摘要：TD -LTE已经进入了试运营阶段和大规模网络建设阶段。针对当前室内分布系统存在的一些不足，应用TD -LTE室内分布系统，能够对室内通话质量进行有效的改善，从而将更好的移动通信环境提供给用户。本文对主要对TD -LTE室内分布系统的规划设计进行了简要的介绍，并介绍了具体的TD -LTE室内分布系统规划设计方案。旨在与同行共同探讨学习。
关键词：TD-LTE；室内分布系统；设计方案；干扰
作为目前最高速率承载网络的LTE，其室内分布系统的建设将是提升用户感知、增强用户粘性的重要组成部分。根据统计，约70%的话务量发生在室内，建造室内网络可提升43%话务量；高价值的商务用户80%时间位于室内，20%的室内覆盖将带来80%的数据业务收益，因此室分系统的建设对TD-LTE的商用成败起着决定性的作用。本文从工程建设模式对比、与其他制式的干扰分析、室分天馈改造等维度出发，系统性地分析了TD-LTE室内 分布系统建设要点，为LTE大规模商用网建设提供了较为可靠的室分设计模式。
室内分布系统在解决室内话务、弱覆盖、深度覆盖不足方面有着重要的作用。随着城市建筑群的不断增加，高楼大厦日趋增多，50m以上的高楼大厦已不在少数，而且楼群结构也越来越密集，这样给规划设计工作带来了一定的难度，单从依靠室外宏基站对室内进行覆盖，对楼群较密集的高层建筑的室内覆盖会不理想。为充分考虑室内话务吸收，降低室内话务对室外宏站的依赖，TD-LTE建设时采用分层立体组网的建设思想，对楼层密集区域或数据业务需求高的室内区域进行室内分布系统建设。以分布系统需求驱动规划，规划指导建设的思想完成设计任务，打造一个低成本，高效益的精品网络。
一、室内分布系统建设定位
室内分系统主要解决以下三种区域覆盖问题：室外站不能完全满足覆盖要求的目标业务点，即覆盖盲区；室外站不能很好的满足业务容量要求的业务热点区；室外站导频污染等因素引起的覆盖质量较差的区域。
所以，在室内网络规划设计时要综合考虑网络性能，降低成本，提高资源利用率，组网时可以选择对原有部分的TD-SCDMA进行改造或者适当地新建部分网络。尽量减少对现网的影响，并能达到扩容的目的。室内外组网方面，TD-LTE室内分布系统原则上采用E频段组网，当室内TD-LTE与TD-SCDMA系统同频组网时采用F频段。与室外宏基站进行异频组网，可以减少干扰，还能有效降低规划和优化量。室内分布系统建设时要求有良好的室内覆盖，要控制好室内小区信号的外泄。
二、ＴＤ－ＬＴＥ技术优势及室内分布系统建设原则
1.ＴＤ－ＬＴＥ技术优势
上行峰值速率可达到５０Ｍｂｐｓ，下行峰值速率可达到１００Ｍｂｐｓ，ＴＤ－ＬＴＥ采用正交频分复用，可有效降低系统间干扰，提高系统效率。ＴＤ－ＬＴＥ采用 ＭＩＭＯ技术，可有效提高系统吞吐量和边缘用户速率。
2.ＴＤ－ＬＴＥ室内分布系统建设原则
就目前 ＴＤ－ＬＴＥ 室内分布系统建设而言，存在改造室内分布系统和新建室内分布系统，这就要充分考虑网络性能、改造难度、现有资源情况、投资成本等因素，选择恰当的建设模式，打造 ＴＤ－ＬＴＥ精品网络。
一般应遵循如下建设原则：①网络建设要切实保证 ＴＤ－ＬＴＥ的优越性能特点，同时要保证网络质量；②网络建设不能影响现网系统的安全性和稳定性，不能引起用户的投诉，影响用户感知；③如果对现有室内分布系统进行改造，尽量减少改造工作量，降低对网络的影响；④在频率资源充足的条件下，室内外应采用异频组网，以减少干扰；⑤为确保室内分布系统的良好分布系统，同时要控制好室内信号，避免对室外构成强干扰，保证利于室内外主服务信号的切换和重选；⑥室内分布系统建设应综合考虑 ＧＳＭ、ＴＤ－ＳＣＤＭＡ、ＷＡＬＮ、和ＴＤ－ＬＴＥ共用的需求，应保证ＴＤ－ＬＴＥ和其他通信系统的隔离度要求，避免产生系统间强干扰；⑦ＴＤ－ＬＴＥ室内分布系统工程应按照“多天线、小功率”的原则进行建设，电磁辐射必须满足国家和通信行业相关行业标准。
三、TD-LTE室内分布系统设计方案
1.信源设计
选择依据无线资源情况、建筑内部环境、内部的业务需求和室内分布系统现状确定。在TD-LTE信源中，微蜂窝和直放站由于其容量较小，适用于业务密度较小的区域；宏蜂窝容量大，但针对建筑物内部难以达到要求的信号质量；分布式基站其具有灵活组网、可将分布功率资源进行分散、易于组成超级小区等优点非常适合室内覆盖系统的信源。
2.信源配置
TD-LTE 室内覆盖目前选用BBU+RRU作为信源，RRU单通道输出功率能力至少为20W，设计时选取合适的功分器和耦合器，要求工作在800MHz～2500MHz的频率范围内。
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3.天线设计
