TD-SCDMA的室內分布系統結構與傳統的分布系統類似,主要由三部分組成:信號源、傳輸和分布系統、元器件和天線。TD-SCDMA的室內分布系統可以與其他系統共享相同的單元,出于室內傳播環境和工程上的考慮,智能天線并未引入到室內分布系統的覆蓋中。
在TD-SCDMA室內分布系統的設計和建設過程中,應根據覆蓋目標、服務類型、工程成本等方面的要求綜合考慮,選取適當的信號源、元器件和傳輸介質等。實現室內覆蓋的技術方案主要有四種方式。
宏蜂窩無線接入
這種接入方式是以室外宏蜂窩作為室內覆蓋系統的信號源,即無線接入方式。其適用于低話務量和較小面積的室內覆蓋盲區,在市郊等偏遠地區使用較多。宏蜂窩方式的主要優勢在于成本低、工程施工方便、占地面積小。其缺點在于對宏蜂窩無線指標,尤其是掉話率的影響比較明顯。
在密集城區為了深度覆蓋而采用該方式時,需要留出15dB~20dB的穿透損耗余量,這部分的余量直接導致小區的半徑縮小、站點數量增加。但即便如此,室內覆蓋的效果仍然較差,存在大量的覆蓋盲區;另外,嚴重的導頻污染使用戶接收多個強干擾,3G業務在室內達不到預期的使用效果;最重要的是其網絡容量有限,接通率低?;镜陌l射功率很大一部分消耗在穿透損耗上,影響了系統的容量。它適用于建筑物的電磁密閉性較差或建筑物較為稀疏而且話務量較低的場景。
微蜂窩有線接入
這種接入方式是以室內微蜂窩系統作為室內覆蓋系統的信號源,即有線接入方式。其適用于覆蓋范圍較大且話務量相對較高的建筑物內,在市區中心使用較多,解決覆蓋和容量問題。
與宏蜂窩方式相比,微蜂窩方式是更好的室內系統解決方案。微蜂窩方式的通話質量比宏蜂窩方式要高出許多,對宏蜂窩無線指標的影響甚小,并且具有增加網絡容量的效果。但微蜂窩在室內使用時,受建筑物結構的影響,使其覆蓋受到很大限制。對于大型寫字樓等,如何將信號最大限度、最均勻地分布到室內每一個地方,是網絡優化所要考慮的關鍵。微蜂窩方式的缺點在于成本較為昂貴,需要進行頻率規劃,增建傳輸系統,網絡優化工作量大。因此,對宏蜂窩方式或微蜂窩方式的選取,需要綜合權衡移動網絡和運營商的多方面因素才能定奪。
采用獨立的微蜂窩基站作為信號源,可以獨立承載話務量,并且可以分擔宏蜂窩小區的話務量。該方式雖然需要傳輸和供電設備,但實施簡單,無需機房資源,更重要的是能夠提供更多的網絡資源,信號穩定干凈,抑制導頻污染,可靈活結合具體室內分布系統來實現室內覆蓋。因此,該方式通常應用于面積較大或人流較大、話務量較高的室內覆蓋,如大型購物廣場、候機廳等,但建設成本較高。
直放站
在室外站存在富余容量的情況下,可以通過直放站將室外信號引入室內的覆蓋盲區。由于建設微蜂窩的設備投入較大,工程周期較長,所以只適合在話務量集中的高檔會議廳或商場使用。在這種情況下,直放站以其靈活簡易的特點成為解決簡單問題的重要方式。
對于TD-SCDMA系統,由于采用TDD模式上下行處于同一個頻點的不同時隙,所以對其發射端和接收端的隔離度、上下行發射的定時、與室外基站的同步方面有較高的要求。直放站在放大轉發上行信號過程中會增加信號的傳輸時延,對信號質量可能產生負面影響。對于TD-SCDMA系統中直放站的使用有待進一步研究。
拉遠單元方式
拉遠單元方式包括射頻拉遠和中頻拉遠兩種方式。射頻拉遠方式可以提供接近微蜂窩基站作為信號源的覆蓋效果,即將基站中的射頻部分取出通過光纖與基站中的數字基帶部分相連,剩下的控制加基帶部分被稱為支持遠端模塊的“宿主基站”。遠端模塊共享宿主基站的基帶資源。RRU避免了直放站信號的簡單重復放大,且不像直放站僅改變原有扇區的覆蓋拓撲,而是占用一定的基帶資源提供容量服務,不會產生直放站的接收底噪抬升以至飽和自激的問題。優點在于建設的成本較低,無需嚴格的機房和建站條件,可以靈活地結合具體的室內覆蓋系統。缺點是要仔細核算基站的基帶所能承載的處理能力,同時遠端無線接入設備需要獨立的傳輸和供電設備。
對于TD-SCDMA系統,射頻電纜在2GHz以上頻段的損耗比較大,拉遠距離短,一般在60m左右,且射頻電纜數量多,也相應帶動其他輔材數量的增加,給基站成本帶來很大壓力。射頻拉遠技術在降低饋線損耗和電纜數量及安裝難度控制等方面面臨著極大的困難,導致了建設成本偏高。此時采用中頻拉遠方案可以很好地解決上述問題,即將無線基站中的模擬射頻收發部分與無線基站的基帶數字信號處理部分在模擬中頻處分開,形成遠端射頻前端設備與室內單元。中頻拉遠技術通過基站室內單元的模擬中頻接口,將射頻的收發信機拉遠至天線附近。下行方向將中頻信號傳輸到射頻前端,經混頻后轉換為射頻信號,再由天線發射;上行方向將從天線發射過來的射頻信號在前端混頻為中頻信號,通過中頻傳輸系統傳回到基站室內單元。遠端射頻前端設備與室內單元間可以用有線和無線傳輸手段相連接,其介質可以是中頻電纜、光纖等。與傳統的射頻拉遠技術相比,中頻拉遠技術具有電纜數量少、傳輸距離遠、組網靈活、成本大幅降低等顯著優點。