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【摘 要】LTE是由3GPP主导的新一代移动网络技术标准，被视作从3G向4G演进的主流技术。LTE 网络的优势在于能够提供更高速的数据业务，它是作为解决室内覆盖的主要方式，本文首先对TD-LTE和FDD-LTE的优缺点进行对比，进而对FDD-LTE室内覆盖进行分析探讨，并给出有效的解决技术措施。
【关键词】LTE；覆盖；措施
前言
在3G时代，中国联通的WCDMA制式网络凭借着高速带宽和丰富终端可谓出尽风头，尽管信号强度问题会受到一部分用户的吐槽，但高速上网的体验还是赢得了相当多数的用户。而在此基础上升级的4G相信也是受到了很多用户的期待。中国联通的FDD-LTE网络将可以达到150Mbps带宽，网络上曝光的4G测试速度已经达到了140Mbps，是全球90%运营商的共同选择，具有网络建设成本低、网络部署灵活、频谱效率高、增值服务多、通信速度快、通信费用便宜等优势，能适应移动互联网的迅猛发展，带来前所未有的用户体验。除了速度的优势外，众多的LTE终端无疑也将是中国联通4G时代赢得用户的关键。
1. 4G概述
4G是“第四代移动通信”的简称，LTE是英文Long Term Evolution（长期演进）的缩写，被视作从3G向4G演进的主流技术，具有100Mbps以上的数据下载能力，俗称3.9G，大家已习惯地将其称之为4G或4G LTE。目前分FDD-LTE与TD-LTE两大制式。FDD-LTE移动系统与TD-LTE移动系统相比，具有以下优缺点：
①FDD必须使用成对的收发频率，而TD则不需要成对的频率，通信网络可根据实际情况灵活地变换信道上下行的切换点，有效地提高了系统传输不对称业务时的频谱利用率；
②采用FDD模式的系统的最高移动速度可达500km/h，而采用TD模式的系统的最高移动速度只有120km/h；
③采用TD模式工作的系统，上下行工作于同一频率，其电波传输的一致性使之很适于运用智能天线技术，通过智能天线具有的自适应波束赋形，可有效减少多径干扰，提高设备的可靠性。而收、发采用一定频段间隔的FDD系统则难以采用上述技术；
④在抗干扰方面，FDD系统的抗干扰性能要好于TD系统。但随着新技术的不断出现，TD系统的抗干扰能力一定会有大幅度的提高。
2. FDD-LTE的室内覆盖受影响分析
2.1LTE室内覆盖建设问题与难点
（1）与2G/3G室内覆盖相比，由于MIMO技术的引入使得LTE的室内覆盖发生变化，信源都需采用双通道进行传输，基站辅助设备也需采用相应的解决方案来继续保持LTE中MIMO特性；MIMO采用多通道传输。在实际工程中可能存在多根电缆安装受限问题；
（2）MIMO的室内覆盖很难通过室外基站实施覆盖；
（3 ）在LTE室分系统新建一路、改建一路时，LTE存在着与其它系统的频率兼容问题；
（4）LTE室分系统新建一路、改建一路情况下，可能出现新建一路室分系统性能好于旧路室分系统的情况。由此会出现同属于一个2通道RRU的两根天线上发出的信号强度不同，从而导致链路不平衡问题；
（5）与2G/3G相比。室内分布系统需要布放多根天线，这就涉及到天线的选择与安装问题。
2.2FDD-LTE的室内覆盖分析
FDD-LTE 覆盖能力主要受限于频率和干扰两个方面。目前国内外FDD-LTE系统部署频率大部分位于2GHz频段及以上。众所周知，2G以上高频段相比于1GHz低频段，在覆盖上有着非常明显的差别，尤其是针对那些直接从CDMA/GSM网络升级到FDD-LTE网络的运营商。
