TD—LTE室內覆蓋規(guī)劃與建設方案探討

江廣芯

摘 要：通過介紹TD-LTE室內覆蓋建設的原則，重點探討了TD-LTE室內系統(tǒng)干擾和覆蓋性能的現(xiàn)狀，并總結了TD-LTE系統(tǒng)的建設工作要點，以供實踐參考。

關鍵詞：TD-LTE；分布系統(tǒng)；覆蓋性能；建設方案

中圖分類號：TN929.5 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）10-0127-02

TD-LTE作為我國自主知識產權的移動通信技術標準，是我國網絡通信發(fā)展史上重要的里程碑，它建設的目的主要是覆蓋有高速數據業(yè)務需求的目標客戶區(qū)域。其中，封閉式場館、賓館酒店、辦公樓和機場航站樓都是它重點覆蓋的目標。但在TD-LTE網絡系統(tǒng)的應用過程中，室內覆蓋規(guī)劃和建設工作仍然存在許多問題，嚴重影響了TD-LTE系統(tǒng)整體功能的發(fā)揮。因此，網絡技術工作者有必要加強TD-LTE室內覆蓋規(guī)劃工作的力度，制訂合理的建設方案，以逐步推動TD-LTE系統(tǒng)的應用。

1 TD-LTE室內覆蓋建設原則

1.1 室內、外采用異頻組網方式

在頻率資源足夠的情況下，室內、外應盡量采用異頻組網方式。目前，在試驗網階段，TD-LTE室外新建站使用2.6 GHz頻段，現(xiàn)網升級站使用1 885～1 895 MHz，室內使用2.3 GHz頻段（2 350～2 370 MHz），充分考慮到了干擾和電磁輻射的要求。分布系統(tǒng)建設時，應考慮多系統(tǒng)間的干擾，保證TD-LTE和其他通信系統(tǒng)間的隔離度要求，避免產生系統(tǒng)間的強干擾。TD-LTE室內覆蓋工程應按照“多天線、小功率”的原則進行建設，電磁輻射必須滿足相關標準。

1.2 室內覆蓋小區(qū)規(guī)劃設計

小區(qū)規(guī)劃要充分考慮室內的具體環(huán)境，規(guī)劃時重點考慮小區(qū)之間的隔離，可以借助建筑物的樓板、墻體等自然屏障產生的穿透損耗形成小區(qū)間的隔離。

2 TD-LTE室內分布系統(tǒng)干擾分析

TD-LTE室內分布系統(tǒng)干擾分析與室外宏站干擾分析有所區(qū)別，室外干擾分析主要考慮的是鄰頻干擾、雜散干擾、阻塞干擾和互調干擾情況；室內分布系統(tǒng)主要關注的是與其他系統(tǒng)間的干擾。多系統(tǒng)合路時，可能會產生互調干擾。互調干擾主要依靠合路器進行抑制，目前較好的合路器三階互調抑制指標是-140～-120 dBc。LTE使用2 350～2 370 MHz的頻率，不會與GSM、DCS和TD-SCDMA系統(tǒng)產生互調干擾，但TD-SCDMAA頻段（2 010～2 025 MHz）、E頻段（2 320～2 350 MHz）合路會對DCS系統(tǒng)產生互調干擾。

2.1 TD-LTE與WLAN系統(tǒng)干擾分析

WLAN為CSMA/CA接入系統(tǒng)，TD-LTE為TDD系統(tǒng)，兩

系統(tǒng)上下行時隙不同步，它們之間存在著復雜的干擾關系。干擾類型是WLAN工作在2 400～2 483.5 MHz頻段，TD-LTE室內工作在2 350～2 370 MHz頻段。兩系統(tǒng)間尚有30 MHz以上隔離帶，不存在鄰頻干擾，所以說，主要干擾包括雜散干擾和阻塞干擾。二者共存、共址時的干擾通常是通過8個途徑實現(xiàn)的。

2.2 TD-LTE、WLAN基站與終端之間的干擾

在TD-LTE與WLAN隔離30 MHz帶寬的室內組網情況下，規(guī)避TD-LTE基站與WLAN終端之間干擾所需要的隔離度約為81 dB。當LTE室內分布損耗為33 dB時，理論計算的隔離距離約為3 m。

由于TD-LTE終端上行有功控能力，只有當TD-LTE終端位于TDLTE小區(qū)邊緣，TD-LTE終端又正好位于WLAN小區(qū)的中心且距離WLANAP較近時，TD-LTE終端對WLAN基站才會有明顯的干擾。此時，隔離度為86 dB，即59 m（WLAN有17 dB室內分布損耗）或250 m（WLAN無室內分布損耗），如圖1所示。

