頻分/時(shí)分雙工組網(wǎng)長(zhǎng)期演進(jìn)設(shè)備和天線選型

中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)江蘇有限公司工程建設(shè)部 張永慶

頻分/時(shí)分雙工組網(wǎng)長(zhǎng)期演進(jìn)設(shè)備和天線選型

中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)江蘇有限公司工程建設(shè)部 張永慶

對(duì)于4G（第4代移動(dòng)通信），現(xiàn)網(wǎng)機(jī)房及天面資源的緊缺日益成為制約LTE（長(zhǎng)期演進(jìn)）建設(shè)的核心因素。針對(duì)這一問(wèn)題，對(duì)FDD（頻分雙工）與TDD（時(shí)分雙工）混合組網(wǎng)時(shí)面臨的無(wú)線建設(shè)問(wèn)題加以分析，給出一些解決方法。

頻分雙工；時(shí)分雙工；混合組網(wǎng)；設(shè)備選型；天線選型

作為移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，基站建設(shè)方案及設(shè)備選擇，直接決定無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋和質(zhì)量，在多網(wǎng)運(yùn)營(yíng)的復(fù)雜電磁環(huán)境下，需要更宏觀科學(xué)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)思路。按照全網(wǎng)總得到大于全網(wǎng)總失去的量化建設(shè)模式，考評(píng)衡量每一個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)方案及設(shè)備的選擇，才能統(tǒng)籌協(xié)作，保持“網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)雙領(lǐng)先”。

1 2G、3G、4G主要頻率使用模式

2G（第2代移動(dòng)通信）、3G、4G主要頻率使用模式見表 1。

2G、3G、4G推薦的相鄰小區(qū)半徑系數(shù)見圖 1。

根據(jù)海外運(yùn)營(yíng)商全網(wǎng)LTE運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)分析，LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作很多是控制干擾和優(yōu)化覆蓋，約1/3的優(yōu)化工作是通過(guò)調(diào)整天線的方位角和下傾角來(lái)實(shí)現(xiàn)的，其中需要控制交疊區(qū)域的需求占28%，而改善覆蓋的需求只占5%。這輔助證明了在成熟的移動(dòng)通信運(yùn)營(yíng)環(huán)境下，控制干擾的作用遠(yuǎn)比提升覆蓋要大，特別是針對(duì)類似于中國(guó)移動(dòng)這樣已擁有龐大多系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)商?？刂聘蓴_不僅對(duì)本網(wǎng)絡(luò)本系統(tǒng)有幫助，也能降低無(wú)線網(wǎng)絡(luò)整體噪聲系數(shù)指標(biāo)，對(duì)于多網(wǎng)運(yùn)營(yíng)的大型運(yùn)營(yíng)商而言，尤為關(guān)鍵。

海外運(yùn)營(yíng)商相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表明，通過(guò)改善交疊區(qū)域，尤其是提高了只有一個(gè)主小區(qū)覆蓋的比例約20%后，全網(wǎng)吞吐量提升約30%，因此調(diào)整天線的方位角和俯仰角，已成為提高主小區(qū)覆蓋式網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的重要任務(wù)。基于上述目的，多網(wǎng)融合建設(shè)情況下，LTE系統(tǒng)中應(yīng)盡量?jī)?yōu)先保證系統(tǒng)天線的獨(dú)立性，這點(diǎn)比單純?cè)黾覯IMO（多入多出）天線數(shù)量來(lái)提升性能更為重要。

2 混合組網(wǎng)基站設(shè)備及天線選型

從網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、維護(hù)管理、投資成本等多角度綜合分析，移動(dòng)通信基站設(shè)備選型通?；谌缦?種考慮：

·選擇產(chǎn)業(yè)化及性能成熟的優(yōu)質(zhì)設(shè)備；

·系統(tǒng)配置簡(jiǎn)潔明了，便于工程快速實(shí)施，不盲目追求復(fù)雜配置導(dǎo)致不必要的麻煩甚至延誤工期；

·設(shè)備類型盡量簡(jiǎn)化，便于網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行、維護(hù)和備件管理。

現(xiàn)階段，隨著射頻功放效率不斷提升，以及多載波功放技術(shù)的發(fā)展，基站發(fā)展已明顯呈現(xiàn)“分布式、小型化”演進(jìn)趨勢(shì)。傳統(tǒng)載頻單板、合路器、射頻功放的機(jī)柜式基站產(chǎn)品，由于功耗大、集成度低、安裝不便、性能不穩(wěn)定等因素，已逐漸被“BBU（基帶處理單元）加RRU（遠(yuǎn)端射頻單元）”的分布式基站所取代。目前阿爾卡特、愛立信、華為等國(guó)際知名移動(dòng)通信廠家，還提出了基帶模塊加射頻模塊加天線單元三位一體的小型化模塊基站。分布式基站示意見圖 2。

根據(jù)中國(guó)移動(dòng)LTE發(fā)展戰(zhàn)略，應(yīng)從“四網(wǎng)協(xié)同、五模十頻”的角度進(jìn)行高起點(diǎn)、全方位的規(guī)劃，確保滿足各種可能出現(xiàn)的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及頻段要求。具體情況如下：支持TD-LTE、FDD-LTE、GSM、TD-SCDMA、WCDMA（寬帶碼分多址）五種制式（簡(jiǎn)稱“五模”）；同時(shí)，要求TD-LTE支持band 38、39、40，TDS支持band 34、39，WCDMA支持band1、2、5，F(xiàn)DD-LTE支持band 7和3，GSM支持band2、3、8（簡(jiǎn)稱“十頻”）。

FDD LTE及TDD LTE基站設(shè)備主要異同分析比較見表 2。

結(jié)合中國(guó)移動(dòng)現(xiàn)網(wǎng)實(shí)際情況，表 3 為幾種典型的FDD LTE與TDD LTE混合建設(shè)模式。LTE主要天線產(chǎn)品及使用場(chǎng)景見圖 3。

3 結(jié)語(yǔ)

基于TDD/FDD LTE混合組網(wǎng)的情況，針對(duì)不同的站址，設(shè)定如下LTE設(shè)備及天線引入部署基本原則：

1）有條件或可以爭(zhēng)取條件的情況下，盡量獨(dú)立建設(shè)LTE天面，采用共模方式或新建方式配置基站BBU和RRU。其中BBU設(shè)備如與共址的GSM、TD-SCDMA BBU設(shè)備同廠家，可以采用更高效的共模BBU建設(shè)方案。

2）根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)特點(diǎn)，F(xiàn)DD LTE主要采用2T2R的普通MIMO天線即可發(fā)揮優(yōu)良性能，TDD LTE為加強(qiáng)邊緣覆蓋及傳輸效果，應(yīng)主要采用8T8R智能天線。

3）當(dāng)FDD LTE和TDD LTE需要在同一站址部署且天面受限的情況下，考慮到目前多端口天線的產(chǎn)業(yè)成熟度，可優(yōu)先選擇集成FDD 2T2R與TDD 2T2R雙系統(tǒng)接入的四端口天線，保證FDD和TDD系統(tǒng)獨(dú)立電調(diào)，共享同一方位角；后期優(yōu)化的時(shí)候，如有FDD和TDD的方位角調(diào)整需求發(fā)生沖突，可以FDD的方位角需求為優(yōu)先。

后期將根據(jù)中國(guó)移動(dòng)4G網(wǎng)絡(luò)工程建設(shè)實(shí)際情況，加以優(yōu)化調(diào)整，最終提煉出滿足市場(chǎng)發(fā)展及網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)要求的FDD/TDD LTE混合組網(wǎng)建設(shè)方案。