胡劍飛 陶忠喜 孫登黨

【摘要】隨著4G系統(tǒng)解決方案和產(chǎn)品的成熟，全球的移動(dòng)通信行業(yè)已進(jìn)入4G時(shí)代。如何規(guī)劃和部署高效、低成本的4G網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)非常重要的課題。本文綜合分析了TD-LTE網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與2G網(wǎng)絡(luò)資源利用的問題，包括在原有2G站址拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)行TD-LTE規(guī)劃的方法，TD-LTE與GSM之間共址建設(shè)的資源利用分析等。在保證4G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃質(zhì)量的前提下，充分利用現(xiàn)有的2G網(wǎng)絡(luò)資源，以節(jié)省網(wǎng)絡(luò)投資，加快建設(shè)進(jìn)度。為更好更快地建設(shè)TD-LTE網(wǎng)絡(luò)，降低投資成本，提高投資收益提供了有益的參考。

【關(guān)鍵詞】TD-LTE;GSM;共址規(guī)劃建設(shè)

一、現(xiàn)狀介紹及分析

2013年底，國內(nèi)三家運(yùn)營商同時(shí)獲得了TD-LTE牌照。目前，國內(nèi)三家運(yùn)營商在4G領(lǐng)域的競爭已全面展開。在4G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期，由于運(yùn)營商在發(fā)展戰(zhàn)略、網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀、用戶規(guī)模、所處的競爭環(huán)境等方面存在差異，因此在部署4G網(wǎng)絡(luò)時(shí)也會(huì)根據(jù)這些因素制定不同的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)策略。

為了爭奪市場先機(jī)，快速建立LTE品牌，扭轉(zhuǎn)目前3G網(wǎng)絡(luò)的不利地位，中國移動(dòng)需要快速的進(jìn)行4G網(wǎng)絡(luò)的部署?，F(xiàn)在，由于居民健康、環(huán)保意識不斷增強(qiáng)，政府對基站建設(shè)法規(guī)滯后以及現(xiàn)有的2G/3G網(wǎng)絡(luò)占用了較多的站址資源等原因，站點(diǎn)的獲取和建設(shè)已成為制約網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的一個(gè)重要瓶頸。

但是，由于中國移動(dòng)擁有龐大的2G/3G站址資源，因此可以基于現(xiàn)網(wǎng)豐富的GSM站址資源，通過共站升級或者共站建設(shè)的方式來建設(shè)TD-LTE，可在滿足TD-LTE的網(wǎng)絡(luò)性能要求的同時(shí)快速部署。

同時(shí)，通過充分地利用現(xiàn)有2G網(wǎng)絡(luò)各種資源資源，如室內(nèi)分布系統(tǒng)，站址、機(jī)房、鐵塔、防護(hù)設(shè)備、傳輸設(shè)備、電源設(shè)備等，節(jié)省網(wǎng)絡(luò)投資，加快建設(shè)進(jìn)度。最大限度的降低網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營風(fēng)險(xiǎn)，提高盈利能力，避免配套建設(shè)和項(xiàng)目的重復(fù)建設(shè)。降低了網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本，提高了投資收益。

二、TD-LTE基于2G網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的規(guī)劃

無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃主要任務(wù)是根據(jù)無線網(wǎng)的技術(shù)特點(diǎn)、傳播環(huán)境等條件，運(yùn)用一系列規(guī)劃方法，設(shè)計(jì)出合適的基站位置、基站參數(shù)、系統(tǒng)參數(shù)等，以滿足網(wǎng)絡(luò)覆蓋、容量和質(zhì)量等方面的要求。TD-LTE采用TDD雙工模式，以及OFDM和MIMO結(jié)合的物理層技術(shù)，決定了其無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的大部分方法。

根據(jù)TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)特點(diǎn)，TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃主要包括5個(gè)階段：需求分析、預(yù)規(guī)劃、站址規(guī)劃、網(wǎng)絡(luò)仿真和無線資源與參數(shù)規(guī)劃。流程如圖1所示：

