钱金雷

（上海交通大学 信息安全工程学院，中国 上海201203）

1 “四网”简介

1.1 GSM

GSM 属于第2 代（2G）蜂窝移动通信技术。 GSM 网络运行在多个不同的无线电频率上。 蜂窝半径范围根据天线高度、增益和传播条件可以从百米以上至数十公里。 实际使用的最长距离GSM 规范支持到35 公里。GSM 同样支持室内覆盖，通过功率分配器可以把室外天线的功率分配到室内天线分布系统上。 这是一种典型的配置方案，用于满足室内高密度通话要求。

1.2 TD-SCDMA

TD-SCDMA 第三代移动通信标准是信息产业部电信科学技术研究院（现大唐移动通信设备有限公司）在国家主管部门的支持下，根据多年的研究而提出的具有一定特色的3G 通信标准。是中国百年通信史上第一个具有完全自主知识产权的国际通信标准， 在我国通信发展史上具有里程碑的意义并将产生深远影响， 是整个中国通信业的重大突破。 TD－SCDMA 采用不需配对频率的TDD（时分双工）工作方式，以及FDMA/TDMA/CDMA 相结合的多址接入方式。 同时使用1.28Mcps 的低码片速率，扩频带宽为1.6MHz。 TD-SCDMA 系统还采用了智能天线、联合检测、同步CDMA、接力切换及自适应功率控制等诸多先进技术。

1.3 WLAN

无线局域网络（Wireless Local Area Networks；WLAN）是相当便利的数据传输系统，它利用射频（Radio Frequency；RF）的技术，取代旧式碍手碍脚的双绞铜线（Coaxial）所构成的局域网络，使得无线局域网络能利用简单的存取架构让用户透过它，达到“信息随身化、便利走天下”的理想境界。 WLAN 是基于IP 的，能提供一定范围内的高速数据连接，采用2.4GHz 或5.8GHz 无线频率（ISM 频率）传输。

1.4 TD-LTE

TD-LTE 即Time Division Long Term Evolution（分时长期演进），是由阿尔卡特-朗讯、诺基亚西门子通信、大唐电信、华为技术、中兴通讯、中国移动等业者，所共同开发的第四代（4G）移动通信技术与标准。TDD 即时分双工（Time Division Duplexing），是移动通信技术使用的双工技术之一， 与FDD 相对应。 TD-LTE 与TD-SCDMA 实际上没有关系，TD-LTE 是TDD 版本的LTE 的技术，FDD-LTE 的技术是FDD 版本的LTE 技术。 TD-SCDMA 是CDMA（码分多址）技术，TD-LTE 是OFDM（正交频分复用）技术。 两者从编解码、帧格式、空口、信令，到网络架构，都不一样。

2 多系统合路互干扰分析

在进行室内分布系统间的干扰分析时， 主要应考虑邻频干扰、杂散干扰、阻塞干扰和互调干扰情况。目前GSM&TD-SCDMA&WLAN 三网合一的室分网络已经十分普遍， 大量工程实例表明如TD-SCDMA系统采用A、F 频， 合路器提供的隔离度足以满足三网合一的抗干扰要求，现在系统中加入TD-LTE，则以该系统为基准，分析与其他系统的隔离度要求

2.1 TD-LTE 与GSM 的隔离度要求

经过隔离度测试规避GSM900 与TD-LTE 之间互干扰所需要的隔离度最大为38dB， 在室外共站组网时需要天线垂直隔离0.3 米以上，室内可以共用室内分布系统。 规避DCS1800 与TD-LTE 之间互干扰所需要的隔离度最大为46dB， 在室外共站组网时需要天线垂直隔离0.5 米以上，室内可以共用室内分布系统。

2.2 TD-LTE 与WLAN 干扰分析

WLAN 工作在2400～2483.5MHz，TD-LTE 室内工作于2350～2370 MHz 频段，两系统频段相近，且隔离度要求高（86dB）。 因此，当TDLTE 与WLAN 同区域覆盖时， 应优先考虑WLAN 与TD-LTE 共室分系统组网， 此时可以通过提高合路器的隔离度至86dB 以上或采用WLAN 末端合路方式，通过分布系统间的损耗进行干扰规避。

如二者采用独立建设方式，由于WLAN@2412M，TD-LTE@2360M时两者所需的空间隔离距离超过7 米，很难满足实际工程条件，因此建议在LTE 发射机端和WLAN AP 端增加滤波器（带外抑制度应根据具体情况核算），同时保证较大水平隔离距离（至少2m 以上）的方式加以解决。

