摘要：TD-LTE作为下一代无线通讯技术，是TD-SCDMA标准的核心传承和技术革新，TD-LTE网络发展至今，城市内的大网覆盖基本已经完善，工作重点转入深度覆盖阶段，如何解决深度覆盖问题是当前的重点工作之一。TD-LTE宏基站只能做室内的浅层覆盖，建设室内覆盖系统是实现TD-LTE深度覆盖的重要手段。本文在分析TD-LTE室内覆盖系统特点的基础上，对TD-LTE室内覆盖建设解决方案进行了研究。
关键词：TD-LTE；室内覆盖；光纤分布系统；分布式基站；Lampsite
TD-LTE网络是中国移动四网协同发展的重要组成部分，大力推进TD-LTE发展是中国移动面向未来实现可持续发展的重要战略举措，打造TD-LTE精品网络对中国移动保持领先具有重大意义。
室内数据在移动通信网络中占有重要地位，建设室内覆盖系统是实现TD-LTE深度覆盖的重要手段。TD-LTE室内分布系统既有新建的，又有在原有室内分布系统上进行改造的，GSM、TD-SCDMA、WLAN、TD-LTE多种天线多种模式共用一个室分系统，会带来一系列的技术问题需要克服。随着国内4G牌照的发放，LTE网络进行扩大规模建设，现网已有的分布系统需要进行大量改造。而随着居民生活水平的提高，人们对生活环境要求越来越高，部分居民由于担心基站天线辐射影响，对传统设备、馈线及天线的有所抵触，物业协调及施工改造难度越来越大。本文将在分析室内覆盖建设难点的基础上，对TD-LTE室内覆盖建设解决方案进行了研究，为室内覆盖建设方案提供参考。
一、TD-LTE室内覆盖难点分析
TD-LTE室内覆盖主要用D频段进行覆盖，频率较高，覆盖能力弱，与2G/3G相比，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）TD-LTE室内覆盖系统主要使用2300MHz-2400GHz 的高频段，该频段传播损耗和穿透损耗较大，更容易出现弱覆盖，特别与2G/3G共天馈系统时表现尤为明显，需增加天线密度；
（2）LTE多天线技术（MIMO：Multiple-Input Multiple-Output）、高阶调制技术的引入，有效提高了LTE频谱利用率，而传统室分方案的网络结构复杂，施工部署相对困难，通过多制式简单合路开展LTE网络建设时，合路器互调指标差，导致MIMO信号功率不平衡，LTE性能下降。此外，目前室内覆盖建设中仍存在物业协调困难、安装位置受限、设计施工复杂、信源设备数量过多、无源器件质量良莠不齐等问题，室内覆盖网络质量无法保障，难以满足LTE网络的升级、扩容等需求。
（3）当前室内覆盖系统同时存在 LTE/3G/2G/WLAN多种制式，如何避免多网融合不同频段网络间的干扰，同时保证LTE网络优势也是当前阶段建设的难点。
二、室内覆盖建设模式分析
根据LTE应用场景需求，室内分布系统可采用单通道和双通道两种建设模式，对于新建室分场景，尽可能建设双路室分系统，减少后续扩容投资；对于改造场景，为有效保护已有投资，最小化对现有室分系统的改造和影响。
2.1 单通道建设方式
单通道建设方式是通过合路器将TD-LTE信源合路到现网室内分布系统。该建设方式工程量小，施工成本低。由于采用单通道，实现的天线模式较少，虽然能够提高系统吞吐量，但相比双通道模式无法提升UE峰值速率。对于已存在室内分布系统，数据业务需求量不高的场景，可以采用合路模式。
2.2 双通道建设方式
TD-LTE室内分布系统使用双路建设方式能充分体现MIMO上下行容量增益。多个场景多UE条件下，双通道室分下行平均吞吐量为单通道室分的1.6倍，双通道室分具有明显的性能优势。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新建和改造两种方案。
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（1）新建两路
新建两路天馈线系统，LTE独立使用。对于合路原有分布系统存在严重多系统干扰、数据业务需求量大且具备新增两路天馈线条件的场景应用。
（2）新建一路，改造一路
TD-LTE一路新建设，一路与原有分布系统共用。两路系统确保TD-LTE系统在不同MIMO通道中的功率平衡。
三、室内覆盖建设方案分析
3.1 分布式基站建设模式
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方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。分布系统由馈线、天线、无源器件等组成，造价较低，系统引入噪声较低，但设计复杂，需考虑器件损耗和能量分布问题，线缆布放难度大，天线口输出功率较难一致，信号覆盖均匀程度一般。主要用于布施较容易、中小规模的建筑物，如商场、写字楼等。
3.2有源光纤分布系统建设模式
光纤分布系统由接入单元AU、扩展单元EU、远端单元RU组成。AU与EU通过光纤连接，EU与RU通过光电复合缆或五类线连接。接入单元与扩展单元实现光电信号转换，扩展单元反之。远端单元RU实现中频电信号和射频电信号的转换。光纤分布系统代替了无源器件和射频电缆的拓扑分布，减少了无源器件及馈线的损耗，远端单元功率输出均衡，信号覆盖均匀。同时可实现从近端AU到远端RU的整体监控，能快速定位故障。但有源光纤分布系统会引入噪声，设备故障较无源系统多，增加维护成本，系统整体造价较高。对于布线困难、物业要求高、工期紧急等场景，如城中村、住宅小区可采用有源光纤分布系统覆盖。
3.3 Lampsite建设模式
Lampsite解决方案由多模BBU、RHUB、PRRU三部分组成，多模BBU和RHUB之间通过光纤连接，RHUB和PRRU之间采用网线连接，支持POE供电，PRRU支持内置和外置天线。Lampsite作为一种新型基站，主要用于室内热点扩容和盲点补覆盖，兼顾覆盖与容量，网络规划灵活、系统部署方便、供电方式灵活，但对于隔断多的场景，信号覆盖不均匀，融合性较差，异厂家设备不兼容。
结束语：
移动通信的迅速发展，使得移动业务的需求迅速上升，大城市高楼密集、建筑物内移动用户数量众多，约70%的数据业务发生在室内，单靠室外宏基站已经不能满足网络覆盖、容量和质量的要求，必须对系统制定合理的室内覆盖解决方案，扫除盲区，提高业务接入能力、改善业务质量，从而提高网络的整体服务水平。对于基础通信运营商而言，合适的室内覆盖解决方案，既能降低施工难度和工程造价，又能打造精品网络。分布式基站、有源光纤分布系统、Lampsite建设模式是当前解决 LTE 室内覆盖的不同建设方式，运营商可以根据应用场景的不同，灵活选择建设方式，完善室内场景的网络覆盖，降低室内外用户体验的巨大差异，提升客户感知和品牌形象。本文对不同建设方式的建设特点进行了阐述和说明，并通过对比分析给予了应用场景的建议，为后续 LTE 室内覆盖建设方式的选择提供参考。
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论文作者:万丽
论文发表刊物:《基层建设》2017年第24期
论文发表时间:2017/12/11
标签：室内论文; 系统论文; td-scdma论文; 无源论文; 网络论文; 光纤论文; 天线论文; 《基层建设》2017年第24期论文;