TD+GSM共分布系統(tǒng)質量保障方法研究與應用

賈文俊，霍軍立（中國移動集團山西有限公司運城分公司，山西運城044000）

0 前言

在運城TD三期分布系統(tǒng)建設，特別是在TD-SCDMA與GSM分布系統(tǒng)共用改造中，曾出現(xiàn)很多有關室分系統(tǒng)TD信號不能滿足用戶通信需求的問題。對此筆者根據(jù)2G 900 MHz及TD 2 000 MHz頻段的無線傳播特性等，對共分布系統(tǒng)的質量保障問題進行了深入研究，并在實際工程中取得了良好效果。

1 對TD室內分布無線覆蓋的邊緣信號要求

a）普通建筑物。主公共控制物理信道（PCCPCH）接收信號碼功率（RSCP）≥-80 dBm，C/I≥0 dB。

b）地下室、電梯等封閉場景。PCCPCH RSCP≥-85 dBm，C/I≥-3 dB。

2 2個頻段傳播特性及饋線損耗

2G 900 MHz和3G 2000 MHz頻段在空間傳播損耗及饋線損耗上存在著明顯差異。

2.1 2個頻段的空間傳播損耗

a）A類區(qū)域，指近似于直射環(huán)境的區(qū)域。3G與2G自由空間損耗相差約7 dB。

b）O類區(qū)域，指一般建筑物（以磚墻為例）。因穿透和繞射，3G與2G損耗相差約5 dB。

2.2 饋線損耗

3G與2G饋線損耗比較見表1。

3 TD與2G共分布系統(tǒng)應注意的事項

目前，運城TD與2G共分布系統(tǒng)覆蓋最常見的問題是電平達不到相關要求。由于目前TD話務量還不夠大，C/I問題還不太嚴重，所出現(xiàn)的質量問題一般都可通過修改頻點及碼字等方式來解決。而對于TD與GSM共用分布系統(tǒng)的質量問題，則需通過采取以下“1個原則”、“4項措施”及考慮“5種因素”的方式來保障。

表1 3G與2G饋線損耗比較

3.1 1個原則

所謂1個原則即就近接入RRU原則。由表1可知，3G和2G頻段相同饋線的損耗是不相同的，其中：7/8″饋線3G 2 000 MHz頻段的百米損耗較 2G 900 MHz大2.2 dB，而1/2″饋線則大3.8 dB，因此在實際工程中饋線損耗是不容忽視的因素。另外，在有些室分工程中，RRU接入分布系統(tǒng)的位置距天線較遠時也會導致出現(xiàn)天線輸出電平較低的問題，所以也需就近接入RRU以減少饋線損耗。就近接入RRU是TD與2G共分布系統(tǒng)工程設計與實施的1個很重要的原則。例如，禹香苑小區(qū)TD與G網(wǎng)室分合路后室內信號很弱 （電平約為-90 dBm），檢查發(fā)現(xiàn)是施工時將RRU接在距天線較遠（約200 m（見圖1））的地方造成的。經(jīng)RRU就近接入（見圖2）后，由于減少了饋線及接頭損耗，使室內信號電平提高至約-76 dBm，從而滿足了用戶通信需求。由圖1和圖2可知，A1天線口功率前后比較提高了28.08-14.08=14（dB）。此后，在其他室分系統(tǒng)優(yōu)化中采用了“RRU就近接入”這一基本原則，也都取得了良好效果。

3.2 4項措施

3.2.1 適當增加RRU

在運城TD三期建設中，對于分布系統(tǒng)，一般是在原有干線放大器的地方增裝RRU。由于2G干放輸出功率一般為5 W （個別為2 W或10 W），而目前大唐RRU在小區(qū)覆蓋中設定的輸出功率為3.2 W，加之3G頻段特點，空間損耗及饋線損耗都較大，故在2G干放與RRU數(shù)量相同的情況下，天線輸出的3G電平必將低于2G，且室內3G電平較2G相差約15 dB，從而導致很多區(qū)域的室內信號較弱，不能滿足用戶通信需求。針對這一問題，經(jīng)我們合理計算，采取了適當增加RRU的措施來解決。例如，禹香苑5期工程的TD室分開通后，經(jīng)測試小區(qū)室內電平約-95 dBm（見圖3），適當增加RRU后室內電平均達-75 dBm（見圖4）。由圖3及圖4可知， 增加RRU3后，A1天線口功率增加了 20.53-（-162）=22.15（dB），效果良好。

圖1 禹香苑更改RRU2位置前示意

圖2 禹香苑更改RRU2位置后示意

圖3 禹香苑增加RRU前示意

圖4 禹香苑增加RRU后示意

3.2.2 適當增加分布天線

由于3G頻段空間損耗較大，TD信號合路后個別區(qū)域會出現(xiàn)信號較弱的問題。例如，萬家福超市TD信號合路后大部分區(qū)域信號電平約-60 dBm，部分區(qū)域僅約-90 dBm（見圖3）。在原分布系統(tǒng)基礎上增加3個吸頂天線措施后，整體信號都達約-60 dBm（見圖4）。該措施較適合于超市及汽車站等較空曠區(qū)域及在小區(qū)覆蓋中個別點信號不好的情況。但究竟是采取增加RRU的措施還是采取增加天線的措施來解決室內信號覆蓋問題，應綜合考慮成本及施工難度并在其間找到1個適宜的平衡點。

