無線通信系統的靈活覆蓋

張艷彥

【摘要】 TD-LTE網絡建設初期，用戶基數小，話務量低，運營收入很少，需要以較低成本實現更廣范圍的覆蓋，以降低運營商的資本支出。因此，我們需要各種靈活的覆蓋來擴大網絡的覆蓋范圍。TD-LTE實施增強覆蓋的技術手段主要有直放站、微基站、射頻遠端基站以及遠程基站等。另外，最新的統計，移動通信網絡70%的話務量發生在室內；且4G帶來的高級業務也絕大多數發生在室內。所以4G室內覆蓋將是4G運營商品牌形象的重要體現，同時也是4G運營商吸引用戶的重要手段。

【關鍵詞】 通信基站 靈活覆蓋

隨著對移動通信業務的日益依賴，人們期望在不久的將來能夠實現無論何時何地都可以快捷、方便地與任何人通信。網絡建設要達到較好的覆蓋和較高的質量，給用戶良好的感知，針對不同的覆蓋場景，提出差異化的靈活覆蓋方案，通過各種方式消除網絡覆蓋的盲區，來滿足差異覆蓋需求。下面對各種靈活覆蓋方式和室內分布系統進行闡述。

一、TD-LTE直放站

作為一種有效的網絡補充覆蓋產品，直放站可簡單地理解為基站信號的轉發。TD-LTE直放站包括無線直放站和光纖直放站兩種類型。

直放站可以在如下場合應用： （1）道路覆蓋。（2）室內覆蓋，在室內信號較弱或覆蓋盲區的環境中，可采用直放站作為室內分布系統的信號源。（3）市內盲區及陰影區覆蓋，（4）效區覆蓋， TD-LTE直放站可以擴大郊區基站的覆蓋范圍。

由于郊區基站的站間距比市區要大，直放站引入所帶來的干擾也相對較小，因此可以采用大功率的直放站，用來解決信號覆蓋問題。無光纖資源時，可利用無線直放站進行延伸覆蓋。采用方向性好的施主天線提取較為純凈的源信號，達到較好的覆蓋效果。

二、TD-LTE射頻遠端站分類

TD-LTE射頻遠端站一般分為兩種：基帶射頻拉遠和中頻拉遠。基帶射頻拉遠：基帶射頻拉遠指通過光纖將射頻單元拉到遠端覆蓋目標區域，基帶射頻拉遠的光纖中傳輸的是基帶信號。中頻拉遠：中頻拉遠是將無線基站中的模擬射頻收發部分與無線基站的基帶數字信號處理部分在模擬中頻處分開，形成遠端射頻前端設備與室內單元。

應用場合：（1）作為室內分布系統的信號源，吸收室內業務。（2）由于遠端單元體積小，可安裝在水泥桿、拉線塔以及建筑物的墻體上，對于難于獲取機房的市區站點，可使用RU解決基站設備安裝困難的問題。（3）對于城市建設發展較快的區域，可使用遠端單元進行優化補盲。（4）在話務量低、覆蓋范圍廣和建網效益低的農村、鄉鎮，使用拉遠技術解決覆蓋問題，充分利用光纖資源和基站的富余基帶資源，提高設備利用率。（5）通過線狀組網實現交通干線等線性區域的覆蓋。

三、TD-LTE微蜂窩基站

與宏蜂窩相比，微蜂窩主要表現為：更小的發射功率和蜂窩覆蓋范圍，無線傳播基本上為視距傳播，小區邊界受建筑物影響很大。而在視距傳播情況下，衰落更趨向于瑞斯分布而不是瑞利分布。瑞斯衰落不如瑞利衰落分布程度深。在微蜂窩環境中，主要是衰落較淺的瑞斯分布。

在宏蜂窩使用環境中，特別是在建筑物密集區，電波傳播途徑主要為散射、反射和衍射，它們的多徑衰落大多表現為瑞利分布應用場合：

（1）作為室內分布系統的信號源，應用于有高話務量需求的建筑物內，吸收話務量并提供高速數據業務，如購物中心、交通樞紐、賓館、體育場、寫字樓等；

（2）應用于一些宏蜂窩基站很難覆蓋到的覆蓋盲區。

四、TD-LTE遠程基站的技術原理

對于話務量稀疏區域，為了提高基站的覆蓋能力，可采取遠程基站技術，利用最少的站址實現最大程度的遠距離覆蓋，以節約成本。它主要采用大功率功放、高增益天線和塔頂低噪聲放大器等技術措施。根據TD-LTE技術標準，一般覆蓋范圍最大只可達到11.25km，但可以采取壓縮時隙或UpPCH Shifting技術來實現基站的超遠距離覆蓋。

TD-LTE超遠距離覆蓋的場合：

（1）對于地域遼闊且業務量少的草原、半沙漠地區，可以利用最少的站址實現廣覆蓋，為當地居民提供移動業務。

（2）在海岸線，實現近海海面連續覆蓋，為近海作業的漁民和游客提供移動業務服務。（3）對離陸地較遠的海島提供覆蓋，為當地生活的居民及游客提供廉價的通信手段。

五、TD-LTE室內分布系統

由2G網絡運營的經驗可知，移動用戶超過一半的話務量發生在室內。4G的主要業務量來自于數據，而通常情況下使用數據業務時用戶大多數都在室內。所以，在4G網絡建設中，室內環境將成為運營商重點考慮的信號覆蓋區域。同其他制式的室內分布系統類似，TD-LTE室內分布系統主要由兩部分組成：信號源和分布系統。分布系統包括傳輸介質、元器件和天線。

信號源主要包括宏基站、微基站、射頻遠端站和直放站等幾種類型。傳輸介質有光纖、同軸電纜和泄漏電纜等。元器件包括干線放大器、功分器、耦合器、合路器等。天線則分為全向天線和定向天線。

總之，在移動通信信號覆蓋方案制訂時，需根據覆蓋現場的實際情況靈活選擇覆蓋方式，以達到最好的覆蓋效果。