TD―LTE深度覆盖方案研究

【摘要】 本文对TD-LTE深度覆盖的场景要求进行了全面分析，给出了不同场景下的解决方案。并对3GPP R10协议中的HetNet深度覆盖方案进行了研究，对其需要注意的关键问题进行了全面的分析，为中国移动深度覆盖方案提供了参考。

【关键词】 TD-LTE 深度覆盖 场景分析及解决方案 HetNet

覆盖好坏是衡量移动网络质量的最基础性指标，是用户最为直观的感受。TD-LTE深度覆盖能力是影响TD-LTE网络性能的关键因素。通过对某个城市建设初期TD-SCDMA投诉原因分析，可以看到54%基础网络投诉来自于深度覆盖不足，从而造成初期用户在使用TD-SCDMA网络时感知不好，网络效能没有得到充分发挥。因此，在TD-LTE阶段，需要充分考虑不同场景下的深度覆盖方案，并针对TD-LTE频段较高的问题，引入如HetNet等新型网络架构和新型网络设备，保证网络的深度覆盖性能。

一、TD-LTE深度覆盖场景要求及解决方案

根据扩大规模试验网对覆盖场景的划分，需要考虑深度覆盖的场景主要包括：商业区、高校区、科技园区和居民区等。通过对这些场景下无法满足深度覆盖的原因进行分析后可以发现，主要存在以下几点问题：（1）无法建传统宏站；（2）覆盖补盲目标不明确；（3）区域遮挡与盲区；（4）传输无法进入；（5）建站时间不足；（6）弱覆盖区域零散；（7）室分成本过高等。

通过对不同场景的深度覆盖分析，本文提出了针对不同建筑物场景的深度覆盖业务特点及其解决方案建议：

高端写字楼，由于其楼层高，多为玻璃外墙，内部隔间多，公共区域在楼层中部，电梯数量多。因此，建议采用室外8通道宏站+室内分布系统，对全楼进行连续覆盖。对于话务量大的楼宇可以按楼层垂直划分小区，电梯和低层共小区。

高档综合住宅小区，该场景建筑风格各异，占地面积大，内部结构复杂，楼层分别属于不同的私人住户，住户对信号幅射及环境要求比较高。深度覆盖方案可采用（1）采用室内和室外分布协同覆盖，并注意信号过度外泄对室外造成干扰；（2）采用小型化天线，隐蔽安装、结合建筑特色进行伪装。

校园，按功能区划分，每个功能区为一个建筑群；楼层一般不高，大部分区域通过室外基站能保证良好的覆盖。其深度覆盖需考虑：（1）从室外覆盖室内；（2）宿舍楼区域为高话务区，采用室外分布系统进行室内覆盖，细分小区，2-3层楼一个小区。

二、基于HetNet深度覆盖解决方案

Heterogeneous Network，即异构网，指将微站（LPN）部署在宏站覆盖区域，微站主要用于补盲（对宏站覆盖盲区进行补充覆盖）及热点话务吸收（在宏站话务热点进行同覆盖的话务吸收）。LPN主要指低功率基站设备，如Micro站、Pico、Relay以及Femto等。

图1为一个典型的HetNet组网方案，其中宏站用于保证覆盖，LPN用于补盲或吸收话务、提升容量。在HetNet中采用的新技术包括eICIC，宏微站识别，移动性、负荷均衡和绿色节能等。

采用HetNet进行组网时，通常需重点考虑以下几个关键因素，及准确性，即准确发现热点区域；便利性，轻松方便部署LPN站点；抗干扰性，即干扰抑制技术；协同性，包括系统内、系统间、宏微层间的移动性协同以及宏微站负荷均衡的协同等。以下我们将对其进行详细分析。

2.1 HetNet选址准确性及安装便利性

准确性主要是话务地图准确发现热点区域，在进行TD-LTE扩大规模试验网规划时，也采用了相类似的方案进行数据热点区域的选择进而选取覆盖区域。准确性的核心是要能够更贴近用户，从用户感知出发进行网络建设。

便利性主要是指能够快速安装。HetNet中的新型设备同传统宏站建设的一个重要区别在于其体积更为小巧，对快速安装的要求更高。目前常见的安装方式包括挂墙集成天线、挂杆集成天线、室外分离天线以及室内分离天线等。

2.2 HetNet抗干扰特性

在HetNet中，主要干扰场景包括（1）case a：微站CSG（Closed Subscriber Group闭合用户组）小区下行干扰宏站的UE下行链路；（2）case b：微站CSG小区上行干扰宏站UE上行链路；（3）case c：微站CSG小区干扰微站CSG小区下行链路；（4）case d：宏站下行干扰微站非CSG小区下行链路。其中，R10协议主要研究case a和case d。

为了解决干扰问题，在R10协议中引入了CRE和eICIC技术，以下本文将对两种技术进行简单描述：

为了尽量利用部署小基站之后带来的频率复用增益，提高整网的性能，特别是当小基站部署在宏站近中点的时候，希望小基站尽可能吸收较多的UE，增加小基站的覆盖范围，因此R10协议引入了CRE功能。CRE功能的原理是：不改变小站的发射功率，而是通过配置小区选择/重选和切换参数，在相应的门限上再加入一个偏置，小区选择时，让UE优先驻留到小基站，切换时使UE更容易切换到小基站以及更难切出小基站。

2.3 HetNet移动性管理

在HetNet中，需要使得高速用户驻留宏站，降低切换，提升业务感知。Macro和微站异频组网，且分别连续覆盖，若UE接入在微站中，微站通过判决条件认为该UE为高速用户，则启动UE对Macro小区进行异频测量，若Macro小区满足异频切换条件，则触发切换至Macro中；若UE接入在Macro中，Macro通过判决条件认为UE为低速用户，则启动异频微站测量，并触发切换至微站中。

引入HETNET后，存在宏微站协同组网，故需考虑宏站与微站间的负荷均衡。

当微基站与宏网络混合组网，微基站的主要作用是热点容量提升、室内覆盖和补盲覆盖。其中，希望以微基站作为热点容量提升节点时，需要把系统的部分负荷，尽量分配到微基站，使得微基站能够发挥其吸收话务的能力。

三、总结

本文通过对TD-LTE深度覆盖方案进行了全面分析和研究。通过对需要考虑深度覆盖的主要场景，如商业区、高校区、科技园区、居民区等的深度覆盖分析，提出了针对不同建筑物场景的深度覆盖业务特点及其解决方案建议。此外，文章对3GPP R10协议中的HetNet深度覆盖方案进行了研究，对其需要注意的选址准确性、安装便利性、抗干扰技术以及移动性管理等进行了全面的分析，为未来应用更多新型网络架构和网络设备的方法提供了参考。