文勤
湖北君信达科技股份有限公司 广西南宁
【摘要】随着LTE网络的大力建设覆盖，使得用户得到了很好的高速率数据网络体验感知，方便了人们的日常生活。然而，虽然LTE网络质量及性能得到了进一步完善，但仍然存在网络覆盖深度不够、建设成本等问题，特别是室内覆盖，更是各个电信运营商需要关注的建设区域。当前，对室内信号进行有效覆盖的办法是采用TD-LTE室内分布系统进行覆盖建设。本文通过对TD-LTE网络单通道和双通道两种室分覆盖建设方式方案进行了分析研究，以供大家互相交流学习。
【关键词】TD-LTE；室分；覆盖；方案；
引言
随着LTE第四代移动通信网络的普及，室内的话务密度不断上升，相关数据表明，视频、游戏、多媒体娱乐等高速数据业务70%以上都发生在室内环境中，而室内覆盖往往是网络覆盖的薄弱环节，因此提升室内覆盖水平，是各大电信运营商改善网络质量，树立品牌形象，发展移动用户的重要手段。TD-LTE是中国移动4G网络的主要建设制式，在当前情况下，TD-LTE室内覆盖系统与已有的2G／3G室内覆盖系统、WLA N系统并存，但其频率却高于2G／3G系统，与WLAN使用的2.4GHz频率比相近。因此，一方面TD—LTE室内覆盖的弱信号问题较2G／3G更明显，如果室内信号质量较差，难以有效支撑高速率数据业务；另一方面,基站之间和终端之间存在多种干扰，室内覆盖的建设更加复杂。因此，对TD-LTE室分覆盖建设进行分析，是一个值得研究的重要课题。
一、TD-LTE网络概述
LTE是第四代移动通信技术，LTE标准中有FDD和TDD两个制式，LTE-TDD在国内亦称TD-LTE，TD-LTE是采用时分双工方式的、TDD版本的LTE技术，FDD-LTE是采用频分双工方式的、FDD版本的LTE技术。FDD和TDD主要区别就在于采用不同的双工方式，FDD-LTE是上下行分处于不同频段同时进行，在分离的两个对称频率信道上进行接收和发送，用保护频段来分离接收和发送信道。TD-LTE则是上下行在同一频段上按照时间分配交交叉进行。当前，中国移动主要使用TD-LTE网络进行容量、无线数据宽带、小基站、回传等方面的充分建设，以便与FDD-LTE形成了高低频段组合来提升网络质量。
二、当前室内覆盖建设难点
与2G/3G室内覆盖建设相比，LTE从应用频率、技术特点及建设要求方面均存在较大差异，这也导致LTE室内覆盖建设存在不少的难度。比如LTE系统主要应用在1.8G/2.lG/2.6GHZ的高频段，这个频段的无线信号传播及穿透损耗更大，更容易出现弱覆盖，导致形成了“3G有覆盖、4G无覆盖”的明显反差现象。同时，LTE系统具有的多输入多输出（MIMO）性能，上下行速率规划目标大幅度提升，LTE解调能力对SINR更为敏感，这些LTE网络特有的需求都对室内覆盖的网络质量要求更高；另外，当前室内覆盖同时存在LTE/3G/2G/WiFi多种制式，在引入LTE信号的同时，如何与多网融合、规避互相干扰也是室内分布系统建设的难点。
三、TD-LTE室内覆盖建设解决思路
大家都知道，LTE与2G/3G在室内覆盖方面存在同样的问题，那就是高层覆盖质量问题和底层弱覆盖问题。2G/3G主要通过室外基站覆盖室内和室内分布系统两种方案来解决。在LTE网络系统中，由于衰落较快和空间损耗等问题，使得室内覆盖很难通过室外基站实施覆盖，因此TD-LTE室内覆盖最佳的解决思路是采用室内分布系统来进行覆盖。但是，具体的TD-LTE室内分布系统建设需要综合考虑建设成本、网络质量、建设与后续优化维护的难度、以及网络扩容等多方面的需求，同时还要考虑尽量降低对现网运营的影响。
四、TD-LTE室分覆盖建设方式
