TD—LTE技术室内外组网关键技术研究

【摘要】TD-LTE技术是我国拥有核心自主知识产权的国际3G标准TD-SCDMA的后续演进技术，该技术将在未来中国移动网络建设中承担越来越重要的角色。但TD-LTE目前还有很多技术瓶颈和问题需要研究，本文重点研究了TD-LTE技术室内外组网关键技术，给出了相应的方案措施，对TD-LTE技术的组网建设有一定参考价值。

【关键词】TD-LTE；覆盖性能；组网技术；方案

1.引言

TD-LTE是我国拥有核心自主知识产权的国际3G标准TD-SCDMA的后续演进技术，是一种专门为移动高宽带应用而设计的无线通信标准。随着全球范围内下一代移动通信网络商用时代的来临，TD-LTE作为4G候选技术标准之一，越来越得到了业界的关注。然而TD-LTE标准仍在不断演进之中，仍有很多的技术瓶颈和问题需要被深入研究。因此，为了推进TD-LTE产业链尤其是终端产品尽快成熟，迫切需要对TD-LTE室内外组网技术进行深入研究。

2.TD-LTE技术特性分析

2.1 覆盖特性分析

由于采用OFDM、MIMO等关键技术，频谱效率和覆盖范围等都有明显的提高，TDLTE的GP（下行至上行转换的保护时间间隔）的范围是可调的，采用特殊时隙10：2：2的常规配置时，覆盖范围可达21.43公里，若特殊场景需要更大的覆盖半径，采用其他GP配置即可。

MIMO技术对于覆盖范围的影响是很明显的，下行信道可采用发射分集方式，获得一定的分集增益；下行业务信道可采用七种传输模式，不同传输模式对信噪比要求也不同、可支持的速率不同，在相同的边缘速率目标下，各自的覆盖能力也存在差异；下行信道的覆盖能力与MIMO天线相关性有关，相关性越弱获得的信噪比越高，覆盖性能越好；上行业务信道和控制信道可获得多天线接收合并增益，接收天线越多获得的增益越大，上行覆盖能力越好。

但由于目前TD-LTE所分配的频段较高，同时也有传播损耗大、绕射能力差等缺点，从表1可以直观地发现，基于Cost231Hata传播模型，D频段室外覆盖路损比A频段大约4dB。

总体来讲，影响TD-LTE覆盖性能的主要因素分别为：发射功率、MIMO天线、算法、帧结构及子帧配置和天线的挂高及所使用的频段。

2.2 容量特性分析

对于TD-LTE系统，容量包括两个方面：吞吐量和用户数。在TD-LTE系统中，容量与覆盖的关系更加紧密，因为容量与可用资源数有关（覆盖也可与可用资源数有关），下行PDCCH为提高覆盖需多配资源，会影响数据域的大小，进而影响系统容量，所以容量规划需要综合考虑容量与覆盖两方面的影响，必要的时候要进行折衷。

2.3 干扰特性分析

TD-LTE系统的干扰主要有两种：小区内干扰和小区间干扰。通过采用OFDM子载波正交、插入CP、功控等可以避免和消除符号间和载波间干扰，可以认为小区内用户间不存在干扰；由于无法保证小区间的时域、频域、码域完全错开，使小区间的干扰不可避免。

TD-LTE系统较好地解决了小区内的同频干扰，但也存在较严重的小区间同频干扰，小区间干扰导致C/I性能恶化，进而影响系统吞吐量、影响公共信道解调、影响用户规模、影响用户QoS和系统时延。同频干扰是大规模组网所必须要面对的一个挑战。

根据以上分析，将覆盖、容量和减少干扰的规划原则简要介绍如下：

（1）覆盖规划基本原则：根据数据业务需求确定用户覆盖目标速率；根据用户规模合理配置边缘用户资源；参照覆盖区域的信道环境选择合理的MCS等级；

（2）覆盖基本策略：TD-LTE网络覆盖既要满足室外密集城区、一般城区、郊区、农村的宏覆盖需求，也要满足城市热点地区、CBD地区微蜂窝覆盖的需求，还要兼顾体育馆、高档写字楼、会议中心、会展中心等大型建筑场馆室内深度覆盖，以及高铁、立交、桥梁、地铁、隧道、风景区等特殊场景的点覆盖需求。只有实现全面的立体覆盖，才能真正使得TD-LTE网络为更多用户带来更好的体验。