TD-LTE 室内分布系统的天线设计需要满足如下要求：
①天线的外形建议选择小尺寸，使用美化天线或者隐蔽天线使天线的安装不使客户感到反感或者降低存在感，与安装环境相协调。②天线安装位置选择有一定遮挡的区域，这样既可以利用遮挡减少信号外泄，也可以避免外部干扰的引入。③为保证TD-LTE的网络覆盖，有时需通过增加或调整天线布放点，对原有室分天线位置或密度状况进行改造。④一般情况下建议选择全向天线置于目标覆盖区域的中心位置，特殊场景下可以考虑定向天线，以天线数量换取覆盖质量。并且选择合适的天线水平波束宽度和垂直波束宽度。
四、TD-LTE 室内分布系统干扰分析
分析干扰并选择合适的抗干扰措施共有4种主要的室内干扰类型，分别为阻塞干扰、邻频干扰、互调干扰和杂散干扰。
（1）杂散干扰
杂散干扰是指干扰设备发射的带外噪声落入被干扰接收机的接收频带内，形成对有用信号的同频干扰。杂散发射包含谐波发射、寄生发射、互调产物及变频产物。如果两个基站之间没有足够的隔离或干扰基站的发送滤波器没有提供足够的带外衰减，则落入被干扰基站接收带宽内的寄生辐射很强，导致接收机噪声门限的增加，接收机灵敏度降低，造成性能损失。因此杂散干扰分析主要考虑的是如何保证各发射系统对各个接收系统的杂散干扰在可以容忍的范围内。在分析杂散干扰时有一个原则，即在分析一个系统所受到的杂散干扰时，主要考虑其他系统的带外杂散落到本系统带宽内的功率与本系统带宽内的空间热噪声功率的关系，杂散功率越接近于空间热噪声功率，系统灵敏度所受影响越大。
（2）邻频干扰
邻频干扰指由于干扰台邻频道功率落入接收邻频道接收机通带内造成的干扰。干扰抑制主要取决于发射机的邻道泄漏比和接收机的邻道选择性性能。目前TD-LTE室内拟使用的频率为2350～2370MHz，TD-SCDMA 使用2320～2330MHz（中间预留20MHz，根据业务发展情况确定使用方案），存在邻频干扰。当二者采用共模 RRU 时，需通过上下行时隙对齐方式规避系统间干扰。
（3）阻塞干扰
任何接收机都有一定的接收动态范围，在接收功率超过接收动态允许的最大功率电平时，会导致接收机饱和阻塞。阻塞干扰是指被干扰接收机接收频带外的强信号干扰，使得接收机灵敏度恶化。当较强功率加于接收机时，导致接收机过载，使链路中的有源器件饱和进入非线性区所引起的放大增益被抑制，引起的接收饱和失真造成的干扰。阻塞干扰的隔离度计算以规范规定的阻塞干扰信号指标为准，将干扰系统在天线口的发射功率与规范规定的阻塞干扰信号指标相减，即得到避免阻塞干扰所需要的隔离度。
（4）互调干扰
互调（IM）或互调失真（IMD）是两个以上单频信号通过一个非线性系统 / 设备 / 器件时，在时域失真，在频域产生的一系列基本频率分量的组合。这些互调产物如果正好落在某个通信系统的上行通道内，因与上行信号频率相同，无法用滤波器滤除而造成干扰，从而降低接收机的性能。当无线通信系统中系统的数量比较少时，互调产物与高次谐波干扰接收系统的可能性就小很多，但是当无线通信系统数量很多时，无源互调产物与高次谐波干扰接收系统的可能性就大很多。这种干扰落入接收机的带内，将没有办法利用滤波器把这种干扰进行滤除，因此需要对融合的系统间的互调产物是否会落在接收系统的带内进行分析。对于互调干扰而言，首先要看是否存在落入带内的互调信号，而且只有奇数阶和低阶互调对被干扰系统性能存在较大影响，即在分析互调干扰隔离之前，需要先分析两个干扰和被干扰系统之间是否存在对性能指标影响的奇数和低阶互调。
对于LTE 使用2350 ～ 2370MHz 频率的情况，经过分析计算，不会与 GSM、DCS 和 TD系统产生互调干扰，因此互调干扰不再考虑。但如分布系统中同时合路的系统较多（一般认为大于等于5个时），此时系统间的干扰组合非常多，已经不能通过简单的干扰分析来判断，则建议采用 POI 收发分缆系统进行干扰规避。
结语：
在我国三大运营商的室外覆盖基本完成，室内网络覆盖还需要不断完善。为了提升市场竞争能力，争取更多的用户群体，低成本、大覆盖成为运营商们不断追求的目标。研究TD-LTE室内分布系统主要是为了实现合理布局，提高话务容量，这无论是从技术创新方面还是经济效益方面将都具有非常重要的意义。
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论文作者:江海强
论文发表刊物:《基层建设》2016年36期
论文发表时间:2017/3/30
标签：td-scdma论文; 干扰论文; 室内论文; 系统论文; 接收机论文; 天线论文; 信号论文; 《基层建设》2016年36期论文;