LTE室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)建設(shè)原則

劉學(xué)明 張 振

廣州杰賽科技股份有限公司，廣東 廣州 510310

LTE室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)建設(shè)原則

劉學(xué)明 張 振

廣州杰賽科技股份有限公司，廣東 廣州 510310

移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)迅猛發(fā)展，必須通過提高頻譜效率、降低建設(shè)成本來提高單位比特業(yè)務(wù)量，增加網(wǎng)絡(luò)競爭力。建設(shè)室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)可以解決網(wǎng)絡(luò)容量問題，有利于實(shí)現(xiàn)頻率復(fù)用，提高單位面積業(yè)務(wù)能力，分擔(dān)室外宏站業(yè)務(wù)量。詳細(xì)闡述了室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的系統(tǒng)特性，室內(nèi)分布系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)思路，覆蓋規(guī)劃設(shè)計(jì)原則和室內(nèi)覆蓋規(guī)劃設(shè)計(jì)方法。

室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)；覆蓋；容量；干擾

都市中建筑密度高，對無線信號干擾屏蔽大，使室內(nèi)覆蓋電平較差，同時宏站的覆蓋特性引起高層信號混雜，導(dǎo)致信號質(zhì)量嚴(yán)重下降。與此同時，移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)迅猛發(fā)展，必須通過提高頻譜效率、降低建設(shè)成本來提高單位比特業(yè)務(wù)量，增加網(wǎng)絡(luò)競爭力。高數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)主要集中在家庭和辦公場所。建設(shè)室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)可以有效解決網(wǎng)絡(luò)覆蓋問題。改善建筑內(nèi)部的信號質(zhì)量，提高業(yè)務(wù)速率，改善高層干擾。同時建設(shè)室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)可以解決網(wǎng)絡(luò)容量問題，有利于實(shí)現(xiàn)頻率復(fù)用，提高單位面積業(yè)務(wù)能力，分擔(dān)室外宏站業(yè)務(wù)量。

1 室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)特性

（1）與宏蜂窩的協(xié)同特性。室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)并非獨(dú)立存在而是與宏蜂窩系統(tǒng)組成分層網(wǎng)絡(luò)，需要考慮二者之間的頻率規(guī)劃、干擾規(guī)避、小區(qū)選擇、小區(qū)切換和負(fù)荷分擔(dān)等問題。室內(nèi)外協(xié)同是室內(nèi)系統(tǒng)面臨的主要問題。

（2）不連續(xù)覆蓋特性。室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的物業(yè)點(diǎn)之間是相互獨(dú)立的，只要考慮物業(yè)點(diǎn)內(nèi)部的各小區(qū)間的互相影響。基于不連續(xù)覆蓋特性，室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)可以使用更緊密的頻率覆蓋復(fù)用方式，實(shí)現(xiàn)更多的容量需求。由于各物業(yè)點(diǎn)之間是相互獨(dú)立的，對每個物業(yè)點(diǎn)做有針對性的規(guī)劃和設(shè)計(jì)。

（3）設(shè)備特性。室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的信源與宏蜂窩不同，有基站系統(tǒng)、直放站系統(tǒng)、分布式基站系統(tǒng)、微分布基站系統(tǒng)多種信源。對于 LTE系統(tǒng)而言，智能天線無法應(yīng)用在室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)中。帶來規(guī)劃設(shè)計(jì)和優(yōu)化的特殊性。

（4）與物業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)緊密結(jié)合的特性。室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)需要布放線纜和天線等設(shè)備，需要綜合考慮物業(yè)點(diǎn)的功能、結(jié)構(gòu)、裝修、強(qiáng)弱電井分布等情況。

2 室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)思路

室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)規(guī)格主要是考慮三個方面的需求：容量、覆蓋、多系統(tǒng)間干擾。

