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第一章绪论1
1.1研究背景1
1.1.1TD-SCDMA技术的发展现状1
1.1.2TD-SCDMA室内分布系统介绍1
1.2TD-SCDMA室内分布系统技术特点1
第二章TD-SCDMA通信系统3
2.1TD-SCDMA介绍3
2.2TD-SCDMA技术优势4
第三章室内分布系统原理7
3.1室内分布系结构7
3.1.1信源7
3.1.2传输介质7
3.1.3天线8
3.2室内分布系统设计9
3.3室内分布系统设计方案10
3.4室内分布系统设计建设中需要注意的问题12
第四章TD-SCDMA室内分布系统专项规划13
4.1概述13
4.2TD-SCDMA室内分布系统需要专项规划13
4.3TD-SCDMA室内分布系统规划存在的问题13
4.4TD-SCDMA室内分布系统专项网络规划方案14
4.4.1单系统的室内网络规划14
4.4.2TD-SCDMA与其它系统共用室内分布系统的网络规划16
4.4.3双TD-SCDMA室内分布系统时的网络规划18
4.5TD-SCDMA室内外协同覆盖及优化策略19
4.5.1TD-SCDMA室内外协同覆盖19
4.5.2TD-SCDMA室内外站点协同优化策略20
4.6本章概述21
第五章总结与展望21
致谢22
参考文献23
第一章绪论
1.1研究背景
1.1.1TD-SCDMA技术的发展现状
与其他制式的系统一样，TD-SCDMA在进行城区覆盖时无法回避室内覆盖的问题。
受限于IMT-2000频段无线电波的传播特性和城市建筑物的材质，仅仅室外宏蜂窝基站无法保证建筑物内部的充分覆盖，建筑物内部不可避免产生覆盖盲区。
像大型写字楼/ShoppingMall的内部、地铁、隧道等这些具有城市特点的覆盖场景由于所处环境的限制，也无法从外部获得稳定可靠的信号。
解决问题的最有效方法就是引入室内分布系统。
基站的信号通过有线或其他替代的方式引入到指定的区域，以满足通信所需。
1.1.2TD-SCDMA室内分布系统介绍
TD-SCDMA的室内分布系统结构与2G系统的类似，主要由三个部分组成：
信号源、传输介质和中继设备/器件、天线。
信号源即提供小区信号的设备，在室内分布系统的工程实施中可以是微蜂窝基站，也可以是射频拉远基站或直放站设备；
传输介质包括同轴电缆、光纤、泄露电缆等，信号在传输介质中传输，有时根据覆盖的需要还要通过放大设备对信号进行放大；
天线是室内分布系统发射和接收信号的部分，TD-SCDMA室内分布系统可与其他系统共用相同的天线器件。
出于室内传播环境和工程上的考虑，智能天线未引入到室内分布系统覆盖中。
TD-SCDMA的室内分布系统设计和建设中，应根据覆盖目标、服务类型、工程成本等方面的要求合理选取适当的主机设备、元器件和传输介质。
1.2TD-SCDMA室内分布系统技术特点
虽然在系统组成上TD-SCDMA室内分布系统与其他通信体制的室内分布系统类似，但也有以下独特的特点。
（1）TD-SCDMA室内分布系统不使用智能天线，系统覆盖、容量和质量均受到影响。
业务信道没有下行链路赋型增益，同室外覆盖方式相比，业务信道下行功率要低6dB～8dB。
由于缺少智能天线，上行干扰也得不到很好的控制。
（2）公共信道和业务信道的覆盖分开考虑。
由于室内业务信道没有智能天线赋形增益，因此它是一个业务信道覆盖受限系统。
TD-SCDMA的导频功率可以根据要求灵活设置，而不是固定值。
（3）各业务覆盖基本一致。
TD-SCDMA系统的呼吸效应不明显，对各种速率的业务基本实现同径覆盖。
（4）支持不对称数据业务，可根据上、下行业务量调整时隙配置。
（5）工作频段高、损耗大，信号室内传播能力差，深层覆盖难度大。
（6）为减少室内、室外干扰，室内、室外更适于采用异频组网方式。
（7）在室内分布区域向室外覆盖区域移动时，不能采用接力切换，只能选择硬切换。
（8）需控制系统设备时延。
TD-SCDMA基站覆盖最大半径为11.25km，这就要求室内分布系统中继设备不能有大的传输时延，以保证下行链路之间互不干扰。
（9）采用上行同步技术，对直放站和干放的技术要求提高。
（10）大部分信源需要引入单独的GPS天线，并选择合适的位置进行安装。
第二章TD-SCDMA通信系统
2.1TD-SCDMA介绍
