目前,，室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中，與3G相比,，LTE在數(shù)據(jù)速率等方面具有更大的技術(shù)優(yōu)勢(shì),，TD-LTE室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)必將大規(guī)模應(yīng)用。而WLAN以其靈活性,、移動(dòng)性,、低成本等優(yōu)點(diǎn)也將獲得廣泛的發(fā)展。
根據(jù)頻率規(guī)劃,，TD-LTE系統(tǒng)工作在2400~2483.5MHz頻段,，在室分系統(tǒng)中有可能與2300~2400MHz頻段的WLAN系統(tǒng)存在鄰頻共存干擾問題。如果兩種系統(tǒng)獨(dú)立建設(shè)室內(nèi)覆蓋系統(tǒng),，將會(huì)造成總體投資的浪費(fèi)以及建設(shè)維護(hù)難度的增加,。因此，研究TD-LTE與WLAN兩系統(tǒng)合一的綜合室內(nèi)分布系統(tǒng)對(duì)于解決室內(nèi)覆蓋問題具有非常實(shí)際的意義,。
共建原則
室內(nèi)分布系統(tǒng)的建設(shè)要統(tǒng)籌考慮GSM/TD-SCDMA/TD-LTE/WLAN四網(wǎng)融合的目標(biāo),，提前考慮WLAN大規(guī)模部署以及LTE引入等因素對(duì)分布結(jié)構(gòu)的影響，避免后期頻繁改動(dòng),。
設(shè)計(jì)人員應(yīng)精心設(shè)計(jì)分布系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),，充分考慮新制式的影響，便于新系統(tǒng)的引入：以TD制式的技術(shù)條件來確定分區(qū)，以WLAN制式的技術(shù)條件來確定分簇,，使分布系統(tǒng)局部的調(diào)整盡量在分簇或分區(qū)的小范圍內(nèi)進(jìn)行,，避免引入新技術(shù)時(shí)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行大調(diào)整。
分布系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)考慮多系統(tǒng)間的干擾,，尤其關(guān)注室內(nèi)LTE與WLAN的天線隔離,，以及多系統(tǒng)合路器的干擾抑制指標(biāo)。
共室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)
共室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)可以采用無源分布系統(tǒng)或混合分布系統(tǒng),。無源的綜合室內(nèi)分布系統(tǒng)一般應(yīng)用在建筑物內(nèi)覆蓋面積不大,，饋線長(zhǎng)度比較短的情況下。與其他無線系統(tǒng)相比,，WLAN接入點(diǎn)的發(fā)射功率比較低,，因而在使用無源綜合室內(nèi)分布系統(tǒng)時(shí)WLAN系統(tǒng)通常采用后端接入方式，即WLAN的接入點(diǎn)在靠近分布系統(tǒng)天線的一端接入,?；旌戏植枷到y(tǒng)是綜合室內(nèi)分布系統(tǒng)更為常見的形式，針對(duì)各個(gè)系統(tǒng)基站發(fā)射功率以及覆蓋要求加入特定頻段的干線放大器,，針對(duì)特定系統(tǒng)的信號(hào)進(jìn)行放大,。通過增加干線放大器可以有效的增強(qiáng)系統(tǒng)覆蓋能力，減小各個(gè)系統(tǒng)之間覆蓋能力的差異,。
TD-LTE與WLAN的合路
雙網(wǎng)合路的技術(shù)思路,，是將TD-LTE和WLAN的無線射頻信號(hào)通過合路器饋入室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)，各頻段信號(hào)共用天饋進(jìn)行覆蓋,。在天饋系統(tǒng)無源器件無法滿足合路頻段要求,，或由于天線安裝位置不合理導(dǎo)致無法達(dá)到預(yù)定信號(hào)覆蓋強(qiáng)度等情況下，可以對(duì)原有天饋系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)頻或結(jié)構(gòu)改造,，以實(shí)現(xiàn)雙網(wǎng)或多網(wǎng)合路,。
