LTE Over CATV应用分析

陈强均，韩敬一

（1.中讯邮电咨询设计院有限公司成都分公司，四川 成都 610042；2.成都迅网电信工程技术咨询有限公司，四川 成都 610042）

1 引言

LTE（Long Term Evolution，长期演进）时代是数据的时代，而数据业务更多地发生在室内。研究表明，80%～90%的移动数据业务是在室内发生的，尤其是学校、商场、办公大楼、星级酒店、会议中心等公共场所。因此，良好的室内覆盖网络提供稳定的下载速率，已经成为运营商发展用户、提高市场竞争力的重要手段。目前的室内分布系统成本相对较高，尝试通过LTE Over CATV类同轴线缆无线天线延伸系统解决部分场景室内覆盖问题，提供良好的用户环境。

2 LTE Over CATV技术背景

CATV（Community Antenna Television，公共电视天线系统）用电缆进行宽带传输，宽带布线系统可将频带分割成不同频谱，通过不同频带提供不同服务，每种业务占用不同频带，互不干扰。

移动网络现网室内覆盖多采取传统的分布系统方式（单通道同轴电缆分布系统），即由系统信源、无源器件和天线组成的射频信号分布系统，但存在对无源器件监控难、网络优化调整手段单一、系统升级无法满足LTE中MIMO（Multiple-Input Multiple-Output，多输入多输出）技术要求等问题。在室外宏站无法提供良好的网络覆盖时，完善室内覆盖是提升运营商在用户心目中的形象的重要因素。

LTE网络使用频段高、穿透损耗大，特别是天线安装在热点区域如住宅小区、星级酒店等场景走道天花板，信号将难以满足室内环境深度覆盖的要求，导致用户在使用过程中出现掉线等情况，产生大量的投诉。同时，随着信息化的不断发展，居民的健康意识逐渐增强，对电磁辐射问题越加敏感，导致建设伪装方式的室外宏站或隐蔽的室内分布系统都困难重重，如何解决无线信号覆盖室内已经成为LTE必须着力解决的问题。

随着三网融合的市场需求，实现多网络对接，产生聚合效应，满足消费者更多需求；同时实现网络资源共享，降低建设成本，也是解决移动信号覆盖的有效手段之一。

3 LTE Over CATV技术原理

LTE Over CATV是一套LTE无线网络的天线合路/延伸无源分布系统。LTE信源（RRU或一体化基站）输出的RF信号通过信号混合分配器与CATV信号合路，并利用CATV线路同轴电缆在全屏蔽无干扰下直接输送到每个房间内，最后通过电视面板（分离器）将信号分开，实现房间内优质无干扰无线网络覆盖和电视功能。

组网方案示意图如图1所示。

4 LTE Over CATV应用分析

鉴于CATV电缆对LTE信号传送距离的影响（见图2），选取一定距离的CATV电缆，实现LTE信号与有线电视信号的合路入户的方式。本方案选取某酒店第5层应用LTE Over CATV测试进行分析。

图1 组网方案示意图

图2 传输损耗对比图

4.1 实施方案

实施方案示意图如图3所示。

（1）用4路混合分配器替换位于酒店4层弱电井中的有线电视网的分配器；将RRU到四路混合分配器用1/2馈线连接，接到四路混合分配时需要1个KKF-阴/SMA转接头，有线电视设备侧连接时配1个阳/英制转阴/公制转接头。

（2）通过酒店5层现有的CATV电缆与分配器，将混合信号传送至每个房间的专用面板分配器进行信号分离，要求每条CATV线缆和分配器连接时需要阳/英制转阴/公制转接头。

（3）面板分离器LTE接口接天线，提供房间内LTE信号覆盖；TV接口连接电视机，实现电视节目的传送。

4.2 LTE Over CAT测试分析

附着成功测试如表1所示。

开机附着采用单个终端，在房间不断开机、关机，选取房间覆盖的好、中、差点等分别进行测试，验证在不同点的接入性能，附着成功率为100%。

上下行吞吐率-定点测试如表2所示。

用户上下行最大吞吐率在极好点的地方进行下载或上传，从测试数据达到理论速率，性能良好，满足用户带宽需求。

某房间散点测试图如图4所示。

通过对房间遍历的测试（包括房间内的卫生间和床头等），LTE无线信号存在远近效应，接收信号强度随着无线传播距离增大而减弱；同时，LTE室内覆盖业务性能（下载速率）主要取决于RSRP、SINR及信号MIMO条件。测试的结果显示平均下载速率和上传速率较理想，可以保证下载平均速率在60Mbps左右。

同时测试CATV的信号，与LTE信号合路前后相比，电视质量无明显变化。

4.3 方案适用场景及优劣势

LTE Over CATV方案覆盖表现为对特定区域的单点覆盖，适用于物业协调难、未建设室分系统而覆盖不足，但客户对网络覆盖质量与容量要求高，现已布局了CATV的环境，如居民区、酒店宾馆、高校宿舍等场景。通过LTE Over CATV方案的应用，其具有如下优势：

图3 实施方案示意图

表1 附着成功测试

表2 上下行吞吐率-定点测试

图4 某房间散点测试图

（1）信号强：无线信号不用穿墙，通过CATV线路直达房间内。

（2）网速高：由于环境干扰小，无线网络速度大大提高。

（3）施工简单：只需要根据CATV图纸更换相应设备，施工快捷。

（4）辐射低：采用无源天线系统。

（5）不干扰现有CATV系统，符合有线电视标准。

但该方案最大的缺点是CATV线缆超过一定距离时对LTE信号的损耗比空间传播损耗大，所以不适合远距离传输。

5 结束语

结合LTE网络的市场发展需求和覆盖要求，建议在无法进行室分系统建设而布放了CATV的场景采用LTE Over CATV方案进行深度覆盖，方便快捷建设低成本的LTE网络，可有效解决数据宽带接入的问题，提供无线宽带接入能力。

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