黄金勇
广西华南通信股份有限公司 广西南宁
【摘 要】虽然LTE网络进行了大量建设，使其网络服务质量和性能得到了大幅提高，但仍然存在网络室内信号质量较差、建设复杂等问题，因此，室内覆盖仍然是各大电信运营商建设的重点。本文主要对LTE网络室内覆盖建设方案进行探讨，以供大家互相交流学习。
【关键词】LTE网络；室内覆盖；建设方案；
一、LTE网络概述
LTE即第四代移动通信网络（4G），是在3G网络基础上创新发展演变而来的，能够很好地提供高速数据业务。LTE标准中有FDD和TDD两个制式，其中LTE-TDD（国内亦称TD-LTE）采用时分双工方式的TDD版本LTE技术，其上下行在同一频段上按照时间分配交交叉进行信道的接收和发送；FDD-LTE是采用频分双工方式的FDD版本LTE技术，其在分离的两个对称频率信道上进行信道的接收和发送。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、室内覆盖网络存在问题
众所周知，丰富多彩的数据业务和多媒体业务是LTE网络业务的重点，而当前多数的数据和多媒体业务发生在室内环境中，而室内覆盖往往是网络覆盖的薄弱环节，多存在覆盖信号弱、切换频繁、干扰严重等问题，如何做好室内覆盖已成为LTE网络建设面临的最大挑战。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室内覆盖建设存在如下难点：(1)LTE网络主要应用在1.8GHz/2.1GHz/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；(2)LTE网络的多输入多输出 (MIMO)性能、上下行速率的规划目标大幅度提升，LTE解调能力对SINR敏感程度高，使得对室内覆盖的网络质量要求较3G大为提升；(3)当前室内覆盖同时存在LTE/3G/2G/WiFi等多种制式，在引入LTE网络信号的同时如何与多网融合、规避干扰也是当前阶段建设的难点；(4) LTE网络覆盖要与以往2G/3G网络互不干扰，多系统天线及线缆的利用和共建共享问题也是需要关注的问题；(5)4G 室分的链路预算相对2G、3G 网络的链路预算更复杂，需要综合考虑业务速率需求、系统带宽、天线配置、MIMO配置、公共开销负荷、发送端功率增益与损耗计算、接收端功率增益与损耗计算等多个参数配置[1]。
三、LTE网络室内覆盖建设原则
1、LTE室内覆盖建设应按照“多天线、小功率”的原则进行建设，并且综合考虑业务需求、网络性能、改造难度、投资成本等因素，同时综合考虑2G、3G、WLAN和LTE网络共用的需求，按照相关要求促进室内覆盖的共建共享；
2、LTE室内覆盖建设应坚持室内外协同覆盖的原则，控制好室内覆盖信号外泄，避免系统间的相互干扰；
3、覆盖目标区域优先选取。LTE室内覆盖基站选取原则上在目标覆盖区域内的已建设室内分布的基站中选择，并按照数据业务热点、服务重点客户、业务展示的原则进行建设，具体场景包括重点营业厅、各级党政机关、星级酒店、高档写字楼、大型会展中心、地下停车场、高校、交通枢纽、高档住宅小区等；
4、建设方式选取。对于新建覆盖，如果没有室内分布系统并且需要建设2G/3G/LTE室内分布系统的场景，建议直接采用双路建设方案，避免因网络升级造成的二次投资。对于原室内覆盖改造，非数据热点区域不宜进行LTE室内覆盖改造建设，普通数据热点区域应优先采用单路改造方案，而高数据需求热点区域，优先采用双路改造方案。
四、LTE网络室内覆盖建设方案
1、DAS（室内分布式天线系统）覆盖方案
