一種TD—LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)設(shè)計(jì)模型

羅新軍

【摘要】 引入室內(nèi)分布與室分外引互為補(bǔ)充的室內(nèi)分布系統(tǒng)設(shè)計(jì)模型，在實(shí)際工程中采用室內(nèi)分布與室分外引的設(shè)計(jì)模型實(shí)現(xiàn)對(duì)樓宇小區(qū)的覆蓋，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)模測(cè)證明了室內(nèi)分布與室分外引相結(jié)合的室內(nèi)覆蓋方式的有效性，為物業(yè)敏感、室分入戶困難等類(lèi)似場(chǎng)景的室分覆蓋提供整體解決方案。

【關(guān)鍵詞】 TD-LTE 鏈路預(yù)算 室內(nèi)分布系統(tǒng) 室分外引

一、概述

TD-LTE系統(tǒng)采用OFDM、MINO、鏈路自適應(yīng)等多種關(guān)鍵技術(shù)，支持多種靈活帶寬配置，IP化、扁平化的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，靈活的上下行時(shí)隙配比及特殊子幀配置等，這些特點(diǎn)使其在移動(dòng)通信中得到廣泛應(yīng)用。本文提出一種室內(nèi)分布與室分外引相結(jié)合的室內(nèi)分布系統(tǒng)設(shè)計(jì)整體解決方案，為物業(yè)敏感、室分入戶困難等場(chǎng)景的室內(nèi)覆蓋提供參考。

二、TD-LTE鏈路預(yù)算分析

TD-LTE總的鏈路損耗如公式L=Ls+M所示（Ls為自由空間損耗；M為衰落余量，包括穿透損耗、干擾余量等）；自由空間損耗描述了電磁波在空氣中傳播時(shí)候的能量損耗，自由空間傳播損耗計(jì)算如公式自由空間損耗Ls=32.4+20lg（f）+20lg（d）所示，（f為電磁波頻率，單位：MHz；d為傳播距離，單位：km）。中國(guó)移動(dòng)TD-LTE室內(nèi)分布采用E頻段覆蓋，頻率范圍：2350-2370MHz；取值f為2370MHz，可得：Ls（dB）= 99.89+20lg（d）以室內(nèi)天線口最大發(fā)射功率15dBm（子載波功率-16dBm），干擾余量3dB，承重墻穿墻損耗20dB，間隔墻穿墻損耗15dB取定，由公式RSRP=EIRP–Ls–M，由此可見(jiàn)，對(duì)于樓宇覆蓋，僅在樓道口布放室分天線，無(wú)法完全滿足室內(nèi)不同區(qū)域的覆蓋指標(biāo)設(shè)計(jì)要求。

三、TD-LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)設(shè)計(jì)建模

（1）室內(nèi)分布天饋系統(tǒng)布放在樓宇的樓梯道內(nèi)，負(fù)責(zé)對(duì)樓宇平層的基本室內(nèi)信號(hào)覆蓋；（2）對(duì)于平層盲區(qū)及弱覆蓋區(qū)域，將室分信號(hào)外引至需覆蓋樓宇的外部，由室外天線（可采用美化天線如射燈天線等）對(duì)室內(nèi)進(jìn)行信號(hào)補(bǔ)充覆蓋，解決室內(nèi)盲區(qū)及弱覆蓋區(qū)域的覆蓋；（3）根據(jù)需覆蓋樓宇高度的不同，可以將室分外引信號(hào)分解為地面天線及樓頂天線部分，地面天線部分負(fù)責(zé)對(duì)樓宇低樓層的室內(nèi)信號(hào)補(bǔ)充覆蓋，樓頂天線部分負(fù)責(zé)對(duì)樓宇中、高樓層的室內(nèi)信號(hào)補(bǔ)充覆蓋。

四、典型場(chǎng)景室分設(shè)計(jì)方案

1、需求分析。本覆蓋小區(qū)建有1～6棟樓，樓宇分布特點(diǎn)為1～3棟分布在一側(cè)，4～6棟分布在另一側(cè)；1～3棟為15層，各一部電梯，運(yùn)行區(qū)間-2F至15F；4棟、6棟為18層，各一部電梯，運(yùn)行區(qū)間-2F至18F；5棟為25層，有兩部電梯，運(yùn)行區(qū)間-2F至25F；有兩層地下車(chē)庫(kù)。本期覆蓋B1F、B2F地下車(chē)庫(kù)和1～6棟所有樓層及電梯，覆蓋面積約110000平方米。根據(jù)中國(guó)移動(dòng)室分建設(shè)相關(guān)要求，TD-LTE室內(nèi)覆蓋需要遵循以下原則，在基站設(shè)備工作正常情況下，對(duì)移動(dòng)通信的盲區(qū)覆蓋，應(yīng)保證90%以上覆蓋區(qū)域的信號(hào)強(qiáng)度RSRP不低于-105dBm，且信噪比SINR要求大于等于3dB；在滿足以上條件下，手機(jī)應(yīng)優(yōu)先占用室內(nèi)分布系統(tǒng)信號(hào)。

