[王屈橋 燕歷科 楊耀]
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中國電信LTE 800M建設策略分析*
[王屈橋 燕歷科 楊耀]
摘要首先針對中國電信CDMA 800M頻段開展LTE FDD網絡建設進行可行性分析,然后提出了LTE FDD與CDMA 800M共址部署的策略。最后,給出了LTE FDD與原CDMA 800M的隔離緩沖區(qū)設置原則,并對隔離緩沖區(qū)設置進行了仿真驗證。
關鍵詞:LTE 800MCDMA 800M可行性分析隔離緩沖區(qū)仿真驗證
王屈橋
男,重慶郵電大學通信技術應用研究中心。碩士研究生,主要研究方向為LTE網絡技術、頻率與干擾。
燕歷科
男,重慶郵電大學通信技術應用研究中心。碩士研究生,主要研究方向為LTE網絡規(guī)劃與優(yōu)化。
楊耀
男,重慶郵電大學通信技術應用研究中心。碩士研究生,主要研究方向LTE網絡能耗研究。
VoLTE技術的發(fā)展迅速,在LTE 800M網絡使用VoLTE技術,可以形成一張廣覆蓋的滿足3GPP標準的網絡,從而減少網絡建設的成本。目前,LTE與CDMA網絡仍處于共存的狀態(tài)。但是隨著無線網絡的快速發(fā)展,CDMA網絡必將逐步退網,未來幾年將會實現(xiàn)全LTE網絡。因此,在“L進C退”的過渡階段,考慮對CDMA 800M頻段進行LTE重耕建設,從而實現(xiàn)頻譜資源的高效利用,從而減少網絡建設成本。初期考慮建設5M帶寬LTE(870—
2.1頻率資源
目前中國電信的CDMA 800M使用上下行各10M頻段7個頻點,頻段為上行825—835Mbit/s、下行870—880Mbit/s,2G和3G使用不同頻點。從中國電信已使用的頻段情況來看,城區(qū)一般占用6—7個頻點,而郊區(qū)/農村基本占用2—4個頻點。某省份的CDMA800M頻段使用情況見表1,目前使用最多的仍是2載波站和3載波站,分別占比達到52%和27%。
表1 某省份800M頻段使用情況
從LTE 800M的速率情況及帶寬設置進行考慮,LTE 800M載波帶寬只有達到5M及以上才能給予用戶較好的體驗。目前CDMA單載波為1.25M,要實現(xiàn)5M連續(xù)帶寬必須占用4個CDMA載波??紤]到頻率間隔保護,目前使用2載波及以下區(qū)域可以考慮使用現(xiàn)有的頻段承載LTE業(yè)務。
通過分析以上數(shù)據可以得出,52%的CDMA 800M基站可騰出5M帶寬來進行LTE FDD重耕,這些基站主要在農村區(qū)域。隨著4G數(shù)據業(yè)務及后續(xù)VoLTE的逐步開展,2G/3G業(yè)務逐步遷移到4G網絡后,在其他區(qū)域也可根據需求逐步引入800M的LTE覆蓋。
2.2設備情況
國內目前CDMA的設備廠家主要是阿爾卡特、華為和中興,通過對設備調研分析,各廠家的硬件設計都是統(tǒng)一化的,因此除了少量早期設備,大多數(shù)設備都可以增加基帶板卡實現(xiàn)同時支持LTE和CDMA,因為射頻部分與制式關系不大,因此LTE和CDMA可以共用射頻單元。但目前設備主要是1T2R。因此,如果在現(xiàn)有設備基礎上升級,將無法實現(xiàn)MIMO性能,從而影響網絡的下行速率。如果要實現(xiàn)MIMO的性能,則需要使用新的射頻單元。共設備的升級主要是區(qū)域內2G/3G廠家與4G廠家相同,如果是異廠家的情況,則需要新增一套設備,但可通過合路方式共用原有天線[2]。異廠家和同廠家的4G網絡建設對比見表2。
表2 異廠家/同廠家的4G建設對比分析
2.3建設策略建議
