LTE室內網(wǎng)絡規(guī)劃設計建設原則

LTE室內網(wǎng)絡規(guī)劃設計建設原則作者：畢君平來源：《中國新通信》2015年第14期畢君平中國海洋大學信息科學與工程學院【摘要】移動數(shù)據(jù)業(yè)務迅猛發(fā)展，必須通過提高頻譜效率、降低建設成本來提高單位比特業(yè)務量，增加網(wǎng)絡競爭力。建設室內覆蓋系統(tǒng)可以解決網(wǎng)絡容量問題，有利于實現(xiàn)頻率復用，提高單位面積業(yè)務能力，分擔室外宏站業(yè)務量。詳細闡述了室內覆蓋系統(tǒng)的系統(tǒng)特性，室內分布系統(tǒng)規(guī)劃設計思路，覆蓋規(guī)劃設計原則和室內覆蓋規(guī)劃設計方法?！娟P鍵詞】室內覆蓋系統(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，使室內覆蓋電平較差，同時宏站的覆蓋特性引起高層信號混雜，導致信號質量嚴重下降。與此同時，移動數(shù)據(jù)業(yè)務迅猛發(fā)展，必須通過提高頻譜效率、降低建設成本來提高單位比特業(yè)務量，增加網(wǎng)絡競爭力。高數(shù)據(jù)業(yè)務主要集中在家庭和辦公場所。建設室內覆蓋系統(tǒng)可以有效解決網(wǎng)絡覆蓋問題。改善建筑內部的信號質量，提高業(yè)務速率，改善高層干擾。同時建設室內覆蓋系統(tǒng)可以解決網(wǎng)絡容量問題，有利于實現(xiàn)頻率復用，提高單位面積業(yè)務能力，分擔室外宏站業(yè)務量。一、室內覆蓋系統(tǒng)特性1、與宏蜂窩的協(xié)同特性。室內覆蓋系統(tǒng)并非獨立存在而是與宏蜂窩系統(tǒng)組成分層網(wǎng)絡，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)切換和負荷分擔等問題。室內外協(xié)同是室內系統(tǒng)面臨的主要問題。2、不連續(xù)覆蓋特性。室內覆蓋系統(tǒng)的物業(yè)點之間是相互獨立的，只要考慮物業(yè)點內部的各小區(qū)間的互相影響。基于不連續(xù)覆蓋特性，室內覆蓋系統(tǒng)可以使用更緊密的頻率覆蓋復用方式，實現(xiàn)更多的容量需求。由于各物業(yè)點之間是相互獨立的，對每個物業(yè)點做有針對性的規(guī)劃和設計。3、設備特性。室內覆蓋系統(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，智能天線無法應用在室內覆蓋系統(tǒng)中。帶來規(guī)劃設計和優(yōu)化的特殊性。4、與物業(yè)內部結構緊密結合的特性。室內覆蓋系統(tǒng)需要布放線纜和天線等設備，需要綜合考慮物業(yè)點的功能、結構、裝修、強弱電井分布等情況。二、室內覆蓋系統(tǒng)的規(guī)劃設計思路室內覆蓋系統(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位。干擾分析是要確定多系統(tǒng)的合路形式。[1]三、TD-LTE室內覆蓋規(guī)劃設計原則1、綜合考慮各種因素選擇最佳建設模式。應綜合考慮網(wǎng)絡性能、改造難度、資源情況、投資成本等選擇最佳建設模式。應在不影響現(xiàn)網(wǎng)系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性、保證網(wǎng)絡質量前提下，盡量發(fā)揮TD-LTE的性能特點；如需對已有室分系統(tǒng)進行改造時，應盡量減小改造量和對現(xiàn)網(wǎng)的影響。2、室內外覆蓋一體化原則。確保室內分布系統(tǒng)提供良好的室內覆蓋，同時要避免室內信號對室外構成強干擾。3、室內外采用異頻組網(wǎng)方式。應盡量采用異頻組網(wǎng)方式；室內采用E頻段(2320-2370MHz),室外采用D頻段(2575-2635MHz)和F頻段(1880-1900MHz)。4、充分考慮干擾和電磁輻射要求。分布系統(tǒng)建設應考慮多系統(tǒng)間的干擾，應保證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)間強干擾。TD-LTE室內覆蓋工程應按照“多天線、小功率”的原則進行建設，電磁輻射必須滿足國家和通信行業(yè)相關標準。[2]四、TD-LTE室內覆蓋規(guī)劃設計方法4.1覆蓋性能分析方法1、LTE室內覆蓋系統(tǒng)場強分析。鏈路預算是通過對照PDSCH信道SINR與數(shù)據(jù)速率的對應關系及其他信道的解調信噪比要求得出。雙通道增益是通過雙天饋系統(tǒng)的部署使用SFBC與空間復用相結合的自適應方式。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、室內外小區(qū)協(xié)同。室內外主選網(wǎng)絡應與物理區(qū)域一致；室內有良好的小區(qū)選擇/重選、小區(qū)切換；RS功率室內外平衡，與業(yè)務信道平衡；室內外泄的區(qū)域應狹小。3、基于已有網(wǎng)絡改造。LTE的最大允許路徑損耗與TD-SCDMA基本相當。可以參照TD-SCDMA覆蓋半徑規(guī)劃。4、電磁輻射標準室內填寫發(fā)射功率不高于15dBm。5、保證90%以上覆蓋區(qū)域的信號強度RSRP不低于-105dBm,且信噪比SINR大于3dB;對基站信號重疊區(qū)，應保證90%以上覆蓋區(qū)域的信號強度RSRP不低于-95dBm，且信噪比SINR要求大于等于3dB;手機應優(yōu)先占用室分系統(tǒng)信號.泄露建筑周圍10米外強度不應高于-110dBm。4.2容量分析方法1、信源配置。通過承載業(yè)務量進行預測，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20MHZ,根據(jù)室分站點RRU數(shù)量進行小區(qū)劃分,在設備受限情況下，當RRU數(shù)目大于6個時需小區(qū)劃分。2、時隙配置。LTE室內覆蓋系統(tǒng)需要具備時隙調整能力，便于進行不同時隙配置或交叉時隙干擾的驗證.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)需要嚴格的時間同步，時間同步以GPS衛(wèi)星信號進行同步，對于已有GPS機房的，通過增加功分器引出信號用于LTE設備同步.對于無GPS站點，需新增GPS天線。[3]4.3干擾分析方法1、干擾分類。在進行系統(tǒng)間的干擾分析時，主要應考慮鄰頻干擾、雜散干擾、阻塞干擾和互調干擾情況。鄰頻干擾一種是與其他運營商室分系統(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)相關協(xié)議指標進行計算，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為標準)?；フ{干擾是多系統(tǒng)合路時可能會產(chǎn)生的互調干擾，互調干擾主要依靠合路器進行抑制，目前較好的合路器三階互調抑制指標在-120?-140dBc左右。對于TD-LTE使用2320-2370M頻率的情況，不會與GSM、DCS系統(tǒng)產(chǎn)生互調干擾；但如TD-A(2010-2025M)合路可能會對DCS系統(tǒng)產(chǎn)生互調干擾。2、干擾的解決措施。干擾的解決措施方法有：調整相互影響的頻率；降低干擾源功率；發(fā)射機增加濾波器；接收機增加濾波器；對于接收機阻塞、交調干擾，可在被干擾系統(tǒng)端增加濾波器抑制帶外強信號功率；不同系統(tǒng)耦合時，通過合路器的隔離度實現(xiàn)不同系統(tǒng)的隔離；天線的空間隔離增加發(fā)射機和接