LTE室内局部覆盖的分析与研究

陈晓冬

【摘要】 由于各大型建筑物对移动信号有很强的屏蔽作用，并且在建筑物的底层、地下商场、地下停车场等环境移动的信号非常差，使得手机根本无法使用，为了解决信号差的问题我们引进了LTE室内局部覆盖系统，针对该系统的目标要求以及室内系统当前所处状态我们对室内局部覆盖进行了探讨与分析，本文主要对天线口功率分配、信源功率负载、双通道容量、天线配置对系统产生的影响以及系统相互之间存在的干扰进行了主要的探究与分析。

【关键词】 LTE 室内局部覆盖 分析与研究

LTE技术是第四代的移动通信和演进系统的统一标准技术，它已经受到了全世界移动通信运营商的认可，并且被广泛的运用。目前我们已经进入了移动互联网的LTE时代，同时为了保证现有业务的正常运营，在很长一段时间内将是2G和3G与LTE的共同发展阶段，LTE作为移动互联网的主要应用发展目标，它的主要发展范围是在相对比较大的城市地区。本文对室内LTE室内局部覆盖做了仔细的分析与探究。

一、对室内局部覆盖的建设

首先，要加强室外信号的穿透质量保证室内可以有效地得到覆盖，目前来比较有效的室内覆盖系统主要由两个，一个是室内分布式系统另一个是室内微小基站的建立，由于在当下移动业务比较密集的区域大多都是2G和3G的室分系统，对当下已经存在的室分系统，我们主要考虑采用已经存在的分布系统的馈线和天馈，利用有源或者是无源的器材把LTE信号源耦合进去，这样就可以实现LTE室内的覆盖；在另一方面对于那些比较大和场馆相似的建筑，也可以采用建设室内微小站，通过合理的运用LTE室内覆盖的部署方法，在既考虑成本又考虑策略的前提下，来进行对LTE网络的布置，使小区的容量变大，提高覆盖率。

二、目前室内覆盖的现状

对当下已经布置好的移动网络的状况进行分析，实现室内的局部覆盖我们主要采用下面这些方法来解决。（1）在室外建立较大站点。为实现室内局部覆盖，采用室外站点穿透照射进建筑物里面，在目前仍然是最常用的方法这样就不用麻烦的在室内布置基站器材，在那些比较低的建筑、小区家庭主楼，它们的布置成本是比较高的，一般采用室外站点。由于每个建筑的建造材料不同，这会对大规模站的建设产生不同程度的影响，并且如果只采用大规模站室内覆盖，那样对LTE小区间的相同频率控制就变得空难。（2）采用特殊方法的高层覆盖。高层特殊覆盖是室内宏站覆盖的一种，是指在高大建筑的周围附近设置站点，使天线的倾角向上穿过目标建筑来施行的室内覆盖方式。它所照射的范围大小与效果好坏与照射站点的高低、距离目标建筑的远近这两个因素有关。这种覆盖方法适用于那种建筑物较高，容量需求不多的环境。采用这种方法，虽然费用不高，但是却受到照射角度的影响，从而使处在高空中的小区受到较严重的干扰，不好控制。并且对于那些与照射距离较远的建筑物它们的覆盖效果非常差，因此在实际运用中要充分利用分布系统使实际覆盖的范围加大同时减少干扰。（3）采用微小站覆盖。微小站覆盖是指采用PICO和Femto着两个设备的覆盖，该覆盖方法简单、灵活、成本比较低，适用于室内结构开阔，隔断较少的建筑物内。这种覆盖也存在一些弊端比如，覆盖范围小、容量少、只能实现小范围的覆盖，应用范围非常有限只可以用于室内的补盲与补热以及家庭和中小企业的覆盖。（4）采用室内分布进行覆盖。在通常状况下，室内分布系统运用于传统的大型建筑和那些比较特殊的建筑室内覆盖。它采用天馈分布系统，把信号源功率相对较公平的平均分给建筑物里的每个区域，来实现建筑物的全部覆盖。与室外覆盖相比，室内分布系统覆盖效果更高、质量更好，它的盲区和弱区相对比较少，用户的使用效果也比较不错，不过采用这种方法费用较高。

三、LTE室内覆盖有关指标要求

3.1 覆盖指标要求

在室内各建筑物的隔间穿透损耗是比较大的，因此在通常状况下要求室内覆盖要尽量采用小功率的覆盖方法，实现室内每个区域都能够平均覆盖，对于LTE，在原则上我们为其设置O1扇区，同时根据具体的场景设置具体的载波宽带。室内覆盖指标如表1。

