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摘要:本文重点研究TD-LTE 室内分布系统规划及建设方案， 提出在现有室内分布系下建设TD-LTE系统的改造方案.
关键词:TD-LTE；室内分布系统；规划；建设；改造Abstract: This paper focuses on the research of TD-LTE indoor distribution system planning and construction scheme, put forward the reform plan of building TD-LTE system in the existing indoor distribution system.
Keywords: TD-LTE; indoor distribution system planning; construction; transformation;
中图分类号： TU2文献标识码：A文章编号：
1 TD-LTE 室内分布系统规划
1.1 室内分布系统规划原则
1）综合考虑各种经济及技术因素选择最佳建设方案
在建设TD-LTE 室内分布系统时，首先需要综合考虑无线网络性能，分布系统改造难度，现有电源、机房、传输等资源情况以及投资成本等因素，选择最佳建设方案。其次在需要对现有室内分布系统进行改造时，应尽量减小分布系统的改造工程量，减小对现有网络的影响。
2）室内外覆盖一体化原则
在建设TD-LTE 室内分布系统时，需要确保室内分布系统能提供良好的室内覆盖， 同时要控制好室内信号。原则上在室内要保证室内分布系统的信号压过室外信号，在室外5～10 m 处保证以室外信号为主导，从而避免室内信号对室外构成干扰。
3）室内外采用异频组网方式
为了减少室内外无线信号之间的干扰， 在频率资源足够的情况下， 室内分布系统与室外宏站建设应尽量采用异频组网方式。
4）充分考虑系统间的干扰隔离问题
分布系统建设应考虑多系统间的干扰，应保证TD-LTE 与其他通信系统间的隔离度要求，避免产生系统间强干扰。因此在室内分布系统建设及改造时，应选择隔离度性能较高的设备或器件。
1.2 室内分布系统规划场景选择
为了提高室内分布系统的建设准确性，有效提高业务吸收能力，提升用户感知，在建设TD-LTE 室内分布系统时，建设场景的选择应该遵循以下原则：
1）业务需求原则
TD-LTE 室内分布系统应建在真正有业务需求的区域，认真分析研究用户业务行为，避免盲目建设和扩大建设。
2）用户和业务发展原则
TD-LTE 室内分布系统建设应该紧密配合无线城市、集团客户等的市场开拓和新业务推广，服务于各类用户无线接入体验的提升。
3）可操作性原则
在建设TD-LTE 室内分布系统时， 也应综合考虑物业协调的难度、工程施工等条件。
根据以上TD-LTE 室内分布系统建设场景选择原则，依据具有高速数据业务需求的目标客户分布情况，将室内覆盖场景细化为几大类（见表1）。
表1 TD-LTE 室内分布系统覆盖场景细化分类
2 TD-LTE 室内分布系统建设
2.1 TD-LTE 室内分布系统建设方案
在建设TD-LTE 室内分布系统时，一般可以采用单流和MIMO 双流两种建设方案。在移动通信中，天线的空间隔离距离越大，多径传播的差异就越大，所接收的场强的相关性就越小。根据理论计算和工程经验，MIMO 双流建设安装两路天线的间距在10 倍波长以上，即为1～1.5 m（假设TD-LTE 工作于2 GHz 频段）时，可以很好地满足空间不相关性的要求。
TD-LTE 室内分布系统建设的具体工程实施方式分为三种。
MIMO 双流新建
对于新建场景，新建两路分布系统，并通过合理设计使两路分布系统的功率平衡，以保证覆盖均衡。
对于改造场景，若合路时存在严重多系统间干扰，可在不改动原有分布系统的基础上新建两路天馈系统。
2）MIMO 双流（一路新建一路改造）
一路新建， 一路通过合路器使用原单路分布系统。
TD-LTE 双路中的一路使用原分布系统， 与GSM、TD-SCDMA 等网络进行合路，另一路新建一套室内分布系统，从而实现MIMO 的双流建设方案。在具体方案实施过程中，应注意通过合理的设计确保两路分布系统的功率平衡，以保证覆盖均衡，具体方案如图1所示。
图1 MIMO 双流建设方案（一路新建一路改造）
3）单路改造
