LTE室内覆盖解决方案

LTE室内覆盖解决方案

目录 TD-LTE 室内覆盖建设方案 TD-LTE 建设规划 TD-LTE 室内覆盖建设原则 TD-LTE 建设规划 LTE 作为下一代移动通信的统一标准，具有高频谱效率、高峰值速率、高移动性和网络构架扁平化等多种优势。 2010 年 5 月世博会展示全球首个 TD-LTE 演示网，基于 TD-LTE 的移动高清会议、即摄即传等业务成为科技世博的最大亮点 。 中移动计划 2011 年 6 月完成 TD-LTE 多城市百站建设，形成规模化试验网。 2011 年 9 月完成试验网测试。 2011 年底逐步进入商用阶段。 TD-LTE 建设规划 中国移动四网协调发展总体定位。 GSM、TD-SCDMA、LTE、WLAN具备不同的覆盖能力和业务场景，将长期共存 ： 2G:主要承载话音、短信业务等基础业务；GPRS/EDGE承载低速率、数据量小 的数据业务； TD-SCDMA主要承载手机终端的话音和中低速移动数据业务； WLAN主要承载PC、智能手机及第三方WiFi终端的高速互联网数据业务； TD-LTE主要承载中高速数据业务，并具备承载话音业务功能。 TD-LTE 建设规划 TD-LTE 规模实验阶段，室内覆盖物业点应在室外连续覆盖区域选择重要室内场景建设室内分布系统，避免建设孤立的室分站点。主要覆盖以下四类物业点 ： 5A 写字楼 。 政府办公室。 营业厅（旗舰店）。 大型会展中心。 TD-LTE 建设规划 TD-LTE 国际标准建议的频段图 LTE 拟用频段 占用频段 拟用场合 F 频段 与 TD-SCDMA 共用 1880~1915 频段 室外 E 频段 与 TD-SCDMA 共用 2320~2370 频段，已明确 TD-SCDMA 使用 2320~2330 ， TD-LTE 使用 2350~2370 室内 D 频段 独立采用 2.6GHz 频段 （ 2570~2620MHz ） 室外 目录 TD-LTE 室内覆盖建设方案 TD-LTE 建设规划 TD-LTE 室内覆盖建设原则 TD-LTE 室内覆盖建设方案 室外宏基站覆盖室内 室外站覆盖室内的信号特征： 1~2 层易出现弱覆盖 4~8 层覆盖较好，信号质量较好 高层信号杂乱，干扰较大 TD-LTE 室外覆盖拟采用 2.6GHz 频段，频率较高，覆盖效果不如 GSM 、 TD-SCDMA 。 TD-LTE 室内覆盖建设方案 室内分布系统覆盖室内 采用分布式基站（ BBU+RRU ）实现室内场景覆盖。 高话务场景的室内覆盖可优先考虑采用大容量 BBU 配置，并通过使用多个 RRU 实现大容量覆盖。 对于室外宏基站附近区域具有话务需求的楼宇，可将室外宏基站的容量通过 RRU 引入室内，从而实现室内外协同覆盖。 基于分布式基站的室内覆盖系统包括单通道室分、双通道室分。 TD-LTE 室内覆盖建设方案 单通道室内分布系统 每个室内覆盖点只需要一条射频传输链路和一根吸顶天线进行发射和接收。 通常一个楼层只使用 RRU 的一个通道。 本方案适合规模较小的对数据需求不高的场景或难于进行室分改造的场景。 TD-LTE 室内覆盖建设方案 双通道室内分布系统 每个室内覆盖点都需要通过一根双极化天线或者两个物理位置不同的普通单极化吸顶天线进行发射和接收，形成 2*2MIMO 组网。 该方案有完整的 MIMO 特性，用户峰值速率和系统容量获得提升。 双通道可更好满足室内对业务速率的需求，缺点是工程复杂度较高。 