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摘 要：随着移动通信网络建设的不断深入,无缝覆盖已经成为各大运营商网络覆盖的终极目标.根据统计,70%的移动通信话务量发生在室内,且大部分的数据业务发生在室内.为了实现真正意义上的移动通信网络无缝覆盖,住宅小区和室内覆盖率已经成为运营商争取移动用户的重要指标。本文就TD-SCDMA室内覆盖技术方案进行了分析，并对商住楼采用BBU+RRU 方式进行无线覆盖的优势进行了论证，证明其是一种比较具有前瞻性的解决方案。
关键词：室内覆盖;BBU+RRU;TD-SCDMA
一．引言
随着3G的发展，数据业务已经成为业务的重心，室内业务量迅速攀升。目前，运营商对于传统易于测评的室外覆盖率的指标追求已经趋于饱和，开始把无缝覆盖作为打造精品网络的前提。随着TD-SCDMA标准技术不断成熟，TD-SCDMA无线网络的规划建设日趋成为各界关注的焦点。商住楼室内覆盖率已经取代了传统的室外覆盖率，成为运营商争取移动用户的重要指标。
二. TD-SCDMA室内覆盖技术方案分析
TD-SCDMA的室内分布系统结构与传统的分布系统类似，主要由三部分组成：信号源、传输和分布系统、元器件和天线。在TD-SCDMA的室内分布系统的设计和建设过程中，应该根据覆盖目标、服务类型、工程成本等方面的要求综合考虑，选取合适的室内覆盖技术方案。
(1)室外宏蜂窝无线接入方式
这种接入方式是以室外宏蜂窝系统作为室内覆盖系统的信号源，即无线接入方式商住楼一般地处热闹都市市区，商住楼外部宏蜂窝基站基本上没有富余的容量可供室内系统使用；而且周边无线环境复杂，如果为了深度覆盖，需要预留十几个dB的穿透损耗余量，这将直接导致宏小区半径缩小，站点数目增加；即便可以实现，网络容量也非常有限，接通率低，对宏蜂窝无线指标（尤其是掉话率指标）的影响比较明显。因此，以室外宏蜂窝系统作为室内覆盖系统的信号源并不适合商住楼。
(2)微蜂窝有线接入方式
这种接入方式是以室内微蜂窝系统作为室内覆盖系统的信号源，即有线接入方式。商住楼内部机构复杂，大量采用钢筋混泥土结构和玻璃幕墙，微蜂窝基站无论设置在何处都会存在大量的盲区和弱区，微蜂窝系统必须和室内分布系统相结合，才能实现信号的室内均匀覆盖；随着室内3G数据业务的发展，商住楼的室内容量日趋增大，微蜂窝有线接入方式需要传输和供电设备，成本较为昂贵。因此，以室内微蜂窝系统作为室内覆盖系统的信号源，不是商住楼的首选。
(3)直放站
在室外基站存在富余容量的情况下，可以利用施主天线空间耦合或利用耦合器件直接耦合存在富余容量的基站信号，再利用直放站设备对接收到的信号进行放大，为室内分布系统提供信号源。直放站安装方便，投资小，但可能造成系统内与外界网络的干扰，同时在系统服务区域话务量较高时会增加施主基站小区的负担。对于TD-SCDMA系统，由于采用了TDD模式上下行处于同一个频点的不同时隙，所以对其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號的传输时延，对于信号质量有可能产生负面的影响。
(4)BBU+RRU方式
BBU+RRU方式的核心思想是将基站的基带单元和射频单元分开。其中，基带单元 （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（RRU），从而保证传输质量，减少路径损耗，扩大了覆盖面积。RRU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。BBU+RRU方式的特点是：通道隔离、降低干扰；基带共享，可以进行灵活容量调度；安装方便，便于按需建设、补盲区消热点；光纤容量大，便于扩容；方便施工；节约机房；灵活组网选址等。根据连接BBU和RR的光纤上所承载的信号类型，可将BBU+RRU拉远方式分为射频拉远、中频拉远。
1）射频拉远方式
射频远端方式将基站中的射频部分（远端射频单元RRU）取出通过光纤与基站中的数字基带部分相连，剩下的控制部分（核心单元控制器CUC）加基带部分 （基站处理单元BBU）被称为支持远端模块的主站。对于商住楼来说，射频拉远方式是一种不错的选择。但对于TD-SCDMA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。
