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TD-LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)設(shè)計(jì),目錄,一、LTE基本知識(shí) 二、關(guān)鍵技術(shù) 三、覆蓋方案 四、設(shè)計(jì)流程,TD-LTE即TD-SCDMA Long Term Evolution,是指TD-SCDMA的長(zhǎng)期演進(jìn)。TD-LTE是TDD版本的LTE的技術(shù),F(xiàn)DD-LTE的技術(shù)是FDD版本的LTE技術(shù)。TDD和FDD的差別就是TDD采用的是用時(shí)間進(jìn)行雙工的,而FDD是采用一對(duì)頻率來(lái)進(jìn)行雙工。TD-SCDMA是CDMA技術(shù),TD-LTE是OFDM技術(shù),實(shí)際上沒(méi)有關(guān)系。,TD-LTE定義,在無(wú)線接入網(wǎng)側(cè),將由CDMA技術(shù)改變?yōu)槟軌蚋行?duì)抗寬帶系統(tǒng)多徑干擾的 OFDM(正交頻分調(diào)制)技術(shù)。OFDM技術(shù)具有抗多徑干擾、實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、靈活支持不同帶寬、頻譜利用率高支持高效自適應(yīng)調(diào)度等優(yōu)點(diǎn),是公認(rèn)的4G儲(chǔ)備技術(shù)。為進(jìn)一步提高頻譜效率,MIMO(多輸入/多輸出)技術(shù)也成為L(zhǎng)TE的必選技術(shù)。MIMO技術(shù)利用多天線系統(tǒng)的空間信道特性,能同時(shí)傳輸多個(gè)數(shù)據(jù)流,從而有效提高數(shù)據(jù)速率和頻譜效率。,TD-LTE三大特點(diǎn),TD-LTE主要包含三大特點(diǎn): TD-LTE作為通信產(chǎn)業(yè)變革期的重要技術(shù),主要包含三大特點(diǎn): 1.包含大量中國(guó)的專利,由中國(guó)主導(dǎo),同時(shí)得到了廣泛國(guó)際支 持,成為了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn); 2.上網(wǎng)速度快,能夠達(dá)到TD-SCDMA技術(shù)的幾十倍,使無(wú)處不在的高速上網(wǎng)成為可能; 3.產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度快,與其他國(guó)際移動(dòng)寬帶技術(shù)基本實(shí)現(xiàn)了同步發(fā)展,代表著當(dāng)今世界移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)的先進(jìn)水平。,TD-LTE技術(shù)進(jìn)展,LTE作為新一代移動(dòng)通信的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),具有高頻譜效率、高峰值速率、高移動(dòng)性和網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架扁平化等多種優(yōu)勢(shì)。從標(biāo)準(zhǔn)的提出到最終進(jìn)入商用階段,只用了短短幾年的時(shí)間。 在2005年年初開(kāi)始的3GPPLTE國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程中,我國(guó)不斷加大研發(fā)投入,在LTEFDD和TDLTE的標(biāo)準(zhǔn)化方面均取得了令人矚目的成果。 2007年年底,國(guó)內(nèi)企事業(yè)單位自主研究提出的TDSCDMA演進(jìn)技術(shù)TDLTE成為L(zhǎng)TE唯一的TDD標(biāo)準(zhǔn),得到了國(guó)際上的廣泛支持。 2010年5月世博會(huì)展示全球首個(gè)TD-LTE演示網(wǎng),基于TD-LTE的移動(dòng)高清會(huì)議、即攝即傳等業(yè)務(wù)成為科技世博的最大亮點(diǎn) 。 中移動(dòng)計(jì)劃2011年6月完成TD-LTE多城市百站建設(shè),形成規(guī)?;囼?yàn)網(wǎng)。 