3.2 天线功率指标要求

我们把通常状况下的天线口的功率控制在10到15dBm，LTE我们把它的天线口功率设为15dBm，与之相应的RSRP的功率设为-13.6dBm。对于范围较大视野开阔的区域，比如像候车大厅、大型展览中心这些距离人较远的天线区域，我们把它的功率设置的稍微高一点，但是还是要在国家给定的范围之内。

3.3 容量指标要求

对于室内分布系统组网，采用单通道方式是单小区下行的平均吞吐量应在50到60Mbps之间；对于双通道的MIMO时，它的单小区下行平均吞吐量应在95到116Mbps之间。对于室内微基站组网，它支持MIMO，单小区平均的吞吐量应在8到10Mps范围之内。

四、LTE室内局部覆盖应该考虑的要素

4.1 工作频段引起的天线覆盖距离差异

在当下已经建好的室分系统的工作频段与LTE频段相比都比较低，使得馈线在室内分布系统中受损，同时也有穿透损耗和计算空间传播损耗的差异。并且在工作时，工作的频段越高，路径的损耗也会越大。因此在LTE室内局部覆盖中一定要考虑路径的损耗。

4.2 系统内部和系统之间相互干扰

虽然室内范围比较小，但是却覆盖这多种形式的不同频段的信号，这就导致系统内和系统之间的不同频段的信号之间会相互干扰。对于那些建设室内分系统困难的大型宽敞建筑物，考虑到它们的平层建筑之间的干扰和楼层开间大这些特征，我们可以布置Pico这种类型的设备器材对室内覆盖，当LTE的天线导频出口功率是2.21dBm，并且穿透损耗小于8dm的时候，此时Pico站O1扇区的覆盖半径为57m。对于Pico站型运用在室内微小区覆盖组网的建设中时，首先要考虑各个站间的干扰造成的底噪抬高和用户感知程度下降的影响。所以要根据不同的室内覆盖方案分析系统之间不同频段的干扰。

4.3 双通道技术的不同

在LTE室内局部覆盖中多天线技术的主要运用有：SU-MIMO、MU-MIMO、Diversity这三种技术。它们都可以使单用户的最大吞吐量和小区最大吞吐量加倍的变大，同时与网络建设成本直接相关的就是SU-MIMO。其中，LTE为了实现SU-MIMO，我们需把不同通道的输出信号覆盖在相同的区域。

4.4 天线配置的不同所带来的差异

在LTE室内分布系统中，两通路的系统它的两个通路可以连接两个位置不同的两条垂直极化天线或者是一条双极化的天线，两条垂直化天线的激励或者是双极化的不同配置会对天线的相关性产生影响，进而会影响网络性能。

结论：LTE作为下一代移动通信的统一标准，它具有高频谱效率、高峰值速率、高移动性和网络构架扁平化等多种优势，LTE室内局部覆盖将会向更多层面发展，它的发展具非常重大的意义。

【摘要】 由于各大型建筑物对移动信号有很强的屏蔽作用，并且在建筑物的底层、地下商场、地下停车场等环境移动的信号非常差，使得手机根本无法使用，为了解决信号差的问题我们引进了LTE室内局部覆盖系统，针对该系统的目标要求以及室内系统当前所处状态我们对室内局部覆盖进行了探讨与分析，本文主要对天线口功率分配、信源功率负载、双通道容量、天线配置对系统产生的影响以及系统相互之间存在的干扰进行了主要的探究与分析。

【关键词】 LTE 室内局部覆盖 分析与研究

LTE技术是第四代的移动通信和演进系统的统一标准技术，它已经受到了全世界移动通信运营商的认可，并且被广泛的运用。目前我们已经进入了移动互联网的LTE时代，同时为了保证现有业务的正常运营，在很长一段时间内将是2G和3G与LTE的共同发展阶段，LTE作为移动互联网的主要应用发展目标，它的主要发展范围是在相对比较大的城市地区。本文对室内LTE室内局部覆盖做了仔细的分析与探究。