（3）容量规划基本原则：首先满足覆盖要求，建网初期以覆盖目标为主，分步建站，逐步提高系统容量；根据不同应用场景对容量的不同需求，灵活配置相应的网络参数；为了避免初期投资过大，运营商初始布网时，可先采用宏基站进行广覆盖，也就是用宏基站来建一张薄网。随着网络的发展、用户的增加，运营商可以根据实际需求进行局部网络规划，将高话务量区域的网络加厚加深。由于是分阶段、分区域、分话务量的单独规划，整个网络规划、建设可谓尽在掌握，弹性可控。

（4）同频干扰解决策略：合理规划小区ID；改善上行信道质量提升信道检测成功率；提升本区信道信号，减弱邻区信道同频干扰；合理控制用户规模。

3.TD-LTE室外组网关键技术

从中国移动的网络现状和用户结构来看，未来很长一段时间内将是2G/3G/TD-LTE多网共存的局面，而且由于中国移动2G/3G的网络规模较大，特别是2G规模经过多年的大力建设，在基础网络和基础设施方面具有巨大的潜力可以利用。因此TD-LTE总的组网思路可以概括为：TD-LTE在TD-SCDMA网络的热点地区引入；多网遵循共建共享原则，提高资源利用率。

（2）共址建设方案：室外TD-LTE可采用与TDSCDMA共站址的方式，TD-LTE和TD-SCDMA的覆盖能力对比如表2所示。

4.TD-LTE室内组网关键技术

进行由于TD-LTE的应用类型决定了LTE系统进行室内建设的极端重要性，总体而言，进行室内分布系统建设时需要综合考虑具体的楼宇情况、旧系统对新系统的干扰和影响、采用恰当的合路方式、各个系统的适用范围以及保证覆盖和业务的质量等因素。

下面就TD-LTE的室内组网关键技术进行详细介绍。

（1）TD-LTE室内双通道布线方案：将现有2G/3G单缆分布系统改造成上下行分缆的分布方式，再将考虑TDLTE基站两个通道引入此类上下行分缆系统，该方式对现有2G/3G系统影响较大，需要两套完整的系统，成本相对较高，适合地铁、隧道等采用多种制式POI合建的双缆式分布系统的大型场馆或楼宇；

（2）TD-LTE室内分层空分复用方案：由于楼层之间存在较大的隔离度，各个通道的覆盖区域相对独立，能够应用空分复用技术（SDMA），可以有效提升系统容量，同时可以不改变现有分布式天线结构，仅在信号源接入方式发生变化，施工比较容易，但缺点主要是由于每楼层仅一个通道，用户峰值速率并没有得到提升。该方案适合于分层、分区域比较明显，空间隔离效果较好地室内场景，也适合比较空旷的大型展馆；

（3）PicoRRU方案：PicoRRU是一种小功率射频模块，其体积和重量都比射频单元宏RRU小得多，大小比便携计算机小，非常适合室内复杂多变的环境，PicoRRU室内覆盖方案集成了各个室内分布系统的优点，尤其适用于密集城区、热点地区的大、中型用户规模、话务量大、数据业务需求量高的室内覆盖场景，如高档写字楼、商务中心、会议中心、会展中心等。

上文中提到的Femto技术等，也可以应用于TD-LTE的室内覆盖建设中。

5.结语

总而言之，TD-LTE作为TD-SCDMA技术的演进技术，能够达到TD-SCDMA技术的几十倍，使无处不在的高速上网成为可能，它代表着当今世界移动通信产业的最先进水平。因此，进行TD-LTE室内外组网技术的研究，是推进TD-LTE技术的成熟，加速中国移动部署TD-LTE商用网络的进程的必经之路，是让人们更好、更快地享受这一技术的基本前提。

参考文献：

[1] 严伟富.浅谈TD-LTE技术特点与组网方案[J].黑龙江科技信息.2012年22期.

[2] 车晶；张瑛.TD-LTE室内外组网的关键策略研究[J].数据通信.2012年04期.