2011年9月完成試驗(yàn)網(wǎng)測(cè)試。 2011年底逐步進(jìn)入商用階段。,TD-LTE在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中的地位,GSM:是中國(guó)移動(dòng)語(yǔ)音業(yè)務(wù)的主要承載網(wǎng)絡(luò),是中國(guó)移動(dòng)利潤(rùn)的主要來(lái)源,將長(zhǎng)期存在。 TD-SCDMA:是中國(guó)移動(dòng)承擔(dān)的歷史責(zé)任和使命,是未來(lái)向TD-LTE演進(jìn)的基礎(chǔ)。主要承載手機(jī)終端的移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。 WLAN:是中國(guó)移動(dòng)無(wú)線寬帶網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分,是無(wú)線蜂窩網(wǎng)絡(luò)承載移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的重要補(bǔ)充。主要承載筆記本電腦、手機(jī)及第三方WiFi終端的互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。 LTE:是中國(guó)移動(dòng)無(wú)線蜂窩網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的未來(lái)。是中國(guó)移動(dòng)高帶寬、高質(zhì)量無(wú)線寬帶業(yè)務(wù)的主要承載網(wǎng)絡(luò)。,TD-LTE在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中占有重要的戰(zhàn)略地位,是中國(guó)移動(dòng)在數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)中搶占市場(chǎng)的利器。,TD-LTE建設(shè)原則,選擇最佳建設(shè)模式,室內(nèi)外覆蓋一體化原則,室內(nèi)外采用異頻組網(wǎng)方式,充分考慮干擾和電磁輻射要求,在頻率資源足夠的情況下室內(nèi)外應(yīng)盡量采用異頻組網(wǎng)方式; TD-LTE室外站使用2.6GHz頻段,室內(nèi)使用2.3GHz頻段(2350-2370MHz),分布系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)考慮多系統(tǒng)間的干擾,應(yīng)保證TD-LTE和其他通信系統(tǒng)間的隔離度要求,避免產(chǎn)生系統(tǒng)間強(qiáng)干擾。 TD-LTE室內(nèi)覆蓋工程應(yīng)按照“多天線、小功率”的原則進(jìn)行建設(shè),電磁輻射必須滿足國(guó)家和通信行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。,確保室內(nèi)分布系統(tǒng)提供良好的室內(nèi)覆蓋,同時(shí)要控制好室內(nèi)信號(hào),避免對(duì)室外構(gòu)成強(qiáng)干擾,應(yīng)綜合考慮網(wǎng)絡(luò)性能、改造難度、資源情況、投資成本等選擇最佳建設(shè)模式: 1、應(yīng)盡量展示TD-LTE的性能特點(diǎn)并保證網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量 2、不影響現(xiàn)網(wǎng)系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性 3、需要對(duì)現(xiàn)有室分系統(tǒng)進(jìn)行改造時(shí),應(yīng)盡量減小改造量和對(duì)現(xiàn)網(wǎng)的影響,目錄,一、LTE基本知識(shí) 二、關(guān)鍵技術(shù) 三、覆蓋方案 四、設(shè)計(jì)流程,TD-LTE關(guān)鍵技術(shù),通過(guò)引入OFDM、多天線MIMO、鏈路自適應(yīng)等技術(shù),實(shí)現(xiàn)了更高的帶寬、更大的容量、更高的數(shù)據(jù)傳輸速率、更低的傳輸時(shí)延等效果。