李長根

（浙江逸暢通信技術(shù)有限公司 浙江省杭州市 310013）

TD-LTE 室內(nèi)覆蓋網(wǎng)絡(luò)建設(shè)促進我國社會經(jīng)濟發(fā)展的發(fā)展。中國是發(fā)展中國家，許多領(lǐng)域都在不斷發(fā)展。同時，互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為我們?nèi)粘Ｉ钪胁豢扇鄙俚墓ぞ?，全國互?lián)網(wǎng)用戶規(guī)模越來越大，特別是在經(jīng)濟發(fā)達大城市，人口數(shù)量的快速上升給為城市開辟了更多的互聯(lián)網(wǎng)用戶，也給室內(nèi)無線通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)帶來了更大的挑戰(zhàn)。不斷優(yōu)化無線通信網(wǎng)絡(luò)，提高無線通信服務(wù)水平是網(wǎng)絡(luò)運營商在市場中保持競爭優(yōu)勢，獲得和留住更多用戶的關(guān)鍵。隨著TD-LTE 移動通信網(wǎng)絡(luò)用戶規(guī)模的不斷擴大，高效的TD-LTE 室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)覆蓋可以提高中國移動網(wǎng)絡(luò)用戶體驗，并促進中國移動品牌影響力的提升，為中國移動的業(yè)務(wù)發(fā)展提供更多的商機。除此以外，TD-LTE 網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍的增加不但可以為用戶帶來更好的用戶體驗，也可以加快我國信息化建設(shè)步伐。

1 TD-LTE移動通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋優(yōu)化原則

網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的基本思路是根據(jù)實地檢測、數(shù)據(jù)分析等方式優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，最大限度的提高網(wǎng)絡(luò)性能?；谑覂?nèi)移動通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)及驗收標準，TD-LTE 移動通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化須遵循以下幾點原則。

（1）覆蓋范圍最廣，參考信號接收功率RSRP、信號與干擾加噪聲比SINR 參數(shù)符合標準。

（2）網(wǎng)絡(luò)無干擾或干擾很小；

（3）相鄰網(wǎng)絡(luò)區(qū)域配置合理，沒有越區(qū)域覆蓋，不存在區(qū)域間頻繁切換或無法切換等問題。

網(wǎng)絡(luò)覆蓋優(yōu)化主要內(nèi)容：

（1）消除網(wǎng)絡(luò)盲區(qū)、空洞，以確保無線通信網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍和通信的連續(xù)性。

（2）優(yōu)化弱覆蓋區(qū)域，確保信號覆蓋質(zhì)量。

（3）去除越區(qū)域覆蓋，并確保每個網(wǎng)絡(luò)區(qū)域都有各自的主導(dǎo)頻率。

2 TD-LTE移動通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋優(yōu)化實踐研究

某大廈盡管在設(shè)計移動通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋時考慮了許多因素，但在項目的實施過程中還是出現(xiàn)了一些問題，本文針對其中的代表性問題提出了相應(yīng)的優(yōu)化措施。

2.1 影響室內(nèi)TD-LTE移動通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋的因素

TD-LTE 移動通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋主要涉及通信容量、用戶數(shù)量兩個方面。室內(nèi)TD-LTE 移動通信系統(tǒng)中，覆蓋范圍與通信容量之間的關(guān)系更密切，優(yōu)化無線網(wǎng)絡(luò)可以增加通信系統(tǒng)的通信容量。而TDLTE 系統(tǒng)的通信容量與可用資源的數(shù)量有關(guān)。為了增加覆蓋范圍需要為物理下行鏈路控制信道（DCCH）分配更多資源。通過影響數(shù)據(jù)域的大小可以增加系統(tǒng)容量和系統(tǒng)覆蓋范圍。

2.1.1 無線承載RB 配置

RB 配置會影響通信系統(tǒng)上下行鏈路覆蓋能力。首先，在條件相同的情況下，更多的RB 將導(dǎo)致下行鏈路底噪上升，同時提高有效全向輻射功率(EIRP)，進而增強下行鏈路通信覆蓋能力。TDLTE 移動通信系統(tǒng)來說，下行鏈路通信實行共享機制，RB 配置數(shù)量對通信速率有較大影響，不同的目標數(shù)據(jù)速率導(dǎo)致覆蓋半徑不同，進而影響到覆蓋范圍。

2.1.2 信道條件

TD-LTE 移動通信系統(tǒng)屬于動態(tài)系統(tǒng)，實際運行中系統(tǒng)的信道條件、鏈路通信質(zhì)量很不穩(wěn)定，毫無規(guī)律，因此，很難有效改善信道條件。但是常規(guī)資源調(diào)度依賴于信道條件，且不對業(yè)務(wù)類型進行區(qū)分，而是為信道條件好的用戶優(yōu)先配置資源，導(dǎo)致資源配置不公平，從而影響到網(wǎng)絡(luò)覆蓋的用戶數(shù)量。

