陸　威，楊　燦，呂耀坤

(江蘇省郵電規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司，江蘇 南京 210019)

0　引　言

近年來移動通信的發(fā)展呈現(xiàn)出網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、用戶規(guī)模及運(yùn)營收入的高速增長態(tài)勢。為了滿足爆炸式增長的業(yè)務(wù)需求，需要不斷地進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃建設(shè)。FDD-LTE網(wǎng)絡(luò)具備覆蓋范圍廣、信號強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，使其在通信領(lǐng)域中得到了非常廣泛的應(yīng)用，并逐步進(jìn)入大規(guī)模部署階段。FDD-LTE與原有系統(tǒng)有著較大的區(qū)別，與GSM的頻率復(fù)用相比為同頻組網(wǎng)，與WCDMA相比其無軟切換，因此需要根據(jù)其技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃建設(shè)[1]。

在多網(wǎng)協(xié)同發(fā)展的背景下，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不斷膨脹，基站天面資源緊張和系統(tǒng)間相互干擾的問題日益凸顯。隨著LTE擴(kuò)大規(guī)模建設(shè)，城區(qū)大部分基站天面需安裝GSM、DCS、TD-SCDMA、LTE(D頻段)、LTE(F頻段)五種頻段的天線，而且3G和4G天線采用智能天線(TD-L不是全8通道)，天線體積和重量都要遠(yuǎn)大于2G天線，這給建設(shè)和業(yè)主維系帶來很大的壓力。此外，由于天面空間的局限性，系統(tǒng)間的隔離度難以達(dá)到規(guī)劃指標(biāo)要求，從而造成系統(tǒng)間干擾，嚴(yán)重影響了網(wǎng)絡(luò)性能。因此，F(xiàn)DD-LTE網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃需充分考慮利舊2G/3G站址配套資源，實(shí)現(xiàn)快速、低成本FDD-LTE網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。

1　無線基站建設(shè)類型現(xiàn)狀

移動通信基站提供無線覆蓋，實(shí)現(xiàn)了有線通信網(wǎng)絡(luò)與無線終端之間的無線信號傳輸?；镜慕ㄔO(shè)需要從性能、配套、兼容性及使用要求等方面綜合考慮，其大致由機(jī)房、天饋系統(tǒng)、路由走線三部分構(gòu)成，具體組成如圖1所示。

圖1　移動通信基站結(jié)構(gòu)圖

1.1　基站機(jī)房建設(shè)類型

基站機(jī)房的建設(shè)一般包括土建裝修、空調(diào)、防雷和接地、消防和安保、機(jī)房動力環(huán)境監(jiān)控，以及電氣、照明、外電的引入。從現(xiàn)有機(jī)房的建設(shè)類型來看，市區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)基本相似，農(nóng)村場景有所區(qū)別，具體見表1。

1.2　天線桿塔建設(shè)類型

天線一般搭載在通信桿塔上，而不同場景選用不同的桿塔類型。目前天線桿塔類型主要有以下3類：

(1)自立式鐵塔，包括支撐桿、角鋼塔、拉線鐵塔、以及抱桿或增高架等；

(2)單管塔(通信桿)，包括普通單管塔(插接、螺栓接)；

(3)美化天線，包括美化罩型、美化水罐型、美化排氣管型等。

表1　無線基站機(jī)房建設(shè)類型

1.3　天線類型選擇

基站天線是發(fā)射和接收無線電波的裝置，目前基站天線的頻段有：

(1)GSM900/FDD：890～960 MHz；

(2)GSM1800/FDD：1 710～1 880 MHz；

(3)WLAN：2 400～2 485 MHz；

(4)TD-SCDMA：2 010～2 025 MHz；

(5)TD-LTE：1 885～1 915 MHz，2 320～2 370 MHz，2 575～2 635 MHz；

(6)室內(nèi)全向天線為寬帶天線，帶寬一般為800～2 500 MHz。

為滿足不同建設(shè)場景需求，天線的類型多樣，國內(nèi)FDD-LTE擴(kuò)大試點(diǎn)階段的天線主要由華為、中興、愛立信、諾基亞、大唐等主設(shè)備廠家提供。FDD-LTE系統(tǒng)有2天線、4天線、8天線三種選型，分別對應(yīng)2T2R、2T4R和2T8R三種方案。根據(jù)3GPP TS 36.104報(bào)告及外場測試情況，4R比2R的上行接收信噪比增益為3.5～4.5 dB，8R比2R的上行接收信噪比增益7～9 dB左右[2]，如表2所示。

