LTE室內覆蓋

隨著3G技術的發展，用戶數據業務的需求不斷增大。根據國際上的統計，超過70%的數據業務發生在室內，因此室內覆蓋對於3G系統十分重要。而隨著LTE技術的發展，數據業務容量又持續增大，數據業務是LTE的主要技術優勢，因此LTE的室內覆蓋有著極其重要的作用，是LTE建設中的重點，需要重點研究。

LTE室內覆蓋場景按照覆蓋區域的類型可以分為公共區域覆蓋、居民區覆蓋和特殊場景覆蓋等。公共區域覆蓋主要包括機場、車站、會展中心、大型商場和超市、賓館以及CBD等區域；居民區主要包括一些高檔公寓、高檔社區等；特殊場景主要包括捷運、校園以及體育場館等。不同的覆蓋場景有著不同的覆蓋需求，需要不同的覆蓋方式。

LTE室內覆蓋方法可以劃分為室外覆蓋室內、Pico覆蓋、Femto覆蓋和室內分布系統覆蓋幾類。

基本介紹

• 中文名：LTE室內覆蓋
• 外文名：LTE indoor coverage
• 套用學科：通信

室外覆蓋室內的方法

室外覆蓋室內的方法是由室外的宏基站通過信號穿透的方式對室內進行覆蓋。其特點是建設成本低，不需要針對室內進行覆蓋建設；其缺點是覆蓋效果差，由於LTE使用的頻段較高，穿透損耗大，室內信號很難達到較高的水平，因而造成深度覆蓋不足、覆蓋範圍內提供的業務體驗較差等問題。而室外覆蓋中如果考慮穿透損耗的影響而增大發射功率，則會造成對相鄰小區的干擾。

Femto覆蓋方法

Femto覆蓋方案是通過部署在用戶家中的FemtoAP進行室內覆蓋，通過家庭寬頻作為回程網路接入到移動核心網。Femto覆蓋方法的優點是部署靈活、簡便，成本較低。其缺點是覆蓋範圍小，容量低，不能實現室內的連續覆蓋，而且大量Femto的引入對網路維護和管理帶來一定的挑戰。

Pico覆蓋方法

採用Pico站覆蓋室內可通過多個Pico站對樓宇進行覆蓋，Pico站通過光纖連線到樓宇內的各個樓層，然後通過接到Pico上的天線進行覆蓋。其特點是部署靈活和相對簡單；缺點是容量較低，覆蓋範圍較小，如部署在大型樓宇內成本較高。

室內分布系統覆蓋方法

室內分布系統覆蓋方法是通過在樓宇內建設室內信號分布系統的方式實現室內覆蓋。在室內分布系統中可根據容量的需求使用宏基站或RRU作為信源，通過信號分布系統對室內進行連續覆蓋。室內分布系統覆蓋方法的優點是覆蓋範圍廣，可連續覆蓋，可滿足大容量的需求；缺點是成本較高，建設難度較大，物業協調困難等。

用途

綜合分析以上幾種方法，主要結論有以下幾點。

–室外覆蓋室內的方法效果較差，主要是2.6GHz頻段穿透損耗較大。因此只能套用於部分穿透損耗較小或者半露天的體育場館等。

–採用Femto的覆蓋方法不能實現大範圍的連續覆蓋，只能作為熱點的補盲覆蓋和家庭級或者中小企業的覆蓋，套用範圍有限。

–採用Pico覆蓋的方法是一種可行的方法，對於樓宇規模不大、數據業務吞吐量要求不高且建設室內分布系統難度較大的區域可以使用這種方法。

–室內分布覆蓋的方法套用範圍廣，可滿足大部分室內場景的覆蓋需求，是目前室內覆蓋的主要方式。雖然初期建設成本和難度較高，但是建成後的網路管理與維護難度降低，有利於運營商的網路運營。

基於以上分析，LTE的室內覆蓋方法都有各自的優點和局限性，LTE室內覆蓋的方法將仍以傳統室內分布系統為主，因此本書將重點對LTE室內分布系統建設進行研究。

LTE

LTE概念

LTE（LongTermEvolution，長期演進)，又稱E-UTRA/E-UTRAN，和3GPP2UMB合稱E3G（Evolved3G）

LTE是由3GPP（The3rdGenerationPartnershipProject，第三代合作夥伴計畫）組織制定的UMTS（UniversalMobileTelecommunicationsSystem，通用移動通信系統）技術標準的長期演進，於2004年12月在3GPP多倫多TSGRAN#26會議上正式立項並啟動。LTE系統引入了OFDM（OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing，正交頻分復用）和MIMO（Multi-Input&Multi-Output，多輸入多輸出）等關鍵傳輸技術，顯著增加了頻譜效率和數據傳輸速率（20M頻寬2X2MIMO在64QAM情況下，理論下行最大傳輸速率為201Mbps，除去信令開銷後大概為140Mbps，但根據實際組網以及終端能力限制，一般認為下行峰值速率為100Mbps，上行為50Mbps），並支持多種頻寬分配：1.4MHz，3MHz，5MHz，10MHz，15MHz和20MHz等，且支持全球主流2G/3G頻段和一些新增頻段，因而頻譜分配更加靈活，系統容量和覆蓋也顯著提升。LTE系統網路架構更加扁平化簡單化，減少了網路節點和系統複雜度，從而減小了系統時延，也降低了網路部署和維護成本。LTE系統支持與其他3GPP系統互操作。LTE系統有兩種制式：FDD-LTE和TDD-LTE，即頻分雙工LTE系統和時分雙工LTE系統，二者技術的主要區別在於空中接口的物理層上（像幀結構、時分設計、同步等）。FDD-LTE系統空口上下行傳輸採用一對對稱的頻段接收和傳送數據，而TDD-LTE系統上下行則使用相同的頻段在不同的時隙上傳輸，相對於FDD雙工方式，TDD有著較高的頻譜利用率。

LTE/EPC的網路架構如圖1所示。

圖1 3GPP接入的非漫遊架構

LTE系統結構

LTE採用由eNB構成的單層結構，這種結構有利於簡化網路和減小延遲，實現低時延、低複雜度和低成本的要求。與3G接入網相比，LTE減少了RNC節點。名義上LTE是對3G的演進，但事實上它對3GPP的整個體系架構作了革命性的改變，逐步趨近於典型的IP寬頻網路結構。

LTE的架構也叫E-UTRAN架構，如圖2所示。E-UTRAN主要由eNB構成。同UTRAN網路相比，eNB不僅具有NodeB的功能，還能完成RNC的大部分功能，包括物理層、MAC層、RRC、調度、接入控制、承載控制、接入移動性管理和Inter-cellRRM等。eNodeB和eNodeB之間採用X2接口方式直接互連，eNB通過S1接口連線到EPC。具體地講，eNB通過S1-MME連線到MME，通過S1-U連線到S-GW。S1接口支持MME/S-GW和eNB之間的多對多連線，即一個eNB可以和多個MME/S-GW連線，多個eNB也可以同時連線到同一個MME/S-GW。

圖2 LTE整體結構