LTE室内分布系统演进方案研究

赵东亮

【摘 要】在分析LTE室内覆盖的解决方案的基础上，对传统室内分布系统改造的各类演进方案进行了研究和分析。通过对不同解决方案的分析，给出了LTE室内覆盖的应用策略建议。

【关键词】LTE 室内分布系统 双通道变频 数字光纤分布系统

随着移动通信技术的快速发展和智能终端的普及，移动互联网业务的快速兴起，移动通信网络的数据流量呈现爆发式增长，对运营商的网络带来重大的机遇与挑战。根据国际权威机构的预测与统计，超过70%的数据业务发生在室内，因此室内覆盖对运营商至关重要。

LTE技术的引入可以极大地提升运营商的网络容量和用户体验，但也对室内覆盖带来了新的挑战，主要表现在MIMO技术的引入需要两路独立的射频链路进行传输，对室内分布系统的建设和改造带来极大的挑战，需要对LTE室内分布系统的建设方案以及改造的解决方案进行研究。

1 中移动室内覆盖面临的主要挑战

随着近几年的飞跃发展，中国移动网络的建设，网络覆盖质量在不断提高，在广度覆盖和深度覆盖方面都有很大的进步。但LTE的出现使得现有的移动网络面临新的挑战，主要表现在以下几个方面。

（1）网络深度覆盖不足。目前中国移动的网络主要采用室外宏蜂窝覆盖和室内分布系统覆盖的方式，宏蜂窝覆盖范围广、信号不均匀，建筑物遮挡和穿透损耗大，造成了室内深度覆盖的不足，同时由于建筑物的遮挡形成了许多室外覆盖弱区和盲区。（2）室内分布系统演进困难。目前中国移动的室内分布系统大部分都是多系统合路的分布系统，包括2G/3G/WLAN合路的分布系统。室内分布系统都是无源同轴电缆分布系统，无源分布系统在稳定性上要优于有源分布系统，但也存在一定的挑战，包括优化调整难度大，系统升级困难等，对于引入LTE系统的改造难度大。（3）热点话务集中，局部网络拥塞。近几年中移动数据业务飞速发展，截至2014年6月底，用户总流量同比翻番，增幅为114.3%。虽然数据业务流量飞速发展但数据业务分布严重不均衡，简单的宏基站扩容已经不能满足数据热点地区日益增长的数据需求，必须通过新的技术和组网手段来解决热点地区话务拥塞的问题。

中国移动面对上述挑战需要在未来LTE网络的部署和运营中重点关注室内弱覆盖、热点覆盖和分布系统的技术演进问题，研究出切实可行的室内解决方案，为将来LTE的建设和发展打下坚实的基础。

2 LTE室内分布系统演进方案综述

LTE系统的引入给中国移动室内分布系统演进带来了一定的调整，主要是LTE系统实现了MIMO功能，需要新增一套射频链路，而传统的室内分布系统都是采用单通道建设，无法满足LTE系统MIMO双通道的需求。

LTE室内分布系统解决方案目前主要手段包括传统室内分布系统改造、双通道变频方案和新型数字光纤分布系统等几类，不同的方案有各自的优缺点和应用特点。

（1）传统室内分布系统改造方案是通过对原有的室内分布系统进行改造，通过新建LTE双通道射频系统或者改造原分布系统的方式实现LTE的室内覆盖，需要根据数据业务的需求确定LTE是否需要双通道建设。传统室内分布系统改造方案的成本和改造难度受限于LTE采用的MIMO模式（单通道或双通道）、应用的频段（是否超过原有器件的频率范围）以及应用的天线类型（单极化或双极化天线）。（2）双通道变频方案是一种新型的室内分布系统改造方案，主要适用于LTE双通道改造场景，可以通过变频的方式在单通道的链路中实现LTE的MIMO功能，但需要引入有源的变频设备。（3）新型数字光纤分布系统是一种新兴的室内覆盖解决方案，主要通过光纤路由取代原来的射频电缆，用数字信号取代射频信号在分布系统中传输，在天线端将数字信号恢复成射频信号发送。可以在单链路上实现LTE的MIMO功能，同时也可以集成2G/3G的系统，实现多系统共覆盖的分布系统。

3 室内分布系统改造方法

3.1 概述

由于历史原因，目前在室分LTE建设中大部分还是采用原有布线系统改造的方法。总的来说，LTE室内分布系统建设和改造方案共有6种，分别为单通道独立建设方案、单通道合路建设方案、双通道单极化天线独立建设方案、双通道双极化天线独立建设方案、双通道单极化天线合路建设方案和双通道双极化天线合路建设方案。

3.2 方案对比分析

单通道改造和双通道改造对于LTE室内分布系统建设影响较大，首先是影响LTE的系统性能，其次是影响建设成本和难度。

双通道改造和双通道新建方案对于系统的影响不大，系统性能相当。但是系统改造成本要略低于新建室内分布系统的成本。

单极化与双极化天线对于LTE的MIMO性能有一定的影响，主要取决于单极化天线的空间隔离和双极化天线的极化隔离，天线工艺对此有较大的影响，从厂家的分析和一些测试结果来看，二者性能差异不大（见图1）。

图1 TD LTE测试结果

4 结语

本文从移动室内覆盖面临的挑战出发，分析了室内覆盖对中国移动未来LTE网络部署的重要性，研究了目前室内分布系统改造和演进的主要解决方案，既分析了传统的室外覆盖室内和室内分布系统方案，也对各类改造方案进行了重点的分析和研究，给出了未来室内覆盖解决方案的应用建议，为将来室内覆盖的建设提供参考。

参考文献：

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