2.1.3 用戶業(yè)務(wù)行為

TD-LTE 移動通信系統(tǒng)中只有分組交換域業(yè)務(wù)，沒有電路域業(yè)務(wù)，不同的分組交換域的通信速率對應(yīng)的覆蓋能力不同。在室內(nèi)場景下，突發(fā)集中業(yè)務(wù)需求比較突出，因此要明確不同的用戶業(yè)務(wù)類型對應(yīng)的理想通信速率，不同速率解調(diào)門限存在差異，覆蓋范圍也不同。

總之，室內(nèi)移動通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋環(huán)境特殊，優(yōu)化難度較大，因此，本文重點從鏈路層探討優(yōu)化方案，使室內(nèi)TD-LTE 移動通信系統(tǒng)容量顯著提升，針對信道狀態(tài)不穩(wěn)定的問題采用與信道雙信道優(yōu)化方案，同時優(yōu)化天線功率輸出和天線布設(shè)點位。

2.2 TD-LTE移動通信網(wǎng)絡(luò)信道優(yōu)化

本文在重新設(shè)計大廈的移動通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)時將原有的網(wǎng)絡(luò)單一信道改為雙信道，在改造過程中需要關(guān)注以下幾個問題。

2.2.1 功率和網(wǎng)絡(luò)傳輸速率的關(guān)系

如果網(wǎng)絡(luò)中的小區(qū)功率較大，同時和周圍小區(qū)載波干擾比C/I滿足要求，就能夠通過速率更快的編碼形式實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸速率的提升。在忽略載波干擾比C/I 的情況下，單信道網(wǎng)絡(luò)和雙信道網(wǎng)絡(luò)的功率與速率是否關(guān)聯(lián)非常重要，將天線輸出端口的電平值分段，每個步長為5dBm，得到7 個區(qū)間，通過測試功率與速錄的相關(guān)性可知，在單信道覆蓋下，參考信號接收功率RSRP 在-90dBm 以上的網(wǎng)絡(luò)傳輸速率可達42Mbps。在雙信道覆蓋下，參考信號接收功率RSRP 在-80dBm 以上的網(wǎng)絡(luò)傳輸速率可達80Mbps?？梢钥闯?，單信道和雙信道系統(tǒng)的超臨界功率不會導(dǎo)致速率增加。因此，在實際優(yōu)化過程中應(yīng)在滿速率要求的同時盡可能減少系統(tǒng)輸出功率。

2.2.2 信道優(yōu)化方案選擇

然而雙信道改造成本較高，且容易受環(huán)境影響。單信道網(wǎng)絡(luò)覆蓋可通過原有系統(tǒng)合路改造實現(xiàn)，而雙信道網(wǎng)絡(luò)覆蓋可以通過兩種方式實現(xiàn)：第一，設(shè)置兩個主要用于構(gòu)建新系統(tǒng)的信道。第二，改造原有的單信道，再新設(shè)一個信道，主要用于對原有系統(tǒng)的雙信道重構(gòu)。這兩種方式各有優(yōu)劣勢，第一種方式相對來說可以更好地提升下行鏈路的速率，但是兩種方法的上行鏈路速率沒有區(qū)別。第一種方式的改造成本大約第二種方式的四倍。第二種方式除了要改造原有的信道之外還必須設(shè)置新信道，因此，其施工量、物業(yè)協(xié)調(diào)難度、施工難度都較大?；谏鲜銮闆r，在新建無線通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)時采用第一種方式，在改造原有系統(tǒng)時通常采用第二種方式，而對于無線通信網(wǎng)絡(luò)性能要求較高的重要場所應(yīng)該優(yōu)先采用第二種方式。

2.3 TD-LTE移動通信網(wǎng)絡(luò)天線輸出功率優(yōu)化

由于無源組件的設(shè)計，構(gòu)造和性能等因素的影響，雙信道TDLTE 移動通信網(wǎng)絡(luò)的兩個信道難免存在功率偏差，系統(tǒng)對于這類差異有一定的容錯能力，但是功率偏差過大將影響網(wǎng)絡(luò)的下載速率，因此，需要合理控制功率偏差。在網(wǎng)絡(luò)覆蓋優(yōu)化實踐中，雙信道功率偏差8dB 以內(nèi)。TD-LTE 移動通信網(wǎng)絡(luò)的天線饋電系統(tǒng)是一個隱蔽工程，具有很大的設(shè)計和施工難度，該系統(tǒng)存在的問題很難發(fā)現(xiàn)。以下是在大廈TD-LTE 移動通信網(wǎng)絡(luò)工程驗收測試中發(fā)現(xiàn)的天線饋電問題及優(yōu)化措施。

（1）無源設(shè)備不支持頻帶將造成信道輸出失衡。在主塔樓同個點位的兩面天線中新設(shè)的天線信號正常，而另一面天線TD-LTE信號強度很弱，而TD-SCDMA、WLAN 信號都正常。通過檢查發(fā)現(xiàn)，該信道使用WLAN 合路方式，而在其中一個信道上多安裝了未使用的不支持E頻段的WLAN合路器，這意味著該信道上無信號輸出，拆除此WLAN 合路器后天線輸出信號恢復(fù)正常，測試下載速率可達到88Mbps。