2.3 TD-LTE與WLAN干擾解決建議

共室內分布系統(tǒng)組網應優(yōu)先考慮WLAN與TD-LTE共室內分布系統(tǒng)組網，同時，WLAN盡量采用末端合路方式建設，利用合路器端口隔離度和室內分布系統(tǒng)損耗盡量降低干擾。當獨立建設時，要求LTE設備在WLAN頻段的雜散功率小于-80 dBm/MHz（目前協(xié)議指標為-30 dBm/MHz），或在LTE發(fā)射機端增加濾波器（帶外抑制度在50 dB以上）；要求WLANAP設備在LTE頻段的雜散發(fā)射功率小于-60 dBm/MHz（目前協(xié)議指標為-30 dBm/MHz）。在設備滿足以上條件的前提下，WLAN與LTE的水平隔離距離建議在2 m以上。

3 TD-LTE室內覆蓋性能分析

在LTE室內覆蓋規(guī)劃中，一般與GSM/TD-SCDMA/WLAN系統(tǒng)合路，需考慮同步覆蓋，例如，LTE和TD-SCDMA合路共用天饋分布系統(tǒng)，兩者邊緣覆蓋場景需同時滿足規(guī)范要求。如果多系統(tǒng)同步覆蓋性能良好，可以同時滿足兩者邊緣覆蓋指標，設備功率利用率好；如果同步覆蓋性能不好，則某一系統(tǒng)邊緣覆蓋指標差，邊緣用戶業(yè)務性能差或某一個系統(tǒng)邊緣覆蓋指標過強，設備功率利用率差。

室內系統(tǒng)中頻段差異導致信號在饋線傳輸損耗、空間傳播和遮擋損耗不一致，影響兩者同步覆蓋性能，也影響LTE室內分布覆蓋建設方案。從以往的網優(yōu)經驗中可知，WLAN允許的鏈路損耗最小，并且WLAN使用的頻段最高，相同空間距離的鏈路損耗最大。因此，在四網融合的室內分布設計中，WLAN覆蓋受限，應以其覆蓋能力確定天線間距。

4 TD-LTE室內建設方案分析

TD-LTE室內建設方案分為新建室內分布場景和改造室內分布場景兩種建設方式。新建室內場景要盡可能建設雙路室內分布系統(tǒng)，減少后續(xù)擴容投資，但是改造難度極大。當前室內分布系統(tǒng)典型結構為GSM和TDSCDMA合路的一套天饋，WLAN采用末端合路，將LTE室內分布合路方式替換成三頻合路器，或新增1個LTE合路器。TD-LTE與其他系統(tǒng)（比如GSM、DCS、TD-SCDMA等）共用原分布系統(tǒng)，按照TD-LTE系統(tǒng)性能的需求進行規(guī)劃和建設，必要時應對原系統(tǒng)進行適當改造。endprint

4.1 改造室內場景建設方式

采用LTE部分利舊方式，即一路新建，一路合路。TD-LTE一路室內分布與其他系統(tǒng)（比如GSM、DCS、TD-SCDMA等）共用，另一路室內分布主要為LTE（或LTE與IEEE802.11n）使用。在改造過程中，在增加LTE信源和1個多頻合路器對原有天饋進行改造的同時，還要新建一路天饋系統(tǒng)，使用雙通道。共用的一路室內分布要按照TD-LTE系統(tǒng)性能的需求進行規(guī)劃和建設，另外一路應通過饋線（型號和路由）、無源器件（比如功分器和耦合器等）進行選擇，確保TD-LTE系統(tǒng)在不同MIMO通道中的功率是平衡的。

4.2 當前TD-LTE室內分布系統(tǒng)存在的問題

當前TD-LTE室內分布系統(tǒng)普遍存在的問題是LTE單路簡單饋入，與雙路室內分布系統(tǒng)MIMO天線口功率不平衡。

4.2.1 單路簡單饋入

此問題具體表現(xiàn)在饋入后原2G/3G信號正常，TD-LTE無信號（弱信號）。通過分析，判斷其原因為干路上還有1個WLAN的合路器（原設計圖紙上沒有），這個合路器不支持E頻段。此類問題往往發(fā)生在原室內分布系統(tǒng)簡單饋入LTE的場景。在原有2G/3G室內分布系統(tǒng)中，前期引入WLAN合路，增加1個合路器單元（但沒有更新設計方案）。在簡單饋入LTE信號后，僅把原來的2G/3G合路器替換成新的2G/3G/LTE合路器。造成這種現(xiàn)象的本質原因是設計與室內分布改造現(xiàn)狀脫節(jié)。

