tdscdma室内覆盖优化及案例分析

1、摘 要解决室内覆盖的主要方法是建设室内覆盖分布系统，室内分布系统的基本原理是将室外信号通过有线方式引入到室内，再通过小型天线将信号发送出去，从而提高室内覆盖水平。td-scdma是3g三大主流技术之一，td-scdma室内分布系统是td-scdma整个网络建设的重点之一。本文介绍了td-scdma室内覆盖的一些设计原则及要点，分析td-scdma室内分布系统设计的特点，并总结出一些优化的方法和技巧。关键词：td-scdma；室内覆盖；优化目 录前 言41 设计基础51.1 td-scdma简介51.1.1 td-scdma标准的现状61.1.2 td-scdma标准的后续发展61.2室内覆盖的

2、意义72 td-scdma室内分布系统92.1室内分布系统的组成92.1.1信号源92.1.2室内布线和分布系统102.1.3元器件和天线102.2室内分布系统的分类112.3室内分布系统的规划112.3.1室内分布系统的一般规划原则112.3.2 td-scdma与其他系统共用室内分布系统112.3.3 td-scdma室内分布系统的规划流程132.4室内分布系统的目的132.5覆盖方案142.5.1室内传播模型142.5.2室内覆盖场强预测方法142.5.3天线功率需求及布放原则152.5.4 td-scdma室内覆盖信号源功率参考153 td-scdma室内优化163.1 td-scdm

3、a室内分布系统的优化流程163.2 td-scdma室内分布系统常见问题及解决方案163.2.1信号覆盖问题163.2.2数据业务问题173.2.3切换问题173.2.4掉话问题173.2.5外泄问题183.2.6干扰问题183.2.7信源问题183.2.8干放问题204 td-scdma的室内覆盖案例分析20总 结22致 谢23参考文献24前 言近年来，随着移动通信的快速发展，移动电话已逐渐成为人民群众日常生活中广泛使用的一种现代化通信工具，同时广大移动用户对移动通信服务质量的要求也越来越高，他们已不再单单满足于良好的室外移动通信服务，而且也要求在室内（特别是星级酒店、大型商场、高级写字楼等

4、）能享受优质的移动通信服务。而现代建筑由于多以钢筋混凝土为骨架，再加上全封闭式的外装修，对无线电信号的屏蔽衰减特别厉害，使通话质量严重下降。具体影响如下，在大型建筑的低层、地下商场、地下停车场等环境下，基站接收信号十分微弱，导致手机无法正常使用，形成了信号覆盖的盲区；在大型建筑的中间楼层，由于手机可以接收到周围多个不同基站的信号，使基站信号发生重叠，产生乒乓效应，严重影响了手机的正常使用；在大型建筑的高层部分，进入室内的无线信号非常杂乱，既有附近几个基站的信号，也有不远处基站的信号通过直射、折射、反射、绕射等方式进入室内，导致室内接收信号忽强忽弱极为不稳定，同频、邻频干扰十分严重。手机在这种环

5、境下使用，在空闲状态时小区重选频繁，在通话过程中频繁进行切换，话音质量受到极大影响，容易产生掉话现象。另外，在有些建筑物内，虽然手机能够正常通话，但是用户密度太大，信道十分拥挤，手机上线困难。因此，如何解决好室内信号的覆盖问题，满足广大用户的需求，提高网络质量，已变得越来越重要，也成为网络优化工作的一个重点。为解决以上所说的室内信号覆盖不理想的问题，目前最有效的解决方法是在建筑物内安装室内覆盖分布系统。就是将基站的信号通过有线方式直接引入到室内的每一个区域，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、抑制干扰的目的，为楼内的移动通信用户提供稳定、可靠的室内信号，使用户在室内也能

6、享受高质量的移动通信服务。1 设计基础1.1 td-scdma简介td-scdma，即time division-synchronous code division multiple access，时分同步的码分多址技术，是itu正式发布的第三代移动通信空间接口技术规范之一，它得到了cwts及3gpp的全面支持。是集cdma、tdma、fdma技术优势于一体，系统容量大、频谱利用率高、抗干扰能力强的移动通信技术。它采用了智能天线、联合检测、接力切换、同步cdma、软件无线电、低码片速率、多时隙、可变扩频系统、自适应功率调整等技术。td-scdma为tdd模式，在应用范围内有其自身的特点：一是终

7、端的移动速度受现有dsp运算速度的限制只能做到240km/h；二是基站覆盖半径在15km以内时频谱利用率和系统容量可达最佳，在用户容量不是很大的区域，基站最大覆盖可达3040km。所以，td-scdma适合在城市和城郊使用，在城市和城郊这两个不足均不影响实际使用。因在城市和城郊，车速一般都小于200km/h，城市和城郊人口密度高，因容量的原因，小区半径一般都在15km以内。而在农村及大区全覆盖时，用wcdma fdd方式也是合适的，因此tdd和fdd模式是互为补充的。tdd模式是基于在无线信道时域里的周期地重复tdma帧结构实现的。这个帧结构被再分为几个时隙。在tdd模式下，可以方便地实现上/

