TD-LTE分场景深度覆盖研究

设计六所（安徽分院） 江军

【摘 要】： 中国移动TD-LTE网络在实现广度覆盖的基础上，进一步提升网络质量，实现深度覆盖质量提升，打造TD-LTE精品网络形象。分场景讨论深度覆盖解决方案，合理利用技术手段和硬件资源，实现建设产出的最优回报。

【关键词】：深度覆盖、分场景、Lampsite覆盖方案、室分系统

中国移动TD-LTE网络业已完成一期、二期的建设规模，目前三期建设也在如火如荼的进行之中。由于TD-LTE网络在覆盖、容量、用户感知等方面的要求相比TD-SCDMA网络有进一步的提升，在基本实现城市城区及县城城区的广度覆盖基础上，优化网络技术选型，着重关注深度覆盖，提高用户感知，已经成为未来打造TD-LTE精品网络的重点。TD-LTE网络深度覆盖相比2G、3G网络更趋向于准确、精细、可发展的趋势，因此需要对不同覆盖场景进行分析，并选择最合理的覆盖技术和方式完成深度覆盖的广度和深度需求。

一、 覆盖场景分类：

TD-LTE网络覆盖场景根据满足重点不同，可以大致分为：覆盖类，容量类，干扰类三大类型。

覆盖类：存在一定的覆盖难度，实现广度覆盖为主，保证TD-LTE网络信号无盲区，能够提供较为流畅的数据业务服务，并有一定的容量提升空间；

● 居民小区：20层以上塔楼，板楼、12~20层板楼、12层以下居民楼、城中村；

● 城市道路：街边商场、步行街、中小街道；

● 宾馆酒店类：高档酒店、一般酒店，快捷旅馆；

● 特殊场景：地铁隧道、旅游景点。

容量类：存在较多的用户受众，实现容量覆盖为主，需要提供大容量的数据业务服务，存在一定的流动性及业务突发性，需要有较高的容量可提升空间；

● 科技园区：科技园区、宿舍区、教学区；

● 商业场所：大型商场、大型超市、专业卖场、集市；

● 交通枢纽（大型场馆）：体育馆或会展中心、大型火车站、汽车站、机场、地铁站。

干扰类：地形或建筑结构复杂，覆盖难度较大，针对不同场景需要兼顾广度和容量覆盖，流动性较强，技术应用难点较多；

● 开阔场景：主干道路、城市水域、广场开阔区、码头；

● 高层场景：高层写字楼；

● 快速移动场景：高架桥、公交车内；

各类场景均需要通过场景地形、受众通信习惯、流动性、流量突变几率等多方面进行分析和考虑，力求实现“面面俱到”，达到深度覆盖的相关指标要求和用户感知程度。

二、 分场景覆盖方案研究

针对不同场景，需要根据TD-LTE网络保障重点区域及经济效益，社会效益方面进行重点区别，逐步完善TD-LTE网络深度覆盖。

1、 大型火车站、机场：

环境特征：一般采用全钢骨架、玻璃幕墙、不锈钢铁皮屋顶。楼内的房间举架高、面积大、基本无阻挡，传播环境比较简单，信号视距传输。建筑面积较大且多为中低层建筑。

覆盖热点及要求：

 业务热点区域，高中低端客户均有承载，室内弱覆盖问题较严重。无线系统多、电磁环境复杂，易产生干扰。用户移动速度中等以上；

 话务密度较高。容量要求较高。单用户数据量中等。区域吞吐量较高；

 覆盖难度较低。抗干扰要求较高。工程施工难度较低。

覆盖方案：

 单双通道室内分布系统。候车厅是框架结构形状,又有吊顶天花板，建议采用全向天线覆盖，安装在天花板上。如果侯车厅是雨棚形的，可以采用定向板状天线安装在顶棚向座席覆盖的方式；

 可以通过BBU-Hub-PRRU的新式室分覆盖方式（例如华为Lampsite网线+PRRU覆盖方案）取代旧式直放站或者室分天线分布系统，部署难度较小、可监控、可小区分裂和合并。

