酒店或會(huì)展中心等。

（2）微蜂窩＋室內(nèi)分布系統(tǒng)，時(shí)隙上下行對(duì)稱(chēng)分配

對(duì)于居民住宅區(qū)等以話(huà)音為主的中小面積樓宇，可采用該方式，獨(dú)立承載話(huà)務(wù)的基站系統(tǒng)可保證話(huà)音業(yè)務(wù)的高質(zhì)量和穩(wěn)定性，因數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)不多，因此時(shí)隙上、下行對(duì)稱(chēng)分配即可。

（3）射頻拉遠(yuǎn)基站采用室內(nèi)、室外混合覆蓋

該方式的優(yōu)點(diǎn)在于建設(shè)成本低，室外基站的基帶部分可以同時(shí)處理室內(nèi)和室外的話(huà)務(wù)量，無(wú)需嚴(yán)格的機(jī)房和建站條件，同時(shí)可靈活地結(jié)合具體的室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)，并且配置和實(shí)施十分靈活。缺點(diǎn)在于要仔細(xì)核算基站的基帶所能承載的處理能力，同時(shí)遠(yuǎn)端無(wú)線(xiàn)接入設(shè)備需要獨(dú)立的傳輸和供電設(shè)備。

（4）直放站＋室內(nèi)分布系統(tǒng)

該方式實(shí)施簡(jiǎn)單，但因?yàn)闆](méi)有提供新的網(wǎng)絡(luò)資源，該方式適用于話(huà)務(wù)量較低的建筑。同時(shí)，它還需要保證直放站接收和發(fā)射天線(xiàn)之間的隔離度。對(duì)于地下室、停車(chē)場(chǎng)等強(qiáng)調(diào)覆蓋而非容量的建筑，直放站是不錯(cuò)的選擇。

三、TD-SCDMA室內(nèi)外協(xié)同覆蓋及優(yōu)化策略

1．TD-SCDMA室內(nèi)外協(xié)同覆蓋

眾所周知，室外網(wǎng)絡(luò)的覆蓋是連續(xù)的，而室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋則是離散的。連續(xù)覆蓋的室外網(wǎng)絡(luò)和離散分布的室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)共同完成了全網(wǎng)整體的覆蓋。因此針對(duì)特定的一片區(qū)域，必須將離散的室內(nèi)覆蓋與室外網(wǎng)絡(luò)特定的環(huán)境結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)真正的室內(nèi)外協(xié)同的覆蓋。

（1）室內(nèi)覆蓋區(qū)域選擇

在TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，室內(nèi)環(huán)境將成為運(yùn)營(yíng)商重點(diǎn)考慮的信號(hào)覆蓋區(qū)域，要做好TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)室內(nèi)外協(xié)同覆蓋，首先必須選擇合適的室內(nèi)覆蓋區(qū)域，建立綜合考慮室內(nèi)外覆蓋平衡的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

TD-SCDMA室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的建設(shè)應(yīng)根據(jù)覆蓋等級(jí)、話(huà)務(wù)等級(jí)，結(jié)合市場(chǎng)發(fā)展策略，確定建設(shè)優(yōu)先級(jí)，分批建設(shè)。對(duì)無(wú)法利用室外基站信號(hào)達(dá)到室內(nèi)良好覆蓋以及對(duì)業(yè)務(wù)需求大的公共場(chǎng)所，應(yīng)優(yōu)先安排建設(shè)。

根據(jù)權(quán)威調(diào)查公司的影響力模型分析結(jié)果，對(duì)于新的移動(dòng)通信產(chǎn)品，年輕人、白領(lǐng)商務(wù)人士的態(tài)度對(duì)其他人群是否使用該產(chǎn)品的影響力最大。對(duì)于新運(yùn)營(yíng)商，要擴(kuò)大品牌效應(yīng)，應(yīng)有針對(duì)性地對(duì)年輕人、商務(wù)白領(lǐng)人士經(jīng)�；顒�(dòng)的場(chǎng)所優(yōu)先覆蓋。優(yōu)先覆蓋的原則如下。