8、下行链路间地灵活切换。这一模式的突出的优势是，在上/下行链路间的时隙分配可以被一个灵活的转换点改变，以满足不同的业务要求。这样，运用td-scdma这一技术，通过灵活地改变上/下行链路的转换点就可以实现所有3g对称和非对称业务。合适的td-scdma时域操作模式可自行解决所有对称和非对称业务以及任何混合业务的上/下行链路资源分配的问题。td-scdma的无线传输方案综合了fdma，tdma和cdma等基本传输方法。通过与联合检测相结合，它在传输容量方面表现非凡。通过引进智能天线，容量还可以进一步提高。智能天线凭借其定向性降低了小区间频率复用所产生的干扰，并通过更高的频率复用率来提供更高的话务量

9、。基于高度的业务灵活性，td-scdma无线网络可以通过无线网络控制器（rnc）连接到交换网络，如同三代移动通信中对电路和包交换业务所定义的那样。td-scdma所呈现的先进的移动无线系统是针对所有无线环境下对称和非对称的3g业务所设计的，它运行在不成对的射频频谱上。td-scdma传输方向的时域自适应资源分配可取得独立于对称业务负载关系的频谱分配的最佳利用率。因此，td-scdma通过最佳自适应资源的分配和最佳频谱效率，可支持速率从8kbps到2mbps的语音、互联网等所有的3g业务。根据itu的要求和原邮电部的准备，我国于1998年6月底向国际电联提交了我国对imt2000无线传输技术（r

10、tt）的建议(td-scdma)。2000年5月5日，国际电联正式公布了第三代移动通信标准，我国提交的td-scdma已正式成为itu第三代移动通信标准imt 2000建议的一个组成部分。我国自主知识产权的td-scdma、欧洲wcdma和美国cdma2000成为3g时代最主流的技术。1.1.1 td-scdma标准的现状自2001年3月3gppr4发布后，td-scdma标准规范的实质性工作主要在3gpp体系下完成。在r4标准发布之后的两年多时间里，大唐与其他众多的业界运营商、设备制造商一起，又经过无数次会议讨论、邮件组讨论，通过提交的大量文稿，对td-scdma标准规范的物理层处理、高层协

11、议栈消息、网络和接口信令消息、射频指标和参数、一致性测试等部分的内容进行了一次次的修订和完善，使得到目前为止的td-scdmar4规范达到了相当稳定和成熟的程度。 在3gpp的体系框架下，经过融合完善后，由于双工方式的差别，td-scdma的所有技术特点和优势得以在空中接口的物理层体现。物理层技术的差别是td-scdma与wcdma最主要的差别所在。在核心网方面，td-scdma与wcdma采用完全相同的标准规范，包括核心网与无线接入网之间采用相同的lu接口；在空中接口高层协议栈上，td-scdma与wcdma二者也完全相同。这些共同之处保证了两个系统之间的无缝漫游、切换、业务支持的一致性、q

12、os的保证等，也保证了td-scdma和wcdma在标准技术的后续发展上保持相当的一致性。 2006年1月20日被定为中国的国家通信标准。 1.1.2 td-scdma标准的后续发展在3g技术和系统蓬勃发展之际，不论是各个设备制造商、运营商，还是各个研究机构、政府、itu，都已经开始对3g以后的技术发展方向展开研究。在itu认定的几个技术发展方向中，包含了智能天线技术和tdd时分双工技术，认为这两种技术都是以后技术发展的趋势，而智能天线和tdd时分双工这两项技术，在目前的td-scdma标准体系中已经得到了很好的体现和应用，从这一点中，也能够看到td-scdma标准的技术有相当的发展前途。另外

13、，在r4之后的3gpp版本发布中，td-scdma标准也不同程度地引入了新的技术特性，用以进一步提高系统的性能，其中主要包括：通过空中接口实现基站之间的同步，作为基站同步的另一个备用方案，尤其适用于紧急情况下对于通信网可靠性的保证；终端定位功能，可以通过智能天线，利用信号到达角对终端用户位置定位，以便更好地提供基于位置的服务；高速下行分组接入，采用混合自动重传、自适应调制编码，实现高速率下行分组业务支持；多天线输入输出技术(mimo)，采用基站和终端多天线技术和信号处理，提高无线系统性能；上行增强技术，采用自适应调制和编码、混合arq技术、对专用/共享资源的快速分配以及相应的物理层和高层信令支

14、持的机制，增强上行信道和业务能力。在政府和运营商的全力支持下，td-scdma产业联盟和产业链已基本建立起来，产品的开发也得到进一步的推动，越来越多的设备制造商纷纷投入到td-scdma产品的开发阵营中来。随着设备开发、现场试验的大规模开展，td-scdma标准也必将得到进一步的验证和加强。1.2室内覆盖的意义随着移动通信的迅速发展和普及，城市规模的不断扩大，摩天大楼和地下设施的大量涌现，室内吸收了大部分的话务量。nttdocomo的3g商用网络的最新业务统计数据显示(图1)，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30.3%，而室内业务占整个网络业务的69.7%，这些场所主要