2、体育馆或会展中心：

环境特征：高挑空钢架结构。天线布放高度一般较高。建筑面积较大且多为中高层建筑。

覆盖热点及要求：

 业务热点区域，干扰问题较严重。用户移动速度较低。话务密度较高；

 突发容量要求较高。单用户数据量高。区域吞吐量较高；

 覆盖难度较低。抗干扰要求较高。工程施工难度较高。

覆盖方案：

 室内分布或Lampsite覆盖方案：

1） 看台区严格控制覆盖范围，采用赋型天线进行精确覆盖，切换区可以设置在看台走廊处（赋型天线增益7-10dBi左右）；

2） 比赛区采用赋型天线进行专项覆盖；

3） 室内采用室分系统进行覆盖；

4） 各个区域之间精确控制各自覆盖边界，覆盖边界要控制在人流量少的区域；

5） 出入口设置专门小区进行覆盖，并控制场馆内外的覆盖边界区延伸到场馆外，兼顾场馆外覆盖和切换分流；

6） 频率规划建议采用多频点复用，规避同频干扰。建议频率规划采用E频段多个频点组网，相邻分区间通过频点隔开。

3、高层写字楼：

环境特征：高端用户相对多，人员流动性大，数据业务需求量大。楼层高，装饰复杂，功能区特点突出，周边环境复杂。建筑面积较大且多为高层建筑。

覆盖热点及要求：

 内部装饰复杂，容易出现信号盲区；高层接收到临近小区较多，容易产生室外信号入侵。用户移动速度较低；

 话务密度较高，话务量、容量要求较高。单用户数据量较高。区域吞吐量较高；

 覆盖难度较低，抗干扰要求较高。工程要求较低。

覆盖方案：

 主要依靠单双通道室内分布系统满足较高品质的覆盖需求。

 可以采用创新室分Lampsite网线+pRRU覆盖。

4、大型商场、专业市场：

环境特征：人流量大，人员流动性大，同层内建筑隔断较少，内部空间较空旷，单层建筑面积较大，纵深一般较深。建筑类型多为中高层建筑。

覆盖热点及要求：

 内部空间较空旷，对信号损耗相对较小，用户移动速度中等；

 话务密度较高，容量要求较高，单用户数据量较低。区域吞吐量中等；

 覆盖难度较低，抗干扰要求较低，工程施工难度较低。

覆盖方案：

 室外难以实现室内的纵深覆盖，必须采用Lampsite+PRRU或室分系统解决此类场景覆盖。器件主要选择单通道室分和普通吸顶天线。对于狭长的空旷区域，可以选用定向板状天线进行覆盖，天线,覆盖半径在控制在35m以内；

 天线考虑2dBi室分吸顶天线或5~7dBi小板状天线。

5、高层居民小区楼宇：

环境特征：单层用户较多。小区内楼宇排列整齐，高度都在20层以上，楼宇之间间隔大约20米左右。建筑类型多为高层建筑；楼宇排列整齐，室外门窗穿透性较强，楼内入户门屏蔽较强。覆盖难度高。抗干扰要求较高。

覆盖热点及要求：

 建筑对信号衰减严重，尤其低层和纵向较深的室内信号较差；

 容量要求较高。单用户数据量较高。区域吞吐量较高；

 覆盖难度较高。抗干扰要求较高。工程要求较高。

覆盖方案：

 高层(小高层)的8层以下楼层、建议采用灯杆式美化天线等安装在小区内楼宇间的室外进行覆盖。对于小区内楼宇间不具备安装美化天线的，采取在外立面安装定向天线，对对面楼层进行覆盖的方式，或采用射灯式或广告牌式美化天线。覆盖半径在50~100米左右以内；

 高层的8层以上楼层，采用在外立面安装定向天线，对对面楼层进行覆盖的方式，或采用射灯式或广告牌式美化天线，安装在低层的楼顶上覆盖对面的房间，尽量不要采用由下向上覆盖的方式；

 楼道内采用室内分布系统进行覆盖。

6、中低层居民小区楼宇：

环境特征：布局基本整齐，一般楼高6-8层；楼房之间间隔大约20~50米左右，平层建筑面积较小且多为中低层建筑。

覆盖热点及要求：

 容量要求较高；

 功率设置，结合具体天线增益考虑覆盖100~150米范围规划。

覆盖方案：

 由于一般采用的是多点小功率覆盖，因此在设计时一般只设计穿透一堵墙，这就要求在楼宇的每一面应该与天线都有直达径；

 在走线时要充分考虑小区的道路及管道建设，合理设计走线；

 在设计天线口功率时，注意覆盖距离；

 为满足覆盖要求，应采用正反两侧覆盖居民楼，为减少楼内的切换，两侧应划分为一个小区；

 精确设计天线点位，控制信号外泄。

7、步行街：

环境特征：建筑非常密集，楼间阻挡严重。楼宇密度不等。楼宇高度不等。

覆盖热点及要求：

 信号较难渗透，导致室内信号较弱，引发较多投诉。用户移动速度较低；

 话务密度较高。话务量较为密集。容量要求较高。单用户数据量较低。区域吞吐量较高；

 覆盖难度较高。抗干扰要求较低。工程施工难度较高。

覆盖方案：

 宏站阻挡严重并造成小区域弱覆盖及环境限制考虑微蜂窝站覆盖。要求站点环境协调性高，要充分勘测现场，考虑结合建筑高低错落特点，利用天线背面及侧面稍高建筑进行覆盖信号范围控制并考虑天面美化。