1、单通道室分覆盖建设方式。TD—LTE单通道建设方式是指通过合路器将TD-LTE系统接入现有单通道室内分布系统。该模式工程改造量小，施工成本低。由于采用单通道，实现的天线模式较少，因此虽然能够提高吞吐量，但相比双通道模式无法提升UE峰值速率。TD—LTE单通道室分系统与现有的2G／3G室分系统相似，在每个室内覆盖点只需要一个普通的垂直极化吸顶天线和一条射频传输线路，这种方式只需要建设一套室内分布系统。TD—LTE单通道室分系统的优点是:一楼层只使用RRU的一个通道，对天线也没有特殊要求，在施工难度上较双通室分系统低得多，在成本也大幅降低。缺点是无法体现TD—LTE 在MIMO上的技术优势，不能有效提高小区和用户吞吐量。在TD-LTE网络建设初期，如果用于TD-LTE系统的频谱资源丰富，则可考虑不引入MIMO双通道方式情况下，只改造单通道室内分布系统引入TD-LTE，尤其是已存在的室内分布系统，且数据业务需求并不高的楼宇，可以优先考虑本模式。
2、双通道室分覆盖建设方式。TD—LTE双通道室分系统是指在每个室内覆盖点通过位置不同的两个单极化天线或者一个双极化天线进行信号发射和接收，形成2×2 MIM0双收双发组网【1】。这种组网方式具有完整的MIMO特性，系统容量和峰值传输速率都可得到提升。TD-LTE室内分布系统采用双路建设方式，能够充分体现MIMO上下行容量增益。考虑到与现有通信系统2G/3G共用基础设施，TD-LTE室内分布系统双路建设时有以下两种方案：(1）新建两路方案。新建方案是在不改动原有分布系统天馈线的基础上，额外增加两路天馈线系统，而LTE独立使用新建天馈线。建议仅在合路时存在严重多系统干扰且具备新增两路天馈线条件的场景应用；(2）新建一路，改建一路方案。本方案是TD-LTE有一路室分系统与其他系统｛如GSM、TD-SCOMA等）共用，另一路室分系统主要为TD-LTE使用。共用的一路室分系统按照TD-LTE系统性能需求进行规划和建设；另外一路室分系统通过馈线（型号及路由）、无源器件（如功分器和藕合器）等的选择，确保TD-LTE系统在不同MIMO通道中功率平衡。
五、TD-LTE室分覆盖建设实施方案
TD-LTE室内覆盖组网方式包括基于分布式基站的方式、采用Femto Cell和Pi co的方式等。在实际的室内覆盖组网中，主要采用基于分布式基站的方式【2】。Femto Cell、Pico主要应用于对数据通信速率、质量要求较高且难以覆盖的盲点区和阴影区，以满足小范围覆盖和低容量的需求。基于分布式基站组网方式，结合建设实际，对具体的TD-LTE双路室分系统覆盖建设方案建议如下：
考虑到TD-LTE室内分布系统覆盖建设有新建和改造两种方案，在工程中可根据实际情况选择单极化天线或双极化天线。（1）新建室内分布系统的具体解决方案为：对于覆盖区域面积相对较小的场景，建议采用BBU+RRU＋无源分布系统来进行覆盖。一个BBU可以连接多个RRU,BBU+RRU案对于容量配置非常灵活，可按照容量需求，通过BBU控制给该区域的RRU分配足够的容量，从而解决容量问题；对于覆盖面积中等甚至较大的场景，建议采用BBU+RRU+MIMO中继器＋无源分布系统进行覆盖，从而解决覆盖问题。当可以新增两路主馈线时，建议采用两个通路进行传输，即采用双馈线MIMO中继器，从而保证室内分布系统的覆盖质量。而当多根馈线安装受限，且只能通过一根馈线传输时，建议采用单馈线MIMO中继器；（2）改建室内分布系统的具体解决方案为：对于在原有2G/3G室内分布系统基础上改建TD-LTE的共享室内分布系统建设，应视相应的场景进行建设。对于覆盖区域面积相对较小的场景，建议采用 BBU+RRU＋无源分布系统来进行覆盖；对于覆盖面积中等甚至较大的场景，建议采用BBU+RRU+MIMO中继器＋无源分布系统进行覆盖，从而解决覆盖的问题。
六、结语
总之，在TD—LTE网络建设中，室内覆盖直接关系着全网质量。在工程实际中，应根据具体的室内覆盖场景、网络指标目标，工程投资等因素，因地制宜地选择具体室内分布系统覆盖建设方案。以保证在兼顾建设成本的同时，能够有效提升网络服务质量。
【参考文献】：
[1]周宏成．TD-LTE室内覆盖规划方案[J]电子设计工程.2015(03)
[2]中国移动通信集团公司．TD-LTE网络工程室内覆盖系统建设指导V0.6[S]2011