從建筑物的性質(zhì)考慮：大型公共場(chǎng)所、重要辦公樓優(yōu)先。

從話(huà)務(wù)量角度考慮：高業(yè)務(wù)量區(qū)域、人流量大的區(qū)域優(yōu)先。對(duì)擁有二代網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)商而言，應(yīng)優(yōu)先考慮2G／3G需求有交集的建筑�？筛鶕�(jù)2G網(wǎng)絡(luò)的話(huà)務(wù)量來(lái)分析3G的需求。

從覆蓋角度考慮：根據(jù)2G的經(jīng)驗(yàn)，樓高15層以上、單層面積超過(guò)1200平方米、室內(nèi)間隔較多的建筑物優(yōu)先。如果存在2G網(wǎng)絡(luò)，且TD-SCDMA規(guī)劃站址相同，可根據(jù)目前2G的覆蓋情況較準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)TD-SCDMA覆蓋情況；也可根據(jù)室外基站規(guī)劃仿真結(jié)果，對(duì)室外基站能否解決室內(nèi)覆蓋進(jìn)行初步判斷。

（2）室內(nèi)外異頻組網(wǎng)方案

做好室內(nèi)外信號(hào)之間的平衡對(duì)同頻組網(wǎng)提出了很高的要求，因此，異頻組網(wǎng)成為解決室內(nèi)外信號(hào)之間干擾和泄漏的一種良好方案。室內(nèi)外異頻組網(wǎng)可采用以下幾種方案。

全異頻組網(wǎng)方案

相比全同頻組網(wǎng)方案而言，全異頻組網(wǎng)方案能夠很好地解決室內(nèi)外信號(hào)的干擾和泄露，快速共用2G系統(tǒng)，有效分擔(dān)室外網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷。全同頻組網(wǎng)方案必須規(guī)劃好室內(nèi)外出入口，如正門(mén)口、車(chē)庫(kù)等區(qū)域的硬切換。當(dāng)室外信號(hào)在室內(nèi)出入口上迅速衰減時(shí)，由室外到室內(nèi)可以采取基于RSCP的切換策略，而由室內(nèi)到室外則可采取盲切策略，從而大幅度提高異頻硬切換成功率。

一層同頻、全樓異頻組網(wǎng)方案

一層同頻、全樓異頻組網(wǎng)方案則擁有了全異頻組網(wǎng)方案的全部?jī)?yōu)點(diǎn)�，F(xiàn)在越來(lái)越多的建筑物采用鋼筋構(gòu)架玻璃幕墻的方式，室外信號(hào)對(duì)室內(nèi)的影響越加明顯。為了消除室外信號(hào)在室內(nèi)的影響，特別在一層單獨(dú)引入一個(gè)低價(jià)小功率信號(hào)源產(chǎn)生的同頻小區(qū)信號(hào)，用戶(hù)由室外到室內(nèi)時(shí)，經(jīng)由該同頻小區(qū)盲切到室內(nèi)異頻小區(qū)，可解決室外小區(qū)因起壓模測(cè)量而消耗容量的問(wèn)題，并且能提供良好的切換區(qū)域控制。

2．TD-SCDMA室內(nèi)外站點(diǎn)協(xié)同優(yōu)化策略

TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)是自干擾系統(tǒng)，室內(nèi)分布系統(tǒng)的信號(hào)泄漏容易造成對(duì)室外信號(hào)的干擾，導(dǎo)致室外用戶(hù)選用室內(nèi)信號(hào)，使切換增多，從而增加室外的掉話(huà)率。而室外信號(hào)過(guò)強(qiáng)也會(huì)對(duì)室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)產(chǎn)生不良的影響。因此，統(tǒng)一規(guī)劃室內(nèi)外站點(diǎn)后，我們?nèi)砸�做好室�?nèi)外站點(diǎn)協(xié)同優(yōu)化的相關(guān)工作，平衡室內(nèi)外信號(hào)，使覆蓋效果達(dá)到最佳。根據(jù)室內(nèi)外信號(hào)泄漏的幾種情況，協(xié)同優(yōu)化建議采用如下策略。

