室內(nèi)分布技術(shù)論文
室內(nèi)分布系統(tǒng)是針對室內(nèi)用戶群、用于改善建筑物內(nèi)移動通信環(huán)境的一種成功的方案;下面是由學(xué)習(xí)啦小編整理的室內(nèi)分布技術(shù)論文,謝謝你的閱讀。
室內(nèi)分布技術(shù)論文篇一
TD-LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)改造分析
摘要:本文對TD-LTE未來的頻譜規(guī)劃、不同室內(nèi)場景下單天線的覆蓋能力、系統(tǒng)間的干擾進行了分析。在此基礎(chǔ)上,根據(jù)現(xiàn)有多系統(tǒng)室內(nèi)分布系統(tǒng)分纜或合纜類型的不同,分別提出了單通道和多通道模式改造的方案及策略,對于今后TD-LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)的工程改造有一定指導(dǎo)意義。
關(guān)鍵詞:TD-LTE;室內(nèi)分布系統(tǒng);MIMO;單通道;多通道
中圖分類號:C35文獻標識碼: A
一、前言
TD-LTE網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢在于能更好地支撐高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)與多媒體業(yè)務(wù)。根據(jù)NTT DoCoMo的統(tǒng)計數(shù)據(jù),視頻電話、視頻流媒體、在線游戲等高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),70%以上都發(fā)生在室內(nèi)環(huán)境中。作為解決室內(nèi)覆蓋的主要方式,TD-LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)建設(shè)勢必成為TD-LTE網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的重中之重。由于TD-LTE引入MIMO(Multiple Input Multiple Output)多天線技術(shù),能夠有效提高系統(tǒng)容量和小區(qū)峰值速率,但是同時工程的實施難度也比原有的網(wǎng)絡(luò)都要更加困難,因此在現(xiàn)有多系統(tǒng)合建的室內(nèi)分布系統(tǒng)中如何將TD-LTE集成,日益成為業(yè)界研究的熱點。
二、頻率規(guī)劃
現(xiàn)階段現(xiàn)網(wǎng)中無線室內(nèi)分布各工作頻段(含實驗網(wǎng))如下:
無線通信系統(tǒng) 使用頻率范圍(MHz)
上行頻率 下行頻率
電信CDMA800 825~835 870~880
電信CDMA2100 1920~1935 2110~2125
聯(lián)通GSM900 909~915 954~960
聯(lián)通GSM1800 1745~1755 1840~1850
聯(lián)通WCDMA 1940~1955 2130~2145
移動GSM900 890~909 935~954
移動DCS1800 1710~1725 1805~1820
移動TD-SCDMA 1880~1990(F頻段)
2010~2025(A頻段)
2320~2350(E頻段)
移動TD-LTE(實驗網(wǎng)) 2350~2370(E頻段、室內(nèi))
2580~2620(D頻段、室外)
WLAN 2400~2483.5(2.4GHz)
5725~5850(5.8GHz)
在計算TD-LTE與其它系統(tǒng)干擾隔離要求時,采用GSM、TD-SCDMA、WLAN、TD-LTE系統(tǒng)的協(xié)議指標,同時假設(shè)TD-LTE的工作頻帶寬度為20MHz,被干擾系統(tǒng)接收機靈敏度降低1dB為干擾容忍的門限。
在室內(nèi),TD-LTE使用頻段為2350~2370MHz,TD-SCDMA的E頻段與TD-LTE之間存在鄰頻干擾。與TD-SCDMA系統(tǒng)上下行時隙同步時,可以實現(xiàn)共存、共址;與TD-SCDMA系統(tǒng)上下行時隙非同步時,在共存、共址的情況下,會產(chǎn)生較強的交叉時隙干擾,系統(tǒng)性能惡化。
根據(jù)各個系統(tǒng)的協(xié)議指標對于其射頻雜散的規(guī)定,可以得到TD-LTE與其他系統(tǒng)雜散干擾、阻塞干擾和互調(diào)干擾隔離要求如下表:
系統(tǒng)隔離(dB) 雜散干擾 阻塞干擾 互調(diào)干擾 最終干擾
TD-LTE與GSM 12 38 0 38
TD-LTE與DCS 12 46 0 46
TD-LTE與CDMA 12 30 0 30
TD-LTE與WCDMA 14 60 0 60
TD-LTE與TD-SCDMA 21 61 0 61
取這些干擾中最大值,作為系統(tǒng)間隔離度計算的要求。
三、傳播模型及干擾
對于室內(nèi)傳播模型,目前業(yè)界比較推崇ITU-R P.1238模型。該模型把室內(nèi)場景分為視距(LOS)和非視距(NLOS)兩種,所用公式分別為:
PLLOS=20lgf+20lgd-28dB+Xσ (1)
PLNLOS=20lgf+N*lgd+LF(n)-28dB+ Xσ (2)
