TD—LTE室内覆盖规划与建设方案探讨

江广芯

摘 要：通过介绍TD-LTE室内覆盖建设的原则，重点探讨了TD-LTE室内系统干扰和覆盖性能的现状，并总结了TD-LTE系统的建设工作要点，以供实践参考。

关键词：TD-LTE；分布系统；覆盖性能；建设方案

中图分类号：TN929.5 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）10-0127-02

TD-LTE作为我国自主知识产权的移动通信技术标准，是我国网络通信发展史上重要的里程碑，它建设的目的主要是覆盖有高速数据业务需求的目标客户区域。其中，封闭式场馆、宾馆酒店、办公楼和机场航站楼都是它重点覆盖的目标。但在TD-LTE网络系统的应用过程中，室内覆盖规划和建设工作仍然存在许多问题，严重影响了TD-LTE系统整体功能的发挥。因此，网络技术工作者有必要加强TD-LTE室内覆盖规划工作的力度，制订合理的建设方案，以逐步推动TD-LTE系统的应用。

1 TD-LTE室内覆盖建设原则

1.1 室内、外采用异频组网方式

在频率资源足够的情况下，室内、外应尽量采用异频组网方式。目前，在试验网阶段，TD-LTE室外新建站使用2.6 GHz频段，现网升级站使用1 885～1 895 MHz，室内使用2.3 GHz频段（2 350～2 370 MHz），充分考虑到了干扰和电磁辐射的要求。分布系统建设时，应考虑多系统间的干扰，保证TD-LTE和其他通信系统间的隔离度要求，避免产生系统间的强干扰。TD-LTE室内覆盖工程应按照“多天线、小功率”的原则进行建设，电磁辐射必须满足相关标准。

1.2 室内覆盖小区规划设计

小区规划要充分考虑室内的具体环境，规划时重点考虑小区之间的隔离，可以借助建筑物的楼板、墙体等自然屏障产生的穿透损耗形成小区间的隔离。

2 TD-LTE室内分布系统干扰分析

TD-LTE室内分布系统干扰分析与室外宏站干扰分析有所区别，室外干扰分析主要考虑的是邻频干扰、杂散干扰、阻塞干扰和互调干扰情况；室内分布系统主要关注的是与其他系统间的干扰。多系统合路时，可能会产生互调干扰。互调干扰主要依靠合路器进行抑制，目前较好的合路器三阶互调抑制指标是-140～-120 dBc。LTE使用2 350～2 370 MHz的频率，不会与GSM、DCS和TD-SCDMA系统产生互调干扰，但TD-SCDMAA频段（2 010～2 025 MHz）、E频段（2 320～2 350 MHz）合路会对DCS系统产生互调干扰。

2.1 TD-LTE与WLAN系统干扰分析

WLAN为CSMA/CA接入系统，TD-LTE为TDD系统，两

系统上下行时隙不同步，它们之间存在着复杂的干扰关系。干扰类型是WLAN工作在2 400～2 483.5 MHz频段，TD-LTE室内工作在2 350～2 370 MHz频段。两系统间尚有30 MHz以上隔离带，不存在邻频干扰，所以说，主要干扰包括杂散干扰和阻塞干扰。二者共存、共址时的干扰通常是通过8个途径实现的。

2.2 TD-LTE、WLAN基站与终端之间的干扰

在TD-LTE与WLAN隔离30 MHz带宽的室内组网情况下，规避TD-LTE基站与WLAN终端之间干扰所需要的隔离度约为81 dB。当LTE室内分布损耗为33 dB时，理论计算的隔离距离约为3 m。

由于TD-LTE终端上行有功控能力，只有当TD-LTE终端位于TDLTE小区边缘，TD-LTE终端又正好位于WLAN小区的中心且距离WLANAP较近时，TD-LTE终端对WLAN基站才会有明显的干扰。此时，隔离度为86 dB，即59 m（WLAN有17 dB室内分布损耗）或250 m（WLAN无室内分布损耗），如图1所示。

2.3 TD-LTE与WLAN干扰解决建议

共室内分布系统组网应优先考虑WLAN与TD-LTE共室内分布系统组网，同时，WLAN尽量采用末端合路方式建设，利用合路器端口隔离度和室内分布系统损耗尽量降低干扰。当独立建设时，要求LTE设备在WLAN频段的杂散功率小于-80 dBm/MHz（目前协议指标为-30 dBm/MHz），或在LTE发射机端增加滤波器（带外抑制度在50 dB以上）；要求WLANAP设备在LTE频段的杂散发射功率小于-60 dBm/MHz（目前协议指标为-30 dBm/MHz）。在设备满足以上条件的前提下，WLAN与LTE的水平隔离距离建议在2 m以上。

3 TD-LTE室内覆盖性能分析

在LTE室内覆盖规划中，一般与GSM/TD-SCDMA/WLAN系统合路，需考虑同步覆盖，例如，LTE和TD-SCDMA合路共用天馈分布系统，两者边缘覆盖场景需同时满足规范要求。如果多系统同步覆盖性能良好，可以同时满足两者边缘覆盖指标，设备功率利用率好；如果同步覆盖性能不好，则某一系统边缘覆盖指标差，边缘用户业务性能差或某一个系统边缘覆盖指标过强，设备功率利用率差。