（2）無源設(shè)備過多會導(dǎo)致信道輸出失衡。在大廈主塔特定區(qū)域的下載速率驗收測試期間發(fā)現(xiàn)終端在單流、雙流模式之間頻繁切換，測得下載速率只有32Mbps，通過排查發(fā)現(xiàn)，天線位置相同的不同信道的功率偏差達到20dB，導(dǎo)致天線輸出功率失衡。原有是其中一條通路上安裝了一個額外的耦合器，導(dǎo)致信號明顯衰減，拆除耦合器后，測試下載速率達到88Mbps。

2.4 TD-LTE移動通信網(wǎng)絡(luò)天線布設(shè)位置優(yōu)化

同一天線布設(shè)點位的天線之間的距離直接影響到網(wǎng)絡(luò)傳輸速率。通過速率測試發(fā)現(xiàn)天線間距在0.5m-1.1m 范圍內(nèi)時可以得到最高下載速率88Mbps，雙信道效果最佳，否則就無法達到最高速率。因此，在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中需要將同一點位的天線間距控制在0.5m-1.1m范圍內(nèi)。由于施工條件限制，該大廈部分天線點位未嚴格按照設(shè)計圖紙布設(shè)。以下是在大廈TD-LTE 移動通信網(wǎng)絡(luò)工程驗收測試中發(fā)現(xiàn)的天線布設(shè)位置問題及優(yōu)化措施，首先，原有網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和設(shè)計方案存在較大偏差，天線間距偏差超出合理范圍。在原有網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)構(gòu)建過程中，由于施工條件和管理能力的限制，某些天線點的設(shè)計圖紙中出現(xiàn)了明顯的錯誤。例如，原始的主塔配電系統(tǒng)具有多個天線點，但是沒有安裝天線。在主塔的多個樓層天線點位的實際位置和設(shè)計不符，位置偏差超出1m。其次，原有網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)導(dǎo)致天線點位在后續(xù)維護期間發(fā)生偏移。如建筑物某些區(qū)域的大空間變成小隔間，破壞了原有通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的天線點位，在后續(xù)維修中沒有將原有的天線點位還原，而是重新設(shè)計了天線點位，導(dǎo)致天線點位發(fā)生偏移。最后，在同一天線點位天線安裝操作不當(dāng)，導(dǎo)致天線間距過大。例如，大廈五樓下載速率較低，只有30Mbps，天線連接器輸出功率正常，同一點位兩個天線連接器的輸出功率差在5dB 以內(nèi)，屬于正常范圍。進一步的調(diào)查發(fā)現(xiàn)下載速率低的原因是耦合器輸出端連接不正確，導(dǎo)致兩個天線之間的距離在同一點達到了6m。正確安裝天線后下載速率提高到88Mbps。

3 結(jié)語

LTE 室內(nèi)覆蓋解決方案需要結(jié)合場景特點，需綜合考慮覆蓋面積、建筑結(jié)構(gòu)、容量等幾個維度因素，還應(yīng)對成本進行分析，選擇最為適合的解決方案。在方案選擇上，建議考慮以下幾點：

（1）對于大型會展中心、大型場館、交通樞紐、商場、賣場、以及較為開闊寫字樓等建筑結(jié)構(gòu)空曠、容量需求較高的區(qū)域，應(yīng)優(yōu)選分布式皮基站建設(shè)方案；

（2）對于面積中等、業(yè)務(wù)量中等的場景如連鎖酒店超市、中小辦公場所及住宅小區(qū)和地下停車場等容量需求適中的區(qū)域，可優(yōu)選擴展型一體化皮基站覆蓋方案；

（3）對于面積較小、隔斷較少、結(jié)構(gòu)較為開闊的場景，傳輸條件具備可優(yōu)先部署一體化皮基站設(shè)備解決；

（4）對于居民小區(qū)等面積大、話務(wù)低的場景，應(yīng)選擇樓間對打方案，結(jié)合不同水平波瓣角和垂直波瓣角的天線，實現(xiàn)居民小區(qū)覆蓋。

（5）對于單點補盲補熱的場景，室內(nèi)覆蓋可選擇一體化皮基站，室外覆蓋室內(nèi)方式則考慮選擇微站解決；

（6）對于建筑樓宇較多、業(yè)務(wù)量相對不高的場景，可選擇宏站、微站、樓間對打、小區(qū)內(nèi)燈桿天線等室外覆蓋室內(nèi)的形式解決。針對不規(guī)則樓宇集中、樓間距較小的城中村，需要同時提供多個系統(tǒng)的覆蓋，盲點小而分散，采用小區(qū)合并方式規(guī)避干擾。

（7）對于面積小于100 平米、用戶數(shù)較少的家庭、小公司等室內(nèi)場景，可選擇家庭級Femto 解決局部弱覆蓋。