FDD-LTE是一个上行干扰受限的系统，FDD-LTE的小区覆盖半径主要受上行影响。在2GHz频段附近，FDD-LTE覆盖半径一般在400m左右，以满足小区边缘用户下行1Mbps和上行256Kbps的基本业务速率的需求。而传统CDMA网络在800MHz低频段，覆盖半径会在1km以上。
覆盖半径的差异导致在FDD-LTE实际网络建设中，FDD-LTE网络无法和现有CDMA网络完全共站，运营商需要重新规划FDD-LTE站址，并需要寻找新的站址。在此情况下，FDD-LTE网络有可能无法做到全网覆盖。
除了FDD-LTE高频段带来的覆盖差异外，FDD-LTE的内部干扰也是影响FDD-LTE覆盖的另一个重要因素。
3.解决FDD-LTE室内覆盖的措施探讨
针对FDD-LTE覆盖中出现的上述问题，国内外标准组织和研究机构正在制订相应标准和技术。从目前的研究进展看，FDD-LTE多天线技术、上行IRC技术和上行功控技术是公认的在目前阶段，可用于FDD-LTE覆盖增强的实用技术。下面将重点介绍FDD-LTE多天线接收技术和上行IRC技术。
3.1LTE多天线技术
多天线技术通过对发射和接收信号的空域和时域上的处理，能提高系统的覆盖和容量。其中，多天线的接收分集、发射分集、下行波束賦形和空分复用（MIMO）在3G和LTE网络中得到了广泛应用。
3GPP规范中Rel-10已规定了多种传输模式，并且支持最高8天线的码本设计。原则上，3GPP对天线数目和传输模式没有特别的搭配要求。目前LTE网络，特别是FDD-LTE网络中，运营商一般会采用2天线或4天线解决方案。主要原因是：2/4天线的设备成本，包括基站成本相对8天线的设备成本较低。运营商采用2/4天线也可以和现有的WCDMA等网络进行共天馈建设，以节省工程安装费用。
但对于传统的CDMA运营商， CDMA网络向LTE网络过渡时，频段上存在比较大的差异，2/4天线的方案选择会带来LTE网络覆盖上的空洞。因此，8天线技术，特别是上行8天线技术是传统CDMA运营商需要重点考虑的技术。
从大量的实验室测试数据来分析，8天线上行接收技术相对于2天线上行接收技术有5～8dB的信号增益。并且，8天线的信号增益和加载的信道仿真模型有一定的关联。当加载AWGN信道模型时，8天线的信号增益相比于2天线信号增益有5dB的增益；当加载IMT-A信道模型（适用于LTE技术的一种信道模型）时，8天线信号增益相比于2天线信号增益有8dB以上的增益。
3.2上行IRC技术
上行多天线接收技术主要使用MRC（最大比合并）技术，主要用于抗衰落和抗噪声。当系统中存在较大的干扰时，对于干扰很大的分支，MRC给的权值也很大，因此，这些分支的干扰被放大，致使性能恶化。
IRC是一种更高级的分集接收功能，相较于传统的MRC算法，IRC考虑了空间特征，抗干扰效果更加明显。下图是MRC和IRC的实验室/性能仿真的对比。
仿真/测试条件：FDD-LTE基站配置为2天线，信道模型EPA5低相关，UE上行RB个数为6，系统带宽20MHz，信号源在相同位置上，进行干扰。
从以上仿真结果可看出，当存在强干扰时，即使SNR不断增加，MRC也无法达到正常的10% BLER，而IRC却在一定的SNR下，可以达到正常的10% BLER。因此，在外部强干扰情况下，IRC技术是一个有效的抗干扰技术，能保证小区边缘用户良好的覆盖和容量。当然，IRC技术要求干扰信号相对有用信号，有一个比较强的方向性。
从上面的技术研究可得出：FDD-LTE多天线技术、上行IRC技术上行功控技术能有效解决目前FDD-LTE上行覆盖不足的问题。
4.结束语
