【摘 要】隨著我國4G建設步伐的不斷加快,對LTE室外天饋系統(tǒng)的建設也提出了新的要求。FDD LTE室外天饋系統(tǒng)解決方案的確定和優(yōu)化對于LTE系統(tǒng)性能有著重要影響。本文主要對FDD LTE室外天饋系統(tǒng)部署方案進行研究,對LTE與3G系統(tǒng)的小區(qū)覆蓋能力進行分析,并且對二者的共同部署方案進行研究,同時在此基礎上結合FDD LTE的技術特點提出室外天饋系統(tǒng)的解決方案。
【關鍵詞】FDD LTE 室外天饋系統(tǒng) 解決方案
一、引言
在我國目前的3G發(fā)展過程中,其制式主要分為WCDMA、TD-SCDMA和CDMA2000。隨著我國4G牌照的陸續(xù)發(fā)放,對于LTE的通信頻段也進行了劃分。首批發(fā)放的4G牌照均為TD-LTE制式,其中中國移獲得1880-1900MHz、2320-2370MHz、2575-2635MHz;中國聯(lián)通獲得2300-2320MHz、2555-2575MHz;中國電信獲得2370-2390MHz、2635-2655MHz。同時中國聯(lián)通與中國電信也在建設FDD-LTE制式的試驗網,其使用的通信頻段為1710~21785MHz和1805~21880MHz,1920~21980MHz和2110~22170MHz 與2500~2570MHz和2620~2690MHz。并且根據(jù)對目前3G頻段的分析可以發(fā)現(xiàn),部分未分配的頻段也可以應用于4G通信。在目前的LTE系統(tǒng)中,存在著典型的上行受限特點,并且當WCDMA系統(tǒng)與LTE系統(tǒng)處于相同的邊緣速率時,其最大路徑損耗差值高達3dB,并且數(shù)值會隨著通信頻段的變化而發(fā)生變化。根據(jù)對我國目前3G網絡部署情況的分析,其站間距為500~600m,無法實現(xiàn)對鏈路預算距離的覆蓋,然而LTE系統(tǒng)具有典型的覆蓋增強技術,可以實現(xiàn)更廣的上行覆蓋。因此,實現(xiàn)3G與LTE系統(tǒng)的共同部署有著理論可行性,而其具體的系統(tǒng)性能還需要經過不斷的優(yōu)化,最終實現(xiàn)LTE系統(tǒng)的無縫化覆蓋。
二、LTE室外天饋系統(tǒng)獨立部署方案
在LTE室外天饋系統(tǒng)獨立部署方案中,主要考慮采取LTE系統(tǒng)與3G共站址的方式實現(xiàn),單獨建設LTE基站天饋系統(tǒng)建設無特殊需注意之處,因此需要對二者的干擾情況進行分析,并且給出實現(xiàn)二者隔離的建議。
(一)LTE與3G系統(tǒng)的干擾及隔離方案
根據(jù)LTE標準化組織3GPP的相關規(guī)定,工作于2100MHz的WCDMA系統(tǒng)對于LTE的干擾符合實際要求,同時其額外隔離度需要大于28dB。而當工作頻率變更為2600MHz時,而需要的額外隔離度需要大于31dB。因此在FDD LTE室外基站的建設過程中,可以通過調節(jié)天線的俯仰角、極化比、隔離度等方式,獲得較高的天線隔離度,從而實現(xiàn)抑制干擾的目的。天線水平隔離指的是通過調節(jié)天線之間的水平距離的方式獲得較大的隔離度。根據(jù)對相關公式及水平隔離度理論的綜合分析,要想實現(xiàn)2100MHz的LTE系統(tǒng)共站址部署需要保持天線間距不小于0.45m。
(二)獨立天饋方案優(yōu)缺點分析
