TD—LTE深度覆蓋解決方案研究

劉玉暉

摘要：文章根據當前用戶需求和基礎設施條件闡述了深度覆蓋的必要性以及可行性，并提出了異構網絡對于解決TD-LTE深度覆蓋的有效計劃，論述了主要技術方案。

關鍵詞：異構網；深度覆蓋；基站；頻段

1TD-LTE網絡深度覆蓋需求

移動互聯網飛速發展，高效優質的網絡服務極大地刺激了廣大用戶的移動寬帶需求，移動寬帶網絡用戶爆發性增長，在過去的4年中，國內總體數據流量總共增長了19倍之多，用戶業務處理比例也在上升。分時長期演進（Time Division Long Term Evolution，TD-LTE）網絡演進過程如圖1所示[1]。

與此同時各產業以及經濟發展使得高層建筑數量和建筑物密度顯著提高，遮擋日益嚴重，這就使得基站與信號塔通信難度增大，選址問題逐漸顯著。從系統覆蓋角度考慮，主要是頻段資源稀缺帶來的問題，可用低頻段選擇減少，室內深度覆蓋較為困難。而室外網絡架構一般選擇以1.8GHz及2.6GHz甚至更高的頻段為主，這使得TD-LTE系統覆蓋能力較弱。高速數據傳輸的良好運轉需要較高信噪比（Signal-NoiseRatio，SINR）條件支持，這是由大量業務數據分析得來的，但是單純利用基站以謀求達到深度覆蓋實屬不易，尤其難以保證較高的SINR條件[23]。

2TD-LTE深度覆蓋影響因素分析

從以往搭建網絡中得出經驗，移動通信網絡面臨的普遍問題是覆蓋深度不足。這反映到用戶端則是用戶設備信號時好時壞甚至出現沒有信號的問題；有信號但無法完成通話；能打電話但是沒有辦法連接網絡；信號不穩定或者網絡連接不穩定。由于導致這些問題的因素較為多樣，綜合分析主要有以下原因。

2.1組網頻率

F，D頻段是TD-LTE組網常用選擇，目前狀況是更低頻段的稀缺，而高頻段組網會使TD-LTE面臨覆蓋深度不足的問題。高頻段優勢在于擁有足量可用帶寬，天線設備等較為小巧且擁有很高的天線增益；而另一方面則是傳輸距離短，穿透能力差，覆蓋深度不高。

2.2覆蓋環境

由于城市建設的展開，建筑物對無線信號的陰影效應逐漸顯著，信號接收強度下降明顯。居民對所處環境保護意識增強也給信號基站選址增加了難度。

23業務需要

對于LTE網絡來說是專門為用戶提供高速數據傳輸業務的，達到良好效果需要在SINR條件下才能完成，如此才能滿足不同于傳統語音業務網絡的要求。因此僅僅只利用基站是遠遠不夠的，必須深度覆蓋才能滿足高SINR條件。

2.4室內覆蓋

用戶需求越來越高，在各種場合覆蓋信號包括高聳的大樓內、商場，甚至在地鐵地下室以及地下車庫等，使用手機等設備的頻率日益提高，回過頭來看深度覆蓋也正是高頻段組網TD-LTE的不足之處。

2.5對干擾敏感

網絡和技術特點決定了當前LTE系統對干擾是十分敏感的。較以往3G系統使用的碼分多址（Code Division Multiple Access，CDMA）技術，新技術要更復雜。4G系統采用的是正交頻分多址（Orthogonal Frequency Division Multiple Access，OFDMA），此項技術會處理鄰近單元的同信道干擾，會對LTE網絡干擾較大的原因有很多，包括站高、站間距、下傾角和方位角不合理等[4]。

3TD-LTE深度覆蓋解決方案與優化

3.1異構網結構

常見的異構網網絡分為兩種類型：水平結構、垂直結構。主要環節包括網絡站點、網絡充值覆蓋、市場業務分布、站點間距、站點高度等。根據整體結構看也可以稱其為蜂窩結構；網絡構架是分層狀態的即為垂直結構，也是通過網絡系統的多址模式結構決定的。