4.2.2 雙路改造MIMO天線口功率不平衡

雙路改造后，經過測試發(fā)現(xiàn)，終端在單雙流間切換，下載速率偏低（28 Mbit/s）。出現(xiàn)這種情況的原因是，由于原室內分布設計和實際實施不相符，導致雙路改造時其中一通道上增加了耦合器和負載，天線口功率嚴重不平衡。

此外，雙路分布系統(tǒng)中MIMO天線間布放過近，組成MIMO的一對天線布放過近——遠小于1 m，或布放過遠——遠大于1.2 m。

在設備參數設置問題上，LTE雙通道RRU僅有一路有輸出功率，導致下載速率偏低。其原因是網優(yōu)人員僅給RRU配置了一路輸出（按單路室內分布配置），改正后恢復雙路輸出。

5 結束語

綜上所述，TD-LTE室內覆蓋規(guī)劃是一項系統(tǒng)且較復雜的工作，涉及范圍比較廣，對TD-LTE室內分布系統(tǒng)的建設有較大的影響。通過上述TD-LTE規(guī)模試驗可知，在單路情況下，RSRP在-90 dBm以上，速率達到穩(wěn)定值（42 Mbit/s）；而在雙路情況下，RSRP在-85 dBm以上，速率達到穩(wěn)定值（60 Mbit/s）。相信隨著科學技術的進一步發(fā)展，TD-LTE室內分布系統(tǒng)的建設會越來越完善。

參考文獻

[1]陳嘉燦.關于TD-LTE室內分布系統(tǒng)設計關鍵點的探討[J].信息通信，2013（09）.

[2]劉建軍，沈曉冬，胡臻平，等.TD-LTE室內覆蓋增強的靈活手段：中繼[J].電信科學，2013（05）.

〔編輯：白潔〕endprint

4.1 改造室內場景建設方式

采用LTE部分利舊方式，即一路新建，一路合路。TD-LTE一路室內分布與其他系統(tǒng)（比如GSM、DCS、TD-SCDMA等）共用，另一路室內分布主要為LTE（或LTE與IEEE802.11n）使用。在改造過程中，在增加LTE信源和1個多頻合路器對原有天饋進行改造的同時，還要新建一路天饋系統(tǒng)，使用雙通道。共用的一路室內分布要按照TD-LTE系統(tǒng)性能的需求進行規(guī)劃和建設，另外一路應通過饋線（型號和路由）、無源器件（比如功分器和耦合器等）進行選擇，確保TD-LTE系統(tǒng)在不同MIMO通道中的功率是平衡的。

4.2 當前TD-LTE室內分布系統(tǒng)存在的問題

當前TD-LTE室內分布系統(tǒng)普遍存在的問題是LTE單路簡單饋入，與雙路室內分布系統(tǒng)MIMO天線口功率不平衡。

4.2.1 單路簡單饋入

此問題具體表現(xiàn)在饋入后原2G/3G信號正常，TD-LTE無信號（弱信號）。通過分析，判斷其原因為干路上還有1個WLAN的合路器（原設計圖紙上沒有），這個合路器不支持E頻段。此類問題往往發(fā)生在原室內分布系統(tǒng)簡單饋入LTE的場景。在原有2G/3G室內分布系統(tǒng)中，前期引入WLAN合路，增加1個合路器單元（但沒有更新設計方案）。在簡單饋入LTE信號后，僅把原來的2G/3G合路器替換成新的2G/3G/LTE合路器。造成這種現(xiàn)象的本質原因是設計與室內分布改造現(xiàn)狀脫節(jié)。

4.2.2 雙路改造MIMO天線口功率不平衡

雙路改造后，經過測試發(fā)現(xiàn)，終端在單雙流間切換，下載速率偏低（28 Mbit/s）。出現(xiàn)這種情況的原因是，由于原室內分布設計和實際實施不相符，導致雙路改造時其中一通道上增加了耦合器和負載，天線口功率嚴重不平衡。

此外，雙路分布系統(tǒng)中MIMO天線間布放過近，組成MIMO的一對天線布放過近——遠小于1 m，或布放過遠——遠大于1.2 m。

在設備參數設置問題上，LTE雙通道RRU僅有一路有輸出功率，導致下載速率偏低。其原因是網優(yōu)人員僅給RRU配置了一路輸出（按單路室內分布配置），改正后恢復雙路輸出。