15、是办公楼、车站和家庭等(图2)。室外业务30.3室内业务69.7图1购物广场 4娱乐场所 4地下室 6餐厅 6家庭25车站26办公室29图2针对现在许多大城市高楼密集和建筑物内的移动用户较多的现状，单依靠室外宏蜂窝基站对其覆盖已经不能满足网络覆盖、容量和质量的要求。主要存在以下一些问题。（1）覆盖方面：3g工作在超短波频段，而且电波的绕射能力差，穿透损耗较大，导致网络的深层次覆盖存在着缺陷，产生信号的弱区或盲区，如在建筑物电梯间、地下停车场和地铁等。（2）容量方面：一些建筑物如超市、会议中心等，由于用户密度过大，cdma网络用户底部噪声大大抬高，gsm拥塞严重，导致容量有限。（3）质量方面：由

16、于频率干扰、导频污染和乒乓效应等导致小区的信号不稳定，话音质量难以保证，甚至发生掉话。对运营商而言，大量使用室内覆盖系统，可以争夺室内的话务量，开拓新的话务量。据docomo的统计，实施室内覆盖的建筑物内话务量增大了1.43倍。同时室内覆盖还可以用于分散过密地区的网络压力，解决高端用户密集城区覆盖问题，减少室外基站的数量和配置，降低室外网络的整体干扰水平，从而提高整个系统的容量，更好地满足用户对质量的要求，其性能的好坏将直接影响到运营商的客户体验及其收益，是其取得成功的关键因素之一。与3g其他制式的系统一样，td-scdma在布网的过程中也无法回避室内覆盖的问题。同样受限于imt-2000频段

17、无线电波的传播特性和建筑物的材质，仅仅室外的宏蜂窝基站无法保证充分覆盖，不可避免产生盲区。解决问题的最有效方法是引入室内分布系统。2 td-scdma室内分布系统室内分布系统即针对建筑物内的移动用户，解决其通信网络覆盖的一种方案。利用室内分布系统将基站信号均匀地覆盖到室内盲区，以保证室内区域都拥有理想的信号覆盖。2.1室内分布系统的组成室内分布系统主要由三部分组成：信号源设备（微蜂窝、宏峰窝基站或室内直放站）；室内布线及其相关设备（同轴电缆、光缆、泄漏电缆、电端机、光端机等）；干线放大器、功分器、耦合器、室内天线等设备。在td-scdma的室内分布系统的设计和建设过程中，应该根据覆盖的目标、服

18、务的类型、工程成本等方面的要求综合考虑，选取适当的信号源、元器件和传输介质等。2.1.1信号源通常可以选作为室内覆盖的信号源有宏蜂窝基站，微蜂窝基站和直放站等。（1）宏蜂窝基站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

19、或建筑物较为稀疏而且话务量较低的场景。（2）微蜂窝基站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。（3）直放站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

20、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td-scdma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

21、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td-scdma系统中直放站的使用有待进一步研究。2.1.2室内布线和分布系统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

22、，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td-scdma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。（3）泄漏电缆由导体、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

23、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。2.1.3元器件和天线除了信号源，传输介质和分布系统之外，室内分布系统还需要功分器，耦合器，干线放大器和天线等器件。（1）功分器和耦合器主要有无源和有源(功分器和耦合器)两种器件，工作频段合适可以兼容多种制式的系统。采用无源器件的系统设备性能稳定，安全性高，维护简单，信号经过功分器，耦合器和线路损耗后，到达天线处的强度不同，覆盖的效果也不同。而有源系统的信号到达末端时被放大器放大，达到理想的强度，保证覆盖效果。例如一些大型商场，就需要

24、有源系统保证其覆盖。因而，有源系统建设和维护复杂，有源设备易损坏，系统的安全性和稳定性不如前者。（2）干线放大器信号的传输会有一定的损耗，为了保证覆盖的效果，需要在传输过程中进行放大，这时就需要干线放大器。在td-scdma系统中，上下行工作于同一频段，应该避免上下行链路的自激干扰问题；另外，对于多种制式共用室内分布系统，不同频段的信号在此前的路损可能不同，应均衡各频段信号的放大率，以达到最佳的覆盖效果。（3）天线室内覆盖的天线主要有全向天线和定向天线两种，根据具体场景的需求合理选择。通常以吸顶天线为主，它主要有3dbi天线和5dbi天线，在水平方向全向发射。两种天线在垂直方向信号能量集中角度