,OFDM技術(shù)特點(diǎn): OFDM的基本原理是將高速的數(shù)據(jù)流分解為N個(gè)低速的數(shù)據(jù)流,在N個(gè)子載波上同時(shí)進(jìn)行傳輸。,從頻域?qū)d波資源劃分成多個(gè)正交的子載波,小區(qū)內(nèi)用戶之間無(wú)干擾 根據(jù)用戶的需求分配不同子載波和調(diào)制模式,并采取多載波捆綁技術(shù)把低速的數(shù)據(jù)合并成高速數(shù)據(jù)流 同頻組網(wǎng)時(shí),不同小區(qū)使用相同時(shí)頻資源,存在小區(qū)間干擾,TD-LTE關(guān)鍵技術(shù),MIMO技術(shù),MIMO(Multiple-Input Multiple-Out-put)(讀/maimo/或/mimo/)(多進(jìn)多出 )系統(tǒng)是一項(xiàng)運(yùn)用于802.11n的核心技術(shù)。802.11n是IEEE繼802.11bag后全新的無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù),速度可達(dá)600Mbps。同時(shí),專有MIMO技術(shù)可改進(jìn)已有802.11a/b/g網(wǎng)絡(luò)的性能。該技術(shù)最早是由Marconi于1908年提出的,它利用多天線來(lái)抑制信道衰落。根據(jù)收發(fā)兩端天線數(shù)量,相對(duì)于普通的SISO(Single-Input Single-Output)系統(tǒng),MIMO還可以包括SIMO(Single-Input Multi-ple-Output)系統(tǒng)和MISO(Multiple-Input Single-Output)系統(tǒng)。只有站點(diǎn)(移動(dòng)設(shè)備)或接入點(diǎn)(AP)支持 MIMO 時(shí)才能部署 MIMO。 簡(jiǎn)單的說(shuō),MIMO技術(shù)就是指得是移動(dòng)臺(tái)在同一個(gè)地區(qū)收到同一個(gè)基站多根天線發(fā)射來(lái)的信號(hào),使上下行都人為的經(jīng)過(guò)多路信號(hào)傳播,再通過(guò)DSP重新計(jì)算,根據(jù)時(shí)間差等因素將數(shù)據(jù)重新做組合,實(shí)現(xiàn)抑制信號(hào)衰減、抗干擾的辦法。智能天線也采用了類(lèi)似辦法。,TD-LTE關(guān)鍵技術(shù),MIMO技術(shù)優(yōu)勢(shì):,能夠擴(kuò)大系統(tǒng)容量 無(wú)線電發(fā)送的信號(hào)被反射時(shí),會(huì)產(chǎn)生多份信號(hào)。每份信號(hào)都是一個(gè)空間流。使用單輸入單輸出(SISO)的當(dāng)前或老系統(tǒng)一次只能發(fā)送或接收一個(gè)空間流。MIMO 允許多個(gè)天線同時(shí)發(fā)送和接收多個(gè)空間流。它允許天線同時(shí)傳送和接收。 可以看出,此時(shí)的信道容量隨著天線數(shù)量的增大而線性增大。也就是說(shuō)可以利用MIMO信道成倍地提高無(wú)線信道容量,在不增加帶寬和天線發(fā)送功率的情況下,頻譜利用率可以成倍地提高。,系統(tǒng)的可靠性大幅度增強(qiáng) 利用MIMO信道提供的空間分集增益和空時(shí)編碼技術(shù)降低誤碼率。MIMO將多徑無(wú)線信道與發(fā)射、接收視為一個(gè)整體進(jìn)行優(yōu)化,這是一種近于最優(yōu)的空域時(shí)域聯(lián)合的分集和干擾對(duì)消處理。,TD-LTE關(guān)鍵技術(shù),鏈路自適應(yīng)技術(shù),AMC(自適應(yīng)調(diào)制編碼),HARQ(混合自動(dòng)重傳請(qǐng)求),功率控制,信道選擇性 調(diào)度,保證發(fā)送功率恒定的情況下,通過(guò)調(diào)整無(wú)線鏈路傳輸?shù)恼{(diào)制方式與編碼速率,確保鏈路的傳輸質(zhì)量 當(dāng)信道條件較差時(shí)選擇較小的調(diào)制方式與編碼速率,當(dāng)信道條件較好是選擇較大的調(diào)制方式,從而最大化了傳輸速率 ,速率控制可以充分利用所有的功率。