浅谈中国电信LTE800M规划策略与建设方案

  浅谈中国电信LTE800M规划策略与建设方案  杨阳【Summary】在运营商竞争异常激烈的情况下，中国电信快速部署LTEFDD网络以实现全面覆盖的需求越来越强烈，科学、合理的利用C网站址资源和频率资源，统一规划，快速部署LTE800M网络是未来4G网络建设的重点方向之一。本文针对中国电信CDMA800M频段开展LTEFDD网络建设进行了可行性分析并给出了相应的建设方案策略。【Key】LTEFDDLTE800MCDMA800M频率规划可行性分析一、引言随着移动互联网的高速发展，4G网络时代下的运营商之间竞争越来越激烈。2014年6月27日，工业和信息化部正式向中国联通和中国电信发放LTEFDD试验的批文，允许中国联通和中国电信在内地16个重点城市开展LTEFDD与TD-LTE的融合组网试验并提供相应的4G服务。LTEFDD是目前全球使用最为广泛的4G制式，同时随着VoLTE（通过LTE承载语音）的技术发展和产业链完善，后期LTEFDD的全覆盖是势在必行的。中国电信目前LTE网络已覆盖至乡镇以上区域和部分发达乡村，但在运营商的竞争中依然处于劣势。如何加快LTE网络的发展力度，提高覆盖率，形成LTE网络在广域上的连续覆盖，从而与竞争对手相抗衡，是中国电信急需解决的问题。二、可行性分析2.1频率资源现状现有中国电信CDMA800M的使用频段为870-880MHz/825-835MHz/，共有10MHz频段，计有37～283共7个频点。其中，EVDO网络频点有低往高分配依次为37、78、119、160，1X网络由高往低分配依次为283、242、201。城区范围内基站多为多载波配置，一般占用6—7个频点；而在农村区域，基本都是单载波配置或者双载波配置，一般占用2—4个频点[1]（如图1）。以某省为例，其全区单载波基站占比41%，双载波占比50%，多载波占比9%。其中，农村区域单载波基站占比55%，双载波占比38%，多载波占比7%（如图2）。2.2设备现状国内目前CDMA的设备厂家主要是阿尔卡特、华为和中兴，通过对设备调研分析，各厂家的硬件 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 都是统一化的，因此除了少量早期设备，大多数设备都可以增加基带板卡实现同时支持LTE和CDMA，因为射频部分与制式关系不大，因此LTE和CDMA可以共用射频单元。但目前设备主要是1T2R。因此，如果在现有设备基础上升级，将无法实现MIMO性能，从而影响网络的下行速率。如果要实现MIMO的性能，则需要使用新的射频单元。共设备升级主要是区域内2G/3G厂家与4G厂家相同，如果是异厂家的情况，则需要新增一套设备，但可通过合路方式共用原有天线[2]。异厂家/同厂家的4G建设对比分析如下表所示：目前LTEFDD分配频段为1.8G，对于中国电信来讲，2G/3G网络基于800M频段，若采用1.8G实现全覆盖，必将涉及新建大量的站点，尤其是目前站间距较大的农村区域，增加站址比例将更高。800M覆盖距离比1.8GHz远2倍，覆盖面积是1.8GHz的4倍，如果能够有效利用现有的800M频段进行覆盖的话，既能够有效利用现有的良好网络拓扑，又节约了大量的建站成本，在郊区、农村区域的效尤为明显[3]。LTE-FDD不同频段的覆盖半径如图3所示。中国电信经过多年建设，已经建成一张广域覆盖的CDMA网络。充分利用现有C网络的资源，快速、高效的建设LTE800M网络，可形成LTE在广域上的覆盖，满足中国电信当前的网络发展要求。同时，当LTE形成全覆盖后，可发展纯LTE终端，摆脱CDMA产业链限制，在未来也可以通过800M/1.8GCA为小区边缘用户分配更多RB，提升边缘用户速率，增强体验速率与资源利用率[4]。其中小区边缘用户分配RB的模型如图4所示。三、规划策略与建设方案3.1规划策略建议中国电信采用LTE800M与CDMA同站址方式建设，具有建设速度快，成本低的优势，同时也可减少呼吸效应类干扰情况。因此对于基于CDMA800M开展LTEFDD网络建设，有以下的阶段建议：全网建设初期：初步启动全网覆盖，需要全面范围内实现网络覆盖，选择2载波站点升级LTE，对于2G/3G与4G网络同厂家区域，可根据业务量需求情况采用共设备升级方式或更换射频模块升级方式；对于异厂家区域，需新增一套LTE无线网设备，CDMA与LTE可共天馈；全网建设中期：3G业务逐步向4G迁移，引入VoLTE业务全网的CDMA保留2载波为剩余的非4G用户服务，基于800M的LTE网络推向全网，对于城区范围，可利用800M叠加高频覆盖提升居民小区、校园等区域的深度覆盖能力，改善室内用户的使用感知；对于郊区/农村区域，则通过800M的单频实现广覆盖；全網建设后期：2G/3G用户迁移完成，CDMA正式退出，可空余出10M频带，进行800M的全面覆盖，对于业务较高的区域，还可通过载波聚合实现更高的业务体验。3.2建设方案分析A.主设备选型方案1）主设备端口选择：800MVoLTE覆盖能力弱于1x，考虑VoLTE覆盖要求，推荐800MHzLTE主设备优先采用2T4R，并采用CoMP等技术进一步增强覆盖水平。