使用合路器，将TD-LTE RRU 信号与原有的GSM、TD-SCDMA 信号进行合路，实现TD-LTE 网络信号的覆盖，具体方案如图2 所示。在TD-LTE 与其他系统共用原有分布系统时，应根据TD-LTE 系统各种性能要求进行规划和建设，必要时应对原有系统的无源器件、天线点位等进行适当替换和调整。
图2 单路改造建设方案
对于TD-LTE 室内分布系统建设，由于MIMO双流方案能有效提高TD-LTE 的承载能力， 提升用户感知，因此建议在施工条件许可的条件下，TDLTE室内分布系统建设尽量采用双流及双通道的建设模式。
2.2 TD-LTE 室内分布系统覆盖链路预算
室内分布系统覆盖的链路预算一般采用衰减因子传播模型，计算路径损耗的公式如下：
PathLoss（dB）=PL（d0）+10·n·lg（d/d0）+R （1）
PL（d0）为距天线1 m 处的路径衰减，2300 MHz时的典型值为39 dB； d 为传播距离； n 为衰减因子， 对不同的无线环境， 衰减因子n 的取值有所不同； R 为附加衰减因子， 指由于楼板、隔板、墙壁等引起的附加损耗。各种环境下衰减因子n 的典型值见表2。
表2 各种环境下衰减因子n 的典型值
各种典型结构在不同频段的阻挡损耗（附加衰减因子R）见表3。
表3 各种典型结构在不同频段的阻挡损耗
覆盖区域按封闭环境考虑，取n=3，R=25。对于全向天线，2dB 的增益，则PathLoss（dB）=39+10×3lg（d）+25-2=62+30lg（d） （2）
對于PathLoss（dB）（最大链路损耗）分析，天线口与终端间的最大链路损耗计算为： 天线输入端LTE 单子载波最大发射功率= 天线口最大功率-单载波功率。
根据国家有关规定，天线口发射功率限值为15dBm。
对于单载波功率，假设系统带宽为20 MHz，在这20 MHz 带宽内，共有1200 个子载波，假设1200个子载波平均共享15 dBm 的功率，因此单载波的最大发射功率为：天线输入端LTE 单子载波最大发射功率=15 - 10lg1200= -15.8 dBm。
考虑到终端的Min RSRP（最小参考信号接收功率）为-105 dBm，因此天线输入端与终端间的最大链路损耗= -15.8 - （-105） = 89.2 dB，代入公式（2），则：62 + 30lgd = 89.2。
经计算得出d =8m，即以上假设场景下全向天线最大覆盖半径约为8 m。
2.3 TD-LTE 室内分布系统改造方案
1）馈线改造
不同类型的馈线在不同频段损耗不同，频段越高，损耗越大，表4 为几种典型馈线在不同频段的损耗参考值。
表4 不同馈线在不同频段的损耗
由于TD-LTE 预计工作于2.4 GHz 频段， 频段较高，损耗较大。为了减少TD-LTE 信号在传输过程中的损耗， 建议在原有系统经过改造合路的TDLTE的场景下：a）原有分布系统平层馈线中如果存在长度超过5m的8D/10D 馈线， 建议将其更换为1/2馈线；主干馈线中不建议使用8D/10D 馈线。b）原有分布系统平层馈线中如果存在长度超过50m的1/2 馈线， 建议将其更换为7/8 馈线； 主干馈线中长度超过30m的1/2馈线，建议将其更换为7/8馈线。
2 ）天线建设及改造
在TD-LTE室内分布系统建设中，基于现网改造场景下，如果现有室内分布系统的室分天线位置或密度不合理，不满足TD-LTE网络各种性能要求，则需要对原有分布系统进行改造，改造的重点是增加或调整天线布放点，以保证TD-LTE网络覆盖性能要求。
3 结束语
随着国内TD-LTE试验网建设进程的加快，预计2013年TD-LTE将进入试商用网建设阶段，因此需要对TD-LTE室内分布系统的规划、建设和天馈改造进行分析， 提出TD-LTE室内分布系统规划和建设建议，为大规模的TD-LTE商用网室内分布系统建设提供参考。
参考文献
1 肖清华，朱东照.TD-LTE室内分布设计改造分析［J］.移动通信，2011。
2 戴源，朱晨鸣，等.TD-LTE无线网络规划与设计［M］.北京：人民邮电出版社，2012。
关键词:TD-LTE；室内分布系统；规划；建设；改造Abstract: This paper focuses on the research of TD-LTE indoor distribution system planning and construction scheme, put forward the reform plan of building TD-LTE system in the existing indoor distribution system.