总之，室内覆盖问题必将是LTE网络建设的重中之重。为了能够最大限度地提高覆盖、抗干扰和小区边缘用户的容量。我们要通过不同的方法去发现网络覆盖问题，并因地制宜采用多种手段对覆盖问题区域进行合理的网络规划，这样一定可以高效优质地解决网络覆盖问题。
【关键词】LTE；覆盖；措施
前言
在3G时代，中国联通的WCDMA制式网络凭借着高速带宽和丰富终端可谓出尽风头，尽管信号强度问题会受到一部分用户的吐槽，但高速上网的体验还是赢得了相当多数的用户。而在此基础上升级的4G相信也是受到了很多用户的期待。中国联通的FDD-LTE网络将可以达到150Mbps带宽，网络上曝光的4G测试速度已经达到了140Mbps，是全球90%运营商的共同选择，具有网络建设成本低、网络部署灵活、频谱效率高、增值服务多、通信速度快、通信费用便宜等优势，能适应移动互联网的迅猛发展，带来前所未有的用户体验。除了速度的优势外，众多的LTE终端无疑也将是中国联通4G时代赢得用户的关键。
1. 4G概述
4G是“第四代移动通信”的简称，LTE是英文Long Term Evolution（长期演进）的缩写，被视作从3G向4G演进的主流技术，具有100Mbps以上的数据下载能力，俗称3.9G，大家已习惯地将其称之为4G或4G LTE。目前分FDD-LTE与TD-LTE两大制式。FDD-LTE移动系统与TD-LTE移动系统相比，具有以下优缺点：
①FDD必须使用成对的收发频率，而TD则不需要成对的频率，通信网络可根据实际情况灵活地变换信道上下行的切换点，有效地提高了系统传输不对称业务时的频谱利用率；
②采用FDD模式的系统的最高移动速度可达500km/h，而采用TD模式的系统的最高移动速度只有120km/h；
③采用TD模式工作的系统，上下行工作于同一频率，其电波传输的一致性使之很适于运用智能天线技术，通过智能天线具有的自适应波束赋形，可有效减少多径干扰，提高设备的可靠性。而收、发采用一定频段间隔的FDD系统则难以采用上述技术；
④在抗干扰方面，FDD系统的抗干扰性能要好于TD系统。但随着新技术的不断出现，TD系统的抗干扰能力一定会有大幅度的提高。
2. FDD-LTE的室内覆盖受影响分析
2.1LTE室内覆盖建设问题与难点
（1）与2G/3G室内覆盖相比，由于MIMO技术的引入使得LTE的室内覆盖发生变化，信源都需采用双通道进行传输，基站辅助设备也需采用相应的解决方案来继续保持LTE中MIMO特性；MIMO采用多通道传输。在实际工程中可能存在多根电缆安装受限问题；
（2）MIMO的室内覆盖很难通过室外基站实施覆盖；
（3 ）在LTE室分系统新建一路、改建一路时，LTE存在着与其它系统的频率兼容问题；
（4）LTE室分系统新建一路、改建一路情况下，可能出现新建一路室分系统性能好于旧路室分系统的情况。由此会出现同属于一个2通道RRU的两根天线上发出的信号强度不同，从而导致链路不平衡问题；
（5）与2G/3G相比。室内分布系统需要布放多根天线，这就涉及到天线的选择与安装问题。
2.2FDD-LTE的室内覆盖分析
FDD-LTE 覆盖能力主要受限于频率和干扰两个方面。目前国内外FDD-LTE系统部署频率大部分位于2GHz频段及以上。众所周知，2G以上高频段相比于1GHz低频段，在覆盖上有着非常明显的差别，尤其是针对那些直接从CDMA/GSM网络升级到FDD-LTE网络的运营商。
FDD-LTE是一个上行干扰受限的系统，FDD-LTE的小区覆盖半径主要受上行影响。在2GHz频段附近，FDD-LTE覆盖半径一般在400m左右，以满足小区边缘用户下行1Mbps和上行256Kbps的基本业务速率的需求。而传统CDMA网络在800MHz低频段，覆盖半径会在1km以上。