25、上有区别，3dbi天线适合开阔空间的覆盖，如会议厅；5dbi天线的垂直发射角度对于前者要小，能量更加集中，适合于楼层间的覆盖。为了防止室内信号泄漏对室外信号产生干扰等情况，采用定向天线向室内需求方向覆盖。与2g等其他系统共用室内分布系统时，需要考虑不同制式的链路损耗的区别来调整天线的位置和数量，以满足覆盖需求。综上所述，信号源，信号的传输介质和分布系统以及功分器，耦合器，干线放大器，天线等器件共同组成了室内分布系统。根据具体的情况选取适合的器件，其中一些器件可以不用，如干线放大器等。2.2室内分布系统的分类按信号源的不同，室内分布系统可分为蜂窝室内分布系统和直放站室内分布系统。蜂窝系统的优点是

26、信号稳定、可靠，通信质量好；缺点是建设周期较长，一次性投资大，还要解决传输线路等问题。因此蜂窝系统大多应用于星级酒店、高级写字楼等比较大型的室内建筑。直放站系统的优点是投资省、安装方便快捷，可以很快解决信号弱和盲区问题；缺点是通过定向天线难以获得单一纯净的信号，系统的话音质量相对蜂窝系统较差，且易造成对其他基站的干扰。因此直放站系统大多应用于小型酒店、小型娱乐场所等规模较小的室内建筑。按所采用设备的不同，室内分布系统也可以分为无源系统和有源系统。无源系统主要由无源器件组成，设备性能稳定、安全性高、维护简单。而有源系统的信号经过各级衰耗后，到达末端时可以被放大器放大，达到理想的强度和覆盖效果。但

27、是它建设、维护复杂，近端和所有远端设备都需要电源。目前采用较多的为无源系统。无源天馈分布系统为信号源通过耦合器、功分器等无源器件进行分路，经由馈线将信号尽可能平均地分配到每一副分散安装在建筑物各个区域的低功率天线上，从而实现室内信号的均匀分布，解决室内信号覆盖差的问题。其特点是：器件稳定性好，造价较低，成本主要为功分器、耦合器及馈线。为克服馈线远距离传输的损耗，竖井馈线多采用低损耗的1/2馈线，当覆盖范围比较大，馈线传输距离比较远时，需增加干线放大器补偿信号损耗。无源天馈分布系统能有效地将无线射频信号引入室内以及其它宏蜂窝所不能覆盖的地方，提供无缝的射频覆盖，从而解决盲点、热点以及由于频繁切换

28、引起的掉话等问题。2.3室内分布系统的规划2.3.1室内分布系统的一般规划原则室内覆盖的目的是在充分覆盖室内目标的同时，尽量减少对室外的影响。在这样的前提下，应该综合考虑以下几个方面。室外信号渗入室内会污染室内的信号。预提高室内覆盖的目标而增加其功率，克服室外信号，反而会加重对室外的污染。建议室内覆盖的目标定为室内导频在90%以上的面积达到ec/io-13db。新的射频干扰会改变原来的切换边界，产生新的切换区，进而引入不必要的切换，影响室内、室外系统性能。建议室内导频的强度在建筑物10m外不要超过-105dbm。为了防止建筑物之间的干扰，导频在建筑物的外墙内沿要小于-75dbm。特殊情况下需更

29、严要求。在基站将方向噪声限制于-120dbm，这是针对从其他共同接口来的干扰。2.3.2 td-scdma与其他系统共用室内分布系统td-scdma与2g等其他系统在使用频率、编码技术等方面不同。在建网的初期，为了节省成本和迅速占领市场，势必要与其他系统共用室内分布系统。需要对覆盖，容量，质量进行统一规划，与其他的系统协调统一，其中重点要考虑与其他系统的互相干扰问题。(1)系统如何合路目前的室内覆盖系统，无源分布工作频段涵盖了800mhz2500mhz，无需再改动。增加3g在信号源部分使用双频或多频合路器对信号合路后(上行是合路，对下行是分路)送到分布系统即可完成。对于大的楼宇，信号在传输和分

30、配过程中，信号低到一定程度需干线放大器对其放大，这时需双频或多频合路器把信号分开(下行是分路，对于上行是合路)，通过各自的放大器放大后，再通过双频或多频合路器合路。(2)功率匹配问题多系统共用一个分布系统的最大问题是功率匹配，包括信号源输出功率匹配；不同频段的信号在分布系统中传输损耗不同产生的影响；边缘覆盖场强的不同要求；不同频段的无线电波空中损耗不同而产生的影响等，需设计人员根据运营商的不同要求和各楼的实际情况综合考虑。（3）频率和时隙规划在频点选择上根据建筑物位置的室外信号分布环境选择合适的频点，在频谱资源丰富的情况下，可以考虑使用与室外的宏蜂窝信号不同的频点；使用n频点的系统的主载频应该