,通過(guò)調(diào)整數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜哂嘈畔ⅲ瑥亩诮邮斩双@得重傳合并增益,實(shí)現(xiàn)對(duì)信道的小動(dòng)態(tài)范圍的精確到快速的自適應(yīng)。,通過(guò)動(dòng)態(tài)調(diào)整發(fā)射功率,維持接收端一定的信噪比,從而保證鏈路的傳輸質(zhì)量。 通過(guò)無(wú)線信道的變化調(diào)整系統(tǒng)發(fā)射功率,在信道好的時(shí)候,降低發(fā)射功率,在信道差的時(shí)候,提高發(fā)射功率。功率控制可以很好的避免小區(qū)內(nèi)用戶間的干擾 。,根據(jù)無(wú)線信道的測(cè)量結(jié)果,選擇信道條件好的時(shí)頻資源進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。從而最大化基站的吞吐量 相對(duì)于單載波CDMA系統(tǒng),LTE系統(tǒng)的一個(gè)典型特征是可以在頻域進(jìn)行信道調(diào)度和速率控制,目錄,一、LTE基本知識(shí) 二、關(guān)鍵技術(shù) 三、覆蓋方案 四、設(shè)計(jì)流程,TD-LTE建設(shè)場(chǎng)景選擇,應(yīng)選擇用戶密度大、話務(wù)量需求高的綜合性商場(chǎng)、超市,車(chē)站等建筑和場(chǎng)所。,場(chǎng)景選擇原則,應(yīng)選擇地區(qū)內(nèi)標(biāo)志性或有影響力的機(jī)場(chǎng)、重要體育館、展覽中心、政府機(jī)關(guān)等建筑和場(chǎng)所。,應(yīng)充分考慮室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)綜合利用和未來(lái)發(fā)展,提高經(jīng)濟(jì)效益。,應(yīng)選擇高端用戶集中的高檔寫(xiě)字樓、星級(jí)酒店等建筑和場(chǎng)所。,針對(duì)覆蓋有高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求的目標(biāo)客戶區(qū)域,我們將室內(nèi)覆蓋場(chǎng)景約分為5大類(lèi)16小類(lèi),LTE室內(nèi)場(chǎng)景規(guī)劃重點(diǎn)選擇重要場(chǎng)景;,TD-LTE頻率規(guī)劃,LTE使用頻段,TD-LTE頻率規(guī)劃,室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)與室外系統(tǒng)采用異頻組網(wǎng)。室內(nèi)覆蓋同一水平層面如需設(shè)置多個(gè)小區(qū)時(shí),相鄰小區(qū)間建議采用異頻組網(wǎng)。在建筑物內(nèi)可以利用自然阻隔合理進(jìn)行頻率規(guī)劃。對(duì)樓層間隔離較好,可以采用帶寬20M同頻組網(wǎng)方式;對(duì)同層天然隔離較差的區(qū)域,建議采用2個(gè)10M頻點(diǎn)異頻組網(wǎng)方式,同層小區(qū)間頻率交錯(cuò)復(fù)用。,TD-LTE建設(shè)指標(biāo),1、覆蓋指標(biāo) 1.1 無(wú)線覆蓋率 要求覆蓋區(qū)域內(nèi)滿足參考信號(hào)接收功率RSRP -105dBm的概率大于90。 1.2 室內(nèi)信號(hào)外泄場(chǎng)強(qiáng) 建筑物10米處接收?qǐng)鰪?qiáng)應(yīng)低于室外主服務(wù)小區(qū)場(chǎng)強(qiáng)9dB以上。 2、業(yè)務(wù)質(zhì)量 2.1 無(wú)線信道呼損率 要求數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)呼損不大于5。 2.2 無(wú)線接通率 要求在無(wú)線覆蓋區(qū)內(nèi)的90位置,99的時(shí)間移動(dòng)臺(tái)可接入網(wǎng)絡(luò)。 2.3 誤塊率 要求數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的誤塊率不大于10%。 2.4 無(wú)線邊緣速率 要求在20MHz帶寬、10用戶同時(shí)接入,小區(qū)邊緣用戶速率約1Mbps/250Kbps(下行/上行)。 