2.3 TD-LTE 与TD-SCDMA 的互干扰

杂散

规避TD-LTE 对TD-SCDMA 杂散所需要的隔离度为：

-100-（（-174+10*log10（100k）+5）-7）=26dB

阻塞

规避TD-LTE 对TD-SCDMA 阻塞所需要的隔离度为46-16=30dB

结论

规避TD-SCDMA 与TD-LTE 之间互干扰所需要的隔离度最大为30dB，在室外共站组网时需要天线垂直隔离0.2 米以上，室内可以共用室内分布系统。

3 信源功率配置

3.1 GSM 系统

一般GSM 单小区满功率输出可达到20W， 信源功率配置应留有一定余量，载频配置小于等于4 时，基站功率为35dBm,当配置小于等于12 时，基站功率为30dBm，不同厂家设备信源输出功率略有差异。

3.2 TD-SCDMA 系统

TD-SCDMA 室内分布选用BBU+RRU 作为信源， 使用PCCPCH信道功率进行分布系统功率预算，为保证公共信道和上下行各业务平衡，室内分布系统设计TD-SCDMA 按照PCCPCH 信道功率（双码道）为32dBm 取定，对部分覆盖面积较小的场景可降低功率设计

3.3 TD-LTE 系统

TD-LTE 单通道20M 宽的发射功率按37dBm（20W 设备，4 载频计算）。

3.4 WLAN 系统

WLAN 系统放装型AP 按20dBm（100mw）进行考虑，室内分布型AP 按27dBm（500mw）进行考虑。

4 组网方式

多系统室内分布系统组网为：信源+合路平台（电桥/多频合路器/POI）+（中继+多频合路器）+无源天馈系统。 异系统数量较少时，采用上下行合路方式覆盖，当系统数量较多，如超过5 个时，为避免系统间干扰，可采用上下行分缆+POI 方式。 对于G/TD/LTE/WLAN 四网合一系统，建议通过1 级合路或2 级合路方式覆盖整个区域。

合路方式与合路点的选取：

4.1 优选方式1 经过两级合路：第一路为2G+TD-LTE，第二路为TDLTE+TD-SCDMA。 WLAN 在末端馈入GSM 一路。

图1 合路方式一

4.2 优选方式2 经过一级合路：第一路为2G+TD-LTE+WLAN，第二路为TD-LTE+TD-SCDMA，（此种情况各系统需要单独布放主干线缆，在楼宇内弱电竖井预留空间能满足线缆或器件布放、安装的情况下优选）。

图2 合路方式二

4.3 优选方式3 经过两级合路：第一路为2G+TD-SCDMA+TD-LTE，第二路为TD-LTE。 （改造情况下建议优先选择此方式，不改动原有的2G、TD 系统，WLAN 采用馈入+单独布放AP 的方式）

图3 合路方式三

5 TD-LTE 室分系统改造实例

室内分布系统已实施多年，对于大多数场景或站点来说，利旧/改造是最常遇到的情况，如何在原GSM 或G/TD/WLAN 合路的室内分布站点上通过一定规模的工程实施及投资可接受范围内的改造， 融入TD-LTE 系统，使得原系统得以最大程度利用，是多系统室内共室内分布系统中的重要环节。

改造方案：一路新建，一路改造

5.1 前提

原系统为G/TD-SCDMA 或G/TD/WLAN 三网合一室分系统，则天线布点位置基本无需调整，若原系统只有GSM 单系统，则需先做天线点位增补后，再做改造。

5.2 方案描述

不改动原系统天馈线的基础上，新增加一路天馈线系统；TD-LTE一路接入新建馈线，另一路与原室分系统合路，该一路通过对原室内分布系统的改造以满足接入TD-LTE 系统的需求。

5.3 应用实例

某办公楼室分站，覆盖区域包括地下2 层至地上16 层，共5 万平米。

共分为3 个区，地下2 层至地上3 层一个区，地上4 至8 层一个区，地上9 至16 层一个区。

LTE 工程信源输出经过两级合路:第一路为2G+TD-SCDMA+TDLTE，第二路为TD-LTE。

5.4 改造后测试结果

测试的楼层覆盖RSRP〉=-105dBm 的概率接近于100%， 满足大于90%的要求。

图4 改造分布图

表1 测试结果表

6 结束语

通过干扰分析和覆盖性能分析，在合路器隔离度指标满足要求的情况下，利用原有的室分系统，进行简单的系统改造，TD-LTE 与G/TD/WLAN 合路可以满足覆盖要求。既减少了工程协调量和投资，并且最大程度发挥TD-LTE 的技术优势。

［1］王映民，孙韶辉，等.TD-LTE 技术原理与系统设计[M].北京：人民邮电出版社，2010，6.

［2］沈嘉，索世强，全海洋，等.3GPP 长期演进（LTE）技术原理与系统设计[M].北京：人民邮电出版社，2008.

［3］陆健贤，叶银法，卢斌，等.移动通信分布系统原理与工程设计[M].北京：机械工业出版社，2008.