程功利 張南國
摘要:通過對中國電信及中國移動LTE業(yè)務發(fā)展進行分析,闡述中國電信在農村區(qū)域建設LTE無線網(wǎng)的必要性。為了實現(xiàn)農村區(qū)域快速部署800M LTE無線網(wǎng),對CDMA網(wǎng)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(qū)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(wǎng)已在市區(qū)、縣城、郊區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、人流量較大的景區(qū)進行了有效覆蓋,但對重要交通干線和農村區(qū)域并未進行LTE無線網(wǎng)覆蓋。而中國移動LTE網(wǎng)絡已對市區(qū)、縣城、郊區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、重要交通干線、重要景區(qū)和行政村進行全方位的覆蓋,隨著中國移動LTE無線網(wǎng)的持續(xù)建設,中國電信在農村區(qū)域與中國移動的LTE網(wǎng)絡覆蓋存在巨大的差距。
從戰(zhàn)略意義上分析,通信市場多運營商間存在競爭關系,網(wǎng)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(qū)、縣城、郊區(qū)和鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)域,中國電信與中國移動的LTE網(wǎng)絡覆蓋水平較為接近,但在農村區(qū)域,兩者的覆蓋有明顯的差異。而農村區(qū)域的用戶也是中國電信必須爭取的潛在用戶。先行實施網(wǎng)絡技術演進的運營商與后進運營商相比會形成網(wǎng)絡性能優(yōu)勢,而中國移動已大范圍的在農村區(qū)域部署LTE網(wǎng)絡,兩者在農村區(qū)域的網(wǎng)絡覆蓋日愈擴大,中國移動在農村區(qū)域的業(yè)務發(fā)展優(yōu)勢明顯,同時也影響到在此區(qū)域內有LTE業(yè)務需求的城市用戶發(fā)展,所以中國電信在農村區(qū)域的LTE網(wǎng)絡建設意義重大。
2 建設策略
2.1 LTE無線網(wǎng)現(xiàn)狀
中國電信對農村區(qū)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(xiāng)鎮(zhèn)以上區(qū)域進行查漏補缺。
中國電信共有2張無線網(wǎng):CDMA網(wǎng)絡和LTE網(wǎng)絡,CDMA網(wǎng)絡為2G/3G網(wǎng)絡,LTE為4G網(wǎng)絡。
CDMA網(wǎng)的工作頻段為:825 MHz—835 MHz(上行,基站收、移動臺發(fā));870 MHz—880 MHz(下行,基站發(fā)、移動臺收),共計10 MHz頻段。
LTE FDD網(wǎng)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(fā));1860 MHz—1880 MHz(上行,基站收、移動臺發(fā)),共計20 MHz頻段。2.1G為:1920 MHz—1935 MHz(上行,基站收、移動臺發(fā));2110 MHz—2125 MHz(上行,基站收、移動臺發(fā)),共計15 MHz頻段。
LTE FDD網(wǎng)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(tǒng)和室外基站載波聚合時使用。
中國電信LTE無線網(wǎng)目前主要覆蓋市區(qū)、縣城、郊區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、人流量較大的景區(qū),采用的是1.8G頻段,在南方省市對部分經濟較發(fā)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(qū)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(tǒng),發(fā)揮低頻覆蓋優(yōu)勢,快速實現(xiàn)4G網(wǎng)絡全覆蓋。采用LTE800M與CDMA同站址建設方式,實現(xiàn)覆蓋能力與C網(wǎng)相當,確保未來VoLTE質量不低于CDMA語音。根據(jù)CDMA頻點的實際使用情況成片選取LTE800M重耕區(qū)域,穩(wěn)定拓撲,保證LTE800M的連續(xù)覆蓋。
(2)建設目標
覆蓋目標:LTE網(wǎng)絡實現(xiàn)高鐵、高速、重要交通干線和農村區(qū)域達到現(xiàn)網(wǎng)CDMA網(wǎng)絡的覆蓋水平。
下載速率目標:LTE網(wǎng)絡在高鐵、高速、重要交通干線和農村區(qū)域下載速率達到38~75 Mbps。
2.3 建設原則
盡量采用現(xiàn)網(wǎng)CDMA基站站址,節(jié)省投資,在部分確有需求但沒有CDMA基站的區(qū)域少量補充LTE800M基站。
(1)成片原則:根據(jù)CDMA頻點的實際使用情況成片選取重耕區(qū)域,提高效率,穩(wěn)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(yōu)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(yè)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(xiàn)覆蓋能力與C網(wǎng)相當。