容量是要確定規(guī)劃的分區(qū)和頻率規(guī)劃。覆蓋是要確定室分天線的點(diǎn)位。干擾分析是要確定多系統(tǒng)的合路形式[1]。

3 TD-LTE室內(nèi)覆蓋規(guī)劃設(shè)計(jì)原則

（1）綜合考慮各種因素選擇最佳建設(shè)模式。應(yīng)綜合考慮網(wǎng)絡(luò)性能、改造難度、資源情況、投資成本等選擇最佳建設(shè)模式。應(yīng)在不影響現(xiàn)網(wǎng)系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性、保證網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量前提下，盡量發(fā)揮TD-LTE的性能特點(diǎn)；如需對已有室分系統(tǒng)進(jìn)行改造時，應(yīng)盡量減小改造量和對現(xiàn)網(wǎng)的影響。

（2）室內(nèi)外覆蓋一體化原則。確保室內(nèi)分布系統(tǒng)提供良好的室內(nèi)覆蓋，同時要避免室內(nèi)信號對室外構(gòu)成強(qiáng)干擾。

（3）室內(nèi)外采用異頻組網(wǎng)方式。應(yīng)盡量采用異頻組網(wǎng)方式；室內(nèi)采用E頻段（2320～2370 MHz），室外采用D頻段（2575～2635 MHz）和F頻段（1880～1900 MHz）。

（4）充分考慮干擾和電磁輻射要求。分布系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)考慮多系統(tǒng)間的干擾，應(yīng)保證TD-LTE和其他通信系統(tǒng)間的隔離度要求，避免產(chǎn)生系統(tǒng)間強(qiáng)干擾。TD-LTE室內(nèi)覆蓋工程應(yīng)按照“多天線、小功率”的原則進(jìn)行建設(shè)，電磁輻射必須滿足國家和通信行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)[2]。

4 TD-LTE室內(nèi)覆蓋規(guī)劃設(shè)計(jì)方法

4.1 覆蓋性能分析方法

（1）LTE室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)場強(qiáng)分析。鏈路預(yù)算是通過對照PDSCH信道SINR與數(shù)據(jù)速率的對應(yīng)關(guān)系及其他信道的解調(diào)信噪比要求得出。雙通道增益是通過雙天饋系統(tǒng)的部署使用SFBC與空間復(fù)用相結(jié)合的自適應(yīng)方式。在低信噪比時吞吐量單流高于雙流；在高信噪比時雙流性能高于單流。

（2）室內(nèi)外小區(qū)協(xié)同。室內(nèi)外主選網(wǎng)絡(luò)應(yīng)與物理區(qū)域一致；室內(nèi)有良好的小區(qū)選擇/重選、小區(qū)切換；RS功率室內(nèi)外平衡，與業(yè)務(wù)信道平衡；室內(nèi)外泄的區(qū)域應(yīng)狹小。

（3）基于已有網(wǎng)絡(luò)改造。LTE的最大允許路徑損耗與TD-SCDMA基本相當(dāng)。可以參照TD-SCDMA覆蓋半徑規(guī)劃。

（4）電磁輻射標(biāo)準(zhǔn)室內(nèi)填寫發(fā)射功率不高于 15dBm。

（5）保證90%以上覆蓋區(qū)域的信號強(qiáng)度RSRP不低于-105dBm，且信噪比SINR大于3dB；對基站信號重疊區(qū)，應(yīng)保證90%以上覆蓋區(qū)域的信號強(qiáng)度RSRP不低于-95dBm，且信噪比SINR要求大于等于3dB；手機(jī)應(yīng)優(yōu)先占用室分系統(tǒng)信號。泄露建筑周圍10m外強(qiáng)度不應(yīng)高于-110dBm。

4.2 容量分析方法

（1）信源配置。通過承載業(yè)務(wù)量進(jìn)行預(yù)測，按照場景，覆蓋面積，覆蓋區(qū)域移動用戶使用人數(shù)等確定站點(diǎn)的容量，合理配置信源。LTE室分小區(qū)目前采用同頻組網(wǎng)方式，小區(qū)配置載波帶寬為 20 MHz，根據(jù)室分站點(diǎn) RRU數(shù)量進(jìn)行小區(qū)劃分，在設(shè)備受限情況下，當(dāng)RRU數(shù)目大于6個時需小區(qū)劃分。