TD-LTE 室内覆盖建设方案 面向 TD-LTE 的室内分布系统建设总体策略 新建室分场景：尽可能建设双路室分系统，减少后续扩容投资 改造场景：有效保护已有投资，最小化对现有室分系统的改造和影响 对于有条件的楼宇进行改造满足双通道室分要求 对于单路室分系统未来综合考虑载频和工程改造成本并选择合理的扩容方案 多个场景多 UE 条件下，双通道室分下行平均吞吐量为单通道室分的 1.6 倍，双通道室分具有明显的性能优势 TD-LTE 室内覆盖建设方案 新建室分场景建设方式 TD-LTE 室内覆盖建设方案 室内分布双极化吸顶天线 产品指标： 频段： 800MHz-2690MHz （垂直极化） 1880MHz-2400MHz （水平极化） 驻波比： < 1.5 隔离度： < -25dB 增益： > 2dBi ； > 4dBi 水平面方向图不圆度： <2dB 交叉极化比： <-10dB (360 度范围内 ) 垂直面方向图波瓣宽度： <90 度 产品特点： 支持双通道 RRU ；为 LTE 的室内分布组网，带来了更多的可选方案。 天线尺寸 φ 200mm*125mm 天线重量 0.6g 安装方式 吸顶 天线罩材 ABS TD-LTE 室内覆盖建设方案 室内分布双极化壁挂天线 产品指标： 频段： 2300MHz-2690MHz （ 45 度双极化） 驻波比： < 1.5 隔离度： < -25dB 增益： > 6dBi 水平面方向图波瓣宽度： 80 度 交叉极化比： <-15dB ( 轴向 ) 前后比： > 15dB 产品特点： 支持双通道 RRU ；为 LTE 的室内分布组网，带来了更多的可选方案。 天线尺寸 φ 200mm*125mm 天线重量 0.6g 安装方式 吸顶 天线罩材 ABS TD-LTE 室内覆盖建设方案 双极化室内覆盖支持双通道的 LTE 主设备 TD-LTE 室内覆盖建设方案 改造室分场景建设 方式 单路建设方式：与原分布系统合路 部分利旧方式：一路新建，一路合路 双路建设方式：两路新建 TD-LTE 室内覆盖建设方案 单路建设方式：与原分布系统合路 TD-LTE 与其他系统（如 GSM 、 DCS 、 TD-SCDMA 等）共用原分布系统，按照 TD-LTE 系统性能需求进行规划和建设，必要时应对原系统进行适当改造。 TD-LTE 室内覆盖建设方案 部分利旧方式：一路新建，一路合路（推荐采用） TD-LTE 一路室分与其他系统（如 GSM 、 DCS 、 TD-SCDMA 等）共用，另一路室分主要为 LTE （或 LTE 与 802.11n ）使用。共用的一路室分按照 TD-LTE 系统性能需求进行规划和建设，另外一路也应通过馈线（型号及路由）、无源器件（如功分器和耦合器等）的选择确保 TD-LTE 系统在不同 MIMO 通道中的功率平衡 。 TD-LTE 室内覆盖建设方案 双路建设方式：两路新建 在不改动原分布系统天馈线的基础上，额外增加两路天馈线系统； TD-LTE 独立使用新建天馈线。建议仅在合路时存在严重多系统干扰并具备新增两路天馈线条件的场景应用 TD-LTE 室内覆盖建设方案 双通道室分的通道不平衡问题 随着两路功率不平衡的加剧，系统性能成下降趋势 从系统性能和工程实施角度考虑，通道功率差异应在 5dB 以内，工程上可采取新建支路增加衰减器的方法，并在工程验收中增加通道电平匹配测试 通道电平差异（ dB ） 仿真解调能力下降（ dB ） 测试解调能力下降（ dB ） 0 0 0 1 0.02 0.013 2 0.18 0.016 3 0.41 0.019 5 1.01 0.6 9 2.01 2.11 11 2.32 2.2 对机房及弱电井内 RRU 的 2 个通道进行校准的方法 TD-LTE 室内覆盖建设方案 收、发分缆室分系统 TD-LTE 改造 多运营商共建共享室内分布系统，为避免各合路系统之间干扰，发射和接收采用各自独立的天馈系统。 