TD-LTE網(wǎng)絡(luò)與WLAN之間并不存在直接的相互關(guān)系，只是通過合路單元（多頻合路器）實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)共用天饋傳輸,。
與雙網(wǎng)合路有關(guān)的元器件主要包括合路器,、功分器、耦合器,、天線等,，另外影響合路效果的器件還有天饋線、饋線接頭,，相同的器件對(duì)不同頻段射頻信號(hào)通過造成的插損和線路損耗是不同的,，對(duì)于WLAN的2.4GHz高頻信號(hào)造成的影響略微大于對(duì)TD-LTE信號(hào)的影響。
合路器對(duì)電磁波信號(hào)進(jìn)行濾波,，讓需要的信號(hào)通過,，抑制不需要的信號(hào)，再將信號(hào)合成一路，同樣的,，也可以把寬帶信號(hào)分離成多路,，其特性可以用以下指標(biāo)來描述。
•通帶工作頻段：即濾波器答應(yīng)通過電磁波的頻率范圍,。
•通帶插入損耗：由于系統(tǒng)中增加了濾波器,，會(huì)對(duì)系統(tǒng)信號(hào)造成一定的衰減，通帶插入損耗（簡(jiǎn)稱插損）度量了損耗的幅度,，一邊希望損耗越小越好,。
•阻帶抑制度：理想的濾波器是矩形的，通帶內(nèi)的信號(hào)全部通過,，通道外的信號(hào)全部過濾掉,，但實(shí)際情況是，只能過濾掉一部分能量,，阻帶抑制度反映了對(duì)過濾信號(hào)的衰減幅度,，通常也稱為通道外抑制。
•端口駐波比：端口駐波也是衡量濾波器性能的一個(gè)要害指標(biāo),，反映濾波器件與系統(tǒng)中其它部件的匹配程度,。
•回波損耗：從概念上指的是一種損耗，實(shí)際上,，它測(cè)量的是傳輸信號(hào)被反射到發(fā)射端的比例。
由于合路以后WLAN系統(tǒng)信號(hào)直接饋入TD-LTE室內(nèi)信號(hào)分布系統(tǒng),，因此由多系統(tǒng)共用天線對(duì)用戶區(qū)進(jìn)行覆蓋,，但是由于AP發(fā)射功率有限，在天饋系統(tǒng)中經(jīng)過層層分支后,，信號(hào)到達(dá)末端時(shí)功率不足會(huì)成為制約雙網(wǎng)合路應(yīng)用的一個(gè)因素,。為了使單個(gè)AP的信號(hào)覆蓋更大區(qū)域，工程中需要采用WLAN功率放大器,，將AP信號(hào)放大,。
最簡(jiǎn)單的合路方式不需要WLAN功率放大器，AP設(shè)備將本身的射頻輸出直接通過合路器注入天饋系統(tǒng),。按照國(guó)家無委對(duì)2.4GHz頻段設(shè)備的功率限制要求,，AP最大輸出功率一般為100mw（20dBm），由于功率有限,，因此簡(jiǎn)單直接的合路方式只適用于天饋系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單的方案,，或者在天饋的支路末梢進(jìn)行合路。
TD-LTE與WLAN共室內(nèi)覆蓋的影響分析
WLAN與TD-LTE系統(tǒng)共室內(nèi)覆蓋系統(tǒng),，考慮最簡(jiǎn)單的合路方式,，將WLAN的無線發(fā)射信號(hào)通過合路器直接饋入TD-LTE室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)。
假設(shè)AP在發(fā)射功率為最大值20dBm時(shí)，相對(duì)頻譜儀的參考帶寬100kHz,，在2300~2400MHz頻帶內(nèi)功率泄漏曲線如圖1所示,。
根據(jù)圖1中不同WLAN設(shè)備在2300-2400MHz頻帶內(nèi)的泄漏功率值Pleak ，得到TD-LTE系統(tǒng)基站在2.3GHz～2.4GHz頻帶內(nèi)某頻點(diǎn)處對(duì)合路器的耦合損耗要求為：
其中,，I為TD-LTE系統(tǒng)基站能夠承受的最大干擾門限,，單位為dBm/100KHz。I是根據(jù)干擾電平準(zhǔn)則,，通過以下公式得到：
3GPP中的所允許的干擾值通過一定的靈敏度損失指標(biāo)得到,，基站一般采用0.8dB靈敏度損失準(zhǔn)則。0.8dB靈敏度損失評(píng)估準(zhǔn)則作為基站之間共存的評(píng)估準(zhǔn)則,，對(duì)應(yīng)的最大允許的外系統(tǒng)干擾應(yīng)比接收機(jī)底噪低7dB,。