TD-SCDMA作为中国提出的第三代移动通信标准（简称3G），自1998年正式向ITU（国际电联）提交以来，已经历经五年多的时间，完成了标准的专家组评估、ITU认可并发布、与3GPP（（第三代伙伴项目）体系的融合、新技术特性的引入等一系列的国际标准化工作，从而使TD-SCDMA标准成为第一个由中国提出的，以中国知识产权为主的、被国际上广泛接受和认可的无线通信国际标准，这是中国电信史上重要的里程碑。
3G共有四个国际标准,另外三个是美国主导的CDMA2000，和欧洲主导的WCDMA，以及WIMAX。
TD-SCDMA的中文含义为时分同步码分多址接入，该项通信技术也属于一种无线通信的技术标准，它是由中国第一次提出并在此无线传输技术（RTT）的基础上与国际合作，完成了TD-SCDMA标准，成为CDMATDD标准的一员的，这是中国移动通信界的一次创举，也是中国对第三代移动通信发展的贡献。
在与欧洲、美国各自提出的3G标准的竞争中，中国提出的TD-SCDMA已正式成为全球3G标准之一，这标志着中国在移动通信领域已经进入世界领先之列。
该方案的主要技术集中在大唐公司手中，它的设计参照了TDD（时分双工）在不成对的频带上的时域模式。
TD-SCDMA的无线传输方案灵活地综合了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。
通过引进线智能天线，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。
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。
在最终的版本里，计划让TD-SCDMA无线网络与INTERNET直接相连。
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。
TD-SCDMA为TDD模式，在应用范围内有其自身的特点：
一是终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30－4km。
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WCDMAFDD方式也是合适的，因此TDD和FDD模式是互为补充的。
2.2TD-SCDMA技术优势
TD-SCDMA的提出比其他标准较晚，这给其产品成熟性带来一定的挑战，但在另一方面，TD-SCDMA吸纳了九十年代以来移动通信领域最先进的技术，在一定程度上代表了技术的发展方向，具有前瞻性和强大的后发优势。
与其他3G标准相比，TD-SCDMA系统及其技术有着如下突出优势：
（1）频谱效率高
TD-SCDMA系统综合采用了联合检测、智能天线和上行同步等先进技术，系统内的多址和多径干扰得到了极大缓解，从而有效地提高了频谱利用率，进而提高了整个系统的容量。
具体来讲，联合检测和上行同步可极大降低小区内的干扰，智能天线则可以有效抑制小区间及小区内的干扰。
另外，联合检测和智能天线对于缓解2G频段上更加明显的多径干扰也有极大作用。
所以，TD-SCDMA系统的这一特点决定了它将非常适合于在3G网络建设初期提供大容量的网络解决方案。
（2）支持多载频
对TD-SCDMA系统来说，其容量主要受限于码资源。
TD-SCDMA支持多载波，载频之间切换很容易实现。
因为TD-SCDMA是时分系统，手机可在控制信道时扫描其它频率，无需任何硬件轻松实现载波间切换，并能保证很高的成功率。
另外通过多载波可以消除导频污染以及突发导频，从而降低掉话率。
因为TD系统可以将邻小区的导频安排在不同的载波上，从而降低导频污染。
-导频污染是CDMA系统最头疼的地方。
TD在这方面有独特优势。
另外TD在室内覆盖方面也有很大优势。
（3）不存在呼吸效应及软切换
用户数的增加使覆盖半径收缩的现象称之为呼吸效应。
CDMA系统是一个自干扰系统，当用户数显著增加时，用户产生的自干扰呈指数级增加，因此呼吸效应是一般CDMA系统的天生缺陷。
呼吸效应的另一个表现形式是每种业务用户数的变化都会导致所有业务的覆盖半径发生变化，这会给网络规划和网络优化带来很大的麻烦。
TD-SCDMA是一个集CDMA、FDMA、TDMA于一身的系统，它通过低带宽FDMA和TDMA来抑制系统的主要干扰，使产生呼吸效应的因素显著降低；