在采用FDD LTE獨立天饋方案時,需要對FDD LTE系統(tǒng)進行獨立設計和規(guī)劃,并且在此過程中需要對LTE系統(tǒng)的后期升級和改造予以考慮,因此在建網過程中不會對當前系統(tǒng)帶來影響。采用此方案的優(yōu)點在于部署方案實施較快,無需考慮對現(xiàn)存系統(tǒng)的影響及其均衡,而且不需要對現(xiàn)存系統(tǒng)進行改動。然而,獨立的部署方案無疑會大大增加FDD LTE系統(tǒng)的部署成本,同時需要考慮系統(tǒng)之間的共擾問題,增加了天線部署位置的限制條件。因此在WCDMA系統(tǒng)與LTE系統(tǒng)共站址部署方案中,要求二者的天線水平間距大于0.45m。因此,綜合考慮之下此種方案適用于資源充足、天線隔離良好的情景。
三、LTE與3G共天饋部署方案
在LTE與3G系統(tǒng)的共同部署過程中,前提條件是現(xiàn)有天饋系統(tǒng)支持頻段同時包含3G與LTE的通信頻段,若不支持且不具備獨立建設LTE天饋系統(tǒng)的條件,可考慮替換更新現(xiàn)有天饋系統(tǒng)為寬頻設備,且同時支持3G與LTE的通信頻段。
(一)LTE與3G共天饋部署方案
LTE與3G系統(tǒng)可以考慮共用一套天饋系統(tǒng),以更好的節(jié)約部署空間,其具體的共同天饋系統(tǒng)分為寬頻帶天線和多頻帶天線兩種形式。寬帶天線方案的優(yōu)勢主要集中在天線的結構簡單、成本較低,然而其缺點是需要增加額外的合路器,同時會引入一定的插損,天線性能不佳,同時無法根據(jù)系統(tǒng)的具體環(huán)境對天線的傾角進行調節(jié),因此在后期的規(guī)劃過程中具有較大難度。多頻段天線方案可以實現(xiàn)良好的鏈路隔離,同時在優(yōu)化過程中可以針對單個系統(tǒng)進行,然而其缺點是天線尺寸相對較大,而且成本較高,針對單獨天線端口需要分別部署饋線及RRU設備,天線端空間較為緊張。
(二)方案優(yōu)缺點分析
與獨立部署的LTE系統(tǒng)相比,共用天饋系統(tǒng)的部署方案能夠有效的降低天饋系統(tǒng)占用的空間,同時可以在已有3G系統(tǒng)支持LTE頻段的前提下,實現(xiàn)對舊系統(tǒng)資源的最大化利用,降低LTE部署的投入成本。然而此方案也存在著諸多缺點,例如天線的增益要求不同、引入額外插損等。這些缺點會使得系統(tǒng)的自身性能有所降低,無法發(fā)揮正常的性能。同時,采用共用寬帶天線的方案無法對不同工作頻帶的方位角以及俯仰角進行改變,因此采用共用天饋系統(tǒng)的方案可能會給FDD LTE系統(tǒng)后期的性能優(yōu)化及系統(tǒng)規(guī)劃帶來一定的困難。如無法新建單獨LTE天饋系統(tǒng),建議盡量采用多端口天線,避免采用共用寬帶天線的方案。
四、結束語
根據(jù)對FDD LTE系統(tǒng)室外天饋系統(tǒng)部署方案的分析可以發(fā)現(xiàn),采用共站址獨立部署方案具有周期長、便于規(guī)劃和后期優(yōu)化的優(yōu)點,而且無需對已有通信網絡進行改造,然而需要增加天面需求來達到抑制系統(tǒng)之間相互干擾的目的。而在同用天饋系統(tǒng)的部署方案中,雖然可以實現(xiàn)對已有系統(tǒng)的最大化利用、降低網絡部署投入成本,然而由于引入的插損等會使得系統(tǒng)的規(guī)劃面臨著諸多新的挑戰(zhàn),還會對已有通信系統(tǒng)的性能產生一定的影響,而且隨著不同系統(tǒng)之間融合程度的提高,會給FDD LTE系統(tǒng)的后期優(yōu)化和維護帶來困難。
參考文獻:
[1]張科.四網協(xié)同下室外天饋系統(tǒng)解決方案[J].電信工程技術與標準化,2013第8期
[2]林善亮,李濟漢.FDD-LTE十分設計方案的關鍵技術研究[J].中國新通信,2013年第11期