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高频段下中国电信LTE基站建设

作者:不爱吃窝瓜时间:2015-09-04

中国电信建设的2G及3G网络,为LTE网络的建设积累了大量的物理站址资源,由于LTE采用的频段相对3G较高,在网络建设时基站数量会比现有站点增多,为以最小的成本实现最好的效果,利用好现有站址资源显得尤为重要。为此,在LTE网络建设时,中国电信需要根据基站的不同情况采用不同的建设方案。

4G演进面临基站建设挑战

3G时代中国电信CDMA网覆盖优势比较明显,因cdma2000采用800M频段,较TD-SCDMA和WCDMA的频段低,链路损耗小,因此可以以更少的站址获得更好的用户体验。但LTE的频段是在1.8GHz~2.1GHz之间,中国电信3G覆盖优势受到挑战。此时面对4G时代的同质化竞争,中国电信如何占据4G时代的核心战略控制点,继续保持领先优势,是当前急需解决的问题。

LTE较EV-DO在速率、时延等方面都有大幅改善,EV-DO带宽为2×1.25 MHz,峰值速率可达3.1Mbit/s,而LTE带宽为2×20 MHz或1×20MHz,其速率可达100Mbit/s,这取决于更宽的频谱,而MIMO多天线传输技术以及更高的调制方式可得到更大的调制增益(1.5倍);由EV-DO到LTE,时延也从60ms降低至10ms,这主要得益于LTE的扁平化网络架构,取消了BSC,但同时相对于3G,LTE的基站协调能力变弱,LTE边缘速率是未来重要挑战之一。

总之,运营商以更低成本提供更好覆盖、更高实际带宽的LTE网络,将会对运营商竞争格局带来巨大影响。

室外LTE基站建设方案分析

中国电信高频覆盖站点缺口大,需新增大量站址,以某试验网为例,该区域内站点对比信息如表1.

由此可知,该区域中国联通基站数是中国电信的1.5倍,中国移动是中国电信的2.7倍。更为不利的情况是,中国电信新增站址还面临多个挑战:一是共建共享机房,机房空间紧张,预计占比10%到20%;二是美化天线、天面空间不足,物业谈判困难,新增天面困难,预计占比20%到30%;三是租金、天面等导致新增站点建设越来越困难,今年新增站址比例不超过20%.

在高频覆盖站址缺口大,LTE站址获取挑战多的情况下,寻找能提升覆盖的解决方案成为中国电信的LTE室外基站建设的关键,这里我们提出了利用宏基站快速部署LTE、现网基站升级为LTE、新建LTE基站机房、新建LTE基站天面等针对不同场景的方案。

比如利用现网宏站资源,快速部署LTE网络的方法。在机房方面,中国电信可利旧机柜和BBU,设备占地较少;CDMA/LTE共传输,或者传输承载IP化改造;利旧(或扩展)备用电源;共享GPS/RGPS.在天馈方面,中国电信可以选择RRU上塔,2T4R提升反向覆盖;更换宽频天线,利旧天面;光缆代替馈线,减少插损,降低施工难度。

同时,针对站点选取难度较大的情况,中国电信可采用利旧小灵通站址的办法,快速部署LTE网络,小灵通基本退网,但站点位置仍然保留,PHS站址70%为屋顶站,城区站间距100~300m,天线挂高15m~25m,如新设备不改变站点外观,入场阻力相对较小。

另外,中国电信可采取CloudBB集中安装,降低RRU站址获取难度。初期解决站址获取问题,BBU可集中放置,目前一些地区CDMA已经采用BBU集中部署方案;第二阶段可将站间交互变为站内,实现小区间实时协同,提升站间网络覆盖和容量;FDD与TDD共基带信道板,实现网络深度融合。


室内LTE覆盖解决方案分析

当演进到LTE后,中国电信面临新的问题:频段的差异导致室内覆盖率无法满足要求。具体而言,不同的无线环境下,800M与2.1G路径损耗差异不同,在覆盖相同距离情况下,路径损耗差异约为7.7dB~12.5dB;穿透损耗的场景比较复杂,800M和2.1G穿透损耗差异约为2dB.

目前现网室内覆盖建设方式可分为三种:宏基站覆盖方案,即利用室外宏峰窝完成对室内的覆盖;利用多规格的微蜂窝完成对室内的覆盖;利用信源加室内分布天线组(以下简称室分),以室分系统对室内进行覆盖。

通过现网室分覆盖情况来看,室分扇区的比例占总扇区比例约30%,大部分的室内场景依靠室外覆盖室内的方案,室分系统主要分布在大型/高层商用建筑,而居民区和中小型商用建筑室分的比例很低,主要依靠室外站覆盖;所以LTE室分建设的总体思路是居民区主要依靠室外覆盖室内方案,大型/高层商用建筑主要依靠室内分布系统方案解决。

在室外覆盖室内方面,我们建议室外覆盖室内场景可通过引入小灵通利旧、灯杆站等新的微蜂窝方案,与宏站配合完成对室内的覆盖。通过用室外微峰窝覆盖室内的方式配合宏站覆盖室内

在LTE室分建设方面,我们分析LTE室分与CDMA室分建设相同部分如下图2所示。LTE室分建设差异带来LTE室分建设的新问题如图3所以。

针对LTE室分建设挑战,我们提出以下几点建议。

首先,高频馈线损耗大,可增加信源发射功率抵抗高频馈线损耗;2.1G/2.6G选取在末端合路,减少插损。其次,室分容量提升,可采用已有室分系统中采用垂直分裂方式,减少室分改造的同时,提升LTE室分容量;新建室分根据重要程度考虑双室分系统支持MIMO.再次,提升异系统隔离度。最后,建议新增室分系统支持2.6G频段。



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