TD-SCDMA室内分布场景与方案设计

3.2　写字楼

首先，根据计算，当写字楼吸顶天线入口处PCCPCH两码道功率为5dBm，分布天线增益为3dRi，覆盖边缘接收电平取-85dBm时，根据传播模型，其单天线覆盖半径为19m，对于单层尺寸为50×50m的写字楼，只需要用3～4个吸顶天线即可解决，但是考虑写字楼高端客户较多，对通信的质量要求较高。在写字楼环境下，按照小天线，多功率的要求，将天线半径控制在10m左右，这样，覆盖楼层需要8个吸顶天线才能完成覆盖。

考虑到写字楼内话务量较大，并且，考虑写字楼远期话务量的发展，方便扩容，采用易于扩容的BBU+RRU方式实现室内覆盖。

假设天线的位置方位图和通道功率需求分布图如图1所示，馈线采用1/2馈线，根据天线入口要求、馈线损耗、以及器件的耦合损耗等可反推出楼层入口处单载波PCCPCH信道功率应为17dBm左右。若室内信源采用2W/3载波的单通道信源，该信源每通道的最大输出功率为33dBm，RRU单通道单载波PCCPCH最大功率为：

图1　天线的位置方位/通道功率需求分布图

33-10lg3-10lg5+3=24（dBm）

这样，从功率分析的角度出发，单RRU信源至少可以覆盖3个楼层（24-10lg3＞17），整个写字楼的全覆盖需要9个RRU。从载波需求表看出，整个大楼需要8个载波，9个RRU可以提供27个载波，满足需求，系统受限于功率。

综合考虑覆盖和容量的需求，对于该典型尺寸的写字楼，需要采用9台单通道RRU信源设备。在光纤资源充足的情况下，可以在每对BBU和RRU之间直连光纤，在光纤资源不足的情况下，RRU可以级联，级联的级数不同厂家有不同的性能。

3.3　商场超市

3.3.1　BBU+RRU

假设该写字楼长150m，宽100m，共6层。通过规模估算，该大楼需3个频点即可完成覆盖，只需要1台RRU（2W/3载波/单通道）即可。从功率角度考虑，根据计算，当商场超市吸顶天线入口处PCCPCH两码道功率为5dBm，分布天线增益为3dBi，覆盖边缘接收电平取-85dBm时，其单天线覆盖半径为20m，对于单层尺寸为150m×100m的商场超市，需要用12个吸顶天线解决。因单层结构面积较大，所以层内采用7/8馈线；若要求覆盖天线入口处功率达到5dBm左右，则单通道单载波PCCPCH信道楼层入口处功率需求为20dBm。

图2　天线功率需求分布图

若用一个RRU（2W/3载波／单通道）进行6层大楼的覆盖，则到达楼层入口单载波的PCCPCH功率为：

33-10lg6-10lg3-10lg5+3=16.47＜20dBm

所以，用单RRU实现全大楼覆盖是不现实的，从功率需求的角度分析，若单通道覆盖2层楼，需采用3台RRU（2W/3载波／单通道）才能实现全覆盖。

33-10lg2-10lg3-10lg5+3=21dBm＞20dBm

主路结构设计：信源设备采用3台RRU（2W/3载波/单通道）。

3.3.2　微蜂窝+无线光纤分布系统（WFDS）方案

容量分析可以看出，本大楼从容量角度只需要3个载波即可，信源可以考虑微蜂窝，从功率的角度出发，微蜂窝+干放+传统室内分布的才能满足功率的需求。

WFDS是北京东方信联开发的第三代室内无线信号分布覆盖系统，其系统标准型WFDS应用方案中主单元与扩展单元（EH）之间采用光纤实现分布传输，在扩展单元与远端天线单元采用五类线或CATV电缆实现中频分布传输。

图3　WFDS原理图

标准型WFDS由主单元、扩展、远端单元组成，主单元和扩展单元用光纤连接，扩展单元与远端单元之间用五类线连接。标准型WFDS最大的连接模式为1:4:32，即一个主单元最多可按4个扩展单元，每个扩展单元最多连接8个RAU，所以一个主单元最多带4个扩展单元、32个远端接入单元。

单层天线的布局和BBU+RRU方案的一致，在平层，天线分为3路，每一个远端天线单元带一路，每层需3个远端单元。

图4　WFDS主路路由与天线分布图

3.4　会展中心

对于会展中心，通常长度在数百米，宽度在数十米左右，高度为3～5层，又分成若干个展厅和大小型会议室，单个展厅的典型场景是100m×100m。以该场景的单个展厅进行规模估算，一个展厅只需3个频点即可完成覆盖，只需要1台RRU（2W/3载波／单通道）即可。

从功率角度考虑，对于会展中心一般楼层较高，比较开阔，可以考虑将天线入口处PCCPCH两码道功率提高到7dBm，采用定向板状天线增益为7dBi，覆盖边缘接收电平取-85dBm时，天线覆盖半径为45m，对于单层尺寸为100m×100m的会展中心，从4个角落往展厅中部发射需用4个天线完成覆盖。