TD-LTE 双通道信号在 POI 后级合路分别馈入上、下行天馈完成覆盖。 目录 TD-LTE 室内覆盖建设方案 TD-LTE 建设规划 TD-LTE 室内覆盖建设原则 TD-LTE 室内覆盖建设原则 频率配置 室外： D 频段， 2570 － 2620MHz 室内： E 频段， 2350 － 2370 MHz 室内覆盖与室外覆盖应采用异频组网方式。室内小区可以根据场景特点采用同频或异频组网 。 信源选取 室内覆盖信源采用 BBU+RRU 分布式基站，双通道 RRU 输出功率不低于 2*20W 。 TD-LTE 室内覆盖建设原则 容量规划及扩容分析 在覆盖系统设计时，应保证系统的扩容能力。针对业务需求特别高的站点，在满足覆盖需求的情况下，可适当增加 RRU 的数量来满足今后业务扩容需求 。当系统容量紧张时，尽量做到在不改变分布系统架构的情况下，通过空分复用、增加载波及小区分裂等方式，满足业务需求。 不改变室内分布系统，增加信源载波配置，简单的增加 1 个 RRU 可增加 1 个载频，小区吞吐量提高 1 倍，但无法提高单用户最大下行吞吐量。 通过将单通道室分改造成双通道室分，可提高小区下行吞吐量为原来的 1.6 倍，单用户最大下行吞吐量也可提升。 对于不能建设双路天馈线系统的场景，应使用 RRU 的双通道分别覆盖不同区域，规划时保证 RRU 通道间的隔离度尽可能高，以利于后续 MU-MIMO 技术引入，提升单路天馈线系统的容量 。 TD-LTE 室内覆盖建设原则 小区规划 封闭性较好的室内场景可采用同频组网，借助建筑物的楼板、墙体等自然屏障产生的穿透损耗形成小区间的隔离， TD-LTE 室内覆盖信源为单小区配置，载波带宽为 20MHz 。 空旷或封闭性较差的室内环境，必须严格控制不同小区之间的覆盖区域，并通过不同小区之间采用 2 个 10M 频点异频组网等手段，保证覆盖系统达到性能指标要求 。 小区数量应均衡覆盖和容量，并结合不同厂家的产品性能及 RRU 数量综合确定，从而避免后期容量增加对现网室内覆盖系统做大的调整 。 TD-LTE 室内覆盖建设原则 切换规划 切换区域应综合考虑切换时间要求及小区间干扰水平等因素设定。 室内覆盖系统小区与室外宏基站的切换区域规划在建筑物的入口处。 电梯的小区划分：建议将电梯与低层划分为同一小区，电梯厅尽量使用与电梯同小区信号覆盖，确保电梯与平层之间的切换在电梯厅内发生 。 TD-LTE 室内覆盖建设原则 天馈系统设计 室内分布系统天线、馈线及所有无源器件工作频率范围要求为 800~2500MHz 。 天线覆盖半径参考建议为：在半开放环境，单天线情况下，如商场、超市、停车场、机场等，覆盖半径取 10 ～ 16 米；在较封闭环境，单天线的情况下，如宾馆、居民楼、娱乐场所等，覆盖半径取 6 ～ 10 米 。 一般场景下天线口功率建议设置为 10dBm-15dBm 。 对于体育场馆、空旷展览中心、会场等特殊场景，天线口功率还可适当酌情提高，但应满足国家对于电磁辐射防护的规定 。 TD-LTE 室内覆盖建设原则 天馈系统设计 采用 MIMO 天线方案时，对于单极化天线至少需要新增一路天线。为了保证 MIMO 性能，建议双天线保持一定的间距，以降低天线相关性，随着天线间距的变大， 相关性有变小的趋势。 在 办公室和会议室等较为封闭场景，天线相关性较小，建议布放天线间距大于 4λ(0.5 米 ) 即可。 在狭长走廊场景，由于 key-hole 效应的存在，天线相关性较大 。