8、高档酒店：

环境特征：多为钢筋混凝土结构，楼层内布局结构复杂，走廊狭长，隔墙厚且多。建筑面积较大且多为中高层建筑。

覆盖热点及要求：

 穿透损耗较大。对于这类场所的室内覆盖其天线密度较高；

 该环境下高端用户比重较大，语音业务和数据业务量相对较大。高层室内收到的室外小区信号强且杂乱、无主导小区、乒乓切换、同邻频干扰严重、连续质差等问题；

 用户移动速度较低。话务密度较高。容量要求较高。单用户数据量较高。区域吞吐量较高；

 覆盖难度较低。抗干扰要求较低。工程施工难度一般。

覆盖方案：

 有双路室分需求建议Lampsite+网线覆盖；

 传统室分覆盖方式为天线入户方式，天线应在满足房间覆盖的前提下尽量安装在房间入口处，降低辐射影响及信号泄漏。

9、主干道：

环境特征：车辆和人员流动性大，车流较慢。

覆盖热点及要求：

 城区室外周边建筑对信号有一定的阻挡，用户移动速度较快；

 话务密度较大，容量要求较高。区域吞吐量较高；

 覆盖难度较低。抗干扰要求较高。

覆盖方案：

 大部分情况可采用宏基站进行覆盖，按照常规宏蜂窝规划，注意控制好小区间干扰；

 站点天面主要考虑临道路建筑楼顶，原则控制高度在40米以下，主覆盖方向斜切主干道方向并偏向道路旁建筑；

 如果是新建D频段且天面空间受限，可以采用 AAU3213解决方案，在保证覆盖性能不下降的情况下可有效破解天面空间紧张难题。

10、高校园区（宿舍，教学楼宇）

环境特征：高校内楼宇楼高中等、宿舍楼一般为单侧或双侧房间，宽度一般，纵深较深、无电梯地下室、与其他楼宇的间隔在50米左右且布局相似，建筑物一般采用钢筋混泥土框架，房间间隔主要为砖混结构。室内环境相对拥挤。建筑面积较大且多为中高层建筑。

覆盖热点及要求：

 在走廊的尽头靠近窗边位置安装天线应保留一定的安全距离避免信号通过窗户泄露，一般建议全向天线距离窗边不小于五米用户移动速度较低；

 话务密度较高。容量要求较高。单用户数据量高。区域吞吐量高；

 覆盖难度较低。抗干扰要求较低。工程施工难度较低。

覆盖方案：

 室内有做室内分布系统条件的做室分，无条件做室分考虑板状天线楼顶对打，天线设计位置距离建筑在20~30米，直接打向覆盖目标，控制信号泄露过远；

 楼顶对打方案天线增益考虑11dBi小天线，根据覆盖宿舍楼宽度可选33度或65度半功率角度天线。

11、高架桥

环境特征：高架桥结构复杂，一般分为多层结构，车道纵横，车速一般较快。

覆盖热点及要求：

 信号覆盖和控制较难，干扰纷杂，快衰严重，桥下区域可能有若覆盖。用户移动速度较高；

 话务密度较小。容量要求较低。单用户数据量较低。区域吞吐量较低；

 覆盖难度较低。抗干扰要求较高。工程施工难度较高。

覆盖方案：

 高架桥道路覆盖

1）充分利用高架桥旁边的宏基站，其两个扇区（或者一个扇区+功分器，功分为两个方向覆盖）采用斜切高架桥大概45度方向分别覆盖高架桥道路的左右，一方面可以将高架下的地面道路进行覆盖，另外还可以兼顾高架附近的大楼；

2）宏蜂窝另外的扇区可以覆盖周边建筑，并且注意与高架的覆盖信号进行协同覆盖。

 高架转盘环形区

1）桥面(最高层)上，采用2个双向的定向双极化天线（天线增益5-7dBi），安装1-3米抱杆，架设环形区的桥栏杆上，每个双向定向天线都覆盖高架两条引桥道路方向；

2）二层（次高层）的环形路，可以考虑灯杆或从桥面(最高层)的天线引出信号，采用与桥面类似的覆盖方法，并与桥面小区形成共小区立体覆盖，防止出现在高架环形区域切换.

三、总结

TD-LTE网络建设目前正处于大规模铺开，全面推进的过程，必须要通过多种手段，保证TD-LTE网络质量，树立中国移动“和”品牌的精品网络形象，提高用户感知，维护中国移动的企业形象，充分利用先进技术手段，全力实现中国移动4G网络的发展策略。

参考文献：

1、《华为Lampsite解决方案》 网络来源