LTE室分整改开展模式建议方案及经验分享

LTE室分整改开展模式建议方案及经验分享一、LTE室分概述此次交流主要着眼于研究已经建成的LTE室分网络存在的性能问题，给出室分网络建设优化的建议，供即将开展的大规模LTE室分网络建设借鉴。我公司首先对可能存在的问题做理论分析，其次是在现网存在的室分问题做的排查，最后根据排查问题的经验，给出建设建议。1、多系统室分规划基本原理（一）LTE室内覆盖，一般和GSM\WCDMA\WLAN系统合路，需考虑同步覆盖：例如LTE和WCDMA合路共用天馈分布系统，两者边缘覆盖场景同时满足规范要求。同步覆盖性能良好：同时满足两者边缘覆盖指标，设备功率利用率好同步覆盖性能不好：某一系统边缘覆盖指标差，边缘用户业务性能差；或某一个系统边缘覆盖指标过强，设备功率利用率差！2、多系统室分规划基本原理（二）频段差异导致信号在馈线传输损耗、空间传播和遮挡损耗不一致，将影响两者同步覆盖性能，也将影响LTE室分覆盖建设方案。馈线损耗（每百米）馈线类型900MHz1800MHz1900MHz2100MHz2300MHz2400MHz2500MHz2600MHz1/2〞61010.310.611.411.712.112.57/8〞45.75.856.056.66.97.17.3遮挡损耗遮挡损耗混泥土墙混泥土楼板天花板金属楼梯900MHz15dB4dB1~2dB2dB1800MHz17dB9dB1~8dB5dB2100MHz18dB10dB1~8dB5dB5m6dB耦合器30m二功分30m10mANT3G:5dBm3G:UE3G:-85dBm3G信源RSCP：32dBmLTE信源RSRP:13dBm3G设备总功率20W(43dBm)LTE设备总功率44LTE:UELTE:-15dBmLTE:-105dBm覆盖传播距离d为（米）20dB耦合器室内天馈分布系统损耗PLdas(dB)=基站输出功率-天线口功率空间传播损耗PLair(dB)=自由空间损耗+遮挡损耗2400MHz19dB11.5dB1.4~9dB7dB2600MHz20dB12.5dB2.4~10dB8dB自由空间损耗路径损耗1m5m20m25m900MHz31.5345.5157.5659.491800MHz37.5151.4963.5365.462100MHz38.8952.8764.9166.852400MHz40.0554.0366.0768.012600MHz40.7454.7266.7668.70二、LTE室分改造模式1、LTE室分改造模式主要有5种：LTE室分改造模式新建MIM适用于新建楼宇或不要求与现有2G/3G系统合路的情况，为了体现LTE高容量的优势，满足室内大容量需求。对用户多、容量要求高、施工容易等场景新建SISO适用于新建楼宇或不要求与现有2G/3G系统合路的情况，对用户少、容量要求低的场景单DAS改造SISO适用于陈旧的楼宇，系统改造困难，或者物业不允许再对楼宇进行改造，或容量要求不高单DAS改造MIMO适用于容量要求高，且物业允许对楼宇进行改造及分布系统具备改造条件双DAS改造MIMO适用于已有双路天馈系统，这类场景现网基本没有2、分场景原则双路改造能成倍提高室分小区的吞吐率，但改造成本大、难度高，应根据实际需求进行选择场景单双天馈建设方式营业厅全楼双天馈模式办公楼主体采用单天馈模式；会议室、接待区等商务客户集中区域采用局部双天馈模式高档写字楼单天馈模式商住楼单天馈模式宾馆酒店主体采用单天馈模式，会议室、接待区等商务客户集中区域采用局部双天馈模式交通枢纽主体采用单天馈模式，候车室，售票厅等采用局部双天馈模式医院单天馈模式大型场馆/专业市场双天馈模式比较双天馈单天馈方案需布放两路天馈系统，实现MIMO技术利旧或新增布放单路天馈系统优点双天馈支持MIMO特性，用户峰值速率和系统容量获得提升；对原分布系统影响最小，改造工程量小，投资成本较低；缺点双路天馈系统施工难度加大，双路功率平衡要求高；投资成本高用户的峰值速率、系统容量受限，无法发挥MIMO优势；适合场景适用于对业务高速率的需求，容量需求高的场所，分布式系统可改造的楼宇。