由于異構網絡的特點突出，不同類型小區網絡重疊部署可在同一目標區域完成。TD-LTE網絡提出網絡異構概念是在蜂窩狀小范圍內，部署若干個小區域達到覆蓋目的。GSM小區分層結構與異構網絡結構類似，根據部署原則在分層結構基礎之上，利用OFDM的特點，對網絡結構進行升級獲得，所以網絡同頻并在不同網絡層間得以部署。微小區、飛小區、皮小區、中繼等方式完成室內深度覆蓋網絡是以異構網絡為基礎的，在這個宏蜂窩小區作為基礎的網絡覆蓋內，可達到增加網絡帶寬和提高傳輸速度，提高服務質量等目的[5]。

3.2異構網的核心技術

規避干擾：新提出的網絡異構結構中，會有來自同層和層間的干擾，這與以往傳統的蜂窩結構有很大差別。來自同層的干擾較為強勁，一般會有信號發射功率的干擾和家庭演進基站（Home Evolved NodeB，HENB）干擾，而層間干擾

影響較小屬于中間部署干擾（見圖2）。

a類型的干擾沒有接入到CSG的用戶端，從而會被HENB信號干擾；而干擾b類型是反過來的，即網絡基站連接的用戶端會對HENB產生影響；另外一個類型則是用戶端之間的相互影響，處于CSG小區的用戶就會出現這種情況；

最后一種屬于小區非網絡基站用戶端的下行干擾d類型（見圖3）。

3.3異構網絡的部署形態

在目前通信行業產業鏈日趨成熟的情況下，國內移動通信的頻段越來越緊張。面對緊張的局勢，唯有采用FD頻段實行大范圍覆蓋，加以宏蜂窩區的異構網部署來加大深度覆蓋力度，這是中近期的發展規劃。在眾多基站中會有許多小功率，功能較低的，對于這類基站附近的區域需要采用皮小區的辦法，在室內小區域內進行補償，才能達到深度覆蓋效果。當今的發展狀況與規劃下，異構網絡建設日趨完善，在不遠的未來里室內補償以及小區域解決方案將成為必然趨勢。例如針對信息數據流量密度極大的商場寫字樓等，需要通過設立微基站掃除網絡覆蓋盲區并加強對該區域的補償；而對于密度較小的區域，如居民小區和低端寫字樓可采用飛小區方案來解決。這種多基站多層次的方法，將逐步實現深度覆蓋，TD-LTE網絡架構將更加完善[6]。

4結語

顯示，在解決網絡覆蓋不完全方面異構網絡起了重要作用，同時也有效地提升了區域內的網絡容量。在用戶端方面網絡流暢性和業務體驗更加優越。可見網絡異構是解決TD-LTE深度覆蓋的一種絕佳方法。但是來自同層與層間的干擾依然是有待解決的技術問題，這些問題的解決將對整體網絡性能與能量損耗是一個巨大的提升，因此還需要不斷地進行技術革新，并在網絡部署過程中不斷探索積累經驗。

[參考文獻]

[1]藍萬順.多角度提升TD-LTE深度覆蓋水平[J].通訊設計與應用，2015（11）：90-92.

[2]劉三思，趙妍.TD-LTE網絡深度覆蓋解決方案探討[J].電信工程技術與標準化，2013（9）：26-30.

[3]李勇.TD-LTE網絡深度覆蓋解決方案[J].信息通訊，2015（10）：190-191.

[4]徐德平.TD-LTE深度覆蓋解決方案研究[J].互聯網天地，2013（12）：58-62.

[5]陳偉杰.TD-LTE深度覆蓋解決方案[J].中國新通信，2016（14）：52-53.

[6]李通.TD-LTE深度覆蓋方案[J].電信工程技術與標準化，2012（7）：6-10.endprint