由于TD-SCDMA在每个时隙中采用CDMA技术来提高容量，产生呼吸效应的唯一原因是单时隙中多个用户之间的自干扰，由于TD-SCDMA单时隙最多只能支持8个12.2k的话音用户，用户数量少，使用户的自干扰比较少。
同时，这部分自干扰通过联合检测和智能天线技术被进一步抑制，因此TD-SCDMA不再是一个干扰受限系统，而是一个码道受限系统，覆盖半径不随用户数的增加而变化，即呼吸效应。
（4）组网灵活、频谱利用灵活、频率资源丰富
TD-SCDMA系统采用时分双工模式，它的一个载波只需占用1.6MHz的带宽就可以提供速率达2Mbps的3G业务，对于频率分配的要求简单和灵活了许多。
在今后多家移动运营商共存的情形下，频谱资源的使用情况会相对复杂，而TD-SCDMA系统大大提高了对频谱资源利用的灵活性。
中国政府为TDD分配了155MHz的工作频段，对比于FDD上下行共90MHz的对称频段，TDD系统在频率资源方面的优势，为TDD系统的网络扩容和后续发展埋下了轻松的一笔。
除中国外，世界各国3G频谱规划都包括TDD频段，日本、欧洲运营商3G牌照中已经包括TDD频段，为未来TD-SCDMA进入国际市场提供了机遇。
这为TD-SCDMA技术的国际化应用和国际漫游，提供了必要的条件。
（5）与GSM组网易于实施
从系统角度看，TD-SCDMA与GSM均为时分复用系统，可以灵活进行系统之间的测量控制和切换。
从终端角度看，TD-SCDMA与GSM的切换较易引入目前单模手机，TD-SCDMA/GSM双模手机成本低于WCDMA/GSM成本。
目前，展讯，T3G等芯片厂商均支持TD-SCDMA/GSM双模手机解决方案。
（6）灵活高效承载非对称数据业务
TDD技术的采用是TD-SCDMA系统与其他两大3G主流标准FDD系统的根本区别。
TD-SCDMA系统子帧中上下行链路的转换点是可以灵活设置的，根据不同承载业务分别在上下行链路上数据量的分布，上下行资源可以有从3∶3的对称分配到1∶5的非对称分配调整。
在未来3G多样化的业务应用中，非对称的数据业务会占有越来越多的比例，大部分业务的典型特征是上行链路和下行链路中的业务量不对称。
FDD系统由于其固定的上下行频率的对称占用，在承载非对称业务时会造成对频谱资源的浪费。
而TD-SCDMA系统可以通过配置切换点位置，灵活地调度系统上下行资源，使得系统资源利用率最大化。
因此TD-SCDMA系统更加适合未来的3G非对称数据业务和互联网业务方面。
TD-SCDMA单独组网具有网络规划简单，建设和维护成本低的好处。
而TD-SCDMA具有的非对称数据业务传输的特点使其更具有其他技术不可比拟的优势。
相比与WCDMA和CDMA2000网络，TD-SCDMA网络是TDD和CDMA、TDMA技术完美结合，有很好技术优势：
第一个优势，频谱利用率高，只需要一个1.6M带宽就可通信；
第二个优势，TD-SCDMA采用智能天线、软件无线电等大量先进技术，可以提高系统容量；
第三个优势，TD-SCDMA更适合传输不对称的互联网业务。
从全球频率划分来看，各国都为TDD了频段，从这意义上来说，只有TD-SCDMA才有可能实现全球漫游。
第三章室内分布系统原理
3.1室内分布系结构
室内分布系统结构主要由三部分组成:
信源、传输介质（中继设备/器件）、室内分布小天线。
室内分布系统是利用室内天线将信号均匀分布在室内各个角落，从而保证室内区域拥有理想的信号覆盖
图3-1室内分布系统图
3.1.1信源
宏基站、微基站、射频拉远基站、直放站等。
3.1.2传输介质
同轴电缆、光纤、泄漏电缆等。
有时根据室内覆盖的需要，还需要通过设备对信号进行放大（如干线放大器）。
（1）同轴电缆
同轴电缆属于无源器件，不依赖电源工作。
造价低，性能稳定。
工作频段合适可兼容多种制式的系统，且易于维护和进行线路调整。
但也有传输过程中有损耗，影响覆盖范围，传输保密性差等问题。
（2）光纤
光纤路损小，性能稳定，传输容量大。
但在建设过程中需增加专门的电转光、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转时存在时延，需要在使用中引起注意。
（3）泄露电缆
在一些特殊场景下，普通天线无法实现较好的覆盖，如隧道。
在这种情况下，使用泄露电缆进行成串覆盖。
