基于TD-LTE室內分布系統設計

簡 巖，楊道平

（遵義師范學院，貴州 遵義 563002）

基于TD-LTE室內分布系統設計

簡 巖，楊道平

（遵義師范學院，貴州 遵義 563002）

文章介紹了TD-LTE分布系統設計在移動通信中的設計與應用，著重討論室分系統設計方案的總體原則，包括建設方式、建設流程、工程規劃的指標要求等，根據樓宇的結構以及業務需求確定建設方案和天線、元器件和干線放大器的位置，并給出某系統設計案例。

室內分布設計；分布方式；TD-LTE；性能指標

1　室內分布系統簡介

室分系統是指天線及分布系統主要在室內，基于纜線傳輸，在末端利用室內天線進行無線信號覆蓋的分布系統。

信號源和分布系統組成了室分系統。其中室分系統由有源放大設備或器件（下文合稱“有源設備”）、無源器件、天線、線纜等組成，主要將信號引入室內，從而達到消除大型建筑物內、地下停車場、居民小區、大型商場室內盲區的目的，為室內用戶提供穩定、無縫的高質量語音及數據業務。組成結構示意如圖1所示。

圖1　室內分布系統組成示意

1.1室分常用幾種信號源

TD-LTE室分系統的信號源主要包括宏蜂窩基站、微蜂窩基站、直放站、分布式基站4類。

在TD-LTE室分建設中，分布式基站是目前使用最廣泛的信號源（見表1）。

表1　信號源的優劣比較表

1.2室內分布系統常用設備

室分設計的常用設備有BBU，RRU、室內天線、線纜和一些無源器件和負載等。

2　室內分布系統方案設計

室分設計一般包括室分站點選取，基站勘察，覆蓋規劃，容量預估，信源篩選，覆蓋分區和切換規劃，覆蓋方案選擇以及干擾抑制等內容。

2.1 室內分布系統總體原則

室分系統應考慮需求方的要求，綜合建筑物的結構布局和場景進行設計。原則上，地鐵、機場、高鐵等運輸樞紐，體育場館等大型場館，商務樓宇，黨政機關等公用基礎設施內的室分系統為重點建設對象。方案應綜合考慮其合理性、經濟性、擴展性、靈活性，并在充分評估系統性能、綜合權衡系統性能和整體效益的基礎上，選擇適合的方案。

2.2 站址的選擇及頻率配置

室內分布系統理論上適用于所有的室內覆蓋場景，但是實際室內分布站點一般會優先選擇業務量高及品牌提升效益較好的站點來建設和設計分布系統。另外，室內分布站點也需要考慮建筑物的特點，一般優先選擇醫院、政府辦公大樓、大型商場以及業務發展影響較大的會展中心、賓館酒店和機場等公共場所，優先考慮較為封閉的大型建筑物，對于小型建筑物可以通過其它的方式進行覆蓋。

TD-LTE商用網絡室內使用的是E頻段2350-2370MHz共20MHz。

2.3 站點勘測

站點的勘測工作是室內覆蓋項目非常重要且不可缺少的環節，該項工作的完成質量直接影響到整個項目的優劣。

站點的查勘主要包括建筑物情況、周圍站點情況和現網信號情況。經過現場勘測和模擬測試，可基本確定各分布天線的位置和天線覆蓋范圍，并根據天線覆蓋區域與范圍來確定其輸出口功率。

2.4 覆蓋要求和容量規劃

覆蓋規劃首先要確定覆蓋指標，然后確定天線口發射功率，天線口功率與邊緣場強和覆蓋目標范圍有直接關系，最后確定天線分布位置。

容量規劃是運營商根據該地區單小區吞吐量和單小區忙時用戶數計算出來的滿足室內容量需求所需要的小區數量和基站資源配置情況，該項工作是運營商提出需求前應做的工作，設計中要參考此標準。

