TD-LTE網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢在于更好地支撐高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)與多媒體業(yè)務(wù)。國內(nèi)外3G業(yè)務(wù)發(fā)展規(guī)律表明，視頻電話、視頻流媒體、在線游戲等高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，70%都發(fā)生在室內(nèi)環(huán)境中。作為解決室內(nèi)覆蓋的主要方式，TD-LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)建設(shè)成為TD-LTE網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的重中之重。

由于TD-LTE引入MIMO多天線技術(shù)，能夠有效提高系統(tǒng)容量和小區(qū)峰值速率，因此在TD-LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)中如何引入MIMO成為業(yè)界研究熱點。

TD-LTE室內(nèi)多天線模式簡介

TD-LTE室內(nèi)多天線模式包括單通道和雙通道兩種，其中雙通道模式下可考慮采用單極化天線或雙極化天線。單通道模式

單通道模式（如圖1所示）是指通過合路器，將TD-LTE系統(tǒng)饋入現(xiàn)有單通道室內(nèi)分布系統(tǒng)。該模式工程改造量小，施工成本低。由于采用單通道，因此實現(xiàn)的天線模式較少，雖然能夠提高UE峰值速率，但相比雙通道模式無法提升系統(tǒng)容量。

圖1

單通道模式系統(tǒng)框圖

在TD-LTE網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期，如果用于TD-LTE系統(tǒng)的頻譜資源豐富，則可考慮不引入MIMO雙流，只改造單通道室內(nèi)分布系統(tǒng)引入LTE；尤其是已存在室內(nèi)分布系統(tǒng)，但數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求并不高的樓宇，可以優(yōu)先考慮該模式。

雙通道單極化天線模式

雙通道單極化天線模式（如圖2所示）是指TD-LTE系統(tǒng)一路通道通過合路器饋入現(xiàn)有單通道室內(nèi)分布系統(tǒng)，另外新建一路通道，通過雙通道的方式實現(xiàn)MIMO雙流。雙通道單極化天線模式中每路通道均使用單極化天線，因此需新增現(xiàn)有單通道室分系統(tǒng)一倍的天線。

圖2雙通道單極化天線模式系統(tǒng)框圖

與單通道模式相比，雙通道模式的工程改造量大，系統(tǒng)投資、施工成本總額較高。在提高UE峰值速率的同時，理論上可以得到兩倍于單通道模式下的系統(tǒng)容量。但是不同場景下無線環(huán)境和單極化天線間距會影響MIMO雙流的性能。

TD-LTE網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期，特別是在數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)熱點地區(qū)，可以考慮引入雙通道室內(nèi)分布系統(tǒng)，以體現(xiàn)MIMO雙流對系統(tǒng)容量的提升，提高用戶感知度。

雙通道雙極化天線模式

雙通道雙極化天線模式本質(zhì)上與雙通道單極化天線模式相同，只是用一個雙極化天線替換了兩個單極化天線，因此從外觀上天線數(shù)量與現(xiàn)有單通道室分系統(tǒng)相同，可降低業(yè)主對增加室分天線的擔(dān)憂和抗拒；但是在不同場景下，雙極化天線對MIMO雙流的性能影響各異。

TD-LTE室內(nèi)多天線模式測試對比

單通道、雙通道網(wǎng)絡(luò)性能對比

TD-LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)單雙通道性能對比測試場景選擇在一個商業(yè)寫字樓，該大廈為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，平層內(nèi)部建筑隔斷較多，樓層內(nèi)、樓層間穿透損耗均較大。

本次測試選擇走廊、會議室群、大辦公室和大會議室等場景進行測試；主要測試不同場景下，雙極化天線與單極化天線相比對容量提升的影響。定點測試吞吐量

分別在走廊、會議室群、大辦公室和大會議室等場景選擇多個固定測試點，測試結(jié)果如表1所示。單極化、雙極化天線對比——開闊場景

在不同天線配置（單極化天線間距0.3m、0.9m和1.5m、暉速雙極化天線、摩比雙極化天線）下選擇近點、中點和遠點進行對比測試，測試結(jié)果見表2及圖5。單極化、雙極化天線對比——封閉場景

在不同天線配置（單極化天線間距1.5m、暉速雙極化天線、摩比雙極化天線）下選擇近點、中點和遠點進行對比測試，測試結(jié)果見表3。MIMO性能與室內(nèi)無線信道相關(guān)性研究結(jié)論

開闊場景下：根據(jù)測試吞吐量變化趨勢，終端離吸頂天線越遠，無線信道相關(guān)性呈下降趨勢；兩路單極化天線間距4波長以上，可以良好支持MIMO雙流的應(yīng)用；無線信道相關(guān)性隨時間呈現(xiàn)一定的波動性，因此TD-LTE基站需支持MIMO單流、雙流自適應(yīng)切換。

封閉場景下：封閉場景散射體分布較少，因此在相同天線間距下，無線信道相關(guān)性比開闊場景顯著增強；增大吸頂天線間距，可以降低無線信道相關(guān)性，從而滿足MIMO雙流的應(yīng)用，建議天線間距在10個波長以上。單極化雙極化天線對比結(jié)論

開闊場景下：近點和中點摩比雙極化天線性能相對最優(yōu)，暉速雙極化天線和單極化天線性能基本相當(dāng)；與單極化天線性能相比，摩比雙極化天線性能有10%以上的下行流量提升；遠點各種天線性能基本相當(dāng)。

封閉場景下：近點單極化天線間距1.5m時性能相對最優(yōu)、摩比雙極化天線次之、暉速雙極化天線最差；與單極化天線性能相比，暉速雙極化天線下行流量下降10%左右，摩比雙極化天線下行流量下降5%左右；中點各種天線性能基本接近；遠點單極化天線間距1.5m性能相對最優(yōu)、摩比雙極化天線次之、暉速雙極化天線最差；與單極化天線性能相比，暉速雙極化天線下行流量下降20%左右，摩比雙極化天線上行流量下降20%左右。

開闊場景時，單極化天線/雙極化天線均可滿足MIMO應(yīng)用，根據(jù)工程安裝需求選擇天線類型即可。

封閉場景時，雙極化天線與單極化天線相比性能下降明顯，在工程安裝允許的條件下，優(yōu)先采用單極化天線（天線間距1m~2m）。

表2

開闊場景測試結(jié)果

圖5開闊場景不同天線NTA（信道相關(guān)性）的CDF分布曲線

表3