圖1 流程圖

在站址規(guī)劃階段，主要工作是依據(jù)鏈路預(yù)算的建議值，結(jié)合目前2G網(wǎng)絡(luò)站址資源情況，進(jìn)行站址布局工作，并在確定站點(diǎn)初步布局后，結(jié)合現(xiàn)有資料或現(xiàn)場勘測來進(jìn)行站點(diǎn)可用性分析，確定目前覆蓋區(qū)域可用的共址站點(diǎn)和需新建的站點(diǎn)。

由于TD-LTE使用了更高頻段和大帶寬同頻組網(wǎng)，TD-LTE網(wǎng)絡(luò)和2G/3G相比對信號質(zhì)量更為敏感，對提升SINR的需求很迫切;TD-LTE是同頻組網(wǎng)，對重疊覆蓋更加敏感，需嚴(yán)格控制重疊覆蓋區(qū)域。因此不能簡單重用2G站點(diǎn)，需要通過良好的站址布局以及充足的站址資源來消除弱覆蓋和重疊覆蓋，以保證TD-LTE的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。

因此，需要重點(diǎn)關(guān)注以下兩方面的問題：

1.控制網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、消除弱覆蓋：站址規(guī)劃時(shí)，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)應(yīng)保持理想的蜂窩結(jié)構(gòu)，在充分利舊2G/3G站點(diǎn)的同時(shí)，對偏離度較高的站址進(jìn)行詳細(xì)的排查和分析。當(dāng)共站達(dá)不到規(guī)劃要求時(shí)應(yīng)新建站點(diǎn)，盡量保證基站建設(shè)符合蜂窩結(jié)構(gòu)，以保證連續(xù)覆蓋。同時(shí)要杜絕網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不合理的站點(diǎn)入網(wǎng)。

2.控制天線掛高、避免越區(qū)干擾：應(yīng)對現(xiàn)網(wǎng)2G高站的站址進(jìn)行排查分析，原則上應(yīng)避免選取對網(wǎng)絡(luò)性能影響較大的現(xiàn)有2G高站（基站掛高控制在25-35m，大于50m的站點(diǎn)原則上不得入網(wǎng)）。

通過以上方式，在2G現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，營造LTE目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)，既保證了4G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃質(zhì)量，又充分利用了現(xiàn)有2G站點(diǎn)資源，達(dá)到節(jié)約投資、快速部署的目的。

三、TD-LTE與2G基站的共址建設(shè)

TD-LTE要實(shí)現(xiàn)與2G站點(diǎn)共站址的要求，就要解決如何利用2G站址資源，包括電源、機(jī)房、塔桅等已有資源的相關(guān)問題。

對于已有的2G基站資源的重利用，包括以下幾個(gè)方面：

（1）電源設(shè)備重利用;

（2）室內(nèi)外防雷接地網(wǎng)的利舊;走線架的共用，現(xiàn)有饋線窗的利用;門禁、監(jiān)控設(shè)備的共用;

（3）現(xiàn)有鐵塔、桅桿等天饋資源的利用;

（4）傳輸設(shè)備、DDF/ODF架的共用。

其中電源、機(jī)房和天面等資源是重中之重。

1.共址站電源改造：

TD-LTE基站無線設(shè)備功耗（含1個(gè)BBU、3個(gè)RRU）約2100W，傳輸和監(jiān)控設(shè)備功耗約200W。現(xiàn)有設(shè)備負(fù)荷按照實(shí)測值的1.2倍計(jì)算。

（1）蓄電池組

應(yīng)根據(jù)后備時(shí)間要求、機(jī)房荷載、機(jī)房面積等因素來確定是否需要更換和更換后的容量，更換后的蓄電池宜采用2組。

（2）開關(guān)電源

對于現(xiàn)有-48V電源，如果不滿足LTE需求，則通過新增端子、擴(kuò)容整流模塊等手段進(jìn)行改造;

