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LTE 室内分布系统建设方案研究[图] ( 2013/8/30 14:43 ) 前言 LTE 是由 3GPP 主导的新一代移动网络技术标准，改进并增强了3G 的空中接入技术， 其网络结构进一步扁平化，被视作从3G 向 4G 演进的主流技术。 LTE 网络的优势在于能够更好地提供高速数据业务，国内外3G 业务的发展规律表明， 70%的高速数据业务都发生在室内环境中，作为解决室内覆盖的主要方式，LTE 室内分布系统建设成为LTE 网络建设的重中之重。LTE 引入MIMO 多天线技术作为一项必选技术, 其实质是充分利用空间信道的多径，将用户数据流分解为多个并行的数据流进行发送和接收， 有效提高系统容量和小区峰值速率。因此，在LTE 室内分布系统中如何引入 MIMO 将是运 营商需要考虑的一个重要问题。 室内分布系统概述 室内分布系统结构 室内分布系统是 LTE 室内覆盖的重要实现方式，典型的室内分布系统组网形式如图1 所示。 室内分布系统主要由信源和信号分布系统组成，信源可以分为宏基站、微蜂窝基站、分 布式基站、射频直放站、光纤直放站等。信源需结合室内分布系统覆盖区域分担的业务类别、容量等因素进行选取。信号分布系统主要包括无源分布系统、有源分布系统、泄漏电缆分布 系统、光纤分布系统及混合分布系统等，信号分布系统需综合考虑覆盖面积、建筑结构等因 素来选取合适的分布系统形式。 室内覆盖天线类型 目前 2G/3G 室内分布系统中最常用的天线类型是单极化全向吸顶天线，同时，随着移动通信天线技术的发展和室内业务覆盖需求的增长，双极化全向吸顶天线也得到了越来越多 的关注。双极化全向吸顶天线组合了2 副极化方向相互正交的天线并同时工作在收发双工模式下，在室内覆盖中实现空间分集和空间复用时，全向双极化天线方式要比全向单极化天 线方式更加节省安装空间，而且根据目前产品的仿真和实测结果，使用双极化天线的 MIMO 与使用单极化天线的 MIMO 性能基本一致。不过，目前全向双极化天线产品还不是非常成熟。 LTE 室内分布建设模式分析 LTE 室内分布建设可分为 2 种模式。模式一：单通道模式，即LTE 基站仅输出一路， 下行形成 1×2 SIMO 系统，对于数据业务需求不高的楼宇，在LTE 室分建设时可以优先考虑该模式以实现覆盖。模式二：双通道模式，即通过两路独立馈线和天线构成2×2 MIMO 系统，对于数据业务的热点地区，可通过引入双通道室内分布系统，以体现MIMO 双流对系统容量的提升，提高用户感知度。双通道模式既可以采用单极化天线也可以采用双极化天线实现。 通过对典型室内环境下 LTE 系统 3 个用户的 2×2 MIMO 与 1×2 SIMO 的性能进行测试，得到如表 1 所示结果。 从测试结果来看，开启双通道后，小区吞吐量对比单通道会有较大提升。 a） 近点双流具有一倍的增益。b） 中点具有 50%左右的增益。c） 远点基本无增益。 因此，在进行 LTE MIMO 部署时，应综合考虑覆盖区内的业务需求、建设和改造难度， 选择合理的 MIMO 部署方案。 LTE 室内分布系统建设方案 在考虑 LTE 室分覆盖方案时，可以采取 2 种思路：LTE 独立建设或者 LTE 利旧 2G/3G网络站点。从投资效益最大化的角度来说，运营商在应用一项新的无线网络技术时，往往都希望能够充分利用现有网络资源来部署建设，但同时也要注意到，利旧 2G/3G 网络资源建设新网络可能会带来施工难度的增加，并有可能造成几张网络无法独立进行规划和优化，从而增加后期网络运行维护的复杂度。因此，到底是选择独立建设还是选择充分利旧，运营商需要从自身网络的实际情况出发，全面衡量、评估各种建设和改造方案优缺点。 目前，室内分布系统天线多为全向单极化天线，馈线为单通道。因此，在引入LTE 时， 可能会面临以下几个方面的选择。 使用单通道还是双通道。 独立建设天馈还是利旧。 使用单极化天线还是双极化天线。 基于这些因素，笔者制定了以下 6 种室分建设方案。 LTE 单通道独立建设方案 单通道独立建设方案是指在原 2G/3G 网络覆盖区域内，LTE 采用单通道设置，新增1 路馈线、射频器件和天线，不实现 MIMO，在室内分布建设中与 2G/3G 室内分布系统独立建设，采用独立的天馈系统，如图2 所示。 由于 LTE 室分与 2G/3G 室分物理上完全隔离，因此在建设和改造过程中均不会影响现有系统运行，而且可以对 LTE 系统独立进行规划优化。由于单通道的性能不如双通道系统，因此该方案适用于非热点区域。 LTE 与 2G/3G 单通道共用建设方案 单通道共用建设方案是指 LTE 采用单通道设置，使用 1 路射频单元，不实现 MIMO， 在室内分布建设中与 2G/3G 共用天馈系统，