2）中频拉远方式
将无线基站中的模拟射频收发部分（RRU）与无线基站的基带数字信号处理部分（BBU）在模拟中频处分开，并利用光纤在远端射频前端设备与室内单元之间传输中频信号。下行方向将模拟中频信号传输到射频前端，经混频后转换为射频信号，由天线发射；上行方向将从天线过来的射频信号在前端混频为模拟中频信号，通过光纤传回到基站处理单元。远端射频前端设备与室内单元间用光纤相连接，与传统的射频拉远技术相比，中频拉远技术具有电缆数量少，传输距离远，组网灵活、成本大幅降低等显著优点。此种方案是解决商住楼无线网络覆盖的最佳方案。
三. 商住楼TD-SCDMA无线网络覆盖策略
(1)中频拉远（BBU+RRU）方式
和射频拉远方式不同，中频拉远方式的远端射频单元与基站处理单元之间不再是馈线，而是通过光纤线缆连接。远端射频单元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，减少了对机房的需求。中频拉远技术正在逐渐替代射频拉远，在无线接入网络分布式天线系统规划和设计时得到越来越广泛的应用。中频拉远方式的信号处理过程：
1）下行方向，基带的数据经过数字上变频处理，转变为数字中频信号，并在电光转换后，通过光纤传送给远端射频单元；在远端射频单元，数字中频信号经过光电转换，D/A等操作后成为模拟中频信号，最终送给RF，经天线单元发射出去。
2）上行方向，天线单元接收无线信号交给RF处理得到模拟中频信号，然后经过 A/D后得到数字中频信号，并在电光转换后，通过光纤传送给基站处理单元。基站处理单元的光电转换器恢复出数字中频信号，并将其交给数字下变频模块进行处理以得到基带信号。
(2)商住楼TD-SCDMA无线网络覆盖策略
由于TD-SCDMA采用各项新技术的特殊要求，TD-SCDMA的基站一般分为机房单元（BBU）和机房外单元（RRU）两部分，并根据机房单元和机房外单元之间连接介质的不同，已经实现了从传统馈线基站向光纤基站的平滑过渡。商住楼的高端用户比较集中，单用户ARPU值高，用户对于服务质量高。从投资收益的角度考虑，一般推荐需要覆盖建筑物内部全部区域；从未来发展来看，一般推荐使用既保证覆盖又方便扩充容量的BBU+RRU方式；从工程成本的角度考虑，则采用中频拉远（BBU+RRU）方式最为合理, 如图1所示。
1）商住楼的楼层的覆盖
一般采用中频拉远（BBU+RRU）方式，再加上室内无源分布方式，解决覆盖和容量问题。在楼内以TD-SCDMA的BBU+RRU作为信号源，平层采用吸顶天线进行覆盖。在容量较大的楼层，使用单独的RRU通道；容量较少的楼层，可以几个楼
层共用一个RRU通道。BBU安放在较低楼层或地下停车场的中心机房内，拉出的光纤线缆将中频信号通过弱电井传送到各个RRU。RRU则安装在弱电井中各楼层的相应位置。这时，手机用户距离RRU的距离已经比较近了，可以采用室内无源分布系统，将各信号从 RRU 引导到各楼层。最后，在各平层采用吸顶天线进行覆盖。
2）商住楼的电梯的覆盖
由于一般采用混凝土结构，楼板厚度大，采用室外信号穿透覆盖的效果差，而且电梯一般在建筑物中间，一般为信号盲区，室外信号无法穿透对于建筑物的电梯，我们一般利用单独的RRU通道来解决，采用在电梯井道内每隔5层安装1 副定向板状天线对电梯进行覆盖，主波瓣平行于电梯井道向下覆盖电梯的 RRU 通道，与大楼顶层可以采用同一通道，或者几个通道位于一个小区，从而减少因为用户进出电梯而产生的切换。
3）对于商住楼的地下停车场的覆盖
商住楼一般有配套的地下停车场，对于这些地下停车场，如果地下停车场与居民住宅合为一体，可以共享楼层底部的 RRU实现信号覆盖；如果地下停车场为独立建筑，可以通过光纤拉出专门的RRU通道进行覆盖。一般地下停车场的话务量很低，因此地下停车场的RRU可以与其它RRU 合成为一个小区，不需要单独占用基带资源，从而节省设备投资。
图1商住楼TD-SCDMA无线网络覆盖方案
四. 结束语
综上所述,商住楼TD-SCDMA无线网络覆盖有很多种解决方案，采用BBU+RRU 方式是一种比较具有前瞻性的解决方案。目前，在数据业务尚未大量使用。商住楼的容量不够高的情况下，采用BBU+RRU方式可以兼而解决商住楼周边的室外覆盖问题。
参考文献:
[1]谢显中.TD-SCDMA第三代移动通信系统技术与实现.[M] .北京：电子工业出版社,2005.