對于現(xiàn)有-24V電源，如果不滿足LTE需求，采用新增一套-48V電源系統(tǒng)或者對原有-24V電源配置1個(gè)+24V/-48V的直流變換器為TD-LTE設(shè)備供電的方案。

2.共址站機(jī)房改造：

（1）饋孔改造：新開饋線孔或新增饋線窗;

（2）設(shè)備承重加固：對于增加機(jī)柜或蓄電池，而機(jī)房承重不滿足要求的需進(jìn)行改造的，制作承重加固基礎(chǔ)設(shè)備。

（3）接地改造：對于已有2G站點(diǎn)不能滿足LTE新增接地要求的，需重新制作室內(nèi)、室外接地系統(tǒng)。

3.共址站天面改造：

（1）獨(dú)立新建LTE天線方案

從保證TD-LTE網(wǎng)絡(luò)性能的角度出發(fā)，依托GSM站址為TD-LTE新建天線應(yīng)當(dāng)是首選的方案。該方案便于系統(tǒng)間獨(dú)立優(yōu)化，減少系統(tǒng)間的相互影響和束縛等。

1）空間：需提供足夠的空間來安裝天線和饋線;

2）高度：需提供高度合適的安裝位置;

3）隔離度：需考慮與其他系統(tǒng)的隔離問題;

但是，在工程實(shí)踐中，往往由于天面有限，無法新增LTE獨(dú)立天線，需要多系統(tǒng)共用天線。以下是兩種多系統(tǒng)共用天線方案。

（2）TD-LTE/GSM共天線方案

選用雙極化雙頻段雙電調(diào)的商用天線，對原有的GSM天線進(jìn)行替換。由于無線電傳播特性和網(wǎng)絡(luò)承載的因素，該方案建議TD-LTE和GSM1800共站建設(shè)。

（3）TD-LTE/GSM共存射頻方案

考慮到GSM1800與TD-LTE之間的雜散干擾和阻塞干擾，GSM與LTE系統(tǒng)間干擾的主要問題是GSM下行鏈路發(fā)射雜散對TD-LTE上行接收的干擾，網(wǎng)絡(luò)部署時(shí)無論考慮采用空間隔離還是濾波器耦合衰落，所需的隔離要求較嚴(yán)。由于工程實(shí)現(xiàn)較難。因此建議采用滿足隔離度的合路器方案。

四、小結(jié)

基于中國移動(dòng)現(xiàn)網(wǎng)豐富的GSM站址資源，本文通過站址規(guī)劃層面及站址配套的改造實(shí)施兩大方面對TD-LTE網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與2G網(wǎng)絡(luò)資源利用的問題進(jìn)行了簡要的分析。對基于2G網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的LTE網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，從消除弱覆蓋區(qū)域及避免重疊區(qū)域干擾兩方面進(jìn)行了總結(jié);同時(shí)，對于LTE共址利舊2G站點(diǎn)的相關(guān)的配套（如電源、機(jī)房、天面等）改造原則進(jìn)行了論述，為節(jié)約TD-LTE網(wǎng)絡(luò)投資，提高投資收益，加快建設(shè)進(jìn)度提供了有益的參考。

作者簡介：

胡劍飛（1982—），中級工程師，現(xiàn)供職于江蘇省郵電規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司，主要承擔(dān)無線網(wǎng)工程的規(guī)劃和設(shè)計(jì)。

陶忠喜（1985—），初級工程師，現(xiàn)供職于江蘇省郵電規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司，主要承擔(dān)無線網(wǎng)工程的規(guī)劃和設(shè)計(jì)。

孫登黨（1986—），中級工程師，現(xiàn)供職于江蘇省郵電規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司，主要承擔(dān)核心網(wǎng)工程的規(guī)劃和設(shè)計(jì)。