（1）高層建筑室內(nèi)分布系統(tǒng)信號(hào)外泄的情況

目前城市高層建筑多為玻璃外墻，室內(nèi)分布系統(tǒng)的信號(hào)很容易就泄漏到室外，對(duì)室外基站小區(qū)信號(hào)形成干擾，尤其是高層建筑的室內(nèi)分布系統(tǒng)，由于所處地理位置高，控制不好就會(huì)泄漏很遠(yuǎn)，對(duì)室外大片區(qū)域構(gòu)成干擾。因此，高層建筑的室內(nèi)分布系統(tǒng)，應(yīng)采取小功率、多天線(xiàn)的覆蓋方式，室內(nèi)天線(xiàn)口功率較小，泄漏到室外小區(qū)的信號(hào)相對(duì)較弱，干擾相對(duì)就小，而且，這種覆蓋方式天線(xiàn)覆蓋半徑減小，穿墻損耗小，覆蓋效果也更好。

另外，在高層建筑的室內(nèi)分布系統(tǒng)建設(shè)中，如果工程安裝條件許可，可以在高層建筑室內(nèi)靠窗位置安裝定向天線(xiàn)，從窗邊向室內(nèi)進(jìn)行覆蓋，借助窗邊墻體遮擋和定向天線(xiàn)后瓣抑制，可以有效地防止室內(nèi)信號(hào)外泄對(duì)室外小區(qū)造成干擾。在小區(qū)覆蓋分布系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，我們也采取高前后比的定向天線(xiàn)從室外向室內(nèi)高層進(jìn)行覆蓋的方式，充分利用小區(qū)內(nèi)建筑物墻體和定向天線(xiàn)的高前后比，防止信號(hào)外泄。

（2）中低層建筑室內(nèi)分布系統(tǒng)信號(hào)外泄的情況

對(duì)于中低層建筑，室內(nèi)信號(hào)主要是從大廳、地下室等處經(jīng)窗戶(hù)和出口泄漏到室外，從而增加了不必要的室內(nèi)外切換，使網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量下降。這種情況，主要通過(guò)調(diào)整室內(nèi)信號(hào)發(fā)射功率、優(yōu)化切換參數(shù)等手段進(jìn)行優(yōu)化和控制。

（3）室外信號(hào)向室內(nèi)泄漏的情況

在有墻壁阻擋的區(qū)域，室外信號(hào)對(duì)室內(nèi)信號(hào)的影響較小，而只有在玻璃阻擋的情況下，室外信號(hào)將對(duì)室內(nèi)窗戶(hù)附近的信號(hào)產(chǎn)生較大影響，導(dǎo)致窗戶(hù)附近成為切換區(qū)域，切換頻繁。這種情況下，我們可對(duì)室外基站參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，控制室內(nèi)信號(hào)的范圍，以保證室內(nèi)窗戶(hù)附近使用的室內(nèi)信號(hào)強(qiáng)度；或在室內(nèi)窗戶(hù)附近區(qū)域增加天線(xiàn)，以提高室內(nèi)信號(hào)強(qiáng)度。

結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)以上分析可以看出，TD-SCDMA系統(tǒng)室內(nèi)、外是相互作用和相互干擾的整體，室內(nèi)、外站點(diǎn)必須綜合考慮，合理利用建筑物的遮擋，并采用合適的協(xié)調(diào)優(yōu)化策略，才能達(dá)到協(xié)同覆蓋的效果。而更加詳細(xì)的優(yōu)化參數(shù)調(diào)整方案，需在實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)測(cè)試中根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)分析總結(jié)。