无线通信系统的灵活覆盖

张艳彦

【摘要】 TD-LTE网络建设初期，用户基数小，话务量低，运营收入很少，需要以较低成本实现更广范围的覆盖，以降低运营商的资本支出。因此，我们需要各种灵活的覆盖来扩大网络的覆盖范围。TD-LTE实施增强覆盖的技术手段主要有直放站、微基站、射频远端基站以及远程基站等。另外，最新的统计，移动通信网络70%的话务量发生在室内；且4G带来的高级业务也绝大多数发生在室内。所以4G室内覆盖将是4G运营商品牌形象的重要体现，同时也是4G运营商吸引用户的重要手段。

【关键词】 通信基站 灵活覆盖

随着对移动通信业务的日益依赖，人们期望在不久的将来能够实现无论何时何地都可以快捷、方便地与任何人通信。网络建设要达到较好的覆盖和较高的质量，给用户良好的感知，针对不同的覆盖场景，提出差异化的灵活覆盖方案，通过各种方式消除网络覆盖的盲区，来满足差异覆盖需求。下面对各种灵活覆盖方式和室内分布系统进行阐述。

一、TD-LTE直放站

作为一种有效的网络补充覆盖产品，直放站可简单地理解为基站信号的转发。TD-LTE直放站包括无线直放站和光纤直放站两种类型。

直放站可以在如下场合应用： （1）道路覆盖。（2）室内覆盖，在室内信号较弱或覆盖盲区的环境中，可采用直放站作为室内分布系统的信号源。（3）市内盲区及阴影区覆盖，（4）效区覆盖， TD-LTE直放站可以扩大郊区基站的覆盖范围。

由于郊区基站的站间距比市区要大，直放站引入所带来的干扰也相对较小，因此可以采用大功率的直放站，用来解决信号覆盖问题。无光纤资源时，可利用无线直放站进行延伸覆盖。采用方向性好的施主天线提取较为纯净的源信号，达到较好的覆盖效果。

二、TD-LTE射频远端站分类

TD-LTE射频远端站一般分为两种：基带射频拉远和中频拉远。基带射频拉远：基带射频拉远指通过光纤将射频单元拉到远端覆盖目标区域，基带射频拉远的光纤中传输的是基带信号。中频拉远：中频拉远是将无线基站中的模拟射频收发部分与无线基站的基带数字信号处理部分在模拟中频处分开，形成远端射频前端设备与室内单元。

应用场合：（1）作为室内分布系统的信号源，吸收室内业务。（2）由于远端单元体积小，可安装在水泥杆、拉线塔以及建筑物的墙体上，对于难于获取机房的市区站点，可使用RU解决基站设备安装困难的问题。（3）对于城市建设发展较快的区域，可使用远端单元进行优化补盲。（4）在话务量低、覆盖范围广和建网效益低的农村、乡镇，使用拉远技术解决覆盖问题，充分利用光纤资源和基站的富余基带资源，提高设备利用率。（5）通过线状组网实现交通干线等线性区域的覆盖。

三、TD-LTE微蜂窝基站

与宏蜂窝相比，微蜂窝主要表现为：更小的发射功率和蜂窝覆盖范围，无线传播基本上为视距传播，小区边界受建筑物影响很大。而在视距传播情况下，衰落更趋向于瑞斯分布而不是瑞利分布。瑞斯衰落不如瑞利衰落分布程度深。在微蜂窝环境中，主要是衰落较浅的瑞斯分布。

在宏蜂窝使用环境中，特别是在建筑物密集区，电波传播途径主要为散射、反射和衍射，它们的多径衰落大多表现为瑞利分布应用场合：

（1）作为室内分布系统的信号源，应用于有高话务量需求的建筑物内，吸收话务量并提供高速数据业务，如购物中心、交通枢纽、宾馆、体育场、写字楼等；

（2）应用于一些宏蜂窝基站很难覆盖到的覆盖盲区。

四、TD-LTE远程基站的技术原理

对于话务量稀疏区域，为了提高基站的覆盖能力，可采取远程基站技术，利用最少的站址实现最大程度的远距离覆盖，以节约成本。它主要采用大功率功放、高增益天线和塔顶低噪声放大器等技术措施。根据TD-LTE技术标准，一般覆盖范围最大只可达到11.25km，但可以采取压缩时隙或UpPCH Shifting技术来实现基站的超远距离覆盖。

TD-LTE超远距离覆盖的场合：

（1）对于地域辽阔且业务量少的草原、半沙漠地区，可以利用最少的站址实现广覆盖，为当地居民提供移动业务。

（2）在海岸线，实现近海海面连续覆盖，为近海作业的渔民和游客提供移动业务服务。（3）对离陆地较远的海岛提供覆盖，为当地生活的居民及游客提供廉价的通信手段。

五、TD-LTE室内分布系统

由2G网络运营的经验可知，移动用户超过一半的话务量发生在室内。4G的主要业务量来自于数据，而通常情况下使用数据业务时用户大多数都在室内。所以，在4G网络建设中，室内环境将成为运营商重点考虑的信号覆盖区域。同其他制式的室内分布系统类似，TD-LTE室内分布系统主要由两部分组成：信号源和分布系统。分布系统包括传输介质、元器件和天线。

信号源主要包括宏基站、微基站、射频远端站和直放站等几种类型。传输介质有光纤、同轴电缆和泄漏电缆等。元器件包括干线放大器、功分器、耦合器、合路器等。天线则分为全向天线和定向天线。

总之，在移动通信信号覆盖方案制订时，需根据覆盖现场的实际情况灵活选择覆盖方式，以达到最好的覆盖效果。