[2]李世鹤.TD-SCDM第三代移动通信系统标准[M].北京：人民邮电出版社，2003.
关键词：室内覆盖;BBU+RRU;TD-SCDMA
一．引言
随着3G的发展，数据业务已经成为业务的重心，室内业务量迅速攀升。目前，运营商对于传统易于测评的室外覆盖率的指标追求已经趋于饱和，开始把无缝覆盖作为打造精品网络的前提。随着TD-SCDMA标准技术不断成熟，TD-SCDMA无线网络的规划建设日趋成为各界关注的焦点。商住楼室内覆盖率已经取代了传统的室外覆盖率，成为运营商争取移动用户的重要指标。
二. TD-SCDMA室内覆盖技术方案分析
TD-SCDMA的室内分布系统结构与传统的分布系统类似，主要由三部分组成：信号源、传输和分布系统、元器件和天线。在TD-SCDMA的室内分布系统的设计和建设过程中，应该根据覆盖目标、服务类型、工程成本等方面的要求综合考虑，选取合适的室内覆盖技术方案。
(1)室外宏蜂窝无线接入方式
这种接入方式是以室外宏蜂窝系统作为室内覆盖系统的信号源，即无线接入方式商住楼一般地处热闹都市市区，商住楼外部宏蜂窝基站基本上没有富余的容量可供室内系统使用；而且周边无线环境复杂，如果为了深度覆盖，需要预留十几个dB的穿透损耗余量，这将直接导致宏小区半径缩小，站点数目增加；即便可以实现，网络容量也非常有限，接通率低，对宏蜂窝无线指标（尤其是掉话率指标）的影响比较明显。因此，以室外宏蜂窝系统作为室内覆盖系统的信号源并不适合商住楼。
(2)微蜂窝有线接入方式
这种接入方式是以室内微蜂窝系统作为室内覆盖系统的信号源，即有线接入方式。商住楼内部机构复杂，大量采用钢筋混泥土结构和玻璃幕墙，微蜂窝基站无论设置在何处都会存在大量的盲区和弱区，微蜂窝系统必须和室内分布系统相结合，才能实现信号的室内均匀覆盖；随着室内3G数据业务的发展，商住楼的室内容量日趋增大，微蜂窝有线接入方式需要传输和供电设备，成本较为昂贵。因此，以室内微蜂窝系统作为室内覆盖系统的信号源，不是商住楼的首选。
(3)直放站
在室外基站存在富余容量的情况下，可以利用施主天线空间耦合或利用耦合器件直接耦合存在富余容量的基站信号，再利用直放站设备对接收到的信号进行放大，为室内分布系统提供信号源。直放站安装方便，投资小，但可能造成系统内与外界网络的干扰，同时在系统服务区域话务量较高时会增加施主基站小区的负担。对于TD-SCDMA系统，由于采用了TDD模式上下行处于同一个频点的不同时隙，所以对其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號的传输时延，对于信号质量有可能产生负面的影响。
(4)BBU+RRU方式
BBU+RRU方式的核心思想是将基站的基带单元和射频单元分开。其中，基带单元 （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（RRU），从而保证传输质量，减少路径损耗，扩大了覆盖面积。RRU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。BBU+RRU方式的特点是：通道隔离、降低干扰；基带共享，可以进行灵活容量调度；安装方便，便于按需建设、补盲区消热点；光纤容量大，便于扩容；方便施工；节约机房；灵活组网选址等。根据连接BBU和RR的光纤上所承载的信号类型，可将BBU+RRU拉远方式分为射频拉远、中频拉远。
1）射频拉远方式
射频远端方式将基站中的射频部分（远端射频单元RRU）取出通过光纤与基站中的数字基带部分相连，剩下的控制部分（核心单元控制器CUC）加基带部分 （基站处理单元BBU）被称为支持远端模块的主站。对于商住楼来说，射频拉远方式是一种不错的选择。但对于TD-SCDMA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。
2）中频拉远方式
