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LTE有源天线室内覆盖解决方案

一、 LTE 室内分布覆盖现状

LTE是Long Term Evolution的缩写,全称应为3GPP Long Term Evolution,中文一般翻译为3GPP长期演进技术,为第三代合作伙伴计划(3GPP)标准,4G网络则是以OFDM(正交频分调制)和MIMO(多入多出)技术为核心。

当今社会,个人通信的迅猛发展极大地促使了个人通信设备的微型化和多样化,结合多媒体消息、在线游戏、视频点播、音乐下载和移动电视等数据业务的能力,大大满足了个人通信和娱乐的需求。 LTE主要承载正是高速数据业务, 而上述业务一般都发生在室内环境中,这些业务功能都需要较大的系统容量和良好的网络质量。对运营商而言,大量建设室内分布系统,可以有效吸收室内业务,室内分布系统还可以解决密集城区中高端用户的需求。

目前大部分室分系统在2G或3G时代建设,已有传统室内分布系统但双路改造难度较大的场景采用室分有源天线改造方案,本方案在将两路LTE信号无损合并,合并后的信号通过原有的分布系统传输到室分天线,在天线前加装一个有源模块,该模块将原有的两路信号分离,并通过双极化天线发射出去,实现LTE完整的MIMO特性。由于该方案无需新增一路通道便可实现完整的MIMO特性,大大降低了物业协调难度和工程改造量。

相关研究表明,70%的数据服务是在室内使用的,室内数据业务在移动通信网络中占有重要的地位,建设室内覆盖系统是实现LTE深度覆盖的重要手段。LTE MIMO是实现高速的数据吞吐量而设计的。

二、 LTE解决方案的简单介绍

目前,LTE融合GSM/DCS/WCDMA有三种不同的方案。分别是LTE SISO(单进单出), LTE MIMO(多进多出), LTE有源天线。

1.LTE SISO解决方案

LTE采用一路新建的室分系统实现单通道覆盖(不支持MIMO)。LTE信号源的两路信号,一路接入室内分布系统,一路接负载。

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2.LTE MIMO解决方案

LTE采用双通道覆盖(支持MIMO),LTE信号源的两路信号分别接入新建的两路室内分布系统

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3.LTE有源天线解决方案

通过1套天馈系统(单缆)支持LTE MIMO的两路信号,其主要原理是通过近端模块对LTE MIMO的两路信号进行频率差异处理,把其中一路信号变为中频信号并与另一路信号进行合路,合路后的两路信号在同一套天馈系统中传输,在末端再通过有源天线对信号进行还原

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三、 LTE解决方案的对比。

1.LTE三种方案应用对比

目前在LTE 的室内覆盖中,有SISO, 双路MIMO和单路有源天线三种解决方案。这三种方案的各自的特点、施工量和LTE容量的实现效果如表所示。

    LTE MIMO 有源天线   LTE SISO   LTE MIMO  
优点   变频系统各种性能与无源双路系统基本相当,相对单路系统小区容量有明显提升,有效保证了LTE系统性能优势 变频系统不需要进行馈线改造施工,工程实施难度低。 变频系统利用一路分布系统即可实现MIMO双路传输的灵活、方便的建设优势   无需新建室内分布系统,改造工程量小,投资成本较低   支持LTE MIMO,可提升用户峰值速率/系统容量(约为单通道的1.5~1.8倍),并充分利用已有资源。  
缺点   增加有源器件和有源天线,但不改变原有的室分布置。   无法发挥LTE MIMO优势,用户峰值速率、系统容量受限   需新建一路分布系统,并尽量保持与已有室内分布一致,在已有室内分布系统设计资料不全的情况下较难实施。  
应用  

适合容量需求高、但不需要重新布置室分系统的建筑或容量需求高的重点区域。在2G/3G网络向LTE平滑演进上具有极大优势。

  适用于业务需求不高,或由于物业、工程实施等原因无法新建两路室分系统的普通建筑,或重点建筑的非重点区域(如五星级酒店的地下层、电梯等)。   适合容量需求高、需新建室分系统的重点建筑,或容量需求高、原有室分系统无法改造的重点建筑。  

2.LTE有源覆盖与SISO, MIMO在数据吞吐量上的对比

三个方案数据吞吐量的对比,以LTE SISO 的吞吐量为1个单位。

覆盖方案

 

吞吐量

 

LTE SISO

 

1

 

LTE MIMO

 

1.5-1.8

 

LTE有源天线

 

1.4-1.7

 

3.LTE有源覆盖与SISO, MIMO在成本上的比较

三种不同方案所需要的成本对比,以LTE SISO的建设成本为1个单位。

覆盖方案

 

成本

 

LTE SISO

 

1

 

LTE MIMO

 

3

 

LTE有源天线

 

1.5

 

4.LTE有源覆盖与SISO, MIMO方案的建设难度比较


LTE室内解决方案

 

比较

 

LTE SISO

 

非常容易

 

LTE MIMO

 

 

LTE有源天线

  容易  

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