基于层层通天线的TDLTE立体覆盖方案及其分析

张茜 董健 李晓明 王超 王荣军

DOI：10.19392/j.cnki.16717341.201714045

摘要：针对部分高层楼宇深度覆盖不足的问题，结合室外覆盖室内的思路围绕一种垂直覆盖能力大且可调节的天线构建立体覆盖方案，并从覆盖范围、覆盖深度、干扰控制等阐述该方案及优化要点。

关键词：TDLTE；立体覆盖；TM

随着TDLTE大规模部署，密集市区的站间距越来越近，分层覆盖或立体覆盖逐渐成为网络部署的常态。对于高层住宅楼宇的覆盖，最常见的解决方案为室内分布天线。但是受限于业主限制而无法实施，或户型结构等因素，竣工后客厅、卧室等主要区域会出现用户上网慢而引起網络投诉。现网中也有少量的利用室外架设天线对室内进行覆盖，天线的种类包括：常规射灯天线、宏站天线和一些特型天线等。传统射灯天线垂直方向覆盖区域能力有限，在垂直方向上需要23副射灯才能完成一座高层楼宇的覆盖，而23个天线选址工作在工程实施上存在难点，可行性不高。

常规宏站天线由于其垂直面覆盖能力过窄，正常放置或者将传统天线横置均无法满足覆盖需求。如何用较少的天线满足不同楼宇的高度覆盖，且天线的安装位置灵活且便于工程设计与实施成为研究要点。

移动设计院研发一种垂直覆盖能力大且可调节的八通道智能天线（层层通天線），本文围绕上述天线构建立体覆盖方案，并从覆盖范围、覆盖深度、干扰控制等阐述该方案及优化要点。

1 一种TDLTE立体覆盖方案

对于某个楼宇，增加一副宏站天线（新型天线）即可实现覆盖。对于网络而言，新增的扇区可设置为新建第四扇区或者新增一个站，如图1所示在大网的基础上构成立体覆盖。

本方案已在多个省市移动公司进行了试点应用，在现网中多个站点正常开通。

1.1 覆盖与干扰分析

对于立体覆盖，其覆盖范围也从三个维度进行阐述，垂直方向的高度覆盖能力、水平方向的宽度覆盖能力与纵深方向的覆盖深度能力。

垂直覆盖能力方面：该方案垂直波束宽度可调，覆盖能力强，匹配各种特性化需求，目前已经实现了6～30层等各种高度楼宇的有效覆盖。

水平覆盖能力方面：以某写字楼举例，以98dBm为界限，通过统计分析新型天线覆盖的水平宽度，可以得到如图2所示的结果。在常规天线安装距离下，具有一定的覆盖能力可实现1～2单元的覆盖宽度。

深度覆盖能力方面：以某地举例（天线距离楼宇130米、D频段），在楼宇中的37层入户部分测试结果为：103dbm（客厅平均：130米自由空间+1外墙）；102dbm（卧室平均：130米自由空间+1外墙）；116dBm（卧室厕所平均：130米自由空间+1外墙+卧室+1内墙），能够保证无线宽带接入。由于频段、位置、穿损等多因素差异化较大。综合多地效果，覆盖深度为穿1～2墙。

对于立体组网，干扰较原有网络更加复杂。不仅控制本小区的覆盖范围以及对周围干扰，更需要合理的设置邻区关系。对干扰的控制，一方面通过垂直方向的覆盖进行控制和合理设置天线安装位置，各个案例通过周围路测和打点测试，对大网无明显影响；另一方面对于楼周围的区域，可根据策略与周围宏站的邻区配置可以单向邻区配置，合理控制切换带。

1.2 TM模式占比分析

与两通道射灯天线相比，八通道智能天线充分发挥TDLTE传输模式（TM7、TM8），并且可以实现双流波束赋形增益。

图3给出了默认各地市现有配置情况下的实际应用中TM的占比。左图为TM配置为3，7自适应的案例，TM3占比78%，TM7占比22%；当SINR小于6时，TM7占比达到了73%，TM3占比27%。右图为TM配置为2，3，8自适应，TM2占比1%，TM3占比92%，TM8占比7%；当SINR小于15时，TM8占比达到了70%，TM3占比30%。可以看出，由于本方案采用的是八通道智能天线，在SINR较低的情况下，用户可以在TM7，8模式下开启业务，可获得更好的用户体验。

2 小结

本文结合一种特型天线，给出了一种立体覆盖方案以及在覆盖范围、干扰控制、TM模式等方面分析该方案的特点。分析的方法也可供其他立体组网方案借鉴。该立体覆盖方案适宜针对各种楼层的建筑，也可对特定区域进行重点覆盖，降低室分建设成本和建设时间，从而为运营商带来业务收入的增加。