室内系统中频段差异导致信号在馈线传输损耗、空间传播和遮挡损耗不一致，影响两者同步覆盖性能，也影响LTE室内分布覆盖建设方案。从以往的网优经验中可知，WLAN允许的链路损耗最小，并且WLAN使用的频段最高，相同空间距离的链路损耗最大。因此，在四网融合的室内分布设计中，WLAN覆盖受限，应以其覆盖能力确定天线间距。

4 TD-LTE室内建设方案分析

TD-LTE室内建设方案分为新建室内分布场景和改造室内分布场景两种建设方式。新建室内场景要尽可能建设双路室内分布系统，减少后续扩容投资，但是改造难度极大。当前室内分布系统典型结构为GSM和TDSCDMA合路的一套天馈，WLAN采用末端合路，将LTE室内分布合路方式替换成三频合路器，或新增1个LTE合路器。TD-LTE与其他系统（比如GSM、DCS、TD-SCDMA等）共用原分布系统，按照TD-LTE系统性能的需求进行规划和建设，必要时应对原系统进行适当改造。endprint

4.1 改造室内场景建设方式

采用LTE部分利旧方式，即一路新建，一路合路。TD-LTE一路室内分布与其他系统（比如GSM、DCS、TD-SCDMA等）共用，另一路室内分布主要为LTE（或LTE与IEEE802.11n）使用。在改造过程中，在增加LTE信源和1个多频合路器对原有天馈进行改造的同时，还要新建一路天馈系统，使用双通道。共用的一路室内分布要按照TD-LTE系统性能的需求进行规划和建设，另外一路应通过馈线（型号和路由）、无源器件（比如功分器和耦合器等）进行选择，确保TD-LTE系统在不同MIMO通道中的功率是平衡的。

4.2 当前TD-LTE室内分布系统存在的问题

当前TD-LTE室内分布系统普遍存在的问题是LTE单路简单馈入，与双路室内分布系统MIMO天线口功率不平衡。

4.2.1 单路简单馈入

此问题具体表现在馈入后原2G/3G信号正常，TD-LTE无信号（弱信号）。通过分析，判断其原因为干路上还有1个WLAN的合路器（原设计图纸上没有），这个合路器不支持E频段。此类问题往往发生在原室内分布系统简单馈入LTE的场景。在原有2G/3G室内分布系统中，前期引入WLAN合路，增加1个合路器单元（但没有更新设计方案）。在简单馈入LTE信号后，仅把原来的2G/3G合路器替换成新的2G/3G/LTE合路器。造成这种现象的本质原因是设计与室内分布改造现状脱节。

4.2.2 双路改造MIMO天线口功率不平衡

双路改造后，经过测试发现，终端在单双流间切换，下载速率偏低（28 Mbit/s）。出现这种情况的原因是，由于原室内分布设计和实际实施不相符，导致双路改造时其中一通道上增加了耦合器和负载，天线口功率严重不平衡。

此外，双路分布系统中MIMO天线间布放过近，组成MIMO的一对天线布放过近——远小于1 m，或布放过远——远大于1.2 m。

在设备参数设置问题上，LTE双通道RRU仅有一路有输出功率，导致下载速率偏低。其原因是网优人员仅给RRU配置了一路输出（按单路室内分布配置），改正后恢复双路输出。

5 结束语

综上所述，TD-LTE室内覆盖规划是一项系统且较复杂的工作，涉及范围比较广，对TD-LTE室内分布系统的建设有较大的影响。通过上述TD-LTE规模试验可知，在单路情况下，RSRP在-90 dBm以上，速率达到稳定值（42 Mbit/s）；而在双路情况下，RSRP在-85 dBm以上，速率达到稳定值（60 Mbit/s）。相信随着科学技术的进一步发展，TD-LTE室内分布系统的建设会越来越完善。

参考文献

[1]陈嘉灿.关于TD-LTE室内分布系统设计关键点的探讨[J].信息通信，2013（09）.

[2]刘建军，沈晓冬，胡臻平，等.TD-LTE室内覆盖增强的灵活手段：中继[J].电信科学，2013（05）.

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4.1 改造室内场景建设方式

采用LTE部分利旧方式，即一路新建，一路合路。TD-LTE一路室内分布与其他系统（比如GSM、DCS、TD-SCDMA等）共用，另一路室内分布主要为LTE（或LTE与IEEE802.11n）使用。在改造过程中，在增加LTE信源和1个多频合路器对原有天馈进行改造的同时，还要新建一路天馈系统，使用双通道。共用的一路室内分布要按照TD-LTE系统性能的需求进行规划和建设，另外一路应通过馈线（型号和路由）、无源器件（比如功分器和耦合器等）进行选择，确保TD-LTE系统在不同MIMO通道中的功率是平衡的。

