探讨TD-LTE深度覆盖的问题

苏丽丽

【摘要】 由于制式和频段方面的差异，TD-LTE无线网络与以前的网络相比呈现了“大带宽，小覆盖”的特点，传统建网方式很难实现高频段组网系统的有效深度覆盖。能否解决好盲区、弱覆盖和深度覆盖是TD-LTE网络部署面临的重大挑战。

【关键词】 TD-LTE 深度覆盖 异构网 Relay

随着4G运用得到全面推广之后，数据业务占的比重将会超过传统语音业务的比重，数据业务取代语音业务的主导地位只是时间问题。TD-LTE作为中国移动未来高速数据业务承载的主要网络，其覆盖能力和网络质量直接关系到中国移动未来市场竞争力。

一、异构组网解决TD-LTE深度覆盖方案

异构网网络结构从物理意义上讲可以分为两种：水平结构和垂直结构。水平结构是指蜂窝结构；由站点、站间距、重叠覆盖、站高、天线特性及市场业务分布等元素组成。垂直结构是指网络的分层架构，其具体结构主要取决于由网络系统的多址方式，基于OFDMA的TD-LTE同频系统可通过频分或时分的方式实现垂直分层结构。一个优良的网络首先应具备优良的水平蜂窝结构，同时还应依据不同系统特性实现不同的垂直分层结构。

TD-LTE的异构网可以定义为各种制式、各种功率等级的基站设备组成的多系统、多层次的网络结构。异构网络可以实现在一个目标区域内重叠部署不同类型小区。除层间异频组网方式外，异构网络针对OFDM特性进行优化改进，可以实现不同层网络间的同频部署。异构网络通常利用宏蜂窝小区提供基础覆盖，使用Micro（微蜂窝）、Pico（皮基站）、Femto（家庭基站）、Relay（中继站）用于改善室内深度覆盖、增加网络容量、提升用户感知。Micro、Pico、Femto、Relay可以降低站点获取的难度，且Relay更具备不需要光纤传输的优势。上述各节点设备的特性和应用场景见表1。

目前，我国TD-LTE的产业链逐渐成熟。能应用于网络深度覆盖的低发射功率基站设备也陆续在各大城市成功商用。伴随着网络异构产品功能的日益完善，在未来时间里，网络的发展趋势是：针对高价值、高网路数据通信密度的楼宇采用分布系统，同时采用微基站与宏站对网络覆盖盲区或业务量大的区域进行补偿；而对于住宅小区、中低端的写字楼等区域可采用与Femto家庭基站解决方案相似的方法来解决，将多基站、多层次的方法融入其中，从而实现TD-LTE的深度覆盖。

二、异构组网解决各场景深度覆盖基本建设思路

（1）利用现网宏基站站址资源，由室外往室内打，天线下倾角的设计要俯仰结合，高处建站往下打覆盖中低层，中低处建站往上打覆盖高层，远距离定向覆盖。在密集市区，还要采用F频段结合D频段、2通道结合8通道的方式，混合组网进行分层覆盖。（2）积极挖掘弱覆盖区域周边路灯杆、监控杆、交通信号杆等资源，采用射频拉远或新建灯杆箱等方式，利用高集成度、高美华度的一体化简易宏基站协同微基站产品，灵活部署灯杆站、街道站，来进行近距离精确覆盖和补盲。（3）在住宅小区内部，挖潜楼顶和小区内路灯杆资源，采用射灯天线等不同形式的美化天线，进行隐蔽覆盖。（4）充分利旧现有2/3G室内分布系统进行4G改造，对于新建室分楼宇，可引入Pico基站和Femto基站等创新方案叠加覆盖，可有效提升整体容量和边缘吞吐率。（5）对于体育馆、会展中心、飞机场等大型场馆，室分系统建设成本极高，而且高数据流量、高ARPU值用户聚集、潮汐效应显著，建议引入Pico基站方案，分区、分场景进行组网方案设计，严控干扰和切换，一步到位解决高话务。

三、Relay破解TD-LTE深度覆盖难题

Relay的原理就是基站不直接将信号发送给UE，而是先发送给一个RN（Relay Node，中继节点），然后再由RN转发给UE。Relay解决方案可以增大系统覆盖范围，提升系统链路性能，改善小区吞吐量。

Relay具有以下特点：仅通过交直流电源即可实现站点部署，满足不同场景的建设需求；体积小，重量轻，无需机房即可部署；内置天线，不需要单独安装天线，减少对天面资源的依赖；不需要有线传输，通过无线回传的方式即可实现站点部署，完全不受传输资源限制；不需要GPS，通过空口即可实现网络同步；此外，有效避免了直放站“底噪抬升、难以管理、隔离度要求高”等明显缺点。

Relay解决方案的上述特性不但能有效解决机房等配套资源受限的问题，而且能快速实现对于盲点、热点区域的覆盖增强和速率提升，打造经济高效的精品4G无线网络。

总结：TD-LTE网络十分规范的给出了异构网络的分层组网的框架结构，异构组网能够充分利用现有不同无线网络之间的特性互补效能，采用多样化发射功率的多基站方法，从而实现网络的深度覆盖，为不同场景下的用户提供较好的高速数据接入服务。针对一些暂时不具备有线回传条件的楼宇，引入中继（Relay）可提供快速、灵活、低成本的深度覆盖解决方案，显著地扩大室内覆盖范围并提升信号强度，保证室内业务较高的平均用户吞吐量。

参 考 文 献

[1]吴炯翔，TD-LTE在D频段和F频段的覆盖能力差异，中国新通信，2015.

[2]田桂宾，王懿华，杨辉，TD-LTE中2阵元与8阵元天线提升室内深度覆盖的研究，电信技术，2013.