2.5 掉線率:基本目標(biāo)95% ;,TD-LTE室分系統(tǒng)鏈路預(yù)算,傳播模型:使用較多的衰減因子傳播模型,計(jì)算路徑損耗的公式如下: PathLoss(dB)=PL(d0)+10*n*Log(d/d0)+R,合路器,其他系統(tǒng),RRU,BBU,分布系統(tǒng),PLDAS,PLAir,天線口發(fā)射功率、天線增益,墻體穿透損耗,接收電平要求,空間傳播損耗,衰減因子取值,PL(d0):距天線1米處的路徑衰減: 2025MHz時(shí)的典型值為38.5dB ,2350MHz時(shí)的典型值為39.4dB ; d為傳播距離(米); n為衰減因子,根據(jù)環(huán)境不同而取值不同。 R:附加衰減因子。指由于樓板、隔板、墻壁等引起的附加損耗,參數(shù)說(shuō)明,TD-LTE室分系統(tǒng)鏈路預(yù)算,饋線損耗,自由空間損耗 遮擋損耗,TD-LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)建設(shè)方案,TD-LTE室分天饋系統(tǒng)分為“單路”和“雙路”兩種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),按不同場(chǎng)景,建設(shè)策略如下: 在新建場(chǎng)景情況下,原則上應(yīng)建設(shè)“雙路”天饋系統(tǒng),充分體現(xiàn)TD-LTE容量?jī)?yōu)勢(shì); 在改造場(chǎng)景情況下,對(duì)具備建設(shè)條件、且有較大容量需求的場(chǎng)景應(yīng)優(yōu)先建設(shè)“雙路”室分系統(tǒng),其次考慮“單路”合路方式建設(shè)。后續(xù)若有進(jìn)一步的容量需求,可通過(guò)小區(qū)分裂、增加載波等方式擴(kuò)容。,方案一:?jiǎn)温方ㄔO(shè) 通過(guò)合路器使用原單路分布系統(tǒng)(如下圖所示)。 TD-LTE與其他系統(tǒng)共用原分布系統(tǒng),按照TD-LTE系統(tǒng)性能需求進(jìn)行規(guī)劃和建設(shè),必要時(shí)應(yīng)對(duì)原系統(tǒng)進(jìn)行適當(dāng)改造。,注釋:紅色器件為新增器件,藍(lán)色器件為更換器件,其余為利舊器件。,TD-LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)建設(shè)方案,方案二:雙路建設(shè) 一路新建,一路通過(guò)合路器使用原單路分布系統(tǒng)。,注釋:紅色器件為新增器件,藍(lán)色器件為更換器件,其余為利舊器件。,TD-LTE雙路中的一路使用原分布系統(tǒng),并新建一路室分系統(tǒng)。應(yīng)確保通過(guò)合理的設(shè)計(jì)使兩路分布系統(tǒng)的功率平衡。,TD-LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)建設(shè)方案,方案二:雙路建設(shè) 兩路新建,以POI合路為例:,注釋:紅色器件為新增器件。,對(duì)于新建場(chǎng)景,新建兩路分布系統(tǒng),并通過(guò)合理的設(shè)計(jì)確保兩路分布系統(tǒng)的功率平衡。 對(duì)于改造場(chǎng)景,若合路存在嚴(yán)重多系統(tǒng)干擾(如多運(yùn)營(yíng)商、多系統(tǒng)場(chǎng)景),可在不改動(dòng)原分布系統(tǒng)的基礎(chǔ)上新建兩路天饋線系統(tǒng)。,TD-LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)建設(shè)方案,方案三:雙極化天線建設(shè),注釋:紅色器件為新增器件,藍(lán)色器件為更換器件,其余為利舊器件。,TD-LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)建設(shè)方案,TD-LTE室分天饋系統(tǒng)根據(jù)所選設(shè)備不同,可分為分為“單通道系統(tǒng)”和“雙通道系統(tǒng)”兩種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。,單通道室內(nèi)分布系統(tǒng),每個(gè)室內(nèi)覆蓋點(diǎn)只需要一條射頻傳輸鏈路和一根吸頂天線進(jìn)行發(fā)射和接收。 