探討TD-LTE深度覆蓋的問題

蘇麗麗

【摘要】 由于制式和頻段方面的差異，TD-LTE無線網絡與以前的網絡相比呈現了“大帶寬，小覆蓋”的特點，傳統建網方式很難實現高頻段組網系統的有效深度覆蓋。能否解決好盲區、弱覆蓋和深度覆蓋是TD-LTE網絡部署面臨的重大挑戰。

【關鍵詞】 TD-LTE 深度覆蓋 異構網 Relay

隨著4G運用得到全面推廣之后，數據業務占的比重將會超過傳統語音業務的比重，數據業務取代語音業務的主導地位只是時間問題。TD-LTE作為中國移動未來高速數據業務承載的主要網絡，其覆蓋能力和網絡質量直接關系到中國移動未來市場競爭力。

一、異構組網解決TD-LTE深度覆蓋方案

異構網網絡結構從物理意義上講可以分為兩種：水平結構和垂直結構。水平結構是指蜂窩結構；由站點、站間距、重疊覆蓋、站高、天線特性及市場業務分布等元素組成。垂直結構是指網絡的分層架構，其具體結構主要取決于由網絡系統的多址方式，基于OFDMA的TD-LTE同頻系統可通過頻分或時分的方式實現垂直分層結構。一個優良的網絡首先應具備優良的水平蜂窩結構，同時還應依據不同系統特性實現不同的垂直分層結構。

TD-LTE的異構網可以定義為各種制式、各種功率等級的基站設備組成的多系統、多層次的網絡結構。異構網絡可以實現在一個目標區域內重疊部署不同類型小區。除層間異頻組網方式外，異構網絡針對OFDM特性進行優化改進，可以實現不同層網絡間的同頻部署。異構網絡通常利用宏蜂窩小區提供基礎覆蓋，使用Micro（微蜂窩）、Pico（皮基站）、Femto（家庭基站）、Relay（中繼站）用于改善室內深度覆蓋、增加網絡容量、提升用戶感知。Micro、Pico、Femto、Relay可以降低站點獲取的難度，且Relay更具備不需要光纖傳輸的優勢。上述各節點設備的特性和應用場景見表1。

目前，我國TD-LTE的產業鏈逐漸成熟。能應用于網絡深度覆蓋的低發射功率基站設備也陸續在各大城市成功商用。伴隨著網絡異構產品功能的日益完善，在未來時間里，網絡的發展趨勢是：針對高價值、高網路數據通信密度的樓宇采用分布系統，同時采用微基站與宏站對網絡覆蓋盲區或業務量大的區域進行補償；而對于住宅小區、中低端的寫字樓等區域可采用與Femto家庭基站解決方案相似的方法來解決，將多基站、多層次的方法融入其中，從而實現TD-LTE的深度覆蓋。

二、異構組網解決各場景深度覆蓋基本建設思路

（1）利用現網宏基站站址資源，由室外往室內打，天線下傾角的設計要俯仰結合，高處建站往下打覆蓋中低層，中低處建站往上打覆蓋高層，遠距離定向覆蓋。在密集市區，還要采用F頻段結合D頻段、2通道結合8通道的方式，混合組網進行分層覆蓋。（2）積極挖掘弱覆蓋區域周邊路燈桿、監控桿、交通信號桿等資源，采用射頻拉遠或新建燈桿箱等方式，利用高集成度、高美華度的一體化簡易宏基站協同微基站產品，靈活部署燈桿站、街道站，來進行近距離精確覆蓋和補盲。（3）在住宅小區內部，挖潛樓頂和小區內路燈桿資源，采用射燈天線等不同形式的美化天線，進行隱蔽覆蓋。（4）充分利舊現有2/3G室內分布系統進行4G改造，對于新建室分樓宇，可引入Pico基站和Femto基站等創新方案疊加覆蓋，可有效提升整體容量和邊緣吞吐率。（5）對于體育館、會展中心、飛機場等大型場館，室分系統建設成本極高，而且高數據流量、高ARPU值用戶聚集、潮汐效應顯著，建議引入Pico基站方案，分區、分場景進行組網方案設計，嚴控干擾和切換，一步到位解決高話務。

三、Relay破解TD-LTE深度覆蓋難題

Relay的原理就是基站不直接將信號發送給UE，而是先發送給一個RN（Relay Node，中繼節點），然后再由RN轉發給UE。Relay解決方案可以增大系統覆蓋范圍，提升系統鏈路性能，改善小區吞吐量。

Relay具有以下特點：僅通過交直流電源即可實現站點部署，滿足不同場景的建設需求；體積小，重量輕，無需機房即可部署；內置天線，不需要單獨安裝天線，減少對天面資源的依賴；不需要有線傳輸，通過無線回傳的方式即可實現站點部署，完全不受傳輸資源限制；不需要GPS，通過空口即可實現網絡同步；此外，有效避免了直放站“底噪抬升、難以管理、隔離度要求高”等明顯缺點。

Relay解決方案的上述特性不但能有效解決機房等配套資源受限的問題，而且能快速實現對于盲點、熱點區域的覆蓋增強和速率提升，打造經濟高效的精品4G無線網絡。

總結：TD-LTE網絡十分規范的給出了異構網絡的分層組網的框架結構，異構組網能夠充分利用現有不同無線網絡之間的特性互補效能，采用多樣化發射功率的多基站方法，從而實現網絡的深度覆蓋，為不同場景下的用戶提供較好的高速數據接入服務。針對一些暫時不具備有線回傳條件的樓宇，引入中繼（Relay）可提供快速、靈活、低成本的深度覆蓋解決方案，顯著地擴大室內覆蓋范圍并提升信號強度，保證室內業務較高的平均用戶吞吐量。

參 考 文 獻

[1]吳炯翔，TD-LTE在D頻段和F頻段的覆蓋能力差異，中國新通信，2015.

[2]田桂賓，王懿華，楊輝，TD-LTE中2陣元與8陣元天線提升室內深度覆蓋的研究，電信技術，2013.