2　FDD-LTE多系統(tǒng)天面設(shè)計(jì)方案

為確保多網(wǎng)獨(dú)立優(yōu)化，在天面空間允許的場景，原則上考慮新建獨(dú)立天線，可通過利舊或新增、騰挪抱桿等方式安裝。對于天面空間受限的場景，優(yōu)先考慮對現(xiàn)網(wǎng)天饋進(jìn)行改造，在滿足網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的前提下，可采用多系統(tǒng)合路或新增小型化天線等解決方案[3]。

根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和天面使用情況，天線規(guī)劃需考慮一定的前瞻性，預(yù)留好天線接口，為后續(xù)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)做好前期準(zhǔn)備。結(jié)合現(xiàn)網(wǎng)多網(wǎng)設(shè)備情況，F(xiàn)DD-LTE系統(tǒng)優(yōu)先使用四通道天線，對于高鐵及常規(guī)升級基站可考慮采用雙通道天線，有三種建設(shè)方式，分別為新增FDD-LTE設(shè)備、利用原有GSM升級部署和替換原有GSM設(shè)備。對于天面空間有限無法新增天線的站點(diǎn)，考慮目前未有廠家提供GSM與FDD共用的900M 6端口天線，有以下解決方案。

2.1　新增FDD-LTE設(shè)備

根據(jù)天面現(xiàn)有天線情況選擇不同的建設(shè)方案，具體如下：

(1)僅有LTE網(wǎng)絡(luò)場景，可用“4+4+8+8”天線更換原有天線，新增FDD-LTE與LTE網(wǎng)絡(luò)共天線。

(2)僅有GSM900網(wǎng)絡(luò)場景，如不能新增FDD-LTE四端口天線，將原有兩端口天線更換為四端口天線，新增FDD-LTE與GSM900各用兩個900M端口，F(xiàn)DD-LTE網(wǎng)絡(luò)采用2T2R方案。

(3)現(xiàn)有GSM900、LTE-F/D，采用獨(dú)立天線的場景，可將其中一副LTE天線更換為FA/D天線，LTE F與D頻段共天線，將另一副LTE天線更換為900M四端口天線用于FDD-LTE網(wǎng)絡(luò)接入。

(4)現(xiàn)有GSM900和1800，各網(wǎng)絡(luò)獨(dú)立天線場景，可將原有GSM1800天線更換為“4*900+4*1800”天線，新增FDD-LTE與原有GSM1800系統(tǒng)共天線。

(5)現(xiàn)有GSM900、1800、LTE-F/D，采用獨(dú)立天線的場景，可將原有GSM1800天線更換為“4*900+4*1800”天線，新增FDD-LTE與GSM1800共天線。

(6)現(xiàn)有GSM900、1800、LTE-F/D，其中GSM900與1800共用天線，LTE F頻段和D頻段共天線場景，有兩種方案：

方案1：將LTE天線更換為“2+2+8+8”天線，GSM900/1800與LTE共天線，將原有GSM雙頻天線更換為四端口天線。

方案2：將LTE天線更換為“4+4+8+8”天線，新增FDD-LTE設(shè)備接入更換后的LTE天線。

(7)現(xiàn)有GSM900、LTE-F/D，LTE F頻段和D頻段共天線，GSM采用獨(dú)立天線的場景，有兩種方案：

方案1：將LTE天線更換為“4+4+8+8”天線，新增NB-IoT/FDD接入更換后的LTE天線四端口。

方案2：將LTE天線更換為“2+2+8+8”天線，GSM900與LTE共天線，將GSM900天線更換為900M四端口天線用于FDD-LTE網(wǎng)絡(luò)接入。