通常一個(gè)樓層只使用RRU的一個(gè)通道。 本方案適合規(guī)模較小且對(duì)數(shù)據(jù)需求不高的場(chǎng)景。,TD-LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)建設(shè)方案,雙通道室內(nèi)分布系統(tǒng),每個(gè)室內(nèi)覆蓋點(diǎn)都需要通過(guò)一根雙極化天線或者兩個(gè)物理位置不同的普通單極化吸頂天線進(jìn)行發(fā)射和接收,形成2*2MIMO組網(wǎng)。 該方案有完整的MIMO特性,用戶峰值速率和系統(tǒng)容量獲得提升。 雙通道可更好滿足室內(nèi)對(duì)業(yè)務(wù)速率的需求,缺點(diǎn)是工程復(fù)雜度較高。,TD-LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)建設(shè)方案,目錄,一、LTE基本知識(shí) 二、關(guān)鍵技術(shù) 三、覆蓋方案 四、設(shè)計(jì)流程,TD-LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程,在LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,我們依據(jù)左圖的設(shè)計(jì)流程,逐步進(jìn)行。,信源設(shè)計(jì),1、對(duì)于使用多個(gè)RRU覆蓋的物業(yè)點(diǎn)需進(jìn)行RRU的覆蓋分區(qū)時(shí),設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使得各個(gè) RRU分區(qū)間的隔離度盡可能高,以利于后期擴(kuò)容,降低改造工作量; 2、對(duì)于采用雙路室分系統(tǒng)的建設(shè)場(chǎng)景,應(yīng)使用雙通道RRU,并將RRU的兩個(gè)通道對(duì)應(yīng)覆蓋相同區(qū)域。對(duì)于采用單路室分系統(tǒng)的建設(shè)場(chǎng)景,可使用雙通道RRU,并將RRU的兩個(gè)不同通道分別對(duì)應(yīng)覆蓋不同區(qū)域。設(shè)計(jì)時(shí)保證RRU通道間的隔離度盡可能高,以利于后續(xù)空分復(fù)用技術(shù)引入,提升單路天饋線系統(tǒng)的容量; 3、根據(jù)廠家RRU設(shè)備支持能力進(jìn)行RRU級(jí)聯(lián)級(jí)數(shù)設(shè)置,通常情況下室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)RRU級(jí)聯(lián)級(jí)數(shù)建議為3級(jí)以內(nèi); 4、根據(jù)室內(nèi)分布系統(tǒng)的實(shí)際情況,應(yīng)因地制宜選擇鏈型和星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),體現(xiàn)方案的合理性和經(jīng)濟(jì)性。,TD-LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程,天線布放點(diǎn)設(shè)計(jì),1、SISO天線布放密度 對(duì)采用“單路”合路建設(shè)的站點(diǎn),天線布放密度應(yīng)滿足TD-LTE室內(nèi)無(wú)線鏈路預(yù)算要求,由于TD-SCDMA室內(nèi)系統(tǒng)與LTE系統(tǒng)在同一頻段,所以天線覆蓋半徑基本一致:在半開(kāi)放環(huán)境,單天線情況下,如商場(chǎng)、超市、停車(chē)場(chǎng)、機(jī)場(chǎng)等,覆蓋半徑取1016米;在較封閉環(huán)境,單天線的情況下,如賓館、居民樓、娛樂(lè)場(chǎng)所等,覆蓋半徑取610米。 2、MIMO天線陣布放密度 對(duì)采用“雙路”建設(shè)的站點(diǎn),MIMO線陣的布放密度與SISO天線布放密度相同。 組成MIMO線陣的兩個(gè)單極化天線盡量采用10以上間距(約為1.25米),如實(shí)際安裝空間受限雙天線間距不應(yīng)低于4(
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