一、对室内局部覆盖的建设

首先，要加强室外信号的穿透质量保证室内可以有效地得到覆盖，目前来比较有效的室内覆盖系统主要由两个，一个是室内分布式系统另一个是室内微小基站的建立，由于在当下移动业务比较密集的区域大多都是2G和3G的室分系统，对当下已经存在的室分系统，我们主要考虑采用已经存在的分布系统的馈线和天馈，利用有源或者是无源的器材把LTE信号源耦合进去，这样就可以实现LTE室内的覆盖；在另一方面对于那些比较大和场馆相似的建筑，也可以采用建设室内微小站，通过合理的运用LTE室内覆盖的部署方法，在既考虑成本又考虑策略的前提下，来进行对LTE网络的布置，使小区的容量变大，提高覆盖率。

二、目前室内覆盖的现状

对当下已经布置好的移动网络的状况进行分析，实现室内的局部覆盖我们主要采用下面这些方法来解决。（1）在室外建立较大站点。为实现室内局部覆盖，采用室外站点穿透照射进建筑物里面，在目前仍然是最常用的方法这样就不用麻烦的在室内布置基站器材，在那些比较低的建筑、小区家庭主楼，它们的布置成本是比较高的，一般采用室外站点。由于每个建筑的建造材料不同，这会对大规模站的建设产生不同程度的影响，并且如果只采用大规模站室内覆盖，那样对LTE小区间的相同频率控制就变得空难。（2）采用特殊方法的高层覆盖。高层特殊覆盖是室内宏站覆盖的一种，是指在高大建筑的周围附近设置站点，使天线的倾角向上穿过目标建筑来施行的室内覆盖方式。它所照射的范围大小与效果好坏与照射站点的高低、距离目标建筑的远近这两个因素有关。这种覆盖方法适用于那种建筑物较高，容量需求不多的环境。采用这种方法，虽然费用不高，但是却受到照射角度的影响，从而使处在高空中的小区受到较严重的干扰，不好控制。并且对于那些与照射距离较远的建筑物它们的覆盖效果非常差，因此在实际运用中要充分利用分布系统使实际覆盖的范围加大同时减少干扰。（3）采用微小站覆盖。微小站覆盖是指采用PICO和Femto着两个设备的覆盖，该覆盖方法简单、灵活、成本比较低，适用于室内结构开阔，隔断较少的建筑物内。这种覆盖也存在一些弊端比如，覆盖范围小、容量少、只能实现小范围的覆盖，应用范围非常有限只可以用于室内的补盲与补热以及家庭和中小企业的覆盖。（4）采用室内分布进行覆盖。在通常状况下，室内分布系统运用于传统的大型建筑和那些比较特殊的建筑室内覆盖。它采用天馈分布系统，把信号源功率相对较公平的平均分给建筑物里的每个区域，来实现建筑物的全部覆盖。与室外覆盖相比，室内分布系统覆盖效果更高、质量更好，它的盲区和弱区相对比较少，用户的使用效果也比较不错，不过采用这种方法费用较高。

三、LTE室内覆盖有关指标要求

3.1 覆盖指标要求

在室内各建筑物的隔间穿透损耗是比较大的，因此在通常状况下要求室内覆盖要尽量采用小功率的覆盖方法，实现室内每个区域都能够平均覆盖，对于LTE，在原则上我们为其设置O1扇区，同时根据具体的场景设置具体的载波宽带。室内覆盖指标如表1。

3.2 天线功率指标要求

我们把通常状况下的天线口的功率控制在10到15dBm，LTE我们把它的天线口功率设为15dBm，与之相应的RSRP的功率设为-13.6dBm。对于范围较大视野开阔的区域，比如像候车大厅、大型展览中心这些距离人较远的天线区域，我们把它的功率设置的稍微高一点，但是还是要在国家给定的范围之内。

3.3 容量指标要求

对于室内分布系统组网，采用单通道方式是单小区下行的平均吞吐量应在50到60Mbps之间；对于双通道的MIMO时，它的单小区下行平均吞吐量应在95到116Mbps之间。对于室内微基站组网，它支持MIMO，单小区平均的吞吐量应在8到10Mps范围之内。

四、LTE室内局部覆盖应该考虑的要素

4.1 工作频段引起的天线覆盖距离差异

在当下已经建好的室分系统的工作频段与LTE频段相比都比较低，使得馈线在室内分布系统中受损，同时也有穿透损耗和计算空间传播损耗的差异。并且在工作时，工作的频段越高，路径的损耗也会越大。因此在LTE室内局部覆盖中一定要考虑路径的损耗。