泄露电缆的缺点是造价贵，安装要求严格。
3.1.3天线
有室内吸顶天线和板状定向天线。
室内覆盖通常以室内吸顶天线为主，目前主要使用的有3dBi天线和5dBi天线，在水平方向上全向发射。
两种天线在垂直方向信号能量集中角度上有区别，3dBi天线适用于开阔空间的覆盖，如会议厅、走廊，5dBi天线的垂直发射角度对于3dBi要小，能量更集中，适用于楼层间的覆盖。
由于2GHz信号链路损耗的原因，在与2G系统共用室内分布系统时，需考虑不同制式信号链路损耗的区别。
必要时需要调整天线的位置和天线的数量以满足室内覆盖要求。
3.1.4需要建设室内覆盖系统的主要地区
（1）室内盲区
新建大型建筑、停车场、办公楼、宾馆和公寓等
（2）话务量高的大型室内场所
车站、机场、商场、体育馆、购物中心等
（3）发生频繁切换的室内场所
高层建筑的顶部，收到多个基站的功率近似的信号。
3.1.4室内覆盖的主要问题
（1）覆盖方面，由于建筑物自身的屏蔽和吸收作用，造成了无线电波较大的传输衰耗，形成了无线信号的弱场强区甚至盲区；
（2）容量方面，建筑物诸如大型购物商场、会议中心，由于无线市话使用密度过大，局部网络容量不能满足用户需求，无线信道发生拥塞现象；
（3）质量方面，建筑物高层空间极易存在无线导频污染，服务小区信号不稳定，出现乒乓切换效应，话音质量难以保证，不时出现掉话现象；
图3-2室内信号覆盖分布图
3.2室内分布系统设计
室内覆盖可以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。
与3G其他制式的系统一样，TD-SCDMA在建网的过程中也无法回避室内覆盖问题，同样受限于IMT-2000频段无线电波的传播特性和建筑物的材质，仅仅采用室外的宏蜂窝基站无法保证充分覆盖，不可避免会产生盲区，解决问题的最有效方法是引入室内分布系统。
（1）现网GSM室内分布系统
信号源包括NodeB、射频远端、直放站等设备。
根据话务量的不同，选择不同的信号源引入室内，可以满足多种室内话务量的覆盖。
通常情况下，对于大话务量地区，如大型建筑物和购物中心，可使用宏基站作为信号源，能够插入多块基带处理板，可以满足话务密集地区的需求，对于商业办公楼等中等话务量地区，可以采用微蜂窝作为室内覆盖的信号源，对于地下停车场等话务量不高的地区，可以选择直放站作为信号源。
信号分布系统可以分为无源分布系统、有源分布系统和混合分布系统三种形式。
无源分布系统及覆盖方案是通过无源器件进行分路，经由馈线将无线信号尽可能平均地分配到分散安装在建筑物各个区域的每一副低功率天线上，从而实现室内信号的均匀分布。
有源分布系统中加入了功率放大器这一类有源设备，信号经过各级衰耗后，到达末端时，可以利用放大器放大以达到理想的强度，保证覆盖效果。
针对无源系统的损耗和有源系统无法同时放大所有频段信号的缺陷，在室内分布系统中可以混合采用无源系统和有源系统的部分器件，建立一套混合的室内分布系统以达到放大和合路的目的，最终将多系统无线信号进行全面的覆盖。
（2）TD-SCDMA与2G共用室内分布系统需要考虑的问题
3G提供了多种高速、丰富多彩的业务，尤其是娱乐休闲类（如手机在线游戏、视频通信等），从日韩等国的3G发展看，这些业务主要发生在室内，因此室内覆盖对TD-SCDMA网络的发展尤其重要。
目前GSM的室内分布系统已经覆盖了大部分楼宇、会场、候车／机厅等区域，充分利用现有的室内分布系统，能够节省TD-SCDMA室内覆盖的投资和实现快速建网目的。
TD-SCDMA室内分布的信源可以采用宏蜂窝、微蜂窝、直放站以及射频拉远RRU，推荐采用微蜂窝和射频拉远RRU，同时不采用智能天线，确保能够和GSM共享室内分布。
另外TD-SCDMA的GPS同步天线连接长度要小于90m，需要在系统规划时进行考虑。
TD-SCDMA室内分布系统信号源需要综合考虑物业点的覆盖和容量要求，按照不同类型物业点的要求选择对应的信源，
3.3室内分布系统设计方案
在这种情况下，设计方案需要考虑如下事项。
（1）原有室内分布系统天线、馈线是否兼容TD-SCDMA信号（主要是2300～2400MHz频段）。
（2）引入TD-SCDMA信源（宏蜂窝、微蜂窝、直放站）。
（3）可使原室内分布系统合路器兼容TD-SCDMA信号。
（4）覆盖目标，确定TD-SCDMA信源发射功率或有源放大设备增益。