31、尽量避开信号最强的2个相邻宏蜂窝主载频。td-scdma室内分布系统在设计时，对于建筑物非完全封闭的情况应采用与室外的宏蜂窝一致的时隙格式，以避免业务时隙的上下行干扰。（4）覆盖和容量的统筹考虑一方面，根据共用室内分布系统的各自情况，尽量满足覆盖和容量的要求。例如，考虑到3g在室内的链路损耗一般比gsm900大8db12db，所以一般需要增加一定数量的天线点，以满足3g覆盖和容量的要求。另一方面，由于cdma网络是自干扰系统，室内分布系统的信号泄漏容易造成对室外信号的干扰，导致室外用户选用室内信号，使软切换增多，从而影响室外的掉话率，同时过多的软切换也会浪费系统的容量。因此，要采用多天线、小功

32、率的方法，减少室内天线的输出电平，以控制信号泄漏电平；在靠近窗户、门口等边缘区域，应采用方向性较好的定向天线，以减少信号的泄漏。（5）多系统共用分布系统的干扰问题与2g、小灵通、3g其他系统和wlan共用一个分布系统，必然会产生相互之间的干扰。各个系统在发射有用信号的同时，在工作频带外还会产生杂散、谐波、互调等无用信号，这些信号就会对其它系统形成干扰。而产生的带外杂散、谐波、互调等无用信号的大小，除和设备本身的质量有关以外，主要与两个因素有关，即自身输出功率(自身输出功率越大，无用信号的输出越大)和偏离工作带宽的程度(离工作带宽越远，无用信号越小)。系统对外来干扰的承受能力也和两个因素有关，即

33、本身信号强度(信号越强受干扰的机会越小)和干扰信号的大小(干扰信号电平越小，信号受干扰程度越低)。可以通过增加系统间的隔离度、降低干扰源的发射功率等方式减少干扰。在发送端或接收端配置滤波器也能有效减少系统间的干扰。另外选用射频性能优良的发射机、接收机以及实施后期网络优化等也是降低干扰的有效手段。室内覆盖系统融合了网络规划，性能目标，工程实施和具体承载系统的特性等诸多方面，应该统筹兼顾，联合优化。2.3.3 td-scdma室内分布系统的规划流程（1）确定建设目标：首先应确定对哪种建筑物进行室内信号覆盖（如机场、购物中心、办公写字楼、展览中心、宾馆酒店等），同时根据建筑物内的人员职业分布情况估算

34、其中潜在的移动用户数量，从而进一步估算出该场所所潜在的话务量。（2）初始规划：在现场查勘之前应先进行初始规划工作，包括：获取楼层布局图以及当前的管线分布图；和该建筑相关的信息包括附近网络的信息；同时对机房位置和容量配置进行预规划；以及制定现场测试计划等。（3）现场查勘：对建筑物内部进行现场查勘是一项十分重要的工作，现场查勘的内容包括：建筑物的内部装修结构（楼层面积、楼层高度、墙壁与天花板吊顶的材料、需要覆盖的区域）；建筑物内部的信号场强测试；机房位置的设计确认；楼层竖井和平面布线的设计确认等。细致的现场查勘工作将为日后的施工带来极大的方便，避免在随后的施工过程中遭遇意想不到的困难。（4）系统方

35、案设计：根据现场查勘的结果设计施工方案，施工方案中应包括：系统框架图、天线位置分布图、所使用的分路器和耦合器等器件的种类、所使用的馈线种类、天线型号的选择、选择基站主控单元和分布单元的类型等。（5）频率规划：频率的选择（特别是bcch）应该参考现场查勘时的扫频结果。如果开通前周围网络频率规划变化过大，建议重新进行扫频测试工作。从长远考虑来说，室内分布系统将会越来越多，配置也会越来越大。专门的频点分配非常重要，专门指定的频点不但有利于频率规划，而且对节约室内设计的投资也很有帮助。（6）参数规划：参数设置的目的是使手机进入建筑物内部以后，保证其在大部分时间内占用室内分布系统的信号，因此它的参数设置

36、必须结合周围的无线环境和周边基站的性能进行。（7）室内分布系统的安装布线：分布端的主馈线应由基站引出，通过线井分别铺设至各层，各层分布馈线走吊顶上方线槽。竖井和平面所使用的馈线应用扎带扎紧，防止电缆自重拖动接头。馈线弯曲应严格符合最小弯曲半径要求，馈线布放应严格按照弱电桥架走线。所有器件均要良好固定，做到美观整洁，不影响大楼整体美观。（8）室内分布系统的验收；室内分布系统施工完成后，应按照事先制定的施工规范对工程安装质量进行验收，以保证系统在日后的正常运行和维护。2.4室内分布系统的目的（1）改善建筑物内的盲点（2）改善建筑物内的移动通信网络的质量（3）增加话务容量（4）提高频率复用度，解决高