建议布放天线间距大于 6 λ(0.75 米 ) ，且尽量使天线的排列方向与走廊方向垂直，以降低天线相关性。 在会展中心等较为开阔场景，天线相关性较大，建议尽量采用 10λ 以上间距，约为 1.25 米。 如实际安装空间受限双天线间距不应低于 4λ(0.5 米 ) 。 目前测试结果表明，双极化吸顶天线相当于 4λ 间距的单极化天线效果，在不同场景下有一定差距，产品有待进一步成熟。 TD-LTE 室内覆盖建设原则 覆盖指标 边缘场强： 覆盖区域内满足 RSRP > -105dBm 的概率大于 90 ％ 。 承载速率： 小区吞吐量 在室内分布支持 MIMO 情况下，室内单小区采用 20MHz 组网时，要求单小区平均吞吐量满足 DL 30Mbps/UL 8Mbps ；采用单小区 10MHz 、双频点异频组网时，要求单小区平均吞吐量满足 DL 15Mbps/UL 4Mbps 。 边缘速率 室内覆盖站（ E 频段）：同频网络、 20MHz 、 10 用户同时接入，小区边缘用户下行速率约 1Mbps/250Kbps 。 TD-LTE 室内覆盖建设原则 干扰分析 邻频干扰： 室内覆盖主要是与 TD-SCDMA E 频段间的干扰，建议 TD-LTE 使用 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）。 与 TD-SCDMA 系统上下行时隙同步时，可以实现共存、共址。 TD-LTE 室内覆盖建设原则 干扰分析 互调干扰： 多系统合路时可能会产生互调干扰，互调干扰主要依靠合路器进行抑制，目前较好的合路器三阶互调抑制指标在 -120~-140dBc 左右。 对于 LTE 使用的 2350~2370MHz 频率的情况，不会与 GSM 、 DCS 、 TD-SCDMA 系统产生互调干扰。 TD-LTE 室内覆盖建设原则 干扰分析 异频段杂散、阻塞干扰： CDMA 1x GSM DCS WCDMA 干扰隔离 ( 室内） 81 82/35 82/43 58 CDMA EV-DO TD-SCDMA(A) TD-SCDMA(F) WLAN 干扰隔离 ( 室内） 87 58 87/58 88 TD-LTE 与其他系统干扰隔离要求 (dB) 当独立建设分布系统时， TD-LTE 系统与其他系统（除 WLAN ）的天线应保持 1 米以上的隔离距离 。 当共用分布系统时，通过选用隔离度满足上表要求的合路器 /POI 满足系统隔离要求 。 现网 TD-LTE 的融合 干扰分析 合路器配置示意图 TD-LTE 室内覆盖建设原则 干扰分析 TD-LTE 系统与 WLAN 系统之间干扰： TD-LTE 与 WLAN 共室分系统组网时，需保证合路器的隔离度在 88dB 以上；或采用 WLAN 末端合路方式，通过分布系统间的损耗进行干扰规避。 TD-LTE 与 WLAN 系统独立组网时，可通过在 LTE 发射机端和 WLAN AP 端增加滤波器提高带外抑制度， 同时 TD-LTE 系统与 WLAN 系统的天线应保持 2 米以上的隔离距离 。 TD-LTE 室内覆盖建设原则 干扰分析 TD-LTE 系统与 WLAN 系统之间干扰： TD-LTE 与 WLAN 系统之间还存在 TD-LTE 基站与 WLAN 终端相互间的干扰、 TD-LTE 终端对 WLAN AP 的干扰、以及 TD-LTE 终端与 WLAN 终端相互间的干扰。 TD-LTE 终端与 WLAN 终端相互间的干扰在目前的终端指标性能下难以规避， WLAN 采取独立组网更易产生系统间干扰，当 TD-LTE 与 WLAN 同区域覆盖时，应优先考虑 WLAN 与 TD-LTE 共室分系统组网 。 Thank You!