（5）规划TD-SCDMA链路预算，在考虑到GSM与TD-SCDMA射频信号线缆损耗和覆盖差异的情况下，使TD-SCDMA与GSM在不同业务下的覆盖范围尽可能保持一致。
（6）室内分布系统的信号泄漏对室外基站覆盖的影响。
（7）功率匹配问题。
多系统共用一个分布系统要求功率匹配，包括信号源输出功率匹配；
不同频段的信号在分布系统中由于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，需要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。
（8）系统间干扰及隔离要求。
GSM900、DCS1800、TD-SCDMA三种信号合路时，杂散干扰、阻塞干扰、互调干扰等系统间干扰及隔离要求必须满足。
在实际的施工中，可以采用两种方案。
其一，利用GSM主干线，对信号源进行合路。
GSM室内分布系统多用微蜂窝、直放站作为信源，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，GSM、TD-SCDMA共用室内分布系统，需要利用合路器把GSM、TD-SCDMA信源合路，共同利用GSM原有室内分布系统，同时需要更换支持TD-SCDMA频段的无源器件，如图3-1所示。
图3-3GSM与TD-SCDMA共用室内分布系统
其二，新增TD-SCDMA主干线，根据需要对TD-SCDMA信源进行合路。
GSM覆盖系统的边缘场强小于-75dBm，TD-SCDMA信源设备选择采用宏蜂窝，然后新增主干线，根据需要增加TD-SCDMA干放，然后合路，如图3-2所示。
图3-4新增TD-SCDMA主干线
利用原有线路、设备无法满足TD-SCDMA的信号覆盖时，为了保证GSM和TD-SCDMA信号的均匀分布，可采取新建TD-SCDMA主干线，将TD-SCDMA、GSM在支路合路，完成信号覆盖。
施工方案如图3-3所示。
图3-5新建TD-SCDMA独立主路由设计
对于新建楼宇的TD-SCDMA室内分布系统建设，应以TD-SCDMA为主导进行覆盖，同时解决GSM覆盖。
根据各个楼宇的具体情况，分为有源和无源室内覆盖系统。
3.4室内分布系统设计建设中需要注意的问题
室内分布系统的设计和建设应纳入到网络的整体规划中：
（1）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宏蜂窝信号不同的频点；
使用N频点的系统（假设频点数等于3）的主载波频点应尽量避开信号最强的2个相邻宏蜂窝主载波的频点。
（2）TD-SCDMA室内分布系统在设计中，在建筑物非完全封闭的条件下应采用与室外宏蜂窝一致的时隙格式，以避免业务时隙的上下行干扰。
但根据已有3G运营商业务量统计，3G的数据业务有70%以上发生在室内，所以室内分布系统使用非对称时隙格式将有利于提高系统资源的利用率，也有助于室内系统向未来的HSDPA演进。
所以，这就需要在条件允许的情况下，室内分布系统使用独立于室外蜂窝的频点，并保证频点或信号间的有效隔离。
（3）在室内分布系统建设中，应对建筑物中已有的室外蜂窝的信号予以评估。
如果进入到室内的室外基站信号足够强，可以考虑调整室内信号的场强分布，并调整相应的无线参数避免多个小区的过度重叠覆盖。
第四章TD-SCDMA室内分布系统专项规划
4.1概述
作为全球第三代移动通信三大主流标准之一的TD-SCDMA技术，2006年在我国得到了大规模测试，其商用化进程进一步加快，而室内分布将是TD-SCDMA业务竞争的一个制高点。
室内分布系统主要用来解决城市建筑物内（商场、写字楼及地下设施等）的信号盲区。
对TD-SCDMA网络建设者来说，系统化的TD-SCDMA网络规划能够使运营商以低成本、高性能的网络质量迅速地开展室内网络建设，从而赢得市场先机。
本文有针对性地解决了TD-SCDMA系统室内分布系统在各种场景下如何进行网络规划的问题。
4.2TD-SCDMA室内分布系统需要专项规划
（1）从工作频段来看，TD-SCDMA工作的核心频段为2GHz频段。
与2G网络工作的800MHz和900MHz频段相比，TD-SCDMA的穿透能力和绕射能力相对较差，加上TD-SC
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