浅论TD-LTE室内覆盖规划设计思路

浅论TD-LTE室内覆盖规划设计思路

吴慧玲

身份证号：45222519861111XXXX广西南宁530007

摘要：TD-LTE是由3G网络演变而来，它具有高传输速率、高传输质量和高移动性的特性，随着第四代数字移动通信的发展，它越来越受到全球通信界的高度重视，是未来通信的主要发展趋势。考虑到室内环境在通信中的重要地位，本文提出了TD-LTE室内覆盖的建设要求以及规划设计思路，并针对TD-LTE室内干扰、覆盖性能和建设模式选择等重要环节进行了解析，希望对初入行业者有所帮助。

关键词：TD-LTE室内覆盖建设要求规划设计

一、什么是LTE室内覆盖

室内覆盖就是利用室内天线分布系统将移动基站的信号均匀分布在室内或小区的每个角落，从而保证室内覆盖区域拥有理想的信号覆盖。进行室内覆盖建设的目的是，分担室外宏蜂窝话务，扩大网络容量，较为全面地改善室内的通话质量，提高移动电话接通率，从整体上提高移动通信网络的服务水平。采用LTE技术是实现室内覆盖的主要手段，其系统布置灵活，支持多种带宽，能够实现上行50M、下行100M的业务承载能力，在数据流量较大的3G核心区域部署LTE，逐步替代3G进而实现LTE网络的覆盖。届时将实现LTE手机终端、手机上网速度更快，手机看电影、手机会议、手机远程教学将更轻易实现【1】。

二、TD-LTE室内覆盖建设要求

1、综合考虑各种因素选择最佳建设模式

进行TD-LTE室内覆盖建设，应综合考虑业务需求、网络性能、改造难度、资源情况、投资成本等等，并保证网络质量，不影响现网系统的安全性和稳定性，尽量减小改造量和对现网的影响，才能选择出最佳的建设模式。

2、室内室外共存协同覆盖

应综合考虑GSM、TD-SCDMA、WLAN和TD-LTE共用的需求，并按照相关要求促进室内覆盖系统的共建共享，多系统共存时系统间隔离度应满足要求，坚持室内室外协同覆盖的原则，确保室内覆盖系统提供良好的室内覆盖，同时要控制好室内信号，避免对室外信号造成强干扰。

3、室内室外尽量采用异频组网方式

在频率资源足够的情况下，室内室外应尽量采用异频组网方式。目前TD-LTE室外新建站使用2.6GHz频段，现网升级站使用1885-1895MHz，室内使用2.3GHz频段(2350-2370MHz)。

4、充分考虑干扰和保证扩容便利

分布系统建设应考虑多系统间的干扰，应保证TD-LTE和其他通信系统间的隔离度要求，避免产生系统间强干扰，同时在不改变分布系统架构的情况下，通过小区分裂、增加载波、空分复用等方式快速扩容，满足业务需求。

5、TD-LTE室内覆盖工程应按照“多天线、小功率”的原则进行建设，电磁辐射必须满足国家和通信行业相关标准。

三、TD-LTE室内覆盖规划设计思路

3.1TD-LTE室内覆盖规划设计的重点

TD-LTE室内覆盖规划设计的重点是覆盖规划、容量规划和参数规划、干扰控制。

1）覆盖规划

首先要根据业务速率覆盖目标，通过链路计算预算和仿真分析，测算出系统在不同覆盖类型中一定功率下可以覆盖的区域距离；其次对RS信号、上下行控制信道的覆盖性能进行预测。最后结合小区边缘业务速率来评定小区的有效覆盖范围。

2）容量规划

影响LTE系统的容量因素包括用户分布情况、调度算法、时隙配置、频率配置、干扰抑制等。在进行TD-LTE网络容量规划时，可采用软件仿真以及实际测量统计数据，得到LTE网络的小区吞吐量和小区边缘吞吐量，进而严格按照站距原则选择站址，避免高站及偏离蜂窝结构较大的站点。

