無線通信系統(tǒng)的靈活覆蓋

張艷彥

【摘要】 TD-LTE網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期，用戶基數(shù)小，話務(wù)量低，運營收入很少，需要以較低成本實現(xiàn)更廣范圍的覆蓋，以降低運營商的資本支出。因此，我們需要各種靈活的覆蓋來擴大網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍。TD-LTE實施增強覆蓋的技術(shù)手段主要有直放站、微基站、射頻遠端基站以及遠程基站等。另外，最新的統(tǒng)計，移動通信網(wǎng)絡(luò)70%的話務(wù)量發(fā)生在室內(nèi)；且4G帶來的高級業(yè)務(wù)也絕大多數(shù)發(fā)生在室內(nèi)。所以4G室內(nèi)覆蓋將是4G運營商品牌形象的重要體現(xiàn)，同時也是4G運營商吸引用戶的重要手段。

【關(guān)鍵詞】 通信基站 靈活覆蓋

隨著對移動通信業(yè)務(wù)的日益依賴，人們期望在不久的將來能夠?qū)崿F(xiàn)無論何時何地都可以快捷、方便地與任何人通信。網(wǎng)絡(luò)建設(shè)要達到較好的覆蓋和較高的質(zhì)量，給用戶良好的感知，針對不同的覆蓋場景，提出差異化的靈活覆蓋方案，通過各種方式消除網(wǎng)絡(luò)覆蓋的盲區(qū)，來滿足差異覆蓋需求。下面對各種靈活覆蓋方式和室內(nèi)分布系統(tǒng)進行闡述。

一、TD-LTE直放站

作為一種有效的網(wǎng)絡(luò)補充覆蓋產(chǎn)品，直放站可簡單地理解為基站信號的轉(zhuǎn)發(fā)。TD-LTE直放站包括無線直放站和光纖直放站兩種類型。

直放站可以在如下場合應(yīng)用： （1）道路覆蓋。（2）室內(nèi)覆蓋，在室內(nèi)信號較弱或覆蓋盲區(qū)的環(huán)境中，可采用直放站作為室內(nèi)分布系統(tǒng)的信號源。（3）市內(nèi)盲區(qū)及陰影區(qū)覆蓋，（4）效區(qū)覆蓋， TD-LTE直放站可以擴大郊區(qū)基站的覆蓋范圍。

由于郊區(qū)基站的站間距比市區(qū)要大，直放站引入所帶來的干擾也相對較小，因此可以采用大功率的直放站，用來解決信號覆蓋問題。無光纖資源時，可利用無線直放站進行延伸覆蓋。采用方向性好的施主天線提取較為純凈的源信號，達到較好的覆蓋效果。

二、TD-LTE射頻遠端站分類

TD-LTE射頻遠端站一般分為兩種：基帶射頻拉遠和中頻拉遠。基帶射頻拉遠：基帶射頻拉遠指通過光纖將射頻單元拉到遠端覆蓋目標區(qū)域，基帶射頻拉遠的光纖中傳輸?shù)氖腔鶐盘枴Ｖ蓄l拉遠：中頻拉遠是將無線基站中的模擬射頻收發(fā)部分與無線基站的基帶數(shù)字信號處理部分在模擬中頻處分開，形成遠端射頻前端設(shè)備與室內(nèi)單元。

應(yīng)用場合：（1）作為室內(nèi)分布系統(tǒng)的信號源，吸收室內(nèi)業(yè)務(wù)。（2）由于遠端單元體積小，可安裝在水泥桿、拉線塔以及建筑物的墻體上，對于難于獲取機房的市區(qū)站點，可使用RU解決基站設(shè)備安裝困難的問題。（3）對于城市建設(shè)發(fā)展較快的區(qū)域，可使用遠端單元進行優(yōu)化補盲。（4）在話務(wù)量低、覆蓋范圍廣和建網(wǎng)效益低的農(nóng)村、鄉(xiāng)鎮(zhèn)，使用拉遠技術(shù)解決覆蓋問題，充分利用光纖資源和基站的富余基帶資源，提高設(shè)備利用率。（5）通過線狀組網(wǎng)實現(xiàn)交通干線等線性區(qū)域的覆蓋。

三、TD-LTE微蜂窩基站

與宏蜂窩相比，微蜂窩主要表現(xiàn)為：更小的發(fā)射功率和蜂窩覆蓋范圍，無線傳播基本上為視距傳播，小區(qū)邊界受建筑物影響很大。而在視距傳播情況下，衰落更趨向于瑞斯分布而不是瑞利分布。瑞斯衰落不如瑞利衰落分布程度深。在微蜂窩環(huán)境中，主要是衰落較淺的瑞斯分布。

在宏蜂窩使用環(huán)境中，特別是在建筑物密集區(qū)，電波傳播途徑主要為散射、反射和衍射，它們的多徑衰落大多表現(xiàn)為瑞利分布應(yīng)用場合：

（1）作為室內(nèi)分布系統(tǒng)的信號源，應(yīng)用于有高話務(wù)量需求的建筑物內(nèi)，吸收話務(wù)量并提供高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，如購物中心、交通樞紐、賓館、體育場、寫字樓等；

（2）應(yīng)用于一些宏蜂窩基站很難覆蓋到的覆蓋盲區(qū)。

四、TD-LTE遠程基站的技術(shù)原理

對于話務(wù)量稀疏區(qū)域，為了提高基站的覆蓋能力，可采取遠程基站技術(shù)，利用最少的站址實現(xiàn)最大程度的遠距離覆蓋，以節(jié)約成本。它主要采用大功率功放、高增益天線和塔頂?shù)驮肼暦糯笃鞯燃夹g(shù)措施。根據(jù)TD-LTE技術(shù)標準，一般覆蓋范圍最大只可達到11.25km，但可以采取壓縮時隙或UpPCH Shifting技術(shù)來實現(xiàn)基站的超遠距離覆蓋。

TD-LTE超遠距離覆蓋的場合：

（1）對于地域遼闊且業(yè)務(wù)量少的草原、半沙漠地區(qū)，可以利用最少的站址實現(xiàn)廣覆蓋，為當(dāng)?shù)鼐用裉峁┮苿訕I(yè)務(wù)。

（2）在海岸線，實現(xiàn)近海海面連續(xù)覆蓋，為近海作業(yè)的漁民和游客提供移動業(yè)務(wù)服務(wù)。（3）對離陸地較遠的海島提供覆蓋，為當(dāng)?shù)厣畹木用窦坝慰吞峁┝畠r的通信手段。

五、TD-LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)

由2G網(wǎng)絡(luò)運營的經(jīng)驗可知，移動用戶超過一半的話務(wù)量發(fā)生在室內(nèi)。4G的主要業(yè)務(wù)量來自于數(shù)據(jù)，而通常情況下使用數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)時用戶大多數(shù)都在室內(nèi)。所以，在4G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，室內(nèi)環(huán)境將成為運營商重點考慮的信號覆蓋區(qū)域。同其他制式的室內(nèi)分布系統(tǒng)類似，TD-LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)主要由兩部分組成：信號源和分布系統(tǒng)。分布系統(tǒng)包括傳輸介質(zhì)、元器件和天線。

信號源主要包括宏基站、微基站、射頻遠端站和直放站等幾種類型。傳輸介質(zhì)有光纖、同軸電纜和泄漏電纜等。元器件包括干線放大器、功分器、耦合器、合路器等。天線則分為全向天線和定向天線。

總之，在移動通信信號覆蓋方案制訂時，需根據(jù)覆蓋現(xiàn)場的實際情況靈活選擇覆蓋方式，以達到最好的覆蓋效果。