TD-SCDMA室内覆盖技术浅析

TD-SCDMA室内覆盖技术浅析

钱罕林宋芳

钱罕林宋芳（新疆轻工职业技术学院新疆乌鲁木齐830021）

【摘要】首先通过分析加强TD-SCDMA系统实施室内覆盖的原因，结合TD-SCDMA室内覆盖的特点，提出相应的室内覆盖解决方案；着重分析BBU+RRU方式，论述了基带池、天线池、天线数据合并和RRU串联的特性及其技术指标；最后就实际组网需要注意的问题进行探讨。

【关键词】TD-SCDMA室内覆盖BBU-RRU基带池天线池

中图分类号：Ｇ71文献标识码：Ａ文章编号：ISSN1004-1621（2010）08-024-02

TD-SCDMA是由我国提出的3G标准，被公认为能够全面支持第三代移动通信业务，并且已经大规模商业应用。预计未来3G业务中将有70%的数据业务发生在室内，因此必须进一步加强TD-SCDMA系统室内覆盖的有效性。

1.室内分布式系统的引入

随着摩天大楼和高层建筑越来越多，话务密度和覆盖要求也不断上升。高层建筑物以钢筋混凝土或金属铸件为骨架，采用全封闭式外装修，这对移动信号有很强的屏蔽作用。建筑物室内结构复杂，墙体和家具均有屏蔽和吸收作用，造成移动信号较大的传输损耗。

大型购物中心、会展中心、体育场馆、车站、机场等场景，由于用户密度过大，局部网络容量不能满足用户需求，无线信道发生拥塞系统接入困难、出现掉话率增加、服务质量迅速恶化等问题。为了有力解决上述问题，引入室内分布式系统是有效的处理方案。

2.室内覆盖的组网方式

TD-SCDMA室内分布式系统，目前依据传输方式及信号源大致有以下几种：分布式系统和泄露电缆系统。

2.1分布式系统

该方式为基站信号通过无源器件进行分路，经由馈线将无线信号分配到每一付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。在某些需要延伸覆盖的场合，使用干线放大器对输入的信号进行中继放大，达到扩大覆盖范围的目的。室内分布系统有信源、功分器、耦合器、干放、天线、馈线等部分组成。

（1）宏蜂窝＋分布式系统。

（2）微蜂窝+分布式系统。

（3）直放站+分布式系统。

（4）BBU-RRU+分布式系统。RRU与BBU分别承担基站的射频处理部分和基带处理部分，各自独立安装，分开放置，通过电接口或光接口相连接，形成分布式基站形态。

2.2泄漏电缆系统

该方式为基站信号通过泄漏电缆直接覆盖，泄漏电缆具有均匀的带状孔，集信号发射和接受于一体；该系统主要包括基站、干线放大器、泄漏电缆；该方式优点覆盖狭长区时，信号覆盖均匀，带宽大，缺点是造价高。适用于隧道、长廊、电梯井等特殊区域。

3.BBU-RRU系统特性分析

基带池、天线池、天线数据合并和RRU串连技术的应用，为BBU-RRU+分布式系统组网方式提供了极大的便利和灵活性，有效的解决了室内覆盖组网问题。可以节省BBU资源、通过基带资源的冗余备份提高了系统可靠性、进一步可实现潮汐效应。

3.1基带池

基带池是一种将全部或部分BBU板卡看作是一个以1C为颗粒度的基带资源池统一管理和调度技术。基带池具有以下优点：（1）节省基带资源。（2）提高系统可靠性。（3）可实现小区间基带资源的动态调整。

实现基带池有以下要求：

(1)基带池划分限制条件。第一，BBU只能与本机框内的BIU进行基带数据通信，不支持跨机框的基带池；第二，BBU可以工作在3C6A或者6C1A两种模式下。一旦某块BBU开始工作于3C6A模式，则不能再工作于6C1A模式，反之亦然。因此，基站内的基带板可以看作3类：空闲BBU板；已经作为3C6A模式使用的BBU板；已经作为6C1A模式使用的BBU板。

（2）在一个可以统一调度的基带池内，是以1C为颗粒度，基带资源以1C为最小颗粒度为各个小区分配，这样最大可能地提高了基带资源的利用率。

（3）基带池容量的自动管理。基带池的容量可以自动适应当前设备变化的现状。新插入的基带处理板，可自动被纳入到共享的基带池当中；基带处理板被拔除，可自动从共享的基带池中删除相应资源；由于小区删除等原因导致的基带资源释放，则可以自动将释放的基带资源重新纳入基带池等等。

（4）冗余备份。基带池资源有冗余，则实现基带资源的冗余备份，可以提高系统的可靠性。

（5）可能实现基带资源在不同小区间的动态调整，即潮汐效应。

图13C6A模式图26C1A模式

3.2天线池

天线池是指除了智能天线之外，作为室内覆盖使用的单天线，可以在3C6ARRU和6C1ARRU内或者互相灵活组合形成小区。天线池技术有以下特点：

（1）可以使用3C6A的多通道RRU，进行通道化室内覆盖，每个通道接一个单天线，整体作一个小区或分裂为多小区。

（2）多个6C1A的RRU，每个RRU接一个单天线，整体作一个小区。

（3）多个3C6A的RRU，每个RRU都作通道化室内覆盖，每个通道接一个单天线，整体作一个小区或多个小区。

（4）多个6C1A、3C6ARRU混合形成1个小区作为室内覆盖场景。

3.3天线数据合并

在室内覆盖中，要求一个小区内，可以使用大量的单天线，从而满足大面积室内覆盖的需求（类似于通过连接大量干放，以扩大小区的覆盖范围的做法）。这样，如果一个小区内的这些天线数据不合并，一方面带来的问题是光纤传输量非常大，另一方面也需要大量的BBU板来处理。因此，必须引入天线数据合并特性，这样一方面在同一根光纤上可以串接的RRU数量增大，另一方面也极大地降低了BBU数量。