将无线基站中的模拟射频收发部分（RRU）与无线基站的基带数字信号处理部分（BBU）在模拟中频处分开，并利用光纤在远端射频前端设备与室内单元之间传输中频信号。下行方向将模拟中频信号传输到射频前端，经混频后转换为射频信号，由天线发射；上行方向将从天线过来的射频信号在前端混频为模拟中频信号，通过光纤传回到基站处理单元。远端射频前端设备与室内单元间用光纤相连接，与传统的射频拉远技术相比，中频拉远技术具有电缆数量少，传输距离远，组网灵活、成本大幅降低等显著优点。此种方案是解决商住楼无线网络覆盖的最佳方案。
三. 商住楼TD-SCDMA无线网络覆盖策略
(1)中频拉远（BBU+RRU）方式
和射频拉远方式不同，中频拉远方式的远端射频单元与基站处理单元之间不再是馈线，而是通过光纤线缆连接。远端射频单元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，减少了对机房的需求。中频拉远技术正在逐渐替代射频拉远，在无线接入网络分布式天线系统规划和设计时得到越来越广泛的应用。中频拉远方式的信号处理过程：
1）下行方向，基带的数据经过数字上变频处理，转变为数字中频信号，并在电光转换后，通过光纤传送给远端射频单元；在远端射频单元，数字中频信号经过光电转换，D/A等操作后成为模拟中频信号，最终送给RF，经天线单元发射出去。
2）上行方向，天线单元接收无线信号交给RF处理得到模拟中频信号，然后经过 A/D后得到数字中频信号，并在电光转换后，通过光纤传送给基站处理单元。基站处理单元的光电转换器恢复出数字中频信号，并将其交给数字下变频模块进行处理以得到基带信号。
(2)商住楼TD-SCDMA无线网络覆盖策略
由于TD-SCDMA采用各项新技术的特殊要求，TD-SCDMA的基站一般分为机房单元（BBU）和机房外单元（RRU）两部分，并根据机房单元和机房外单元之间连接介质的不同，已经实现了从传统馈线基站向光纤基站的平滑过渡。商住楼的高端用户比较集中，单用户ARPU值高，用户对于服务质量高。从投资收益的角度考虑，一般推荐需要覆盖建筑物内部全部区域；从未来发展来看，一般推荐使用既保证覆盖又方便扩充容量的BBU+RRU方式；从工程成本的角度考虑，则采用中频拉远（BBU+RRU）方式最为合理, 如图1所示。
1）商住楼的楼层的覆盖
一般采用中频拉远（BBU+RRU）方式，再加上室内无源分布方式，解决覆盖和容量问题。在楼内以TD-SCDMA的BBU+RRU作为信号源，平层采用吸顶天线进行覆盖。在容量较大的楼层，使用单独的RRU通道；容量较少的楼层，可以几个楼
层共用一个RRU通道。BBU安放在较低楼层或地下停车场的中心机房内，拉出的光纤线缆将中频信号通过弱电井传送到各个RRU。RRU则安装在弱电井中各楼层的相应位置。这时，手机用户距离RRU的距离已经比较近了，可以采用室内无源分布系统，将各信号从 RRU 引导到各楼层。最后，在各平层采用吸顶天线进行覆盖。
2）商住楼的电梯的覆盖
由于一般采用混凝土结构，楼板厚度大，采用室外信号穿透覆盖的效果差，而且电梯一般在建筑物中间，一般为信号盲区，室外信号无法穿透对于建筑物的电梯，我们一般利用单独的RRU通道来解决，采用在电梯井道内每隔5层安装1 副定向板状天线对电梯进行覆盖，主波瓣平行于电梯井道向下覆盖电梯的 RRU 通道，与大楼顶层可以采用同一通道，或者几个通道位于一个小区，从而减少因为用户进出电梯而产生的切换。
3）对于商住楼的地下停车场的覆盖
商住楼一般有配套的地下停车场，对于这些地下停车场，如果地下停车场与居民住宅合为一体，可以共享楼层底部的 RRU实现信号覆盖；如果地下停车场为独立建筑，可以通过光纤拉出专门的RRU通道进行覆盖。一般地下停车场的话务量很低，因此地下停车场的RRU可以与其它RRU 合成为一个小区，不需要单独占用基带资源，从而节省设备投资。
图1商住楼TD-SCDMA无线网络覆盖方案
四. 结束语
综上所述,商住楼TD-SCDMA无线网络覆盖有很多种解决方案，采用BBU+RRU 方式是一种比较具有前瞻性的解决方案。目前，在数据业务尚未大量使用。商住楼的容量不够高的情况下，采用BBU+RRU方式可以兼而解决商住楼周边的室外覆盖问题。
参考文献:
[1]谢显中.TD-SCDMA第三代移动通信系统技术与实现.[M] .北京：电子工业出版社,2005.
[2]李世鹤.TD-SCDM第三代移动通信系统标准[M].北京：人民邮电出版社，2003.