用户峰值速率/容量要求不高，双通道改造难度大的楼宇。解决有LTE的需求。3、新建组网方案（1）、新建SISO模式主要用于用户少、容量要求低的场景，如小型楼宇、停车场等，建议新建单路DAS实现LTESISO。组网注意事项:a)、信源功率是否足够;b)、上下行时隙配比；c)、若室内有其他系统，注意TD-LTE天线点位需要足各系统干扰抑制的隔离度，特别是与WLAN的干扰。（2）、新建MIMO模式主要用于用户多、容量要求高、施工容易等场景，如大型商务楼宇、大型商场、机场、地铁等，采用两个单极化全向吸顶天线或双极化全向吸顶天线（3）、“2G/3G单DASLTE单DAS”改造方案已有室分系统中存在许多比较陈旧的楼宇，系统改造已经非常困难，或者物业不允许再对楼宇进行改造，这种情况占90%以上，LTE引入只能利用现有的单路室分系统。LTE根据现有DAS系统的设计可以选择在主干或者平层跟现有系统进行合路。改造关键点:获取完善的基础资料，建设前进行覆盖及原系统健康情况调查评估合路器的隔离度和频段，是否满足LTE要求，否则需要替换。特别注意是否有WLAN系统的合路天馈和器件需要满足LTE频段要求。信源功率、天线密度需要满足覆盖要求。部分区域，需要加天线满足LTE覆盖要求。优点：能够充分利用现有室分系统，物业谈判相对容易；馈改造工程量最小；SISO对干扰的敏感度相对MIMO较低。缺点：LTEMIMO上下行容量增益无法体现；不利于后续扩容，工程改造量可能更大；（4）、“2G/3G单DASLTE双DAS”改造方案目前现网2G/3G室内分布系统中，基本所有室内场景都采用单DAS系统合路的方式进行覆盖；由于是单路系统，无法直接演进到LTEMIMO方式。若物业允许对楼宇进行改造，可以新建一路实现LTEMIMO。改造关键点:获取完善的基础资料，建设前进行覆盖及原系统健康情况调查新建一路DAS须保持和原有系统一致。两个单极化天线保持1m~1.2m(10λ~12λ)左右的天线间距，且两个通道功率相差在3dBm以内评估合路器的隔离度和频段，是否满足LTE要求，否则需要替换。特别注意是否有WLAN系统的合路；天馈和器件需要满足LTE频段要求。信源功率、天线密度需要满足覆盖要求。部分区域，需要加天线满足LTE覆盖要求。优点：能充分体现MIMO上下行容量增益；多系统合路有利于抑制系统间干扰。缺点：对于线槽方案已施工的建筑物，增加一路馈线工程实施难度大，工程投资较大；因原系统天线位置固定，新增天线位置难以布放，且两个通道功率相差难以保证控制在3dBm以内，性能可能比不合路情况下降，不推荐使用；室内天线需全部改造，工程投资较大；4、网络升级误区-简单合路问题简单的合路问题信源功率是否满足LTE网络覆盖要求？LTE容量是否能达到覆盖区的要求？合路器是否满足频段及系统间隔离度要求？2G/3G系统是否和LTE系统小区划分一致？LTE合路点选择问题？分布系统是否需要改造？建设前需评估内容保证LTE网络的频率没有干扰，保证LTE网络性能。保证功分器、耦合器、衰减器等器件和天线满足LTE的合路指标要求；特别注意是否有WLAN系统的合路直放站、干放等有源设备是否满足LTE系统要求，需要更换。给LTE覆盖设计和干扰控制提供参考。给LTE方案，LTE小区划分是否和2G/3G系统一致、合路点选择、天线口功率计算等。三、LTE室分存在的问题1、单路室分问题分析（一）问题：单路简单馈入，馈入后原2/3G信号正常，LTE无信号（弱信号）原因：干路上还有一个WLAN的合路器（原设计图纸上没有），这个合路器不支持LTE频段新加的2/3G/LTE合路器（没问题）干路上的原有的WLAN/2/3G合路器名称整改前电平强度整改前速率整改后电平强度整改后速率xx大厦无信号0-90dbm33Mbpsxx大厦-109dbm12Mbps-70dbm44Mbps注：xx大厦平层为金属天花，信号遮蔽严重，故速率偏低。