摘要：本文主要从TD-LTE 室内分布系统的建设方式；以及TD-LTE 室内分布系统双流覆盖方案，等方面探讨了主题，旨在与同行共同探讨学习。
关键词：TD-LTE；双流；分布系统；覆盖
随着移动互联网、智能终端的迅速发展，我国移动通信数据业务的流程呈现快速增加的趋势，移动通信用户的需求也有了很大的提高。按照我国工信部的要求，中国移动在 2010年正式开始对 TD-LTE 试验网进行建设，并且在 2012 年扩大了 TD-LTE 试验网商试用建设规模，TD-LTE 应用场景主要的方向为热点，而且集中于室内。
一、TD-LTE 概述
移动通信的发展速度十分惊人，基于CDMA无线接入技术的3G移动通信系统发展已逐渐成熟，并在全世界范围内广泛得到应用。与此同时，Wi Fi和Wi MAX等无线接入方案也随着宽带无线接入概念的出现而迅猛发展。到此时此刻，无线通信的快速发展在全球范围内呈现出高速宽带化、IP化的趋势，高达64亿的全球移动用户量，更是令移动通信行业的竞争白热化！
为移动通信技术发展的最新技术，4G是各个通信领域标准竞相发展的对象。为实现3G技术向B3G和4G的平滑过渡，几年前，3GPP启动了长期演进计划（也就是Long Term Evolution，即我们所说的LTE，而中国即将发展进来的是TD-LTE），作为巩固在移动通信行业中的主导地位的筹码以及提高竞争力。
GPP的标准化设计，达到了低投入、简单化、低时延的主要目标，系统容量得到更好的提升，吞吐量、用户容量、服务质量都得到保证。3GPP的演进，其标准化阶段有两步：第一个是SI阶段，即Study Item，其实已经在二零零六年就实现了，主要是说明了LTE的概念，完成目标需求的诠释以及完成可行性调研报告剖解。第二个就是WI阶段，即Work Item，制定了LTE标准化工作，同步开展有还有与LTE相配合的SAE工作组。
二、TD-LTE 室内分布系统的建设方式
1.室内客户有通信需求，但室外信号无法传播到封闭的室内环境，为了满足客户需求，我们需要建设室内分布系统，这是一种有效解决室内覆盖盲区，提高网络质量、网络容量的可行方案。
市里大型建筑物越来越多，这些建筑物规模大，对移动电话的无线电信号的屏蔽也很强。特别是在一些大型建筑物的里面、隧道、地下车库、大型购物商场等封闭环境下，无线环境恶劣，无线信号难以覆盖得到，手机接收的信号很弱，甚至是脱网令手机无法呼出呼入，这些都是无线信号覆盖的弱点或盲区；而即使是在中间楼层或者高层，虽然不会出现无信号的现象，但是由于来自四周不同信号发射塔的信号产生重叠，导致楼层收到的导频污染严重，手机占用的无线信号变来变去，切换频繁，通话过程中也是会经常掉话的，令到用户的使用感知受到极大的破坏。
2.室内分布系统组网
从图中可以看出，室内分布系统主要是由两部分组成，分别是能够产生信号的信源部分和能够传送电磁信号的分布系统部分。
根据信号源类型的不同，室内分布系统（以下简称室分系统）的信号源的接入方式也有所不同，总体来说可以分为以下三种：宏蜂窝、微蜂窝、直放站。
（1）信号源部分
第一种：宏蜂窝作为信源接入室分系统以宏蜂窝基站（例如爱立信6201系列MU）作为室分系统的信号源。宏蜂窝是一种容量非常大的信号源，容易实现无源室分系统建设，能够实现大范围的覆盖，无线信号的传播质量好，后期网络优化简单，是几种室分系统当中最好的建设方案。但宏蜂窝也有它的不足之处，因主设备的价格是几种信源当中最高的，同时信源接入需要铺设光纤作为数据传送的电路，因此不但建设成本投入大，而且建设周期也很长，见效慢。
（2）微蜂窝作为信源接入室分系统
鉴于宏蜂窝作为信源存在的缺陷，我们采取另一种方式——微蜂窝系统（像爱立信的6601系列MU）。微蜂窝信源因其系统规模小，容易建成，与宏蜂窝相比它成本低，投产见效快，非常适用于急待放出信号的较小范围的室分系统建设。由于微蜂窝本身功率较小，无法对较大区域进行覆盖，如有需求，就得增加干线放大器来扩大覆盖范围。即使这样，目前室分系统中应用最广泛仍然是微蜂窝系统。
（3）直放站作信源接入室分系统
3.室内信号分布系统
信号源出来的信号，通过室分系统传输并发射到建筑内的每个角落。信号经由合路器或者功分器合理分配之后，通过馈线作为传输介质，传送到分布系统未端，分布系统的各个支路未端连接着各种类型的开线，像全向吸顶天线、定向板状天线等，主要设计合理，并按设计方案来施工，那么最终建设起来的分布系统，它的无线信号覆盖面一定是均匀的、平衡的。
三、TD-LTE 室内分布系统双流覆盖方案