天线数据合并要求只有一个小区之内的天线数据才可以合并。过多的天线数据合并，必然导致噪声增大问题，因此对于天线数据合并的数量有限制。限定为，一个小区内最多可以将6根天线的数据进行合并。天线数据合并方式目前支持以下几种：不合并、完全合并、RRU间对应通道合并、RRU级内合并。

（1）不合并：天线数据不做合并，要求分布式单天线本地小区的天线根数必须小于6，否则，认为本地小区规划错误。A不合并认为本地小区规划错误；B可以不合并，BBU按3C4A小区处理。

（2）完全合并：本地小区内所有天线数据合并成1根天线的数据；A、B按此模式合并后，BBU按3C1A小区处理。

（3）RRU间对应通道合并：RRU间共同承载相同小区的对应通道数据合并，RRU内部不做合并。A，通道1与通道1合并，通道2与通道2合并，等等。合并后，BBU按3C6A小区处理；B，6C1ARRU与3C6ARRU共同承载小区，6C1ARRU使用天线通道1，3C6ARRU使用天线通道分别为3、4、5。使用此模式合并，实际起不到合并的作用。BBU按3C4A小区处理；

（4）RRU级内合并：3C6ARRU级内的多通道间数据合并，RRU级间不做合并。A中两个3C6ARRU级内天线通道数据分别合并。合并后，BBU按3C2A小区处理；B中合并后，BBU按3C2A小区处理；

3.4RRU串连特性

RRU采用光纤串连。理论上BBU也可以直连串连多个RRU，但这样由于BBU处理能力受限，导致RRU串连个数非常有限；另外直连方式下无法使用基带池特性，因此一般不推荐BBU直连串连多个RRU。而是推荐采用通过BIU来连接RRU串连；一块BIU有6个光口，最多支持6串RRU的串连；串连的RRU的数量多少，受两个限制：

（1）一根光纤上串连的RRU的实际工作（不是标称值，是实际工作的）的CA数总和，不能超过光模块容量的限制。

（2）RRU级联太多级，对时钟、可靠性等要求会提高。一般建议，不要级联超过5级；

串连在一根光纤上的若干个RRU，并不意味着它们属于同一个小区。由于引入天线池特性，一个小区可以规划为使用串连在一根光纤上的1个、或几个、或全部RRU，也可以是多条光纤上的多个RRU。

RRU串连特性。

3.5BBU-RRU系统支持的场景

以下场景（1）～（3）没有使用基带池特性，是BBU和RRU直连；场景（4）以后引入基带池特性。另外，以下所有支持的场景，可以在一个基站中同时存在。

BBU-RRU+分布式系统支持的场景：

（1）室外覆盖：3C6ARRU支持1个3C6A小区，RRU直连BBU。

（2）室内分布：6C1ARRU支持1个6C1A小区，RRU直连BBU。

（3）室内分布：3C6ARRU的6个通道接6个单天线，支持1个3C6A小区，RRU直连BBU。

（4）室外覆盖：3C6ARRU支持1个3C6A小区，RRU通过BIU连接频点池（即以1C为颗粒度的基带池）。

（5）室内分布：6C1ARRU支持1个6C1A小区，RRU通过BIU连接频点池。

（6）室内分布：3C6ARRU的6个通道接6个单天线，支持1个3C6A小区，RRU通过BIU连接频点池。

（7）室内分布：3C6ARRU的6个通道接6个单天线，支持n个（n6）小区，RRU通过BIU连接频点池。

（8）室内分布：多个6C1ARRU，每个RRU接单天线，共同建立1个nC6A小区（n6），RRU通过BIU连接频点池。

（9）室内分布：多个3C6ARRU，每个RRU接6路单天线，共同建立1个nC12A小区（n3），RRU通过BIU连接频点池。

（10）室内分布：多个6C1A、3C6ARRU混合形成1个小区作为室内覆盖场景。

BBU-RRU+分布式系统不支持的场景：

（1）暂不支持3C6ARRU接单天线和智能天线的组合（即同一个RRU又做室外覆盖，又做室内分布应用）。

（2）暂不支持中频合路，IFU直连BBU的场景。

（3）暂不支持中频合路下作通道化使用。

（4）暂不支持多小区复用同一个RRU通道。

4.总结

深度TD-SCDMA网络覆盖是推动3G业务的快速发展前提，这样才能吸引和满足3G用户。室内覆盖的组网方式和室内分布系统需要针对具体场景分析研究才能获得较好的解决方案。因此，还需要加强分析具体场景总结经验，合理的采用新设备，不断创新技术。

参考文献：

[1]杨丰瑞，等.TD-SCDMA移动通信系统工程与应用.人民邮电出版社2009

[2]144A和18A作室内覆盖的几个特性简介.

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