37、话务密度情况2.5覆盖方案2.5.1室内传播模型 室内无线信道和传统的无线信道相比具有两个显著的特点：其一，室内覆盖的面积小的多；其次，室内传播环境变化更大。研究表明，影响室内传播的因素主要是建筑物的布局、建筑材料和建筑类型等。 室内传播模型有很多种，如对数距离路径损耗模型，ericsson多充端点模型，衰减因子模型等。目前普遍选取下述室内传播模型： （1）其中： ploss：路径损耗（db）；ploss1m：距天线1米处的路径衰减（db），参考值为39db；d：距离（m）；faf：环境损耗附加值(db)，和建筑物类型、建筑结构、所用材料等相关，取值是在给定值的基础上，结合建筑物类型、结构以及

38、室内分布的工程经验而来。此值需在今后的实际工程中结合实际场景进行修正。8 db：室内环境下的衰落余量，包括空间衰落效应和时间衰落效应引起的衰落。2.5.2室内覆盖场强预测方法在室内覆盖系统中，对于下行链路而言，吸顶天线的入口功率比较小，一般在10-15dbm,而对上行链路来说，手机最大发射功率为24dbm，远高于下行天线口功率，由此可知，在室内分布系统中，下行覆盖小于上行覆盖。所以在进行室内分布系统的天线规划时以单天线下行覆盖能力为规划依据。 室内环境下的接收信号场强可按下式计算： （2）其中： pt：天线入口功率； gt：发射天线增益； ploss：路径损耗，按公式可以计算得出； gr：接收

39、天线增益 由上式可得路径损耗l为： （3）结合室内传播模型，选取合适的faf值，便可求得相应场景下单天线的覆盖能力。 2.5.3天线功率需求及布放原则 （1）天线口输出功率要求：pccpch信道功率为05dbm； （2）在部分场合为更好的满足业务需求，如会议室、总经理办公室、大客户所在地等，可适当减少单个天线的覆盖范围，天线口pccpch信道功率可达到7dbm以上。 （3）在可视环境下，如商场、超市、停车场、机场等，覆盖半径取815米。 （4）在多隔断的情况，如宾馆、居民楼、娱乐场所等，覆盖半径取410米。 （5）对于电梯，采用小板状天线进行覆盖，天线口pccpch信道输入功率放置到8dbm，

40、覆盖距离控制在12米以内。 2.5.4 td-scdma室内覆盖信号源功率参考 td-scdma室内分布信源采用pccpch信道功率进行功率预算，不同功率下不同载波的rru功率设置如下： 2w3载波rru发射功率设置，用pccpch信道功率进行功率预算，总输出功率按照33dbm取定，pccpch信道功率按照29dbm取定进行链路预算。 2w6载波rru发射功率设置，用pccpch信道功率进行功率预算，总输出功率按照33dbm取定，pccpch信道功率按照26dbm取定进行链路预算。 12w6载波rru发射功率设置，用pccpch信道功率进行功率预算，总输出功率按照40.79dbm取定，pccp

41、ch信道功率按照33dbm取定进行链路预算。3 td-scdma室内优化随着移动通信的普及，室内话务密度不断上升，室内的话务占总话务的比例越来越高。据统计，3g时代70%以上的话务量来自室内，且数据业务绝大多数发生在室内，而室内恰恰是网络覆盖的薄弱环节。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。网络覆盖、网络容量、网络质量从根本上体现了移动网络的服务水平，是所有网络优化工作的主题。 3.1 td-scdma室内分布系统的优化流程td-scdma室内分布系统的优化整改工作流程大体可以分为以下几个步骤：第一步：数据采集数据采集的主要工作内容是采集反映系统性能和质量状况的各种数据

42、。第二步：数据分析针对收集到的各类数据进行综合分析，初步确定问题。第三步：问题定位对数据分析出的问题进行最终定位，需要进行现场反复测试勘察。第四步：制定优化整改方案这一步的工作主要是根据分析结果，结合现网的运行和工程情况、业务需求制定出适宜的优化整改方案。第五步：优化整改方案实施和评估在完成了前四步之后，就需要对制定的优化整改方案进行具体实施。优化整改完毕之后，需要重新进行现场测试，并与优化前的运行及测试结果进行比较，以验证优化的效果。以上过程是一个不断循环反复的过程，在优化整改方案实施之后，需要重新进行数据采集和分析以验证优化实施的有效性，对于未能解决的问题或由于调整不当带来的新问题需要重新

43、优化调整，直到问题解决。在问题得到解决后，应及时建立优化文档并进行相应的数据更新后，优化结束。3.2 td-scdma室内分布系统常见问题及解决方案3.2.1信号覆盖问题站点的信号强度覆盖要求，指标要求站点 pccpch rscp-85dbm 的概率大于95。站点的信号覆盖弱主要有以下几种类型：（1）站点设计问题：天线布点稀疏、天线口设计功率弱、天线安装位置不当。（2）施工工艺质量差：接头未拧紧、接头虚接、接头进水、天线暗装、天线安装位置有金属无物遮挡、耦合器接错、天馈驻波比大等。（3）人为原因：由于人为不许安装或故意破坏，造成局部覆盖信号弱。（4）信源设备问题：室内基站、微蜂窝、rru 等信