(4)線面結合原則:在高鐵、高速等線覆蓋區(qū)域,要求沿線4G覆蓋與面覆蓋要求結合考慮,保證業(yè)務質量連續(xù)性,減少連續(xù)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(wǎng)絡。首先要調查覆蓋區(qū)域CDMA的頻點使用情況,因為中國電信的LTE網(wǎng)絡目前不支持語音業(yè)務,只承載數(shù)據(jù)業(yè)務,所有中國電信無線網(wǎng)用戶的語音業(yè)務都使用CDMA網(wǎng)絡承載,所以必須保留基本的頻點用于語音業(yè)務。同時農村區(qū)域的大量用戶終端不支持LTE網(wǎng)絡,僅支持CDMA網(wǎng)絡,必須為這部分用戶保留相應的頻點提供3G數(shù)據(jù)業(yè)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??紤]使用5M帶寬、4個頻點重耕為LTE網(wǎng)絡,剩余的5M和4個頻點繼續(xù)用于CDMA網(wǎng)絡,考慮到現(xiàn)網(wǎng)CDMA網(wǎng)絡的頻率使用現(xiàn)狀,目前中國電信CDMA網(wǎng)絡語音業(yè)務使用283、242、201、160頻點,數(shù)據(jù)業(yè)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(shù)據(jù)業(yè)務。CDMA網(wǎng)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(yè)務,DO為數(shù)據(jù)業(yè)務)。
800M重耕為LTE網(wǎng)絡主要用于農村區(qū)域,考慮到盡可能不影響現(xiàn)網(wǎng)CDMA網(wǎng)絡的應用,建議使用800M的空閑頻點用于LTE網(wǎng)絡,即LTE網(wǎng)絡使用78、119、160、201四個頻點,CDMA網(wǎng)絡使用1019、37、242、283四個頻點,其中283、242用于數(shù)據(jù)業(yè)務,37號頻點用于語音業(yè)務(1019號頻點在農村區(qū)域暫不應用),頻點使用計劃如圖2所示:
確定好農村區(qū)域800M重耕為LTE網(wǎng)絡使用的頻點后,在LTE網(wǎng)絡實際建設時,并不是簡單的在現(xiàn)網(wǎng)CDMA基站上疊加LTE基站,還需對現(xiàn)網(wǎng)CDMA基站進行詳細分析或者部分基站需要調整。
(1)導入C網(wǎng)基站信息,C網(wǎng)頻點配置有十幾類,為規(guī)劃操作,把C網(wǎng)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(shù)=MAX{1X載波數(shù),DO載波數(shù)}。
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(yōu)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(yōu)化處理,處理后形成新的基站分布圖。
在農村800M LTE重耕區(qū)域,存在少量C網(wǎng)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(jù)用戶遷移升級情況和網(wǎng)絡利用率情況,條件許可的地區(qū)可直接進行降頻處理,頻率調整優(yōu)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(wǎng)絡負荷在未來一段時間依然較重,可采用小區(qū)分裂(3扇區(qū)可裂分為6扇區(qū))、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(yè)務的基礎網(wǎng)絡,需要合理選擇站址,重耕站首選與C網(wǎng)站共址建設,避免800M LTE與800M CDMA鄰頻干擾。
LTE系統(tǒng)是基于同頻組網(wǎng)要求而設計的,同頻組網(wǎng)條件下,對網(wǎng)絡結構合理性提出了更高的要求,在網(wǎng)絡規(guī)劃之初就要對不合理的網(wǎng)絡結構做整改,結構不合理會導致后期網(wǎng)絡優(yōu)化空間十分有限。對于現(xiàn)網(wǎng)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(lián)通、自有1.8G站址),對于原CDMA網(wǎng)個別不合理站址進行調整,CDMA與LTE同步搬遷,達到優(yōu)化網(wǎng)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(yōu)先采用2T4R設備,可補償約3 dB的差距。
2.5 農村區(qū)域采用800M建設LTE的優(yōu)勢與弊端
(1)農村區(qū)域采用800M建設LTE的優(yōu)勢
在農村區(qū)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(qū)域,達到同樣的覆蓋效果,需要的1800M LTE基站規(guī)模是800M LTE基站的3.24倍左右。所以在農村區(qū)域采用800M建設LTE可以極大地節(jié)省投資,大約可以節(jié)省70%以上的投資。同時在農村區(qū)域僅需在原CDMA基站上疊加LTE基站,可以更快地部署LTE網(wǎng)絡,搶占4G業(yè)務的發(fā)展先機。
(2)農村區(qū)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(yè)鏈還不成熟,這需要中國電信積極推進終端、網(wǎng)絡、頻率等相關工作,盡快實現(xiàn)800M LTE的商用。
3 結束語
農村區(qū)域采用800M LTE網(wǎng)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(wǎng)和800M LTE無線網(wǎng)的特點進行分析,提出在農村區(qū)域進行800M LTE的建設方案,同時分析農村區(qū)域采用800M建設LTE的優(yōu)勢與弊端,對農村區(qū)域低成本快速實現(xiàn)LTE無線網(wǎng)覆蓋具有良好的指導意義。
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