大唐移動：LTE技術補充有線寬帶，加強農村網絡覆蓋

大唐移動 | 韓志聰

大唐移動：LTE技術補充有線寬帶，加強農村網絡覆蓋

大唐移動 | 韓志聰

農村成為了移動數據用戶增長的新藍海，也變成了運營商搶奪用戶的下一個“必爭之地”。

當前，我國已提出“村村通”等工程來加速廣大農村的信息化發展。在市場需求和國家政策的引導下，大唐移動對全國十幾個省上百個農村市場進行了實地考察和環境測試，提出了適合我國農村寬帶網絡發展的解決方案，進一步提升農村的網絡覆蓋質量和性能。

一、2G有線網絡難以滿足農村互聯網接入需求

雖然2G信息化很好地解決了農村對移動話音通信的需求，然而以有線網絡為主的互聯網接入方式，在部分農村地區推進起來卻是困難重重。

首先，由于我國大部分農村地區地廣人稀，因此基站在地域上分布廣泛，機房以及其他的配套難以協調，農村部署銅纜的成本隨之增高。再加上農村用戶量偏少，進而會導致固網建設出現投入產出比較低的現象。建設成本長期難以收回，使得后續的網絡維護和發展也都面臨著巨大的壓力。

其次，在部分農村地區，尤其是山區和沿海的村莊，由于其地形和環境極其復雜，因此，即便是村民對互聯網接入有著一定量的業務需求，網線布設的高成本和復雜的地理環境也是有線網絡發展難以逾越的鴻溝。

另外，我國農村地區經濟發展相對滯后，大部分農村仍處于變革轉型的起步階段，新農村建設、郊區改造等工程頻繁施工。在這種情況下，有線固話很難保證固定的服務區域。這也成為了有線網絡發展的敏感因素。

二、LTE無線接入有效加強農村網絡覆蓋

LTE作為以數據通信見長的移動通信技術，用來解決上述農村寬帶覆蓋中存在的問題，會起到事半功倍的效果。在將LTE技術引入農村的過程中，大唐移動對光纖拉遠、目標區域彈性覆蓋以及終端側接收增強等方面技術進行了重點研究。

1. 光纖拉遠與壓縮

LTE無線設備以分布式拉遠設備為最主流的覆蓋產品。通過S1X2的PTN，IPRAN末端拉遠，可以達成20~40km的一級拉遠。將大容量的BBU部署到覆蓋目標區域附近時，BBU到RRU又可以通過CPRI光口拉遠，達成單級20km內、多級40km內的拉遠距離。因此，按照50%余量（采用半徑20Km拉遠）來計算，一個BBU仍可以覆蓋400平方公里內的村落。

光纖拉遠布設起來十分方便，可借用動力電路線桿、有線電話路線桿，甚至直接租用電網在高壓輸電纜內置的光纖線芯，極大地節省了運營商在成本上的投入。在無線設備內，單芯光纖還可通過單芯雙向、波分復用、CPRI接口壓縮等技術承載更多的載扇，進一步提升覆蓋效率，從而降低運營商投入的建設成本。目前，主流的設備均可達成CPRI數據50%的壓縮效果，級聯可達6~8級。

2. 目標區域的彈性覆蓋

地形地貌及經濟發展水平不同，農村的特點也不盡相同。一般平原丘陵地區的村落較大，人口較多，村落間距大。以河南、河北省為代表，通常一個村落有上百戶人家，人口多達幾千人。而在山區的村落則較小，人口少，分布稀。以四川、貴州、云南省的地貌特征為代表，通常一個村落只有十幾戶，不足百人。

在平原丘陵地區的村落網絡覆蓋中，大唐移動可通過密集的16T16R天線技術+廣播窄波束賦形，達到下行功率翻倍、上行天線增益更大的效果。眾所周知，天線數量增加可有效提升網絡覆蓋質量。大唐移動16T16R天線技術可通過采用16通道天線，對上行覆蓋受限的場景進行改善。對于下行鏈路，兩面8天線分別對應兩個端口，波束賦形等技術仍可應用。與使用8通道雙極化天線的普通方案相比，采用16通道天線，每個端口至少可以獲得翻倍的功率，從而可有效提升網絡速率。對于上行鏈路，通過對16個通道上的接收信號進行聯合處理，理論上亦可以獲得3dB的增益；與8通道相比，上行覆蓋距離可提升約30%。

針對沿海漁村需要增強海面網絡覆蓋的需求，大唐移動則會引入海面覆蓋增強技術。由于海面傳播路徑相對較少，主要是通過空氣傳播的直達波和經過海面反射的反射波。因此，在進行海面遠距離覆蓋時，地球不能再看作平面，而應把它看作球面來計算地球曲率將對信號傳播產生影響。通過配置合適的Preamble格式，達成稍長的GT，達到更遠的覆蓋距離。借助海面覆蓋無線傳播具有二波模型的特征，規劃較遠的海面覆蓋，如30~50km的覆蓋。

3. 終端側的接收增強

LTE數據終端主要以MIFI、數據卡為主。而在農村寬帶的應用中，由于考慮到覆蓋距離、室內使用的穿透覆蓋等需求，可以在終端側使用增強接收的CPE產品。通常，覆蓋信號好的地方可以沿用MIFI、數據卡等終端。在信號一般的地方可使用具有一定增益的室內型CPE。而在信號差的地方，則可以使用室外型的大增益CPE，實現LTE數據的增強接收。這樣在獲得近12dbi的天線增益的同時，還可以消除10~20dbi的穿墻損耗，進一步提升接收效果。

大唐移動在湖南對室外型的大增益CPE進行了實際驗證。測試結果顯示CPE較MIFI擁有更佳的接收效果，如圖（D2為MIFI）。

在網絡容量方面，根據大唐移動在湖南、云南等地的驗證結果顯示，通常在單站保證4M的速率時，單扇區可以保證13個同時在線的滿業務用戶，網絡容量會隨著用戶的分布位置而變化。因此在實際應用中，運營商可以適當降低保證速率來提升級用戶數，并跟據用戶使用習慣逐步優化無線寬帶的利用效率。

目前，大唐移動的技術應用及測試結果均以2.6GHz的TD-LTE系統為例。隨著后續LTE在我國的發展，大唐移動會進一步結合運營商的網絡發展策略，考慮在傳播特性更好的頻率上進行農村的無線寬帶網絡建設，如1.8G700MHz，以達到更佳的應用效果。

農村成為了移動數據用戶增長的新藍海，也變成了運營商搶奪用戶的下一個“必爭之地”。以LTE無線來解決農村寬帶化難以解決的幾大問題，補充有線寬帶的劣勢，是未來LTE無線網絡的一個極其重要的應用方向。大唐移動已經做好充分的技術、產品能力儲備，助力運營商提升農村場景網絡性能，增強運營商的網絡競爭能力。