3）参数规划

参数规划主要对以下几个方面进行规划。一是频率规划，LTE网络频率规划的重点是频率复用，频率复用距离以内的小区使用不同频点，避免同频干扰；频率复用距离以外的小区可使用相同频点，提高频谱效率。TD-LTE本身具有同频干扰受限的特点，为保证小区边缘的载干比，避免同频干扰，室内覆盖频率应与室外频率不同【2】。我国将D频段（2500-2690MHz）用于室外覆盖，室内覆盖使用E频段（2350-2370MHz）。二是邻区规划，邻区规划保证在小区服务边界的终端能及时切换到信号最佳的邻小区，以保证通信质量和整个网络性能。手段包括强制外邻区、优先考虑共站小区、强制邻区互配、异频优先等。三是PCI规划，TD-LTE网络中，PCI规划要结合频率、RS位置、小区关系统一考虑，才能取得合理的结果。四是链路预算，LTE无线网络规划仿真前应利用链路预算对系统覆盖性能进行评估。链路预算的目标是依据边缘用户的速率目标，查找恰当的调制编码方式及频率资源配置的优化组合方式，依据固定边缘用户的覆盖速率目标要求，分析计算系统覆盖半径。覆盖半径同无线链路允许的最大路径消耗存在直接相关，把允许的最大路径消耗引入到无线传播模型中便能有效计算相应的覆盖半径。相关计算公式为：

最大路径消耗（上行）=上行EIRP-总余量-最小接收电平-空间损耗；

总余量=干扰余量+快衰落余量；

上行EIRP=终端最高发射功率+终端天线增益-终端馈线损耗；

上行最小接收电平=边缘用户目标信噪比+接头与馈线损耗+热噪声-天线分集、赋形增益-接受天线增益；

空间损耗=穿透损耗+阴影损耗。

4）干扰控制

室内室外之间经常发生频繁切换，可能会造成切换掉线，而干扰的增大，降低了有效覆盖，影响网络容量。解决室内干扰的主要方案是，设置室内小区信号边缘场强要比室外高10DB左右，通过调整室外基站的天线下倾角和方向角，来控制室外基站信号进入室内的强度。也可以通过改造室内分布系统，增加室内天线等方法来增强室内信号。而采用合理的切换策略，设置合理的切换参数，可达到控制室内外切换比例。

3.2TD-LTE室内覆盖规划设计方案

在TD-LTE室内覆盖规划和建设方案中，主要有单通和双通道两种建设方式。而在LTE室内分布网络规划设计过程中主要存在以下几个方面难题：一是通道模式确定，是采用传统单通道方式还是更新为双通道模式；二是馈电系统的规划，是采用独立的新建还是沿用现有的；三是天线的选取，是选择传统中常用的单极化天线，还是采用双极化天线【3】。现在对于LTE室内覆盖规划设计方案做出分析。

1、采用单通道独立设计方案

该方案主要是对现存2G/3G方案进行改造，在馈电方式上采用传统的单通道模式，在现有室内分布系统的基本上增加一套射频通信系统即可，没有采用MIMO多天线技术，与现存系统相互独立，并且拥有自身独立的馈电系统。此方案不会对现有系统造成影响，由于没有选择多通道技术，只适用非热点区域场所。

2、采用单极化双通道LTE设计方案

即在通道选取上采用双通道模式，天线选择单极化天线，能够实现MIMO多天线通信及完全独立的馈电系统，并与现存的室内分布系统完全独立，天线数量翻倍，能更好的实现MIMO性能。该方案成本相对较高，新增加的天线安装也会着较大难度，此种方案能够充人满足热点区域对高数据流量的要求。

3、采用双极化双通道LTE设计方案

即选择双极化天线方式实现MIMO性能，采用完全独立的馈电系统和具有双极化特点的天线进行辐射，选择该方案需要建设一套完整的室内分布系统，包括天馈系统及相关的组件，同时由于天线具有双极化的特性，因此可采用一副天线即可。此方案可以实现对LTE室内分布系统的独立和优化处理，同时其由于MIMO技术的引入可以更好的改善热点区域用户体验。

单通道通信建设模式可节约建设成本、减少工程建设量，在系统数据吞吐量上相对于双通道通信模式大一些，有着明显的优势。在系统数据吞吐量上相对少些，在运用上具有局限性，所以当前较为广泛的改建方式还是单通道通信方式。

四、结束语

TD-LTE室内覆盖规划和设计质量关系到整个系统的性能，影响着网络的容量、性能及推广应用。因此，相关技术人员应加强TD-LTE网络规划设计的分析，抓住关键技术，把握设计重点环节、结合实际应用场景和业务需求，选择合适的室内分布系统方案，以更好地发挥LTE技术的大数据流量优势，改善热点用户的通信质量，切实提高TD-LTE网络规划设计水平。

参考文献：

[1]张觉政.LTE发展前景[J]数字化用户.2013（31）.

[2]周华林.TD―LTE无线网络建设规划设计浅谈[J]硅谷.2013（8）.

[3]崔明.LTE室内公布系统规划与设计思路[J]电子世界.2014（8）.