覆盖半径的差异导致在FDD-LTE实际网络建设中，FDD-LTE网络无法和现有CDMA网络完全共站，运营商需要重新规划FDD-LTE站址，并需要寻找新的站址。在此情况下，FDD-LTE网络有可能无法做到全网覆盖。
除了FDD-LTE高频段带来的覆盖差异外，FDD-LTE的内部干扰也是影响FDD-LTE覆盖的另一个重要因素。
3.解决FDD-LTE室内覆盖的措施探讨
针对FDD-LTE覆盖中出现的上述问题，国内外标准组织和研究机构正在制订相应标准和技术。从目前的研究进展看，FDD-LTE多天线技术、上行IRC技术和上行功控技术是公认的在目前阶段，可用于FDD-LTE覆盖增强的实用技术。下面将重点介绍FDD-LTE多天线接收技术和上行IRC技术。
3.1LTE多天线技术
多天线技术通过对发射和接收信号的空域和时域上的处理，能提高系统的覆盖和容量。其中，多天线的接收分集、发射分集、下行波束賦形和空分复用（MIMO）在3G和LTE网络中得到了广泛应用。
3GPP规范中Rel-10已规定了多种传输模式，并且支持最高8天线的码本设计。原则上，3GPP对天线数目和传输模式没有特别的搭配要求。目前LTE网络，特别是FDD-LTE网络中，运营商一般会采用2天线或4天线解决方案。主要原因是：2/4天线的设备成本，包括基站成本相对8天线的设备成本较低。运营商采用2/4天线也可以和现有的WCDMA等网络进行共天馈建设，以节省工程安装费用。
但对于传统的CDMA运营商， CDMA网络向LTE网络过渡时，频段上存在比较大的差异，2/4天线的方案选择会带来LTE网络覆盖上的空洞。因此，8天线技术，特别是上行8天线技术是传统CDMA运营商需要重点考虑的技术。
从大量的实验室测试数据来分析，8天线上行接收技术相对于2天线上行接收技术有5～8dB的信号增益。并且，8天线的信号增益和加载的信道仿真模型有一定的关联。当加载AWGN信道模型时，8天线的信号增益相比于2天线信号增益有5dB的增益；当加载IMT-A信道模型（适用于LTE技术的一种信道模型）时，8天线信号增益相比于2天线信号增益有8dB以上的增益。
3.2上行IRC技术
上行多天线接收技术主要使用MRC（最大比合并）技术，主要用于抗衰落和抗噪声。当系统中存在较大的干扰时，对于干扰很大的分支，MRC给的权值也很大，因此，这些分支的干扰被放大，致使性能恶化。
IRC是一种更高级的分集接收功能，相较于传统的MRC算法，IRC考虑了空间特征，抗干扰效果更加明显。下图是MRC和IRC的实验室/性能仿真的对比。
仿真/测试条件：FDD-LTE基站配置为2天线，信道模型EPA5低相关，UE上行RB个数为6，系统带宽20MHz，信号源在相同位置上，进行干扰。
从以上仿真结果可看出，当存在强干扰时，即使SNR不断增加，MRC也无法达到正常的10% BLER，而IRC却在一定的SNR下，可以达到正常的10% BLER。因此，在外部强干扰情况下，IRC技术是一个有效的抗干扰技术，能保证小区边缘用户良好的覆盖和容量。当然，IRC技术要求干扰信号相对有用信号，有一个比较强的方向性。
从上面的技术研究可得出：FDD-LTE多天线技术、上行IRC技术上行功控技术能有效解决目前FDD-LTE上行覆盖不足的问题。
4.结束语
总之，室内覆盖问题必将是LTE网络建设的重中之重。为了能够最大限度地提高覆盖、抗干扰和小区边缘用户的容量。我们要通过不同的方法去发现网络覆盖问题，并因地制宜采用多种手段对覆盖问题区域进行合理的网络规划，这样一定可以高效优质地解决网络覆盖问题。