4.2 系统内部和系统之间相互干扰

虽然室内范围比较小，但是却覆盖这多种形式的不同频段的信号，这就导致系统内和系统之间的不同频段的信号之间会相互干扰。对于那些建设室内分系统困难的大型宽敞建筑物，考虑到它们的平层建筑之间的干扰和楼层开间大这些特征，我们可以布置Pico这种类型的设备器材对室内覆盖，当LTE的天线导频出口功率是2.21dBm，并且穿透损耗小于8dm的时候，此时Pico站O1扇区的覆盖半径为57m。对于Pico站型运用在室内微小区覆盖组网的建设中时，首先要考虑各个站间的干扰造成的底噪抬高和用户感知程度下降的影响。所以要根据不同的室内覆盖方案分析系统之间不同频段的干扰。

4.3 双通道技术的不同

在LTE室内局部覆盖中多天线技术的主要运用有：SU-MIMO、MU-MIMO、Diversity这三种技术。它们都可以使单用户的最大吞吐量和小区最大吞吐量加倍的变大，同时与网络建设成本直接相关的就是SU-MIMO。其中，LTE为了实现SU-MIMO，我们需把不同通道的输出信号覆盖在相同的区域。

4.4 天线配置的不同所带来的差异

在LTE室内分布系统中，两通路的系统它的两个通路可以连接两个位置不同的两条垂直极化天线或者是一条双极化的天线，两条垂直化天线的激励或者是双极化的不同配置会对天线的相关性产生影响，进而会影响网络性能。

结论：LTE作为下一代移动通信的统一标准，它具有高频谱效率、高峰值速率、高移动性和网络构架扁平化等多种优势，LTE室内局部覆盖将会向更多层面发展，它的发展具非常重大的意义。

【摘要】 由于各大型建筑物对移动信号有很强的屏蔽作用，并且在建筑物的底层、地下商场、地下停车场等环境移动的信号非常差，使得手机根本无法使用，为了解决信号差的问题我们引进了LTE室内局部覆盖系统，针对该系统的目标要求以及室内系统当前所处状态我们对室内局部覆盖进行了探讨与分析，本文主要对天线口功率分配、信源功率负载、双通道容量、天线配置对系统产生的影响以及系统相互之间存在的干扰进行了主要的探究与分析。

【关键词】 LTE 室内局部覆盖 分析与研究

LTE技术是第四代的移动通信和演进系统的统一标准技术，它已经受到了全世界移动通信运营商的认可，并且被广泛的运用。目前我们已经进入了移动互联网的LTE时代，同时为了保证现有业务的正常运营，在很长一段时间内将是2G和3G与LTE的共同发展阶段，LTE作为移动互联网的主要应用发展目标，它的主要发展范围是在相对比较大的城市地区。本文对室内LTE室内局部覆盖做了仔细的分析与探究。

一、对室内局部覆盖的建设

首先，要加强室外信号的穿透质量保证室内可以有效地得到覆盖，目前来比较有效的室内覆盖系统主要由两个，一个是室内分布式系统另一个是室内微小基站的建立，由于在当下移动业务比较密集的区域大多都是2G和3G的室分系统，对当下已经存在的室分系统，我们主要考虑采用已经存在的分布系统的馈线和天馈，利用有源或者是无源的器材把LTE信号源耦合进去，这样就可以实现LTE室内的覆盖；在另一方面对于那些比较大和场馆相似的建筑，也可以采用建设室内微小站，通过合理的运用LTE室内覆盖的部署方法，在既考虑成本又考虑策略的前提下，来进行对LTE网络的布置，使小区的容量变大，提高覆盖率。