为了能够承受高速数据业务，MIMO技术在TD-LTE系统有着不可取代的作用，三大关键技术之一，此外还有TDD的双工技术和基于OFDM多址接入技术。TD-LTE室内覆盖项目建设过程中，要在室内实现MIMO覆盖，就必须利用上原有的2G/3G系统，以已有传统室内分布系统为基础进行改造。但是，实现MIMO覆盖双流改造难度大，物业协调难度在的同时，成本大幅增加也不可避免。根据实际建设的数据统计，广州移动在TD-LTE试验网工程阶段，双流建设比例达62%，而到了扩大规模试验网的时候，这个比例就下降到32%，明显体现出建设的困难。因此，我们希望寻找一种室内分布系统双流改造的方案，在只利旧原有一套室内分布系统的情况下（即使是新建站点也只需新建一套分布系统，以节约成本），也能实现TD-LTE双流覆盖，降低建设难度，减少工程改造量和建设成本。
1.变频双流方案设计核心技术与难点
变频系统设备由主机和从机组成。其中，主机可以和多系统合路器集成；从机可以和室内分布系统天线集成。
首先，在TD-LTE RRU输出的位置安装主机（变频模块），这个模块包括变频单元、合路器、远程供电单元等，通过模块可以将RRU输出的其中一路信号进行变频，频率选择在710MHz-760MHz（支持50MHz带宽，在室分器件支持的情况下，尽可能地降低了分布系统的损耗，在这里选择的频段是考虑到并规避了与其他系统间的杂散、互调及阻塞干扰）。由于双流TD-LTE使用不同频率的两条信号链路，两路信号相互独立互不干扰，在室分系统相同馈缆中各不相干，传输信号非常可靠，如下图所示：
在天线输出端，需要将被进行过变频的那一路TD-LT信号反变换恢复至原频点，才能通过天线将两路信号发射出来。为确保空中信道的相互独立性能，系统将采用极化方式不同的双极化天线。由于要再次进行变频，天线侧也需要安装变频单元并要对其进行供电，这种天线就定义为有源天线。室内使用的绝大多数是无源天线，有源天线是在无源天线的基础上增加有源器件，使其能对信号进行处理。有源就是存在需要供电的电路，变频模块中的馈电器通过馈线对有源天线进行远程供电。
变频模块和有源天线都通过唯一的参考频率实现上下变频，从而实现变频传输无频率误差，变频后中继频率在700MHz附近，变频传输略有放大，失真度为EVM<5%。由于需要对其中一路信号进行处理，与另一路信号之间肯定会有不同的时延，因此本系统设备研发之时要考虑通过电路计算等手段，保证时延差在1S内，以保证系统性能。
根据新增有源设备以后的原理图，改进后的系统图如2-3、2-3所示。
图2-3 有源设备安装
此研究方案可以同时支持TD-LTE与GSM、TD-SCDMA甚至是WLAN信号的共分布系统传输，能够“一线式”地解决多网共建。
2.变频双流难点
双通道变频方案也带来一些新的问题，主要体现在以下几个方面。
（1）系统稳定性问题。目前传统的室内分布系统都是无源分布系统，无源分布系统的稳定性要优于有源系统。变频方案引入了变频器件，增加了有源设备，对系统的稳定性带来了一定的挑战，因此在方案设计阶段需充分考虑系统稳定性因素。
（2）链路平衡的问题。LTE 的两路信号通过变频传输后，由于引入插入损耗以及不同的频段传输损耗的不同会造成 2 条链路的不平衡性，而链路的不平衡对LTE 的 MIMO性能有较大的影响，在方案设计阶段进行规避。
结语
现阶段，国内外各个国家都开始逐渐重视 4G 研究，以此在信息化时代中获取更多的经济利益，TD-LTE作为一种新型的无线移动通信技术，在全球信息通讯行业中的应用范围逐渐扩展，LTE 用户数量呈现逐年增加的趋势。两路分布系统能够实现室内分布系统的覆盖，有利于物业协调问题的解决，减少施工时间，节约人力物力，加速 TD-LTE 建设。同时，TD-LTE 能够充分满足移动用户对于无线宽带的应用需求，为用户提供高清视频、在线互动游戏等一系列丰富的业务，具有十分广阔的应用前景。
参考文献：
[1]曾唯彬.TD-LTE 双流分布系统覆盖优化研究[ D ].华南理工大学，2013
[2]付威，谭展.TD-LTE 室内覆盖建设解决方案研究[ J ].移动通信，2012（16）
[3]李新.TD-LTE 室内分布系统的规划与建设[ J ].电信快报，2012（10
论文作者:赵旭
论文发表刊物:《基层建设》2017年4期
论文发表时间:2017/5/25
标签：系统论文; 双流论文; 信号论文; 室内论文; 分系统论文; td-scdma论文; 蜂窝论文; 《基层建设》2017年4期论文;