对于传统DAS室内覆盖建设，主要是考虑选择单通道还是双通道模式进行建设，双通道系统可以实现MIMO，在吞吐量性能上相比单路系统可以获得50％～70％以上的增益。DAS系统建设过程中应重点关注以下几点：(1)要做好原有室分系统的评估工作，包括评估设备及器件是否满足LTE频段要求，原室分系统是否存在弱覆盖、互相干扰、工程质量等问题，判断是否可以直接合路信源还是需要改造提供支撑；(2)合理确定信源功率设置，LTE信源输出的参考信号(RS)功率与信源带宽、信源总功率、RS功率偏置等因素有关，其计算公式为：RS功率(dBm)=信源总功率(dBm)-10×lg(RE数)+Rs功率偏置。设计前应注意与信源厂家确认RS功率的具体数值；(3)天线口功率设置和天线布放。一般建筑物中建议天线口RSRP功率设计值在负15dBm左右，对于一些特殊的场景如体育场馆、展览中心、会场等，天线端口功率可以适当增加。对于不同的覆盖场景，应根据模拟测试确定天线的布放位置及密度，一般经验参考值：较为开阔的可视环境，如购物广场、大型超市、空间较大的办公室、会议室、饭馆、大型停车场等，天线有效覆盖半径一般为10～16米；在较为封闭的多隔断环境，如酒店客房、小会议室、餐饮娱乐场所包间、小区居民楼等，天线有效覆盖半径一般为 6～10米；(4)同频部署时，尽量避免小区间切换设置不当和互相干扰，一般建议：尽量避免在同一楼层设置多个室内小区信号，当必须在同一楼层设置两个以上小区时，切换区域应尽量避开话务密集区；室外信号容易进入室内，切换区域一般控制在室内；在室内覆盖网络规划时，可通过楼层阻隔两个相邻的同频异 PCI小区，减少小区间干扰。DAS系统覆盖方案一般适合于已有分布系统的建筑 、新建楼宇，尤其是需要考虑共建共享室分系统的场景。
2、光纤分布系统覆盖方案
光纤分布系统在基站射频口耦合射频信号，通过主单元转换为数字基带信号，经光纤传输至多个扩展单元，扩展单元将数字基带信号转换为电信号，再经五类线传输至多个远端天线单元，最终远端天线单元完成电信号至射频信号的转换，从而进行建筑物的室内覆盖。与传统DAS系统相比，射频信号在未端单元生成，能够更精确地控制各路信号的输出功率，可以解决DAS系统中LTE MIMO的双通道功率均衡问题。同时可以对主单元、扩展单元以及未端单元进行集中监控，便于故障排查；还可以通过扩展单元级联和扩展以及未端单元扩展，方便扩展覆盖范围；另外，可以在扩展单元或未端单元进行小区聚合或小区分裂，方便扩展容量。光纤分布系统信源为射频信号，与信源相对独立，多制式支持能力强，部署能力相对DAS系统更为快捷。因此，光纤分布系统一般较为适用于DAS系统无法部署的中型楼宇或场馆的室内覆盖建设。
3、利用小基站覆盖方案
用于室内覆盖的小基站，其射频单元发射功率多在50～200mW之间，一般也称其为毫瓦级小基站。这种小基站一般包括 BBU、类似 HUB的转换设备以及微型RRu。一般一个BBU可以带6个类似HUB的转换设备，一个类似HUB的转换设备可以带8个微型RRU，如果考虑级联能力则可以支持更多的小区。小基站的所涉范围一般在100—200m之间，微基站方案的优点有很多，不仅能够填充那些信号盲弱点地区，还能够增加容量。使用设备体积小，功 能集成一体化．便于安装和维护．对上端站的要求不是特别高[2]。而且站址的选择也很简单，无需特定的地点，在其他的电线杆等物体上都可以安装。基站建设方式信源为BBU设备，可以满足较高的容量要求，其部署以光纤和网线为主，施工难度也较DAS系统有所降低。因此，小基站建设方式一般适用于内部空间较为开阔、用户容量要求较高的大型场馆、交通枢纽、重要商务楼宇等场景的室内覆盖建设[3]。
五、结语
总之，在LTE网络室内覆盖建设中，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覆盖建设方案，保证在兼顾建设成本的同时，能够有效提升LTE网络服务质量，不断提升用户的业务应用感知体验。
[参考文献]：
[1]郭冬.LTE室内覆盖网络问题分析及采用新技术的解决方案[J]通讯世界.2017（21）
[2]许文广. 住宅小区LTE室内外覆盖解决方案探讨[J]通讯世界.2017（06）
[3]林成?王国立. LTE室内覆盖不同建设方式探讨[J]现代电信科技.2014（08）