中國電信農村區域LTE無線網建設方案淺析

程功利　張南國

摘要：通過對中國電信及中國移動LTE業務發展進行分析，闡述中國電信在農村區域建設LTE無線網的必要性。為了實現農村區域快速部署800M LTE無線網，對CDMA網絡的頻點使用進行研究，提出CDMA頻點調整建議及800M LTE頻點使用方案，得出800M LTE在農村區域的建設策略。

關鍵詞：800M LTE 頻點 鏈路預算

1 引言

2015年底，中國電信LTE無線網已在市區、縣城、郊區、鄉鎮、人流量較大的景區進行了有效覆蓋，但對重要交通干線和農村區域并未進行LTE無線網覆蓋。而中國移動LTE網絡已對市區、縣城、郊區、鄉鎮、重要交通干線、重要景區和行政村進行全方位的覆蓋，隨著中國移動LTE無線網的持續建設，中國電信在農村區域與中國移動的LTE網絡覆蓋存在巨大的差距。

從戰略意義上分析，通信市場多運營商間存在競爭關系，網絡性能是用戶選擇運營商的主要因素。雖然在用戶較為集中的市區、縣城、郊區和鄉鎮區域，中國電信與中國移動的LTE網絡覆蓋水平較為接近，但在農村區域，兩者的覆蓋有明顯的差異。而農村區域的用戶也是中國電信必須爭取的潛在用戶。先行實施網絡技術演進的運營商與后進運營商相比會形成網絡性能優勢，而中國移動已大范圍的在農村區域部署LTE網絡，兩者在農村區域的網絡覆蓋日愈擴大，中國移動在農村區域的業務發展優勢明顯，同時也影響到在此區域內有LTE業務需求的城市用戶發展，所以中國電信在農村區域的LTE網絡建設意義重大。

2 建設策略

2.1 LTE無線網現狀

中國電信對農村區域有LTE覆蓋需求，但采用何種方式進行覆蓋則一直猶豫不決，所以2016年的LTE建設基本還是在鄉鎮以上區域進行查漏補缺。

中國電信共有2張無線網：CDMA網絡和LTE網絡，CDMA網絡為2G/3G網絡，LTE為4G網絡。

CDMA網的工作頻段為：825 MHz—835 MHz（上行，基站收、移動臺發）；870 MHz—880 MHz（下行，基站發、移動臺收），共計10 MHz頻段。

LTE FDD網的工作頻段2個：1.8G和2.1G。其中1.8G為：1765 MHz—1785 MHz（上行，基站收、移動臺發）；1860 MHz—1880 MHz（上行，基站收、移動臺發），共計20 MHz頻段。2.1G為：1920 MHz—1935 MHz（上行，基站收、移動臺發）；2110 MHz—2125 MHz（上行，基站收、移動臺發），共計15 MHz頻段。

LTE FDD網的1.8G頻段主要用于室外基站，2.1G頻段主要用于室內分布系統和室外基站載波聚合時使用。

中國電信LTE無線網目前主要覆蓋市區、縣城、郊區、鄉鎮、人流量較大的景區，采用的是1.8G頻段，在南方省市對部分經濟較發達的少量農村也采用1.8G頻段進行覆蓋，南方省市大部分農村和北方省份的農村區域基本都未進行LTE覆蓋。

2.2 建設思路及建設目標

（1）建設思路

利用農村800M頻率空閑資源重耕為LTE，部署5 MHz帶寬的LTE800M系統，發揮低頻覆蓋優勢，快速實現4G網絡全覆蓋。采用LTE800M與CDMA同站址建設方式，實現覆蓋能力與C網相當，確保未來VoLTE質量不低于CDMA語音。根據CDMA頻點的實際使用情況成片選取LTE800M重耕區域，穩定拓撲，保證LTE800M的連續覆蓋。

（2）建設目標

覆蓋目標：LTE網絡實現高鐵、高速、重要交通干線和農村區域達到現網CDMA網絡的覆蓋水平。

下載速率目標：LTE網絡在高鐵、高速、重要交通干線和農村區域下載速率達到38～75 Mbps。

2.3 建設原則

盡量采用現網CDMA基站站址，節省投資，在部分確有需求但沒有CDMA基站的區域少量補充LTE800M基站。

（1）成片原則：根據CDMA頻點的實際使用情況成片選取重耕區域，提高效率，穩定拓撲。

（2）同站址原則：采用LTE800M與CDMA同站址方式建設，具有建設速度快、成本低的優勢，同時也可減少呼吸效應類干擾情況。

（3）同站同質原則：為了確保未來VoLTE業務質量不弱于CDMA語音。原則要求升級后的4G信號上下行無線鏈路質量到達當前CDMA水平，采用各種覆蓋增強手段，實現覆蓋能力與C網相當。

（4）線面結合原則：在高鐵、高速等線覆蓋區域，要求沿線4G覆蓋與面覆蓋要求結合考慮，保證業務質量連續性，減少連續異頻檢測和切換的頻度。

2.4 建設方案

不能直接利用800M建設LTE，800M頻率目前全部用于CDMA網絡。首先要調查覆蓋區域CDMA的頻點使用情況，因為中國電信的LTE網絡目前不支持語音業務，只承載數據業務，所有中國電信無線網用戶的語音業務都使用CDMA網絡承載，所以必須保留基本的頻點用于語音業務。同時農村區域的大量用戶終端不支持LTE網絡，僅支持CDMA網絡，必須為這部分用戶保留相應的頻點提供3G數據業務。

