室内分布技术论文
室内分布系统是针对室内用户群、用于改善建筑物内移动通信环境的一种成功的方案;下面是由学习啦小编整理的室内分布技术论文，谢谢你的阅读。
室内分布技术论文篇一
TD-LTE室内分布系统改造分析
摘要：本文对TD-LTE未来的频谱规划、不同室内场景下单天线的覆盖能力、系统间的干扰进行了分析。在此基础上，根据现有多系统室内分布系统分缆或合缆类型的不同，分别提出了单通道和多通道模式改造的方案及策略，对于今后TD-LTE室内分布系统的工程改造有一定指导意义。
关键词：TD-LTE;室内分布系统;MIMO;单通道;多通道
中图分类号：C35文献标识码： A
一、前言
TD-LTE网络的优势在于能更好地支撑高速数据业务与多媒体业务。根据NTT DoCoMo的统计数据，视频电话、视频流媒体、在线游戏等高速数据业务，70%以上都发生在室内环境中。作为解决室内覆盖的主要方式，TD-LTE室内分布系统建设势必成为TD-LTE网络建设的重中之重。由于TD-LTE引入MIMO(Multiple Input Multiple Output)多天线技术，能够有效提高系统容量和小区峰值速率，但是同时工程的实施难度也比原有的网络都要更加困难，因此在现有多系统合建的室内分布系统中如何将TD-LTE集成，日益成为业界研究的热点。
二、频率规划
现阶段现网中无线室内分布各工作频段(含实验网)如下：
无线通信系统 使用频率范围(MHz)
上行频率 下行频率
电信CDMA800 825～835 870～880
电信CDMA2100 1920～1935 2110～2125
联通GSM900 909～915 954～960
联通GSM1800 1745～1755 1840～1850
联通WCDMA 1940～1955 2130～2145
移动GSM900 890～909 935～954
移动DCS1800 1710～1725 1805～1820
移动TD-SCDMA 1880～1990(F频段)
2010～2025(A频段)
2320～2350(E频段)
移动TD-LTE(实验网) 2350～2370(E频段、室内)
2580～2620(D频段、室外)
WLAN 2400～2483.5(2.4GHz)
5725～5850(5.8GHz)
在计算TD-LTE与其它系统干扰隔离要求时，采用GSM、TD-SCDMA、WLAN、TD-LTE系统的协议指标，同时假设TD-LTE的工作频带宽度为20MHz，被干扰系统接收机灵敏度降低1dB为干扰容忍的门限。
在室内，TD-LTE使用频段为2350～2370MHz，TD-SCDMA的E频段与TD-LTE之间存在邻频干扰。与TD-SCDMA系统上下行时隙同步时，可以实现共存、共址;与TD-SCDMA系统上下行时隙非同步时，在共存、共址的情况下，会产生较强的交叉时隙干扰，系统性能恶化。
根据各个系统的协议指标对于其射频杂散的规定，可以得到TD-LTE与其他系统杂散干扰、阻塞干扰和互调干扰隔离要求如下表：
系统隔离(dB) 杂散干扰 阻塞干扰 互调干扰 最终干扰
TD-LTE与GSM 12 38 0 38
TD-LTE与DCS 12 46 0 46
TD-LTE与CDMA 12 30 0 30
TD-LTE与WCDMA 14 60 0 60
TD-LTE与TD-SCDMA 21 61 0 61
取这些干扰中最大值，作为系统间隔离度计算的要求。
三、传播模型及干扰
对于室内传播模型，目前业界比较推崇ITU-R P.1238模型。该模型把室内场景分为视距(LOS)和非视距(NLOS)两种，所用公式分别为：
PLLOS=20lgf+20lgd-28dB+Xσ (1)
PLNLOS=20lgf+N*lgd+LF(n)-28dB+ Xσ (2)
其中，f为频率，单位为MHz;d为终端与发射机之间的距离，单位为m，d>1m;N为距离损耗系数;LF(n)为环境损耗附加值;Xσ为慢衰落余量，取值与覆盖概率要求和室内慢衰落标准差有关。
由此可知，只要确定了各种典型场景下的LF(n) 、N、Xσ、发射天线增益Gt、发射天线入口电平Pt、最小接收电平Pr等参数，即可得出典型场景下的覆盖能力，如下表所示，其中根据试验网的经验，TD-LTE天线出口功率为8dBm～10dBm：
