刘丁瑞 张翔

【摘要】 随着TD-LTE网络的大规模部署，如何在解决室内深度覆盖的同时兼顾网络质量，是现阶段亟需讨论的议题。

本文分三个段落分别讨论基于天馈特性的站高与下倾角的配置算法、TD-LTE深度覆盖模型、建筑物穿透损耗模型，最后给出可对室内深度覆盖场强预测的方法建议。

【关键词】 深度覆盖 MR 场强预测

一、TD-LTE深度覆盖模型

1.1常用室外传播模型

COST231-Hata模型：

L（dB）=46.3+33.9lgfc-13.82lghte-a（hre）+（44.9-15.5lghte） lgd+CCELL+Cterrain+CM（2-4）

该模型适用范围：频率1500M-2000Mhz发射有效天线在30m-200m间，接收有效天线高度在1m-10m间。在站间距超过1km时精度较高，更适合预测乡镇、农村等空旷场景的室外场强。

1）COST-231-walfisch-ikegami模型

视距传播情况：L（dB）=42.6+26lgd+20lgfc

非视距传播情况：

L=L0+L1+L2

L0：自由空间损耗即

L0=32.45+20lgfc+20lgd

L1：离屋顶下沿最近的衍射引起的衰落

L1=-16.9-10lgw+10lgfc+20lg（hr-hm）+L11（φ）

L2：屋顶多重衍射引起的衰落

L2=K21+Ka+Kdlgd+Kflgfc-9lgb

该模型适用范围：频率150M-2000Mhz，发射有效天线在4m-50m间，接收有效天线高度在1m-10m间。适用于基站位于建筑物内部的链路预算。

1.2深度覆盖模型

上述两个模型，都只预测室外场强，且由于接收天线高度一般不超过3m，一般适合预测室外地面道路场强。深度覆盖模型更多需要预测室内场强，暂无经验模型可以借鉴，其主要困难为：室内穿透损耗难以预测，高层覆盖受限天馈特性；本文通过引入简单的建筑模型、穿损模型、天馈特性，结合两个经验模型，可以有效的预估深度覆盖效果。

1.3建筑物穿透损耗模型

1）F与D频段覆盖差异

F频段与D频段室内覆盖的差异，不仅仅取决于穿透损耗，还取决于传播损耗。理论上，根据两个模型，单站F与D频段室外覆盖差异分为以下几种情况：

视距（LOS）：2.7db

非视距（NLOS）：密集城区6.2db ；其它4.7db

为简化运算，链路预算时可取8db（密集城区）、6.5db（一般城区）预留。

2）高中低层穿透损耗分析

在实际测试过程，中低层建筑信号最强，天线挂高大多分布在20m-30m，下倾角基本大于6度，室内信号最强楼层一般在4F-10F之间。

以城区为例，小区楼层一般高于6F（18m），小区间距一般不超过50m，3F以下均存在一定程度的阻挡，按照前期站点主要靠道路的特点，可以粗略按照临街单元为视距，其它单元为非视距进行预估。

3）简单的穿透损耗模型

由于室内穿透损耗与建筑物的材料、形状、室内结构，天馈的高度、位置、角度，UE的高度、方向等一系列的因素有关，想要得到一个公式准确的预估穿透损耗是非常困难的。

下面给出一个简单的小区穿透损耗模型：

1、经验数据：

联通设计院在西安进行了住宅穿透损耗测试，通过分析大量测试数据，在2.4Ghz的频段（与E频段接近），小区室内穿透损耗均值20db，穿透损耗在24db以上仅10%。这里提供了建筑物穿透损耗的一个经验值。

2、穿损模型

火车穿损模型有个典型特点，垂直入射角一致，水平入射角属于变量，故以火车穿损模型为例，修正后的损耗可近似为以下公式：

A+0.1（90-a），90

A+5，40

A+5+0.3（20-a），20

一般而言，不同场景，A的取值一般不同，参考上文经验数据，在进行室内深覆盖预估时，A可以取值为F：15 E：17 D：18左右

最终得到室内覆盖场强预测值为：

室内信号强度=发射端信号强度+天馈增益-路损-穿透损耗=经验校准值

参 考 文 献

[1] 李通； 程日涛； 王潜渊； 张新程 ：《TD-LTE深度覆盖方案》

[2] 魏玮 南京邮电大学：《TD-LTE网络深度覆盖技术及其应用》