一种TD—LTE室内分布系统设计模型

罗新军

【摘要】 引入室内分布与室分外引互为补充的室内分布系统设计模型，在实际工程中采用室内分布与室分外引的设计模型实现对楼宇小区的覆盖，通过现场模测证明了室内分布与室分外引相结合的室内覆盖方式的有效性，为物业敏感、室分入户困难等类似场景的室分覆盖提供整体解决方案。

【关键词】 TD-LTE 链路预算 室内分布系统 室分外引

一、概述

TD-LTE系统采用OFDM、MINO、链路自适应等多种关键技术，支持多种灵活带宽配置，IP化、扁平化的系统网络架构，灵活的上下行时隙配比及特殊子帧配置等，这些特点使其在移动通信中得到广泛应用。本文提出一种室内分布与室分外引相结合的室内分布系统设计整体解决方案，为物业敏感、室分入户困难等场景的室内覆盖提供参考。

二、TD-LTE链路预算分析

TD-LTE总的链路损耗如公式L=Ls+M所示（Ls为自由空间损耗；M为衰落余量，包括穿透损耗、干扰余量等）；自由空间损耗描述了电磁波在空气中传播时候的能量损耗，自由空间传播损耗计算如公式自由空间损耗Ls=32.4+20lg（f）+20lg（d）所示，（f为电磁波频率，单位：MHz；d为传播距离，单位：km）。中国移动TD-LTE室内分布采用E频段覆盖，频率范围：2350-2370MHz；取值f为2370MHz，可得：Ls（dB）= 99.89+20lg（d）以室内天线口最大发射功率15dBm（子载波功率-16dBm），干扰余量3dB，承重墙穿墙损耗20dB，间隔墙穿墙损耗15dB取定，由公式RSRP=EIRP–Ls–M，由此可见，对于楼宇覆盖，仅在楼道口布放室分天线，无法完全满足室内不同区域的覆盖指标设计要求。

三、TD-LTE室内分布系统设计建模

（1）室内分布天馈系统布放在楼宇的楼梯道内，负责对楼宇平层的基本室内信号覆盖；（2）对于平层盲区及弱覆盖区域，将室分信号外引至需覆盖楼宇的外部，由室外天线（可采用美化天线如射灯天线等）对室内进行信号补充覆盖，解决室内盲区及弱覆盖区域的覆盖；（3）根据需覆盖楼宇高度的不同，可以将室分外引信号分解为地面天线及楼顶天线部分，地面天线部分负责对楼宇低楼层的室内信号补充覆盖，楼顶天线部分负责对楼宇中、高楼层的室内信号补充覆盖。

四、典型场景室分设计方案

1、需求分析。本覆盖小区建有1～6栋楼，楼宇分布特点为1～3栋分布在一侧，4～6栋分布在另一侧；1～3栋为15层，各一部电梯，运行区间-2F至15F；4栋、6栋为18层，各一部电梯，运行区间-2F至18F；5栋为25层，有两部电梯，运行区间-2F至25F；有两层地下车库。本期覆盖B1F、B2F地下车库和1～6栋所有楼层及电梯，覆盖面积约110000平方米。根据中国移动室分建设相关要求，TD-LTE室内覆盖需要遵循以下原则，在基站设备工作正常情况下，对移动通信的盲区覆盖，应保证90%以上覆盖区域的信号强度RSRP不低于-105dBm，且信噪比SINR要求大于等于3dB；在满足以上条件下，手机应优先占用室内分布系统信号。

2、天馈系统设计。由于该小区物业敏感及天馈入户困难，室内天线采用全向天线，只能布放在楼道中，经过理论推算及现场模测，离楼道口较远处，信号需要穿过两堵墙，无法达到覆盖指标设计要求，本方案采用室分外引射灯天线进行室内补充覆盖解决。

3、信源小区设计。TD-LTE室分小区规划根据实际场合进行规划，基本原则是采用垂直方式进行分区，尽量避免水平分区方式，目的是为了尽量减少频繁切换现象；另外，电梯覆盖与低层应设置规划为同一小区。为充分体现BBU+RRU的优势特点，楼顶射灯天线采用RRU布放在楼顶天面的方式，以减少馈线损耗。

4、地面射灯模测。TD-LTE模测信源强度25dBm，模测天线采用射灯天线，天线增益12dB，对室内分布信号进行模测，A点距离42m、RSRP模测值-92.5dBm，B 点距离55m、RSRP模测值-109dBm，C点距离37m、RSRP模测值-86.2dBm，D点距离46m、RSRP模测值-94.8dBm，E点距离43m、RSRP模测值-93.54dBm。由结果可知，标准层模测时A点区域存在的信号弱覆盖，经地面射灯天线对楼宇低层进行补充覆盖后，该区域RSRP值满足覆盖指标设计要求。

5、楼顶射灯模测。TD-LTE模测信源强度25dBm，模测天线采用射灯天线，天线增益12dB，对室内分布信号进行模测，A点距离52m、RSRP模测值-99.7dBm，B 点距离56m、RSRP模测值-109.6dBm，C点距离43m、RSRP模测值-93.8dBm，D点距离47m、RSRP模测值-95.1dBm，E点距离40m、RSRP模测值-87.4dBm。由结果可知，标准层模测时A点区域存在的信号弱覆盖，经楼顶射灯天线对楼宇高层进行补充覆盖后，该区域RSRP值满足覆盖指标设计要求。

五、结语

实践证明，室内分布与室分外引相结合的室内分布系统设计模型可有效解决物业敏感、室分天线入户困难等场景的室分覆盖问题；室内分布与室分外引互为补充的室内覆盖方案，其关键点在于控制好室分外引天线的布放及天线波瓣角，充分考虑外引信号的覆盖范围，避免信号外泄造成对附近区域的信号干扰，规划好信源小区的分区，同一分区室内室外信号原则上采用同频组网，以避免同频干扰；必要时室内室外协同方案也可采用异频组网方式。