(8)現(xiàn)有GSM900和1800，GSM900及1800共用天線場景，如不能新增FDD-LTE四端口天線，可將原有雙頻天線更換為“4*900+4*1800”天線，新增FDD-LTE系統(tǒng)與GSM900各用兩個900M端口，F(xiàn)DD-LTE網(wǎng)絡(luò)采用2T2R方案。

(9)現(xiàn)有GSM900、1800、LTE-F/D，GSM900與1800共用天線，LTE F頻段和D頻段獨(dú)立天線場景，可將其中一副LTE天線更換為FA/D天線，LTE FA與D頻段共天線，將另一副LTE天線更換為四端口天線用于FDD-LTE網(wǎng)絡(luò)接入。

(10)現(xiàn)有GSM900、1800、LTE-F/D，各網(wǎng)絡(luò)共用天線場景，如不能新增FDD-LTE四端口天線，可將原有天線更換為“4+4+8+8”天線，新增FDD-LTE與GSM900各用兩個900M端口，F(xiàn)DD-LTE網(wǎng)絡(luò)采用2T2R方案。

2.2　替換原有GSM設(shè)備

(1)現(xiàn)有GSM900獨(dú)立天線場景，可采用四端口天線更換原有GSM900兩端口天線。

(3)現(xiàn)有GSM900與1800共用天線場景，可采用“4*900+4*1800”天線更換原有GSM天線。

(3)現(xiàn)有GSM900、1800、LTE網(wǎng)絡(luò)共天線場景，有兩種方案：

方案1：將天線更換為“4+4+8+8”天線，F(xiàn)DD-LTE網(wǎng)絡(luò)接入天線四個900M端口。

方案2：不調(diào)整天線，F(xiàn)DD-LTE網(wǎng)絡(luò)接入原有天線兩個900M端口，采用2T2R方案。

2.3　升級原有GSM設(shè)備

可利用原有GSM設(shè)備直接升級的場景，利舊原有GSM雙通道天線，F(xiàn)DD-LTE網(wǎng)絡(luò)采用2T2R方案。

3　結(jié)束語

移動通信已進(jìn)入多網(wǎng)絡(luò)共存的時代，網(wǎng)絡(luò)互補(bǔ)、融合和有效的利用是必然選擇，基站天線的發(fā)展呈現(xiàn)出智能化、集成化、有源化的趨勢。本文分析了多網(wǎng)協(xié)同發(fā)展的無線基站建設(shè)類型現(xiàn)狀，從新增、替換、升級三個角度對不同區(qū)域多系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)類型提出了對應(yīng)行之有效的建設(shè)方案，爭取利舊現(xiàn)網(wǎng)2G/3G站址配套資源實(shí)現(xiàn)快速、低成本并且保質(zhì)保量地開展FDD-LTE網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。希望能對目前建設(shè)高品質(zhì)網(wǎng)絡(luò)提供幫助，也希望能對今后加快LTE的建設(shè)發(fā)展思路有所啟迪。如今社會發(fā)展瞬息萬變，通信技術(shù)日新月異，在實(shí)際的LTE網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中還需要不斷地進(jìn)行探索和總結(jié)，調(diào)整和制定出更優(yōu)化的規(guī)劃方案。

參考文獻(xiàn)：

[1]田宇博,秦培松,李峰. 關(guān)于LTE FDD網(wǎng)絡(luò)部署中干擾控制的探討[J]. 中國新通信,2015,17(23):60-61.

[2]中國電信.基站安裝典型場景下的設(shè)備及天線配置建議[EB/OL].百度文庫,2013,12.

[3]矯南. 基于多維度優(yōu)化分析FDD-LTE網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 電子技術(shù)與軟件工程,2017,(20):25.