中國電信800M頻段共10M帶寬，8個頻點，分別為1019、37、78、119、160、201、242、283。考慮使用5M帶寬、4個頻點重耕為LTE網絡，剩余的5M和4個頻點繼續用于CDMA網絡，考慮到現網CDMA網絡的頻率使用現狀，目前中國電信CDMA網絡語音業務使用283、242、201、160頻點，數據業務使用37、78、119頻點，1019頻點僅用于個別話務特別密集的基站承載數據業務。CDMA網絡頻點使用情況如圖1所示：

1X的基礎頻點為283頻點，由高往低逐個使用；DO的基礎頻點為37頻點，由低往高逐個使用（1X為語音業務，DO為數據業務）。

800M重耕為LTE網絡主要用于農村區域，考慮到盡可能不影響現網CDMA網絡的應用，建議使用800M的空閑頻點用于LTE網絡，即LTE網絡使用78、119、160、201四個頻點，CDMA網絡使用1019、37、242、283四個頻點，其中283、242用于數據業務，37號頻點用于語音業務（1019號頻點在農村區域暫不應用），頻點使用計劃如圖2所示：

確定好農村區域800M重耕為LTE網絡使用的頻點后，在LTE網絡實際建設時，并不是簡單的在現網CDMA基站上疊加LTE基站，還需對現網CDMA基站進行詳細分析或者部分基站需要調整。

（1）導入C網基站信息，C網頻點配置有十幾類，為規劃操作，把C網基站簡化為三類：單載波基站、雙載波基站、多載波基站，其中載波數=MAX{1X載波數，DO載波數}。

單載波基站包含（1+1、1+0）；雙載波基站包含（2+2、2+1、1+2等）；多載波基站包括（3+1、3+2、3+3、4+3、4+2等）（“+”號前為1X載波配置，“+”號后為DO載波配置）。

（2）進行孤站處理優化：為了避免少量的單個多載波基站影響整體重耕布局，需要對單載波基站進行優化處理，處理后形成新的基站分布圖。

在農村800M LTE重耕區域，存在少量C網站點，采用了DO三載波或1X載波三載波的孤立多載波基站，為了避免與周邊大量重耕基站的同頻干擾，對該類多載波孤站進行處理，根據用戶遷移升級情況和網絡利用率情況，條件許可的地區可直接進行降頻處理，頻率調整優先調整DO頻點，盡量保持1X頻點，降低對語音影響（降為DO 2載波或DO單載波）。如果用戶難以升級，C網絡負荷在未來一段時間依然較重，可采用小區分裂（3扇區可裂分為6扇區）、小站分流等方式后再進行降頻。

（3）800M LTE站址選擇

800M LTE未來作為承載4G業務的基礎網絡，需要合理選擇站址，重耕站首選與C網站共址建設，避免800M LTE與800M CDMA鄰頻干擾。

LTE系統是基于同頻組網要求而設計的，同頻組網條件下，對網絡結構合理性提出了更高的要求，在網絡規劃之初就要對不合理的網絡結構做整改，結構不合理會導致后期網絡優化空間十分有限。對于現網不合理的CDMA站址進行調整和搬遷，利用鐵塔公司站址資源（可選中國移動、中國聯通、自有1.8G站址），對于原CDMA網個別不合理站址進行調整，CDMA與LTE同步搬遷，達到優化網絡拓樸結構的效果。

（4）800M LTE設備選擇

目前已進行外場測試表明，800M VoLTE覆蓋能力弱于1X（約差4 dB），考慮到VoLTE覆蓋要求，設備要求優先采用2T4R設備，可補償約3 dB的差距。

2.5 農村區域采用800M建設LTE的優勢與弊端

（1）農村區域采用800M建設LTE的優勢

在農村區域，800M LTE的覆蓋半徑遠大于1800M LTE的覆蓋半徑，800M LTE和1800M LTE的鏈路預算結果如表1所示。

從鏈路預算結果可以看出，以天線配置4T4R為例，800M LTE室內上行256 kbps時覆蓋半徑為12.84 km，1800M LTE室內上行256 kbps時覆蓋半徑為7.07 km，800M LTE覆蓋半徑遠是1800M LTE覆蓋半徑的1.8倍，即覆蓋相同區域，達到同樣的覆蓋效果，需要的1800M LTE基站規模是800M LTE基站的3.24倍左右。所以在農村區域采用800M建設LTE可以極大地節省投資，大約可以節省70%以上的投資。同時在農村區域僅需在原CDMA基站上疊加LTE基站，可以更快地部署LTE網絡，搶占4G業務的發展先機。

（2）農村區域采用800M建設LTE的弊端

由于國際上沒有運營商采用800M建設LTE，故800M LTE的產業鏈還不成熟，這需要中國電信積極推進終端、網絡、頻率等相關工作，盡快實現800M LTE的商用。

3 結束語

農村區域采用800M LTE網絡對中國電信來說是機遇與困難并存，本文通過對CDMA無線網和800M LTE無線網的特點進行分析，提出在農村區域進行800M LTE的建設方案，同時分析農村區域采用800M建設LTE的優勢與弊端，對農村區域低成本快速實現LTE無線網覆蓋具有良好的指導意義。

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