通過以上方法，得到共室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)WLAN發(fā)射支路到TD-LTE系統(tǒng)接收支路間的耦合損耗要求見下表1,。
目前,，通過設(shè)計(jì)，共室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的單個(gè)合路器設(shè)備在2300-2400MHz頻段和2400-2483.5MHz頻段間的帶外耦合損耗能夠達(dá)到90dB左右,，整個(gè)室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的整體帶外耦合損耗與合路器,、放大器的配置有密切關(guān)系，實(shí)際指標(biāo)將比單個(gè)設(shè)備指標(biāo)有一定程度的下降,。
同時(shí)考慮到不同廠商的合路器設(shè)備指標(biāo)之間存在一定的差異性,，因此，新建室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)用于WLAN和TD-LTE綜合覆蓋時(shí),，可能會(huì)發(fā)生兩系統(tǒng)間耦合損耗達(dá)不到共存標(biāo)準(zhǔn)的情況,，需要在WLAN信號(hào)接入室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)前增加濾波器，改善WLAN設(shè)備在2300-2400MHz頻段上的泄漏以滿足共存要求,，在這種條件下,，兩個(gè)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)共用室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)。
對(duì)于已建設(shè)的共室內(nèi)覆蓋系統(tǒng),，由于建設(shè)時(shí)可能沒有考慮到合路器等設(shè)備2300-2400MHz頻段和2400-2483.5MHz頻段間的帶外耦合損耗要求,，所以不能實(shí)現(xiàn)TD-LTE和WLAN的共用，需要對(duì)合路器等設(shè)備進(jìn)行升級(jí)改造,，提高耦合隔離度,。
同樣，如果需要保護(hù)WLAN系統(tǒng),，當(dāng)系統(tǒng)間耦合損耗達(dá)不到要求時(shí),，也可以在TD-LTE信號(hào)接入室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)前增加額外濾波器，降低TD-LTE設(shè)備在2.4GHz以上的帶外泄漏,。
結(jié)論及建議
基于對(duì)幾種常見的WLAN系統(tǒng)AP設(shè)備的測(cè)試結(jié)果,，進(jìn)行TD-LTE與WLAN系統(tǒng)共室內(nèi)覆蓋影響分析,，實(shí)現(xiàn)LTE與WLAN共室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)，需要預(yù)留約20~30MHz保護(hù)帶,。
結(jié)合現(xiàn)有設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的單個(gè)合路器帶外隔離技術(shù)指標(biāo)以及不同設(shè)備對(duì)綜合覆蓋系統(tǒng)帶外耦合損耗的要求,，在新建室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)用于WLAN和TD-LTE綜合覆蓋時(shí)，當(dāng)發(fā)生兩系統(tǒng)間耦合損耗達(dá)不到共存標(biāo)準(zhǔn)的情況時(shí),，需要在WLAN信號(hào)接入室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)前增加濾波器,，改善WLAN設(shè)備在2300-2400MHz頻段上的泄漏以滿足共存要求，對(duì)于已有室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)則需要進(jìn)行升級(jí)改造,。