基于td―lte雙流分布系統(tǒng)覆蓋優(yōu)化的研究

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1、基于TD-LTE雙流分布系統(tǒng)覆蓋優(yōu)化的研究【摘要】TD-LTE作為新一代移動(dòng)通信技術(shù)，引入了MIMO等一系列新技術(shù)，有效地滿足了調(diào)整數(shù)據(jù)需求，但也給室內(nèi)分布系統(tǒng)提出了更高的要求。本文研宄從實(shí)際站點(diǎn)建設(shè)開展，開始嘗試尋找雙流建設(shè)替代方案，先從新建雙流分布系統(tǒng)分析，然后有針對(duì)性地尋找新的替代方案，以達(dá)到本文的研究目的。【關(guān)鍵詞】室內(nèi)分布系統(tǒng)；雙流；LTE1、TD-LTE雙流室分系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)本工程采用基帶拉遠(yuǎn)型（BBU+RRU）設(shè)備雙流建設(shè)的方式，BBU在更衣室內(nèi)掛墻安裝，由業(yè)主提供就近供電方式，采用1臺(tái)R

2、RU，每通道的機(jī)頂發(fā)射功率為20W，即單通道最大發(fā)射功率為43dBm，在IF更衣室內(nèi)，供電由BBU引接供電電纜。室內(nèi)站點(diǎn)的TD-LTE系統(tǒng)中，用戶資源分配的最小單位是RB（ResourceBlock）。TD-LTE系統(tǒng)中每個(gè)RB由十二個(gè)15kHz帶寬（頻帶寬度共180kHz左右）的子載波組成。在20MH的帶寬內(nèi)，1200個(gè)子載波的總量就是一個(gè)單載波功率。根據(jù)單載波的最大發(fā)射功率，我們假設(shè)這1200個(gè)子載波平均共享10dBm的功率，計(jì)算出天線輸入端TD-LTE單子載波最大發(fā)射功率：P=10-10lg(1

3、200)=-20.8dBm；如果這1200個(gè)子載波平均共享的是15dBm的功率，再代入前面的公式，可以計(jì)算出單載波的最大發(fā)射功率已經(jīng)有改變：P=15-10lg(1200)=-15.8dBm。由此可以看出，分配到越多的RB數(shù)給終端用戶，就會(huì)有越高的數(shù)據(jù)速率讓用戶體驗(yàn)，同時(shí)該用戶占用的頻帶總帶寬也越高。2、變頻雙流原理變頻系統(tǒng)的原理是通過對(duì)TD-LTERRU的一個(gè)通道進(jìn)行變頻，實(shí)現(xiàn)在一路天饋系統(tǒng)中傳輸兩路信號(hào)，以達(dá)到TD-LTE雙流傳輸?shù)哪康?。?shù)字變頻的作用在于將上/下行接收鏈路中ADC輸出的已調(diào)制的LT

4、E數(shù)字中頻實(shí)信號(hào)進(jìn)行混頻、下/上采樣、濾波得到LTE數(shù)字復(fù)基帶信號(hào)，使對(duì)接收信號(hào)的后續(xù)處理可以在一個(gè)比較合適的速率上。一個(gè)無線電信號(hào)可以用式①來表示：s(t)=a(t)cos(wt+?(t))，其中《為載波頻率，數(shù)字上變頻就是將基帶信號(hào)從零頻搬移到該頻率，將其進(jìn)行數(shù)字化可得式②：s(n)=a(n)cos(on+?(n))，然后對(duì)s(n)進(jìn)行正交分解，可得式③：s(n)=1(n)cos(?n)+Q(n)sin(wn),其中，I(n)>Q(n)分別為復(fù)基帶解析信號(hào)的同相分量和正交分量，同相分量和正交分量不

5、具有復(fù)共軛對(duì)稱性，因此不能單獨(dú)表示基帶信號(hào)的調(diào)制特性。對(duì)于基帶過來的I、Q分量，可以分別與兩個(gè)相互正交的本振cos(wn)、sin(wn)相乘，然后求和，就可以得到調(diào)制信號(hào)。通過在信源端增加一臺(tái)主機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的移頻功能，在分布系統(tǒng)末端天線口增加一個(gè)從機(jī)(RAU)對(duì)異頻信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，輸出至兩個(gè)吸頂天線。有源合路器通過獲取來自TD-LTE設(shè)備RRU的2X2的MIMO信號(hào)，其中一路TD-LTE信號(hào)經(jīng)過有源合路器的放大、頻譜搬移至另外一個(gè)頻率之后與另外一路直通的TD-LTE信號(hào)合路。在有源天線端，通過分頻器將

6、兩路信號(hào)分開，已經(jīng)進(jìn)行過頻譜搬移的一路TD-LTE的信號(hào)進(jìn)行反搬移，回復(fù)成原始的TD-LTE的射頻信號(hào)，進(jìn)入有源天線有源支路端，另一路未經(jīng)變換的信號(hào)經(jīng)過濾波后進(jìn)入有源天線的無源旁路端。3、變頻雙流方案設(shè)計(jì)核心技術(shù)與難點(diǎn)變頻系統(tǒng)設(shè)備由主機(jī)和從機(jī)組成。其中，主機(jī)可以和多系統(tǒng)合路器集成；從機(jī)可以和室內(nèi)分布系統(tǒng)天線集成。首先，在TD-LTERRU輸出的位置安裝主機(jī)(變頻模塊)，這個(gè)模塊包括變頻單元、合路器、遠(yuǎn)程供電單元等，通過模塊可以將RRU輸出的其中一路信號(hào)進(jìn)行變頻，頻率選擇在710MHz-760MHz（支

7、持50MHz帶寬，在室分器件支持的情況下，盡可能地降低了分布系統(tǒng)的損耗，在這里選擇的頻段是考慮到并規(guī)避了與其他系統(tǒng)間的雜散、互調(diào)及阻塞干擾）。由于雙流TD-LTE使用不同頻率的兩條信號(hào)鏈路，兩路信號(hào)相互獨(dú)立互不干擾，在室分系統(tǒng)相同饋纜中各不相干，傳輸信號(hào)非?？煽?，如下圖所示：圖1新增有源設(shè)備集成圖在天線輸出端，需要將被進(jìn)行過變頻的那一路TD-LT信號(hào)反變換恢復(fù)至原頻點(diǎn)，才能通過天線將兩路信號(hào)發(fā)射出來。為確保空中信道的相互獨(dú)立性能，系統(tǒng)將采用極化方式不同的雙極化天線。由于要再次進(jìn)行變頻，天線側(cè)也需要安裝

8、變頻單元并要對(duì)其進(jìn)行供電，這種天線就定義為有源天線。室內(nèi)使用的絕大多數(shù)是無源天線，有源天線是在無源天線的基礎(chǔ)上增加有源器件，使其能對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理。有源就是存在需要供電的電路，變頻模塊中的饋電器通過饋線對(duì)有源天線進(jìn)行遠(yuǎn)程供電。4、變頻雙流難點(diǎn)雙通道變頻方案也帶來一些新的問題，主要體現(xiàn)在.?1）系統(tǒng)穩(wěn)定性問題。目前傳統(tǒng)的室內(nèi)分布系統(tǒng)都是無源分布系統(tǒng)，無源分布系統(tǒng)的穩(wěn)定性要優(yōu)于有源系統(tǒng)。變頻方案引入了變頻器件，增加了有源設(shè)備，對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性帶來了一定的挑戰(zhàn)，因