（2）時隙配置。LTE室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)需要具備時隙調(diào)整能力，便于進(jìn)行不同時隙配置或交叉時隙干擾的驗(yàn)證.對于和 TD-SCDMA共存的場景，通過上下行時隙對齊方式規(guī)避TDSCDMA的交叉時隙干擾.上行比下行子幀配比為3∶1。特殊子幀配比為DWPTS：GP：UPPTS=3∶9∶2。特殊站點(diǎn)下行高速率平均吞吐量特殊子幀配比10∶2∶2。

（3）同步信號配置。LTE系統(tǒng)需要嚴(yán)格的時間同步，時間同步以GPS衛(wèi)星信號進(jìn)行同步，對于已有GPS機(jī)房的，通過增加功分器引出信號用于LTE設(shè)備同步.對于無GPS站點(diǎn)，需新增GPS天線[3]。

4.3 干擾分析方法

（1）干擾分類。在進(jìn)行系統(tǒng)間的干擾分析時，主要應(yīng)考慮鄰頻干擾、雜散干擾、阻塞干擾和互調(diào)干擾情況。鄰頻干擾一種是與其他運(yùn)營商室分系統(tǒng)的鄰頻干擾；一種是與 TDSCDMA共系統(tǒng)上下行時隙同步時，可以實(shí)現(xiàn)共存、共址，否則會出現(xiàn)干擾等問題。異頻段雜散、阻塞干擾是根據(jù)相關(guān)協(xié)議指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算，并取雜散干擾和阻塞干擾的最大值（其中雜散干擾以底噪提高1dB為標(biāo)準(zhǔn)）。互調(diào)干擾是多系統(tǒng)合路時可能會產(chǎn)生的互調(diào)干擾，互調(diào)干擾主要依靠合路器進(jìn)行抑制，目前較好的合路器三階互調(diào)抑制指標(biāo)在-120～-140dBc左右。對于TD-LTE使用2320～2370 MHz頻率的情況，不會與GSM、DCS系統(tǒng)產(chǎn)生互調(diào)干擾；但如TD-A（2010～2025 MHz）合路可能會對DCS系統(tǒng)產(chǎn)生互調(diào)干擾。

（2）干擾的解決措施。干擾的解決措施方法有：調(diào)整相互影響的頻率；降低干擾源功率；發(fā)射機(jī)增加濾波器；接收機(jī)增加濾波器；對于接收機(jī)阻塞、交調(diào)干擾，可在被干擾系統(tǒng)端增加濾波器抑制帶外強(qiáng)信號功率；不同系統(tǒng)耦合時，通過合路器的隔離度實(shí)現(xiàn)不同系統(tǒng)的隔離；天線的空間隔離增加發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的距離降低干擾。

[1]蔣遠(yuǎn),湯利民.TD-LTE原理與網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)[M].人民郵電出版社，2012.

[2]戴源.TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)[M].人民郵電出版社, 2012.

[3]孫鏡華.TD-LTE與其他系統(tǒng)室內(nèi)分布干擾分析探討[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用, 2011(7):202-203.

LTE Indoor Network Planning and Design Principles

Liu Xueming Zhang Zhen
Guangzhou GCI Science & Technology Co., Ltd., Guangdong Guangzhou 510310

The rapid development of mobile data service must improve the spectrum efficiency and reduce the construction cost to improve the unit bit traffic and increase the network competitiveness. Construction of indoor coverage system can solve the problem of network capacity, is conducive to the realization of frequency reuse, improve the capacity per unit area of business, sharing outdoor macro station traffic.The system characteristics of indoor coverage system, the design idea of indoor distribution system, the design principle of covering plan and the design method of indoor coverage planning are expounded in detail.

indoor coverage system; coverage; capacity; interference

TN929.5

A

1009-6434（2017）3-0149-02