2、天饋系統(tǒng)設(shè)計(jì)。由于該小區(qū)物業(yè)敏感及天饋入戶困難，室內(nèi)天線采用全向天線，只能布放在樓道中，經(jīng)過(guò)理論推算及現(xiàn)場(chǎng)模測(cè)，離樓道口較遠(yuǎn)處，信號(hào)需要穿過(guò)兩堵墻，無(wú)法達(dá)到覆蓋指標(biāo)設(shè)計(jì)要求，本方案采用室分外引射燈天線進(jìn)行室內(nèi)補(bǔ)充覆蓋解決。

3、信源小區(qū)設(shè)計(jì)。TD-LTE室分小區(qū)規(guī)劃根據(jù)實(shí)際場(chǎng)合進(jìn)行規(guī)劃，基本原則是采用垂直方式進(jìn)行分區(qū)，盡量避免水平分區(qū)方式，目的是為了盡量減少頻繁切換現(xiàn)象；另外，電梯覆蓋與低層應(yīng)設(shè)置規(guī)劃為同一小區(qū)。為充分體現(xiàn)BBU+RRU的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，樓頂射燈天線采用RRU布放在樓頂天面的方式，以減少饋線損耗。

4、地面射燈模測(cè)。TD-LTE模測(cè)信源強(qiáng)度25dBm，模測(cè)天線采用射燈天線，天線增益12dB，對(duì)室內(nèi)分布信號(hào)進(jìn)行模測(cè)，A點(diǎn)距離42m、RSRP模測(cè)值-92.5dBm，B 點(diǎn)距離55m、RSRP模測(cè)值-109dBm，C點(diǎn)距離37m、RSRP模測(cè)值-86.2dBm，D點(diǎn)距離46m、RSRP模測(cè)值-94.8dBm，E點(diǎn)距離43m、RSRP模測(cè)值-93.54dBm。由結(jié)果可知，標(biāo)準(zhǔn)層模測(cè)時(shí)A點(diǎn)區(qū)域存在的信號(hào)弱覆蓋，經(jīng)地面射燈天線對(duì)樓宇低層進(jìn)行補(bǔ)充覆蓋后，該區(qū)域RSRP值滿足覆蓋指標(biāo)設(shè)計(jì)要求。

5、樓頂射燈模測(cè)。TD-LTE模測(cè)信源強(qiáng)度25dBm，模測(cè)天線采用射燈天線，天線增益12dB，對(duì)室內(nèi)分布信號(hào)進(jìn)行模測(cè)，A點(diǎn)距離52m、RSRP模測(cè)值-99.7dBm，B 點(diǎn)距離56m、RSRP模測(cè)值-109.6dBm，C點(diǎn)距離43m、RSRP模測(cè)值-93.8dBm，D點(diǎn)距離47m、RSRP模測(cè)值-95.1dBm，E點(diǎn)距離40m、RSRP模測(cè)值-87.4dBm。由結(jié)果可知，標(biāo)準(zhǔn)層模測(cè)時(shí)A點(diǎn)區(qū)域存在的信號(hào)弱覆蓋，經(jīng)樓頂射燈天線對(duì)樓宇高層進(jìn)行補(bǔ)充覆蓋后，該區(qū)域RSRP值滿足覆蓋指標(biāo)設(shè)計(jì)要求。

五、結(jié)語(yǔ)

實(shí)踐證明，室內(nèi)分布與室分外引相結(jié)合的室內(nèi)分布系統(tǒng)設(shè)計(jì)模型可有效解決物業(yè)敏感、室分天線入戶困難等場(chǎng)景的室分覆蓋問(wèn)題；室內(nèi)分布與室分外引互為補(bǔ)充的室內(nèi)覆蓋方案，其關(guān)鍵點(diǎn)在于控制好室分外引天線的布放及天線波瓣角，充分考慮外引信號(hào)的覆蓋范圍，避免信號(hào)外泄造成對(duì)附近區(qū)域的信號(hào)干擾，規(guī)劃好信源小區(qū)的分區(qū)，同一分區(qū)室內(nèi)室外信號(hào)原則上采用同頻組網(wǎng)，以避免同頻干擾；必要時(shí)室內(nèi)室外協(xié)同方案也可采用異頻組網(wǎng)方式。