特别针对农村区域，建议优选2T4R设备；2）SDR设备选择：根据天面条件、安装空间等现网实际情况，统筹考虑LTE单模RRU或SDRC/L双模RRU；3）RRU功率选择：需兼顾CDMA、LTE、NB-IoT三种系统的功率需求，并实现功率动态共享。？LTE单模RRU：推荐城市采用2*40W功率RRU，农村采用2*60W功率RRU。？C/L双模RRU：根据CDMA频点数量（调整完成后）及覆盖场景合理选择不同功率RRU：（1）农村CDMA频点为1（DO）+1（1X）配置的基站推荐采用2*60W功率RRU；（2）农村CDMA频点为1（DO）+2（1X）配置及以上的基站推荐采用2*80W功率RRU；（3）城市根据CDMA现网基站功率（调整完成后）实际配置情况选择2*60W或者2*80W功率RRU。B.天馈实施方案1）天馈方案是工程实施中的关键因素，应充分考虑铁塔租金对工程建设成本的影响；2）本期工程原则上应不增加租金，充分利用现有铁塔平台或现有天面资源，通过合理采用多端口天线或设备选型等方案，达到覆盖要求；？城市：原则上在不增加天面数量的基础上，以替换原有天线方案为主；？农村：原则上在不增加新平台和不增加铁塔租赁成本的基础上，灵活选用现有平台新建天线或替换原有天线等方案。3）根据前期外场试验结论，合路器对C/L系统覆盖影响较大，影响网络演进，原则上避免采用合路器方案。LTE800M建设中采用的天线类型如表3.1所示：C.站址实施方案1）站址选择：800M重耕站首选与C网基站共站址、同平台、共天馈（800M、1.8G、2.1G），最大化降低OPEX，同时可以避免800MLTE与800MCDMA邻频干扰；2）站址调整：现网不合理站址进行调整和搬迁时，利用铁塔公司站址资源（可选移动、联通、自有1.8G站址），针对原CDMA网络个别不合理站址进行调整的情况，原则CDMA与LTE同步搬迁，达到优化网络拓朴结构的效果。3.3注意事项A.降低过渡区规划范围农村及一般城区之间的区域称为“过渡区”。在LTE800M部署中，需要对LTE800M部署区域及过渡区CDMA进行“翻频”操作，即关闭201频点，启用242频点；在一般城区与过渡区要配置IX的异频切换；同时压缩LTE带宽至4.92M，加严LTE射频指标。为了形成LTE的连续覆盖，LTE1.8G要覆盖延伸至过渡区[5]。在规划LTE过渡区时，可通过如下几种方式降低过渡区规划范围：1）充分利用地物地貌形成的有效阻挡，以减少该地形区域的缓冲区规划范围，适应地形包括山地、丘陵、沟壑等。2）利用LTE网络覆盖相对独立的区域，以减少缓冲区规划范围，适应地形包括绿洲，海域等。3）通过成片LTE部署形成广覆盖，以实现整体较小的缓冲区规划代价，适应地形包括平原等。B.勘察设计准备工作勘查设计工作对于后期LTE800M工程顺利建设具有重要意义，因此，应该在平时勘察要求的基础上，重点增加对电信设备的勘察、记录并拍照，提前做好基站资料汇总分析工作。1）机房——可能新增机架明确电信CDMA机柜、FDD-LTE安装位置及记录好设备类型及厂家；明确现有设备机柜空余空间及机房是否有新增标准机架的位置；机房墙面可安装挂墙设备情况；开关电源电源端子、整流模块及载流量信息；接地排接地孔剩余情况及馈线孔剩余情况；2）天面——合路或新增结合电信图纸，明确天面电信CDMA天线、FDDLTE天线位置，能尽量做到对各家运营商天线区分；查勘时要考虑如果换天线、换RRU或增加RRU是否能够满足承重要求；掌握好天面支撑系统类型及抱杆使用情况；查勘时要考虑是否有新增抱杆的条件。四、结束语随着支持LTE800M的终端产品日益增多，LTE800M系统有望在LTE1.8G系统难以覆盖的区域成为网络部署的良好延伸与补充。在后期的规划部署中希望能够合理选取重耕带宽和协调省际边界，减少异系统间、省际间干扰，降低对C网影响，同时应充分利用现有天线或平台资源，在满足覆盖要求的前提下，合理选择重耕站址，保证网络拓朴结构优化。在运营商竞争异常激烈的情况下，中国电信快速建成一张广域覆盖的LTE网络对于提高自身竞争力，抢占市场具有重要的意义。科学、合理的利用C网站址资源和频率资源，统一规划，快速部署LTE800M网络是未来4G网络建设的重点方向之一。通过重耕现有800M频段，快速、高效建设LTE800M网络，提升体验速率与资源利用率，增强中国电信的市场竞争力。参考文献[1]蒋晓虞，刘远高.基于800M频段建设4G网络的策略[J].电信快报，2014（9）[2]张忠皓.LTE系统与2G、3G系统共站址共存问题分析[J].邮电设计技术，2012，（1）：28～31[3]張晓江.农村低段LTE广覆盖能力研究[J].移动通信，2015，16：5-8[4]罗凤娅，陈杨，杨芙蓉.LTE800M与异系统共址部署分析[J].移动通信，2016，02：3-8[5]潘翔，李延，李磊.LTE800M系统TAL规划研究[J].中国通信学会学术年会[6]中国通信建设集团设计院有限公司.LTE组网与工程实践.北京：人民邮电出版社，2014. -全文完-