Keywords: TD-LTE; indoor distribution system planning; construction; transformation;
中图分类号： TU2文献标识码：A文章编号：
1 TD-LTE 室内分布系统规划
1.1 室内分布系统规划原则
1）综合考虑各种经济及技术因素选择最佳建设方案
在建设TD-LTE 室内分布系统时，首先需要综合考虑无线网络性能，分布系统改造难度，现有电源、机房、传输等资源情况以及投资成本等因素，选择最佳建设方案。其次在需要对现有室内分布系统进行改造时，应尽量减小分布系统的改造工程量，减小对现有网络的影响。
2）室内外覆盖一体化原则
在建设TD-LTE 室内分布系统时，需要确保室内分布系统能提供良好的室内覆盖， 同时要控制好室内信号。原则上在室内要保证室内分布系统的信号压过室外信号，在室外5～10 m 处保证以室外信号为主导，从而避免室内信号对室外构成干扰。
3）室内外采用异频组网方式
为了减少室内外无线信号之间的干扰， 在频率资源足够的情况下， 室内分布系统与室外宏站建设应尽量采用异频组网方式。
4）充分考虑系统间的干扰隔离问题
分布系统建设应考虑多系统间的干扰，应保证TD-LTE 与其他通信系统间的隔离度要求，避免产生系统间强干扰。因此在室内分布系统建设及改造时，应选择隔离度性能较高的设备或器件。
1.2 室内分布系统规划场景选择
为了提高室内分布系统的建设准确性，有效提高业务吸收能力，提升用户感知，在建设TD-LTE 室内分布系统时，建设场景的选择应该遵循以下原则：
1）业务需求原则
TD-LTE 室内分布系统应建在真正有业务需求的区域，认真分析研究用户业务行为，避免盲目建设和扩大建设。
2）用户和业务发展原则
TD-LTE 室内分布系统建设应该紧密配合无线城市、集团客户等的市场开拓和新业务推广，服务于各类用户无线接入体验的提升。
3）可操作性原则
在建设TD-LTE 室内分布系统时， 也应综合考虑物业协调的难度、工程施工等条件。
根据以上TD-LTE 室内分布系统建设场景选择原则，依据具有高速数据业务需求的目标客户分布情况，将室内覆盖场景细化为几大类（见表1）。
表1 TD-LTE 室内分布系统覆盖场景细化分类
2 TD-LTE 室内分布系统建设
2.1 TD-LTE 室内分布系统建设方案
在建设TD-LTE 室内分布系统时，一般可以采用单流和MIMO 双流两种建设方案。在移动通信中，天线的空间隔离距离越大，多径传播的差异就越大，所接收的场强的相关性就越小。根据理论计算和工程经验，MIMO 双流建设安装两路天线的间距在10 倍波长以上，即为1～1.5 m（假设TD-LTE 工作于2 GHz 频段）时，可以很好地满足空间不相关性的要求。
TD-LTE 室内分布系统建设的具体工程实施方式分为三种。
MIMO 双流新建
对于新建场景，新建两路分布系统，并通过合理设计使两路分布系统的功率平衡，以保证覆盖均衡。
对于改造场景，若合路时存在严重多系统间干扰，可在不改动原有分布系统的基础上新建两路天馈系统。
2）MIMO 双流（一路新建一路改造）
一路新建， 一路通过合路器使用原单路分布系统。
TD-LTE 双路中的一路使用原分布系统， 与GSM、TD-SCDMA 等网络进行合路，另一路新建一套室内分布系统，从而实现MIMO 的双流建设方案。在具体方案实施过程中，应注意通过合理的设计确保两路分布系统的功率平衡，以保证覆盖均衡，具体方案如图1所示。
图1 MIMO 双流建设方案（一路新建一路改造）
3）单路改造
使用合路器，将TD-LTE RRU 信号与原有的GSM、TD-SCDMA 信号进行合路，实现TD-LTE 网络信号的覆盖，具体方案如图2 所示。在TD-LTE 与其他系统共用原有分布系统时，应根据TD-LTE 系统各种性能要求进行规划和建设，必要时应对原有系统的无源器件、天线点位等进行适当替换和调整。