2、单路室分问题分析（二）此类问题往往发生在原室分系统简单馈入LTE的场景下在原有2/3G室分系统上，前期引入WLAN合路，增加了一个合路器单元（但没有更新设计方案）在简单馈入LTE信号后，仅仅把原来的2/3G合路器给替换成新的2/3G/LTE合路器原室分系统合路方式LTE简单馈入后3、双路改造设计、施工问题（一）MIMO天线口功率不平衡问题：双路改造后测试发现，终端在单双流间切换，下载速率偏低（28Mbps)原因：由于原室分设计和实际实施不符合，导致双路改造时在其中一通道上增加了耦合器和负载，天线口功率严重不平衡A楼B楼C楼名称通路一通路二差值整改前整改后下载频率下载频率A楼40dBm20dBm20dB28Mbps84MbpsB楼20dBm40dBm20dB54Mbps81MbpsC楼15dBm40dBm25dB34Mbps84Mbps4、双路改造设计、施工问题（二）MIMO天线布放问题组成MIMO的一对天线布放过近（远小于1米）组成MIMO的一对天线布放过远（远大于1.2米）MIMO天线间布放过近A区B区C区名称原有天线间距整改后天线间距原下载速率整改后下载速率A区0.1米1.2米20Mbps80MbpsB区3米1.2米28Mbps84MbpsC区0.25米1.2米30Mbps80Mbps4．、双路改造设计、施工问题（三）设备参数设置问题问题：LTE双通道RRU仅有一路有输出功率，导致下载速率偏低；原因：后台仅给RRU配置了一路输出（按单路室分配置），改正后恢复双路输出。名称通路一通路二差值整改前整改后下载速率下载速率D区无20dBm20dB14Mbps80Mbps四、LTE室分建设探讨1、单双路改造选择原则研究（1）单流情况下，RSRP在－90dBm以上速率达到稳定值（42Mbps），双流情况下，RSRP在－85dBm以上速率达到稳定值（60Mbps），这也意味着超过此临界值的多余功率并不会带来任何的速率提升。（2）相对于单流，双流情况下在－95dBm以上时有显著的增益：－95dBm以下，增益约10%；－100dBm以上增益可达40%。（3）双流室分中，双通道功率差值在5dB之内对性能有影响幅度较，而在8dB时，影响巨大。但在极好RSRP情况下都可以达到峰值（60Mbps）。（4）双流峰值60M，单流峰值42M，双流对比单流的实测增益最大为：42%。2、LTE室分改造建议（一）单双路比较单双路主要从业务性能和工程可实时性两个角度进行比较双路：新建两路双路：改造一路，新建一路单路：简单合路方式说明新建两路天馈系统，以支持MIMO新建一路与原有天馈系统完全相同的天馈系统，新建一路与原有一路天馈系统分别于TD-LTE的两个通道相接新建或者利用原有的单路天馈系统，仅用单路天馈，将多种系统信号馈入优点峰值速率提升，理论上是单路天馈系统容量两倍峰值速率提升，理论上是单路天馈系统容量两倍对原分布系统影响最小，改造工程量小，投资成本较低；缺点需要新建两路独立的分布式系统，成本较高在原有天馈系统基础上，再新增加一路天馈系统，需要增加投资用户的峰值速率、系统容量受限，无法发挥MIMO优势；适用场景适合楼宇新建成且数据容量需求大的场景适合容量需求高且已具备一路天馈系统的楼宇用户峰值速率/容量要求不高，双通道改造难度大的楼宇2、LTE室分改造建议(二）单双路改造原则1、对于采用简单合路方式引入LTE的室分站点，需要重点关注该站点是否存在采用合路方式引入的WLAN，如果存在务必要检查该合路器是否支持LTE频段；现网排查，合路器不支持LTE频段导致问题的站点占比较大3、LTE室分改造建议（三）在进行改造时建议对原有室分进行与原设计图纸的一致性检查，避免由于原系统与设计图纸存在差异导致的双路室分天线口功率的不平衡。本项目共排查12个站点，其中不一致的有5个，占比