4.2 当前TD-LTE室内分布系统存在的问题

当前TD-LTE室内分布系统普遍存在的问题是LTE单路简单馈入，与双路室内分布系统MIMO天线口功率不平衡。

4.2.1 单路简单馈入

此问题具体表现在馈入后原2G/3G信号正常，TD-LTE无信号（弱信号）。通过分析，判断其原因为干路上还有1个WLAN的合路器（原设计图纸上没有），这个合路器不支持E频段。此类问题往往发生在原室内分布系统简单馈入LTE的场景。在原有2G/3G室内分布系统中，前期引入WLAN合路，增加1个合路器单元（但没有更新设计方案）。在简单馈入LTE信号后，仅把原来的2G/3G合路器替换成新的2G/3G/LTE合路器。造成这种现象的本质原因是设计与室内分布改造现状脱节。

4.2.2 双路改造MIMO天线口功率不平衡

双路改造后，经过测试发现，终端在单双流间切换，下载速率偏低（28 Mbit/s）。出现这种情况的原因是，由于原室内分布设计和实际实施不相符，导致双路改造时其中一通道上增加了耦合器和负载，天线口功率严重不平衡。

此外，双路分布系统中MIMO天线间布放过近，组成MIMO的一对天线布放过近——远小于1 m，或布放过远——远大于1.2 m。

在设备参数设置问题上，LTE双通道RRU仅有一路有输出功率，导致下载速率偏低。其原因是网优人员仅给RRU配置了一路输出（按单路室内分布配置），改正后恢复双路输出。

5 结束语

综上所述，TD-LTE室内覆盖规划是一项系统且较复杂的工作，涉及范围比较广，对TD-LTE室内分布系统的建设有较大的影响。通过上述TD-LTE规模试验可知，在单路情况下，RSRP在-90 dBm以上，速率达到稳定值（42 Mbit/s）；而在双路情况下，RSRP在-85 dBm以上，速率达到稳定值（60 Mbit/s）。相信随着科学技术的进一步发展，TD-LTE室内分布系统的建设会越来越完善。

参考文献

[1]陈嘉灿.关于TD-LTE室内分布系统设计关键点的探讨[J].信息通信，2013（09）.

[2]刘建军，沈晓冬，胡臻平，等.TD-LTE室内覆盖增强的灵活手段：中继[J].电信科学，2013（05）.

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4.1 改造室内场景建设方式

采用LTE部分利旧方式，即一路新建，一路合路。TD-LTE一路室内分布与其他系统（比如GSM、DCS、TD-SCDMA等）共用，另一路室内分布主要为LTE（或LTE与IEEE802.11n）使用。在改造过程中，在增加LTE信源和1个多频合路器对原有天馈进行改造的同时，还要新建一路天馈系统，使用双通道。共用的一路室内分布要按照TD-LTE系统性能的需求进行规划和建设，另外一路应通过馈线（型号和路由）、无源器件（比如功分器和耦合器等）进行选择，确保TD-LTE系统在不同MIMO通道中的功率是平衡的。

4.2 当前TD-LTE室内分布系统存在的问题

当前TD-LTE室内分布系统普遍存在的问题是LTE单路简单馈入，与双路室内分布系统MIMO天线口功率不平衡。

4.2.1 单路简单馈入

此问题具体表现在馈入后原2G/3G信号正常，TD-LTE无信号（弱信号）。通过分析，判断其原因为干路上还有1个WLAN的合路器（原设计图纸上没有），这个合路器不支持E频段。此类问题往往发生在原室内分布系统简单馈入LTE的场景。在原有2G/3G室内分布系统中，前期引入WLAN合路，增加1个合路器单元（但没有更新设计方案）。在简单馈入LTE信号后，仅把原来的2G/3G合路器替换成新的2G/3G/LTE合路器。造成这种现象的本质原因是设计与室内分布改造现状脱节。

4.2.2 双路改造MIMO天线口功率不平衡

双路改造后，经过测试发现，终端在单双流间切换，下载速率偏低（28 Mbit/s）。出现这种情况的原因是，由于原室内分布设计和实际实施不相符，导致双路改造时其中一通道上增加了耦合器和负载，天线口功率严重不平衡。

此外，双路分布系统中MIMO天线间布放过近，组成MIMO的一对天线布放过近——远小于1 m，或布放过远——远大于1.2 m。

在设备参数设置问题上，LTE双通道RRU仅有一路有输出功率，导致下载速率偏低。其原因是网优人员仅给RRU配置了一路输出（按单路室内分布配置），改正后恢复双路输出。

5 结束语

综上所述，TD-LTE室内覆盖规划是一项系统且较复杂的工作，涉及范围比较广，对TD-LTE室内分布系统的建设有较大的影响。通过上述TD-LTE规模试验可知，在单路情况下，RSRP在-90 dBm以上，速率达到稳定值（42 Mbit/s）；而在双路情况下，RSRP在-85 dBm以上，速率达到稳定值（60 Mbit/s）。相信随着科学技术的进一步发展，TD-LTE室内分布系统的建设会越来越完善。

参考文献

[1]陈嘉灿.关于TD-LTE室内分布系统设计关键点的探讨[J].信息通信，2013（09）.

[2]刘建军，沈晓冬，胡臻平，等.TD-LTE室内覆盖增强的灵活手段：中继[J].电信科学，2013（05）.

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