图5　天线功率需求分布图

同商场超市场景相同，因采用的是（2W/3载波/单通道）RRU设备，所以，单载波PCCPCH信道功率可达24dBm。最长馈线估计不会超过100m，加上功分器的分配损耗，单天线最大馈线损耗加分路损耗不超过20 dB，单天线单载波PCCPCH信道入口功率可达7dBm。

综上，对于该场景的一个展厅，选用3载波单通道的RRU设备即可解决其覆盖和容量的需求。对于更大规模的会展中心，可以根据展厅进行分区，每一分区由一RRU实现覆盖，设计方法同上。

3.5　室内体育场馆

室内体育场馆内部比较空旷，屋顶较高，一般可达10 m，所以在此种场景下可以适当提高天线口输出功率，以便减少天线数量，降低施工难度。现假设每载波每时隙支持8个语音用户，根据计算，若采用6载波设备，则需要1台RRU。从覆盖方面，我们考虑PCCPCH信道天线入口功率为7dBm时，其覆盖边长为89m，满足该80m×80m面积体育馆的覆盖。

综上，可以选用2W/6载波／单通道的RRU设备作为该场景的信源，采用在场馆屋顶中央安装一个吸顶天线的方法进行设计和施工。

3.6　宾馆酒店

对于单层面积为60m×17m，共有20层，每层有25间客房的宾馆，假设对于此种场景，每载波每时隙可同时提供8个语音用户，通过计算，要满足该建筑物内用户的通话需求，只需配置1台RRU（3载波/RRU），信源可以采用微蜂窝、宏蜂窝。我们考虑单载波单天线PCCPCH入口功率为5dBm，根据室内传播模型估算覆盖半径为10m，对于下面典型楼层结构可做如下设计。

对于单个楼层，单载波PCCPCH信道入口功率需求为12dBm，因采用3载波设备，所以单载波PCCPCH功率为24dBm，所以每通道至少可以覆盖5个楼层，电梯覆盖由处于电梯门口的吸顶天线兼顾。

该处所需资源较少，可以采用直放站进行覆盖。单楼层天线布置和分区和RRU方案一致，所不同的在于信源部分。

图6　天线功率需求分布图

3.7　娱乐场所

和宾馆场景相比，娱乐场所用户密度更大，高端用户相对较多。通过计算，在50m×50m×5层规模的一个娱乐场所，计算需要2个载波，需要采用1台RRU设备（3载波）。

从覆盖方面，因覆盖面积不大，采用多天线，小功率的覆盖策略，单天线覆盖半径约为17m，以15m为标准，单层需4个天线完成覆盖，单层入口功率约13dBm。

图7　天线分布图与功率需求分布图

信源也可以选择微蜂窝、直放站，从信源出来，可以通过功分器到各层。

3.8　地下停车场

若地下停车场在某大厦下，且该大厦需要进行室内分布系统，则须和大厦地上部分一并考虑，采用同一套分布系统解决。

若地下停车场为一单独的场景，由于其内部话务量可忽略不计，而且功率需求也不大，为节约成本，可以考虑采用直放站解决。

3.9　电梯

若某建筑物需要进行室内覆盖，根据其楼层结构分析，有必要而且可以在电梯口安装吸顶天线时，利用每层安装于电梯门口的吸顶天线兼顾电梯和楼层的覆盖；

另外一种方式是采用壁挂天线，天线口功率采用0～5 dBm，板状定向天线增益为7dBi，边缘场强为-85dBm，那么每一个天线的覆盖距离在15m左右，即5层楼的高度。也就是在电梯覆盖中，每5层楼需要架设一个板状天线。

建筑物本身不需要覆盖，只需对其中电梯进行覆盖，此种情况下，为节省成本，建议采用直放站作信源。在这种情况下，如果需要覆盖的井道较多，一台直放站提供的功率不足的话，可考虑在井道内采用7/8馈线。

另外一种方案是采用东方信联的WFDS系统方案，将五类网线附在电梯数据线上面，远端单元和天线放置在电梯轿箱顶部，远端单元（RAU）和天线随电梯移动，天线口输出功率可控制在5dBm以内，可以实现电梯的良好覆盖。

图8　WFDS电梯覆盖示意图

4、小结

本文通过对室内分布的场景进行分类研究后，建议TD-SCDMA室内分布规划可以遵循如下的思路。

确定TD-SCDMA系统室内话务模型，话务模型是室内分布系统设计和信源选型的依据。当前，对3G数据业务模型在国内尚没有现网参考值，本文中的业务模型也是当前大多数厂家推荐的业务模型，需要在以后的工作中进行修正。

室内分布天线端口功率在0～5dBm左右，根据小功率多天线的策略，天线覆盖半径在10m左右。可以根据不同的场景需求，提高天线出口功率，提高天线覆盖半径，降低成本。

结合室内话务模型和天线半径，从功率和容量的角度，确定场景的容量需求和功率需求。具体方法为：根据场景话务模型，确定容量需求-＞确定单天线入口PCCPCH信道功率（单载波）——确定覆盖半径——确定单个楼层需要天线个数——确定天线安装位置和走线方法——进行单层功率预算，计算单层入口功率需求——确定整个建筑需要的设备数量和主路走线方法。