3.2.3 合理選擇不同類型的饋線

由表1可知，由于3G頻段7/8″與1/2″百米饋線損耗相差4.6 dB，故為提高3G天線輸出電平，有些區(qū)域可選用7/8″饋線。例如，天泰文化園小區(qū)原室內信號電平約-88 dBm（見圖5），分布系統(tǒng)支線為200 m的1/2″饋線，在更換為7/8″饋線后室內信號電平達約-80 dBm（見圖6），效果良好。由圖5及圖6可知，A1天線口功率增加了 8.25-0.25=8.0（dB）。

3.2.4 電梯覆蓋問題

TD室分共用2G室分時普遍存在著電梯覆蓋問題。因3G頻段電梯損耗較2G頻段高約10 dB，故很多電梯的TD信號電平都難以達到集團要求的-85 dBm。對該問題我們采取2種措施來解決：一是每3層樓增加1根定向板狀天線。例如，柏森大酒店等采用該措施后電平由低于-90 dBm提高至高于-85 dBm，效果較好；二是在電梯井布天線，用板狀或錐狀天線直接覆蓋電梯。例如，運城大酒店TD信號經(jīng)常脫網(wǎng)，在電梯井布板狀天線直接覆蓋電梯后，信號達約-82 dBm。

3.3 需考慮的5種因素

3.3.1 器件不支持3G問題

在TD合路2G時，要特別關注有的早期室分系統(tǒng)器件是不支持3G的，即系統(tǒng)雖無故障，但就是無3G輸出信號。對于該問題，如施工方便應盡量采用更換支持2/3G器件的方式來解決；如果施工難度較大或原2G分布系統(tǒng)信號也不太好，考慮到合路后對原2G系統(tǒng)會有影響，可采用重建3G分布系統(tǒng)的方式來解決。例如：市賓館分布系統(tǒng)采用更換支持2/3G器件后問題就得到了解決；而由于凱越商場室分系統(tǒng)施工難度較大，特別是白天不讓施工，若進行器件更換可能會影響2G系統(tǒng)，所以就采用了重建分布系統(tǒng)的方式來解決。

圖5 天泰文化園更改饋線前示意

圖6 天泰文化園更改饋線后示意

3.3.2 逆變器問題

在TD合路2G分布系統(tǒng)時，對于給干放和RRU供電的逆變器容量問題，設計時需進行仔細的測算，必要時應更換為大功率逆變器。例如，新新家園小區(qū)3G室分開通后，干放、RRU經(jīng)常出現(xiàn)掉電、有時2G干放無輸出信號現(xiàn)象。測算后發(fā)現(xiàn)，這是由3G開通后增加了逆變器給RRU供電使其負荷較重造成的。在逆變器由2 000 W更換為3 000 W后，上述現(xiàn)象隨即消除。所以在設計干放及RRU較多的大型分布系統(tǒng)時，應認真考慮原逆變器及蓄電池的容量問題。

3.3.3 電源線問題

TD合路2G分布系統(tǒng)的另一個不可忽視的問題是，在測算逆變器容量時還需對為干放及RRU供電的電源線進行測算，以避免增加RRU后因原電源線電阻較大而導致出現(xiàn)干放及RRU的輸入電壓不足的問題。例如，薈萃小區(qū)TD合路后，由于增加RRU使干放的輸入電壓降低，導致其無輸出信號。經(jīng)測算發(fā)現(xiàn)，盡管逆變器容量可滿足目前干放及RRU需求，但因電源線徑較細而不能滿足干放及RRU的輸入電壓要求。在將原3×2.5 mm2電源線更換為3×6 mm2后，干放及RRU的輸入電壓就轉入正常。

3.3.4 故障問題

TD合路2G分布系統(tǒng)后，有些系統(tǒng)雖無上述問題，卻仍會出現(xiàn)無信號或信號很弱的問題。該問題通常是由器件故障引起的，需認真予以研究：若是區(qū)域信號弱，一般是由RRU與干放合路器問題造成的；若是單根天線，則一般是由耦合器或天線問題造成的。

3.3.5 對2G分布系統(tǒng)的影響問題

3G與2G室分合路后，有時會出現(xiàn)2G通話斷續(xù)或2G信號變弱的問題。該問題通常是由合路器或其安裝造成的。按相關規(guī)范要求，重新安裝或更換合路器后上述問題就會得以解決。

4 結束語

在TD及WLAN建網(wǎng)初期，為提高TD用戶感知，據(jù)TD網(wǎng)絡特點并結合2G網(wǎng)絡實際情況，在網(wǎng)絡規(guī)劃設計及優(yōu)化階段，應充分利用各種手段，切實提高網(wǎng)絡覆蓋，以滿足用戶通信需求，提高用戶滿意度。

［1］尹啟祿，黃翠琳，葛磊.TD-SCDMA室內傳播模型研究［J］.移動通信，2008（8）.

［2］朱東照，羅建迪，汪丁鼎，等.TD-SCDMA無線網(wǎng)絡規(guī)劃設計與優(yōu)化［M］.北京：人民郵電出版社，2007.