典型场景 Pt
(dBm) Pr
(dBm) Gt
(dBi) 环境损耗附加值(dB) 慢衰落余量(dB) 距离损耗指数(dB) 单天线覆盖半径(m)
写字楼 8 -85 2 20 7 28 7
商场超市 8 -85 2 20 7 22 12
会展中心 8 -85 2 19 7 22 13
会议中心 8 -85 2 19 7 22 13
室内体育场馆 8 -85 2 15 7 22 20
民航机场 8 -85 2 18 7 22 15
宾馆酒店 8 -85 2 22 7 28 6
娱乐场所 8 -85 2 22 7 28 6
地下停车场 8 -85 2 17 7 22 16
电梯 8 -85 10 25 7 22 16
需要说明的是，TD-LTE与其他系统不同，其覆盖能力与业务的RB配置、小区承载用户数、频率复用系数、发射功率、GP配置和PRACH配置等相关。为表述方便，本文统一以功率进行核算。
四、TD-LTE室内分布系统MIMO改造方案
鉴于现有室内分布系统或采用上下行合缆，或采用上下行分缆的布线方式，改造方案也需因地制宜。由于单通道模式改造量不大，在此不作过多表述，下文将主要对双通道模式进行探讨。
1、现有室内分布系统采用上下行合缆
(1)双通道单极化改造
将TD-LTE的一个通道采用末端合路的方式与原分布系统合路，另外再单独新增一个TD-LTE通道及一副单极化天线来实现SU(Single User，单用户)-MIMO。此方案改造难度相当于新建一套室分系统，改造量较大，工程成本较高，新增天线与原有天线存在距离上的要求。
(2)双通道双极化改造
将TD-LTE的一个通道与原分布系统末端合路，并单独新增一个TD-LTE通道，将原天线更换为双极化吸顶天线，实现SU-MIMO。此方案仅需更换天线类型，无需增加天线布设，大大降低工程施工量，但工作量仍等同于新建一套室内分布系统。
2、现有室内分布系统采用上下行分缆
考虑到双通道对无线环境的敏感性，如果对数据速率要求不高，改造方案可以充分利用现有的上下行分缆，以减少施工难度，否则建议增加新的通道。总体考虑如下：
(1)双通道单极化的利旧改造
将TD-LTE MIMO的两个通道信号分别与分缆方式室分系统的Tx(Transmit，发送端)与Rx(Receive，接收端)进行末端合路。此方案无需对现有室内分布系统进行任何改动，成本较低，但Rx一路在TD-LTE上行时隙受多系统下行信号影响，互调干扰比较严重。
(2)双通道单极化的新增通道改造
将TD-LTE的一个通道采用末端合路的方式合路于下行Tx分缆，另外单独新增一路TD-LTE通道及一副单极化天线。此方案与前一方案相比，系统间干扰较小，但系统改造量较大，成本较高。
(3)双通道双极化改造
将TD-LTE的一个通道采用末端合路方式合路于下行Tx分缆，另外单独新增一路TD-LTE通道。将原Tx的单极化天线更换为双极化天线，分别接入两路TD-LTE通道中。此方案仅更换Tx天线类型，多系统合路干扰相对较小。
五、结语
双路天馈线系统相对于单路系统在容量上具有1.5到1.8倍的增益，分布系统的小区容量有明显提升。但因涉及到新建天馈线系统，建设工程量大，物业协调难度高，总体建设难度较大，同时双路分布系统的建设成本为改造单路系统的4至12倍。
综合以上分析，对于TD-LTE室内分布系统改造场景，有较大容量需求，且具备建设条件的场景应优先建设双路室分系统;对于点位受限场景可适当考虑应用双极化天线;对于其他场景，需要对现网具体的室内分布系统加以分析，根据分缆和合缆的类别，再进一步确定改造成单通道或多通道的模式。
参考文献：
[1]戴源，朱晨鸣，王强。TD-LTE无线网络规划与设计。北京：人民邮电出版社，2012
[2]汪颖，程日涛，张海涛。TD-LTE室内分布系统规划设计思路和方法解析[J]。电信工程技术与标准化，2010，(11)。
[3]肖清华，朱东照。共建共享模式下TD-LTE与其他系统的干扰协调[J]。移动通信，2011，35(6)。
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