其中,f為頻率,單位為MHz;d為終端與發(fā)射機之間的距離,單位為m,d>1m;N為距離損耗系數(shù);LF(n)為環(huán)境損耗附加值;Xσ為慢衰落余量,取值與覆蓋概率要求和室內(nèi)慢衰落標準差有關(guān)。
由此可知,只要確定了各種典型場景下的LF(n) 、N、Xσ、發(fā)射天線增益Gt、發(fā)射天線入口電平Pt、最小接收電平Pr等參數(shù),即可得出典型場景下的覆蓋能力,如下表所示,其中根據(jù)試驗網(wǎng)的經(jīng)驗,TD-LTE天線出口功率為8dBm~10dBm:
典型場景 Pt
(dBm) Pr
(dBm) Gt
(dBi) 環(huán)境損耗附加值(dB) 慢衰落余量(dB) 距離損耗指數(shù)(dB) 單天線覆蓋半徑(m)
寫字樓 8 -85 2 20 7 28 7
商場超市 8 -85 2 20 7 22 12
會展中心 8 -85 2 19 7 22 13
會議中心 8 -85 2 19 7 22 13
室內(nèi)體育場館 8 -85 2 15 7 22 20
民航機場 8 -85 2 18 7 22 15
賓館酒店 8 -85 2 22 7 28 6
娛樂場所 8 -85 2 22 7 28 6
地下停車場 8 -85 2 17 7 22 16
電梯 8 -85 10 25 7 22 16
需要說明的是,TD-LTE與其他系統(tǒng)不同,其覆蓋能力與業(yè)務(wù)的RB配置、小區(qū)承載用戶數(shù)、頻率復(fù)用系數(shù)、發(fā)射功率、GP配置和PRACH配置等相關(guān)。為表述方便,本文統(tǒng)一以功率進行核算。
四、TD-LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)MIMO改造方案
鑒于現(xiàn)有室內(nèi)分布系統(tǒng)或采用上下行合纜,或采用上下行分纜的布線方式,改造方案也需因地制宜。由于單通道模式改造量不大,在此不作過多表述,下文將主要對雙通道模式進行探討。
1、現(xiàn)有室內(nèi)分布系統(tǒng)采用上下行合纜
(1)雙通道單極化改造
將TD-LTE的一個通道采用末端合路的方式與原分布系統(tǒng)合路,另外再單獨新增一個TD-LTE通道及一副單極化天線來實現(xiàn)SU(Single User,單用戶)-MIMO。此方案改造難度相當(dāng)于新建一套室分系統(tǒng),改造量較大,工程成本較高,新增天線與原有天線存在距離上的要求。
(2)雙通道雙極化改造
將TD-LTE的一個通道與原分布系統(tǒng)末端合路,并單獨新增一個TD-LTE通道,將原天線更換為雙極化吸頂天線,實現(xiàn)SU-MIMO。此方案僅需更換天線類型,無需增加天線布設(shè),大大降低工程施工量,但工作量仍等同于新建一套室內(nèi)分布系統(tǒng)。
2、現(xiàn)有室內(nèi)分布系統(tǒng)采用上下行分纜
考慮到雙通道對無線環(huán)境的敏感性,如果對數(shù)據(jù)速率要求不高,改造方案可以充分利用現(xiàn)有的上下行分纜,以減少施工難度,否則建議增加新的通道??傮w考慮如下:
(1)雙通道單極化的利舊改造
將TD-LTE MIMO的兩個通道信號分別與分纜方式室分系統(tǒng)的Tx(Transmit,發(fā)送端)與Rx(Receive,接收端)進行末端合路。此方案無需對現(xiàn)有室內(nèi)分布系統(tǒng)進行任何改動,成本較低,但Rx一路在TD-LTE上行時隙受多系統(tǒng)下行信號影響,互調(diào)干擾比較嚴重。
(2)雙通道單極化的新增通道改造
將TD-LTE的一個通道采用末端合路的方式合路于下行Tx分纜,另外單獨新增一路TD-LTE通道及一副單極化天線。此方案與前一方案相比,系統(tǒng)間干擾較小,但系統(tǒng)改造量較大,成本較高。
(3)雙通道雙極化改造
將TD-LTE的一個通道采用末端合路方式合路于下行Tx分纜,另外單獨新增一路TD-LTE通道。將原Tx的單極化天線更換為雙極化天線,分別接入兩路TD-LTE通道中。此方案僅更換Tx天線類型,多系統(tǒng)合路干擾相對較小。
五、結(jié)語
雙路天饋線系統(tǒng)相對于單路系統(tǒng)在容量上具有1.5到1.8倍的增益,分布系統(tǒng)的小區(qū)容量有明顯提升。但因涉及到新建天饋線系統(tǒng),建設(shè)工程量大,物業(yè)協(xié)調(diào)難度高,總體建設(shè)難度較大,同時雙路分布系統(tǒng)的建設(shè)成本為改造單路系統(tǒng)的4至12倍。
綜合以上分析,對于TD-LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)改造場景,有較大容量需求,且具備建設(shè)條件的場景應(yīng)優(yōu)先建設(shè)雙路室分系統(tǒng);對于點位受限場景可適當(dāng)考慮應(yīng)用雙極化天線;對于其他場景,需要對現(xiàn)網(wǎng)具體的室內(nèi)分布系統(tǒng)加以分析,根據(jù)分纜和合纜的類別,再進一步確定改造成單通道或多通道的模式。
參考文獻:
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[2]汪穎,程日濤,張海濤。TD-LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計思路和方法解析[J]。電信工程技術(shù)與標準化,2010,(11)。
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