图2 单路改造建设方案
对于TD-LTE 室内分布系统建设，由于MIMO双流方案能有效提高TD-LTE 的承载能力， 提升用户感知，因此建议在施工条件许可的条件下，TDLTE室内分布系统建设尽量采用双流及双通道的建设模式。
2.2 TD-LTE 室内分布系统覆盖链路预算
室内分布系统覆盖的链路预算一般采用衰减因子传播模型，计算路径损耗的公式如下：
PathLoss（dB）=PL（d0）+10·n·lg（d/d0）+R （1）
PL（d0）为距天线1 m 处的路径衰减，2300 MHz时的典型值为39 dB； d 为传播距离； n 为衰减因子， 对不同的无线环境， 衰减因子n 的取值有所不同； R 为附加衰减因子， 指由于楼板、隔板、墙壁等引起的附加损耗。各种环境下衰减因子n 的典型值见表2。
表2 各种环境下衰减因子n 的典型值
各种典型结构在不同频段的阻挡损耗（附加衰减因子R）见表3。
表3 各种典型结构在不同频段的阻挡损耗
覆盖区域按封闭环境考虑，取n=3，R=25。对于全向天线，2dB 的增益，则PathLoss（dB）=39+10×3lg（d）+25-2=62+30lg（d） （2）
對于PathLoss（dB）（最大链路损耗）分析，天线口与终端间的最大链路损耗计算为： 天线输入端LTE 单子载波最大发射功率= 天线口最大功率-单载波功率。
根据国家有关规定，天线口发射功率限值为15dBm。
对于单载波功率，假设系统带宽为20 MHz，在这20 MHz 带宽内，共有1200 个子载波，假设1200个子载波平均共享15 dBm 的功率，因此单载波的最大发射功率为：天线输入端LTE 单子载波最大发射功率=15 - 10lg1200= -15.8 dBm。
考虑到终端的Min RSRP（最小参考信号接收功率）为-105 dBm，因此天线输入端与终端间的最大链路损耗= -15.8 - （-105） = 89.2 dB，代入公式（2），则：62 + 30lgd = 89.2。
经计算得出d =8m，即以上假设场景下全向天线最大覆盖半径约为8 m。
2.3 TD-LTE 室内分布系统改造方案
1）馈线改造
不同类型的馈线在不同频段损耗不同，频段越高，损耗越大，表4 为几种典型馈线在不同频段的损耗参考值。
表4 不同馈线在不同频段的损耗
由于TD-LTE 预计工作于2.4 GHz 频段， 频段较高，损耗较大。为了减少TD-LTE 信号在传输过程中的损耗， 建议在原有系统经过改造合路的TDLTE的场景下：a）原有分布系统平层馈线中如果存在长度超过5m的8D/10D 馈线， 建议将其更换为1/2馈线；主干馈线中不建议使用8D/10D 馈线。b）原有分布系统平层馈线中如果存在长度超过50m的1/2 馈线， 建议将其更换为7/8 馈线； 主干馈线中长度超过30m的1/2馈线，建议将其更换为7/8馈线。
2 ）天线建设及改造
在TD-LTE室内分布系统建设中，基于现网改造场景下，如果现有室内分布系统的室分天线位置或密度不合理，不满足TD-LTE网络各种性能要求，则需要对原有分布系统进行改造，改造的重点是增加或调整天线布放点，以保证TD-LTE网络覆盖性能要求。
3 结束语
随着国内TD-LTE试验网建设进程的加快，预计2013年TD-LTE将进入试商用网建设阶段，因此需要对TD-LTE室内分布系统的规划、建设和天馈改造进行分析， 提出TD-LTE室内分布系统规划和建设建议，为大规模的TD-LTE商用网室内分布系统建设提供参考。
参考文献
1 肖清华，朱东照.TD-LTE室内分布设计改造分析［J］.移动通信，2011。
2 戴源，朱晨鸣，等.TD-LTE无线网络规划与设计［M］.北京：人民邮电出版社，2012。