3　室內分布系統設計方案實例

3.1 設計說明

3.1.1 XX局辦公大樓簡介

XX局辦公大樓，共6層，3米層高，B1F為地下車庫，其余樓層為辦公區域，各樓層內部結構不同。天花板及走廊安裝吊頂，弱電井在每樓電梯的旁邊，上下連通。

3.1.2 建設方式選擇

單路建設方式：所謂的單路與雙路系統，是針對LTE而言的，因為LTE有一個MIMO技術及多輸入多輸出技術。單路系統的下載速率大概只有雙路系統的一半，一般在空曠和對業務需求量小的地方建設能夠單路系統，比如該工程中的地下停車場。

雙路系統：即同一區域建設兩路分布系統，從而達到高速數據業務的需求。雙路系統主要適用于容量需求大的物業點，該工程中1F-6F的辦公區域就建設了雙路系統。

3.2 設計技術指標

3.2.1 天線分布設計

天線分布的設計主要有以下幾個原則：

（1）設置相鄰覆蓋目標區的交叉位置，保證其無線傳播環境良好。

（2）依據覆蓋目標、范圍以及天線口功率的上下限合理設置天線口功率。

（3）對于房間內部復雜樓層低的建筑物，可選擇全向吸頂天線，如寫字樓、酒店等建筑。

（4）對于較空曠且業務量小的區域，可適當調整天線的輸出功率和布放距離，滿足覆蓋要求即可，如地下車庫等區域。

（5）樓宇邊沿如樓層入口處、沿窗位置等，盡量使用定向天線覆蓋，避免內部信號對室外信號造成干擾。

電梯的覆蓋，有以下3種方式：

（1）在各層電梯廳放置室內吸頂天線。

（2）在電梯或在電梯廳沒有安裝條件的情況下，可以在電梯井道內裝置方向性較強的定向天線。

（3）在電梯轎廂內增設發射天線，布放隨梯電纜。

3.2.2性能指標要求

分布系統駐波比要求各工作頻段駐波比小于1.5。

各蜂窩移動系統天線口輸出功率宜設置在5dBm-10dBm，可適當地調整，但不能超過15dBm的限值。

在建設了分布系統的95%的目標覆蓋區域內，信號電平接收功率RSRP≥-105dBm且信干燥比RS≥-SINR6db。在業務需求量的大重要辦公區域，信號電平接收功率RSRP≥-95dBm且信干燥比RS≥-SINR9db。

外泄要求，室內的信號要盡可能少泄露到室外，小區外泄的信號電平在建筑物外10米處≤-110dBm。

3.3圖形設計

本設計主要使用AutoCAD和天越軟件來畫圖。

4　結語

建設室內覆蓋在提高通信質量、提升品牌效益及增加運營收益等上具有很重要的意義。但室分系統建設環境是十分復雜和多樣性的，要達到更好的用戶體驗，價格越廉價，越要在實際建設中不斷地探索和總結。

［1］劉靖.TD-LTE室內覆蓋建設方案的研究［D］.長春：吉林大學，2014.

［2］辛鵬.TD-LTE室內分布系統的研究［D］.長春：吉林大學，2014.

［3］林華蓉.LTE室內分布系統分場景建設方案研究［J］.郵電設計技術，2014（12）：24-27.

［4］劉艷平.4G室內分布系統建設難點解決方案［J］.電信工程技術與標準化，2014（10）：33-37.

［5］連嘉煒.TD-LTE室內覆蓋智能規劃研究［D］.廣州：廣東工業大學，2015.

Design of Indoor Distribution System Based on TD-LTE

Jian Yan， Yang Daoping
（Zunyi Normal College， Zunyi 563002， China）

This paper introduces the design and application of TD-LTE distribution system design in mobile communication， with emphasis on the discussion of the general principle of indoor distribution system design scheme， including the index requirement of the construction methods， construction process， project planning， according to the structure of the buildings as well as the business needs to determine the location of the construction scheme and antenna， components and a trunk amplifier is presented， and a system design case.

indoor distribution design； distribution mode； TD-LTE； performance index

簡巖（1974-），男，貴州遵義，碩士，副教授；研究方向：云計算，計算機網絡。