44、源输出功率弱，使 天线口功率小导致信号覆盖弱。（5）干放故障：td-scdma干放失步、干放输出功率弱、干放掉电等故障。3.2.2数据业务问题数据业务问题的表现为数据下载速率不能满足指标要求，尤其hsdpa数据业务。数据业务不达标的原因不全是室内分布系统的覆盖问题，也可能由于其他原因造成的，其原因主要有：（1）有源设备功率设置不合理，导致下行业务功率受限，影响到业务速率。（2）干放的时隙的设置不合理，影响到业务速率。3.2.3切换问题室内分布系统的切换主要分为两部分：1）室内外的切换；2）室内小区间的切换。影响切换性能的原因有很多，其中邻小区配置、切换区域的控制、切换参数的设置等。邻小区的配置

45、直接影响网络的服务性能，比如切换性能、掉话性能。邻小区优化是切换性能优化中必不可少的一部分，合理的邻小区配置可以提高ue 对邻小区的评估速度，同时又保证ue 可以顺畅的切换到相邻的强小区。另外，覆盖的连续性也直接影响切换性能。一般认为小区的主覆盖区域的边缘电平为-85dbm，即小于等于该电平就应该开始进入切换带，周边必须至少有一个与源小区覆盖相连的候选小区且该小区电平渐强。合理的切换参数是保障室内分布系统正常切换的基础，不同类型的室内分布系统应根据实际情况来合理设定，使站点的切换能流畅进行，提高切换成功率。3.2.4掉话问题掉话率为是移动网络中最为关心的kpi 之一，是客户最为直接感受网络指标

46、好坏的主要参数，也是用户投诉的热点，掉话率的优良程度直接和网络覆盖、参数配置、邻小区配置和设备有关系。引起掉话的原因有许多，最主要的原因有：（1）信号强度弱和信号质量差；（2）邻小区漏配或单向邻区；（3）切换参数配置不当；（4）系统内或系统外的干扰。3.2.5外泄问题室内分布系统信号外泄将会干扰室外基站，影响室外基站的覆盖和容量，因此应严格控制室内分布系统的信号强度，使其在恰当的覆盖室内区域。对于室内分布系统的信号外泄，主要有以下几种原因：（1）设计不合理，没有遵循“小功率多天线”的原则，导致室内区域信号强度分布不均匀，引起室内信号外泄漏； （2）室内分布的器件或天线选型不当，导致室内天线靠近

47、窗口，且天线口功率过大；（3）天线安装位置不合理，没有合理利用墙壁遮挡减少室内信号外泄漏。3.2.6干扰问题干扰是影响通话质量及掉话率、接通率等网络系统指标的重要因素，由于无线电波的传输特性，决定其在通信过程种必然受到外界多种因素影响。系统内由于覆盖不合理，可能会造成以下问题：（1）严重的室外小区的越区覆盖，造成干扰；（2）严重的室内小区的信号外泄，造成干扰；（3）在一些环境复杂的地方出现覆盖混乱，无明显主覆盖小区，造成频繁切换（如：导频污染）。干扰产生的原因有：（1）室内外小区的频率、扰码设置不合理，造成同频同码组在近距离内出现；（2）发射机杂散辐射及接收机杂散响应较大，造成对本信道或其他信

48、道的干扰；（3）上行最大允许发射功率、小区最大允许发射功率、fpach、prach 最大允许发射功率等参数设置不合理。（4）室外基站的天线高度、方向角及俯仰角的设置不合理，导致室外基站过覆盖，产生同频干扰或邻区漏配等（5）系统外干扰，如：雷达、电台等大功率发射机；td系统与phs、scdma等其他系统的天线空间隔离度不够。3.2.7信源问题信源基站问题将会导致整个室内分布系统的指标不达标，因此信源基站的正常运行是保证室内分布系统质量的基础。信源基站的主要故障有：（1）基站的gps同步性能差，导致基站不能正常工作；（2）基站的频点和扰码设置不合理，导致室内外干扰；（3）基站的功率参数配置错误，输

49、出功率太小导致分布系统天线口功率弱，或者输出功率过大使容量受限；（4）基站接入门限设置不合理，导致有源分布系统不能正常接入用户；（5）基站的切换参数设置不合理，导致切换成功率低和掉话率高；（6）基站的资源算法配置不合理，导致数据业务速率受限；（7）基站硬件故障，导致部分业务受影响。3.2.8干放问题干放故障将导致干放覆盖区域的信号强度和信号质量出现问题， 其故障主要表现为：（1）干放同步性能差或同步门限电平设置不合理，经常失步影响正常工作；（2）增益不足或调试不当，导致上下行增益不平衡，导致弱覆盖和上下行不平衡；（3）干放线性性能差，导致交调、杂散和临道泄漏严重，影响分布系统的容量；（4）干放