5 結束語

綜上所述，TD-LTE室內覆蓋規(guī)劃是一項系統(tǒng)且較復雜的工作，涉及范圍比較廣，對TD-LTE室內分布系統(tǒng)的建設有較大的影響。通過上述TD-LTE規(guī)模試驗可知，在單路情況下，RSRP在-90 dBm以上，速率達到穩(wěn)定值（42 Mbit/s）；而在雙路情況下，RSRP在-85 dBm以上，速率達到穩(wěn)定值（60 Mbit/s）。相信隨著科學技術的進一步發(fā)展，TD-LTE室內分布系統(tǒng)的建設會越來越完善。

參考文獻

[1]陳嘉燦.關于TD-LTE室內分布系統(tǒng)設計關鍵點的探討[J].信息通信，2013（09）.

[2]劉建軍，沈曉冬，胡臻平，等.TD-LTE室內覆蓋增強的靈活手段：中繼[J].電信科學，2013（05）.

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4.1 改造室內場景建設方式

采用LTE部分利舊方式，即一路新建，一路合路。TD-LTE一路室內分布與其他系統(tǒng)（比如GSM、DCS、TD-SCDMA等）共用，另一路室內分布主要為LTE（或LTE與IEEE802.11n）使用。在改造過程中，在增加LTE信源和1個多頻合路器對原有天饋進行改造的同時，還要新建一路天饋系統(tǒng)，使用雙通道。共用的一路室內分布要按照TD-LTE系統(tǒng)性能的需求進行規(guī)劃和建設，另外一路應通過饋線（型號和路由）、無源器件（比如功分器和耦合器等）進行選擇，確保TD-LTE系統(tǒng)在不同MIMO通道中的功率是平衡的。

4.2 當前TD-LTE室內分布系統(tǒng)存在的問題

當前TD-LTE室內分布系統(tǒng)普遍存在的問題是LTE單路簡單饋入，與雙路室內分布系統(tǒng)MIMO天線口功率不平衡。

4.2.1 單路簡單饋入

此問題具體表現(xiàn)在饋入后原2G/3G信號正常，TD-LTE無信號（弱信號）。通過分析，判斷其原因為干路上還有1個WLAN的合路器（原設計圖紙上沒有），這個合路器不支持E頻段。此類問題往往發(fā)生在原室內分布系統(tǒng)簡單饋入LTE的場景。在原有2G/3G室內分布系統(tǒng)中，前期引入WLAN合路，增加1個合路器單元（但沒有更新設計方案）。在簡單饋入LTE信號后，僅把原來的2G/3G合路器替換成新的2G/3G/LTE合路器。造成這種現(xiàn)象的本質原因是設計與室內分布改造現(xiàn)狀脫節(jié)。

4.2.2 雙路改造MIMO天線口功率不平衡

雙路改造后，經過測試發(fā)現(xiàn)，終端在單雙流間切換，下載速率偏低（28 Mbit/s）。出現(xiàn)這種情況的原因是，由于原室內分布設計和實際實施不相符，導致雙路改造時其中一通道上增加了耦合器和負載，天線口功率嚴重不平衡。

此外，雙路分布系統(tǒng)中MIMO天線間布放過近，組成MIMO的一對天線布放過近——遠小于1 m，或布放過遠——遠大于1.2 m。

在設備參數設置問題上，LTE雙通道RRU僅有一路有輸出功率，導致下載速率偏低。其原因是網優(yōu)人員僅給RRU配置了一路輸出（按單路室內分布配置），改正后恢復雙路輸出。

5 結束語

綜上所述，TD-LTE室內覆蓋規(guī)劃是一項系統(tǒng)且較復雜的工作，涉及范圍比較廣，對TD-LTE室內分布系統(tǒng)的建設有較大的影響。通過上述TD-LTE規(guī)模試驗可知，在單路情況下，RSRP在-90 dBm以上，速率達到穩(wěn)定值（42 Mbit/s）；而在雙路情況下，RSRP在-85 dBm以上，速率達到穩(wěn)定值（60 Mbit/s）。相信隨著科學技術的進一步發(fā)展，TD-LTE室內分布系統(tǒng)的建設會越來越完善。

參考文獻

[1]陳嘉燦.關于TD-LTE室內分布系統(tǒng)設計關鍵點的探討[J].信息通信，2013（09）.

[2]劉建軍，沈曉冬，胡臻平，等.TD-LTE室內覆蓋增強的靈活手段：中繼[J].電信科學，2013（05）.

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