二、目前室内覆盖的现状

对当下已经布置好的移动网络的状况进行分析，实现室内的局部覆盖我们主要采用下面这些方法来解决。（1）在室外建立较大站点。为实现室内局部覆盖，采用室外站点穿透照射进建筑物里面，在目前仍然是最常用的方法这样就不用麻烦的在室内布置基站器材，在那些比较低的建筑、小区家庭主楼，它们的布置成本是比较高的，一般采用室外站点。由于每个建筑的建造材料不同，这会对大规模站的建设产生不同程度的影响，并且如果只采用大规模站室内覆盖，那样对LTE小区间的相同频率控制就变得空难。（2）采用特殊方法的高层覆盖。高层特殊覆盖是室内宏站覆盖的一种，是指在高大建筑的周围附近设置站点，使天线的倾角向上穿过目标建筑来施行的室内覆盖方式。它所照射的范围大小与效果好坏与照射站点的高低、距离目标建筑的远近这两个因素有关。这种覆盖方法适用于那种建筑物较高，容量需求不多的环境。采用这种方法，虽然费用不高，但是却受到照射角度的影响，从而使处在高空中的小区受到较严重的干扰，不好控制。并且对于那些与照射距离较远的建筑物它们的覆盖效果非常差，因此在实际运用中要充分利用分布系统使实际覆盖的范围加大同时减少干扰。（3）采用微小站覆盖。微小站覆盖是指采用PICO和Femto着两个设备的覆盖，该覆盖方法简单、灵活、成本比较低，适用于室内结构开阔，隔断较少的建筑物内。这种覆盖也存在一些弊端比如，覆盖范围小、容量少、只能实现小范围的覆盖，应用范围非常有限只可以用于室内的补盲与补热以及家庭和中小企业的覆盖。（4）采用室内分布进行覆盖。在通常状况下，室内分布系统运用于传统的大型建筑和那些比较特殊的建筑室内覆盖。它采用天馈分布系统，把信号源功率相对较公平的平均分给建筑物里的每个区域，来实现建筑物的全部覆盖。与室外覆盖相比，室内分布系统覆盖效果更高、质量更好，它的盲区和弱区相对比较少，用户的使用效果也比较不错，不过采用这种方法费用较高。

三、LTE室内覆盖有关指标要求

3.1 覆盖指标要求

在室内各建筑物的隔间穿透损耗是比较大的，因此在通常状况下要求室内覆盖要尽量采用小功率的覆盖方法，实现室内每个区域都能够平均覆盖，对于LTE，在原则上我们为其设置O1扇区，同时根据具体的场景设置具体的载波宽带。室内覆盖指标如表1。

3.2 天线功率指标要求

我们把通常状况下的天线口的功率控制在10到15dBm，LTE我们把它的天线口功率设为15dBm，与之相应的RSRP的功率设为-13.6dBm。对于范围较大视野开阔的区域，比如像候车大厅、大型展览中心这些距离人较远的天线区域，我们把它的功率设置的稍微高一点，但是还是要在国家给定的范围之内。

3.3 容量指标要求

对于室内分布系统组网，采用单通道方式是单小区下行的平均吞吐量应在50到60Mbps之间；对于双通道的MIMO时，它的单小区下行平均吞吐量应在95到116Mbps之间。对于室内微基站组网，它支持MIMO，单小区平均的吞吐量应在8到10Mps范围之内。

四、LTE室内局部覆盖应该考虑的要素

4.1 工作频段引起的天线覆盖距离差异

在当下已经建好的室分系统的工作频段与LTE频段相比都比较低，使得馈线在室内分布系统中受损，同时也有穿透损耗和计算空间传播损耗的差异。并且在工作时，工作的频段越高，路径的损耗也会越大。因此在LTE室内局部覆盖中一定要考虑路径的损耗。

4.2 系统内部和系统之间相互干扰

虽然室内范围比较小，但是却覆盖这多种形式的不同频段的信号，这就导致系统内和系统之间的不同频段的信号之间会相互干扰。对于那些建设室内分系统困难的大型宽敞建筑物，考虑到它们的平层建筑之间的干扰和楼层开间大这些特征，我们可以布置Pico这种类型的设备器材对室内覆盖，当LTE的天线导频出口功率是2.21dBm，并且穿透损耗小于8dm的时候，此时Pico站O1扇区的覆盖半径为57m。对于Pico站型运用在室内微小区覆盖组网的建设中时，首先要考虑各个站间的干扰造成的底噪抬高和用户感知程度下降的影响。所以要根据不同的室内覆盖方案分析系统之间不同频段的干扰。

4.3 双通道技术的不同

在LTE室内局部覆盖中多天线技术的主要运用有：SU-MIMO、MU-MIMO、Diversity这三种技术。它们都可以使单用户的最大吞吐量和小区最大吞吐量加倍的变大，同时与网络建设成本直接相关的就是SU-MIMO。其中，LTE为了实现SU-MIMO，我们需把不同通道的输出信号覆盖在相同的区域。

4.4 天线配置的不同所带来的差异

在LTE室内分布系统中，两通路的系统它的两个通路可以连接两个位置不同的两条垂直极化天线或者是一条双极化的天线，两条垂直化天线的激励或者是双极化的不同配置会对天线的相关性产生影响，进而会影响网络性能。

结论：LTE作为下一代移动通信的统一标准，它具有高频谱效率、高峰值速率、高移动性和网络构架扁平化等多种优势，LTE室内局部覆盖将会向更多层面发展，它的发展具非常重大的意义。