50、运行一段时间后性能下降，如设置增益比实际增益大，干放输出功率不稳定等;4 td-scdma的室内覆盖案例分析随着城市建设的快速发展及城市用地的紧缺，高层住宅小区和高层办公楼宇越来越多，在楼宇内的房间、电梯、地下室和人防工程等重要的区域，手机使用日益频繁。但在电梯内、地下室等场所手机信号相当弱、更多的情况是信号盲区，无法满足正常的通信。而这些场所也是有较高的话务需求，所以这些场所的无线信号必须满足要求。本节就以xxxxx综合大楼为例，介绍一下电梯内的td-scdma覆盖。综合大楼的结构为典型的“凸”字形，其中中间为十六层，地下一层，共十七层，有三部电梯可达，依次分布在中厅；两边各有对称的六层，地

51、下一层，两边各共七层，各有一部电梯可达。结构特点：（1）电梯井为钢筋混凝土承重墙体结构，墙体较厚，信号衰减严重；（2）电梯桥箱为金属体，信号衰减严重；（3）进出电梯信号快衰落现象严重；（4）电梯井道为独立式的结构，同时电梯数量较多，且位置相对分散。 覆盖考虑因素：（1）电梯空间损耗；（2）电梯桥箱损耗；（3）电梯高速运行损耗；（4）电梯内多路径损耗。覆盖要点：电梯覆盖基于td-scdma的要求，不建议采用平层兼顾覆盖方式，而采用井道内专项覆盖方式，即在井道内部安装专用的天馈系统来保障电梯内部的信号覆盖。对于td-scdma频段，电梯轿箱的损耗值大约在3035db。目前，在电梯井道安装定向天线进

52、行电梯覆盖的方式有定向八木天线覆盖方式、定向板状天线覆盖方式和全向吸顶天线覆盖方式等，这里使用全向吸顶天线覆盖方式中的水平极化方式。这种覆盖方式：信号覆盖均匀，支持宽频，且用起来方便。具体覆盖方式： 全向吸顶天线水平极化覆盖方式 覆盖楼层：一般为5层，覆盖距离20m之内。 其中，两边楼层的第三层电梯井内安装天线，安装位置偏向四层，因为地下一层用户活动较少；对于中间楼层，则分别在第二三层之间、七八层之间、十二十三层之间各安装一个天线，安装理由：底层用户活动频繁，高层用户稀少。这样就可达到全楼电梯的覆盖。天线口功率：一般td-scdma为rscp=5dbm左右。 16层：吸顶天线15层14层13层

53、12层11层10层9层8层7层6层5层4层3层2层1层-1层图 3总 结在老师和同学的帮助下我顺利的完成了这次课程设计，在这次课程设计中，我们的题目是td-scdma室内覆盖优化及案例分析，通过这次课程设计，使我对移动通信有了更进一步的认识，也对3g网络的室内覆盖有了一定的了解，熟悉了它的覆盖优化过程。从中我认识到随着移动td-scdma网络建设逐步完善，由于室内覆盖承载了大部分3g 业务量，尤其是数据业务，因此对于td-scdma室内覆盖的要求很高，这些都昭示今后的室内网络优化工作要求有更高的技术含量和更丰富的实践经验。这些都需要不断学习进步才能更好的完成今后的工作。对于我来说，收获最大的是

54、方法和能力那些分析和解决问题的能力。在整个课程设计的过程中，我发现我们在经验方面十分缺乏，空有理论知识，而没有实际的操作经验，有些东西可能与实际脱节。总体来说，我觉得像课程设计这种类型的课程对我们的帮助还是很大的，它需要我们将学过的相关知识系统地联系起来，并运用与实际中，这样从中暴露出自身的不足，以待改进。本次的课程设计，培养了我综合应用设计课程与其他课程的理论知识相结合、理论联系实际和应用生产实际知识解决工程实际问题的能力。在设计的过程中还培养了我们的团队精神，同学们共同协作，解决了许多个人无法解决的问题，在今后的学习过程中我们会更加努力和团结。 致 谢通过这一阶段的努力，我们的课程设计td

55、-scdma室内覆盖优化及案例分析终于完成了。在这次课程设计中，我在学习上和思想上都受益非浅，这除了自身的努力外，与指导老师、同学和朋友的关心、支持和鼓励是分不开的。 在本次课程设计的过程中，指导教师王老师倾注了大量的心血，一遍一遍地为我们指导、讲解，在此我表示衷心感谢。同时我还要感谢在我做的过程中给我极大关心和支持的同组成员们。课程设计是一次再系统学习的过程，使我更加认识到移动通信这门课程的重要性，在今后的学习中把严密谨慎的优良传统发扬光大。再次感谢老师和同学们的帮助。参考文献1 于伟峰著. tdscdma hspa 无线网络优化原理与实践. 电子工业出版社，20112 樊昌信著. 通信原理. 国防工业出版社，20023 许宏敏等著. tdscdma 无线网络优化原理及方法. 人民邮电出版社，20094 李治文，郭宝著. tdscdma 无线网络规划与优化. 机械工业出版社，20125 曹志刚等著. 现代通信原理.