綜上所述,針對中國電信,如果需要進行LTE廣覆蓋,利用CDMA 800M頻段資源進行LTE FDD重耕是最好的選擇。如果利用1.8G進行廣覆蓋,將會增加大量的站點,尤其是農村和郊區(qū)用戶稀疏、業(yè)務量需求較低、投資效益差。因此對于中國電信在CDMA 800M進行LTE FDD網絡重耕建設,提出以下階段建議:建設初期:初步啟動全網覆蓋,需要全面范圍內實現(xiàn)網絡覆蓋,選擇2載波站點升級LTE,對于2G/3G與4G網絡同廠家區(qū)域,可根據業(yè)務量需求情況采用共設備升級方式或更換射頻模塊升級方式;對于異廠家區(qū)域,需新增一套LTE無線網設備,CDMA與LTE可共天饋。建設中期:3G數(shù)據業(yè)務逐漸向4G轉移,同時開展VoLTE業(yè)務,全網的CDMA留下2載波為沒有轉網的非4G用戶服務。建設后期:非4G用戶遷移完成,CDMA正式退網,可以將空余的10M頻帶進行800M的全面覆蓋,對于業(yè)務量高的區(qū)域,可以通過CA實現(xiàn)更高的業(yè)務體驗。
3.1CL800M同頻部署緩沖區(qū)設置
在農村和郊區(qū)的低話務量區(qū),從CDMA 800M的10M頻段中分出5M頻段進行LTE重耕;城區(qū)基站載波配置高,沒有多余的頻段進行LTE重耕,因此城區(qū)暫時不進行重耕。由于城區(qū)和郊區(qū)基站的同頻干擾問題,故需要在郊區(qū)以及農村區(qū)域重耕區(qū)域設置隔離緩沖區(qū)。如圖1。
圖1 LTE 800M重耕區(qū)及緩沖區(qū)設置
非重耕區(qū)和重耕區(qū)的隔離緩沖區(qū)設置原則:
市區(qū)多載波基站周邊(一般為市郊)的隔離區(qū)一般為兩圈基站,不同地貌有不同變化,具體以信號勘察結果為準。隔離區(qū)使用1.8G基站進行覆蓋,保持LTE覆蓋的連續(xù)性。
具體情況,根據站間距D來估計,郊區(qū)站間距D一般為3—4km,隔離區(qū)的寬度應至少大于2D,包含2層站點。那么綜合考慮,非重耕區(qū)和重耕區(qū)的隔離緩沖區(qū)應該設為6—8km[3]。
隔離緩沖區(qū)設置的方法有:通過仿真驗證的緩沖區(qū)設置方法和通過后臺切換統(tǒng)計數(shù)據的緩沖區(qū)設置方法。本文采用通過仿真驗證的隔離緩沖區(qū)設置方法。
3.2隔離緩沖區(qū)設置仿真驗證
利用系統(tǒng)仿真的方法驗證隔離緩沖區(qū)設置是否合理。仿真條件:重耕區(qū)和非重耕區(qū)基站,CDMA和LTE天線掛高設為25m,發(fā)射功率設置為20W。如圖2,仿真覆蓋結果為如下接收功率時的覆蓋半徑:LTE下行到達CDMA終端的RSRP:-113dBm,-103dBm;CDMA下行信號到達LTE終端的Rx:-107dBm,-95dBm。
圖2 LTE 800M與CDMA 800M基站覆蓋半徑
以某地為例,利用上海百林仿真軟件,對非重耕區(qū)與重耕區(qū)進行仿真。圖3為重耕區(qū)LTE 800M的RSRP仿真情況和非重耕區(qū)CDMA 800M的Rx仿真情況,可以得出重耕區(qū)的LTE 800M信號不會對非重耕區(qū)內的基站造成干擾,同時,非重耕區(qū)的CDMA 800M信號也不會對重耕區(qū)的基站造成干擾。
圖3 隔離緩沖區(qū)劃分區(qū)域仿真結果
從驗證結果可以看出,非重耕區(qū)和重耕區(qū)的隔離緩沖區(qū)設置是合適的。
根據以上的分析,中國電信利用CDMA 800M進行LTE FDD網絡建設是可行的,運營商可根據網絡建設進程、VoLTE發(fā)展情況逐步推進相關建設。從目前的情況來看,主要困難存在于產業(yè)鏈,需要由運營商和廠家合作推進主設備規(guī)?;a,并積極推進2.1G、1.8G和800M多模多頻終端的研發(fā)。
參考文獻
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DOI:10.3969/j.issn.1006-6403.2016.05.014
基金項目:2015年重慶市研究生科研創(chuàng)新項目(CYS15166)875MHz),1.4M/3M帶寬太小,無法兼顧數(shù)據和語音業(yè)務,在業(yè)務均衡、網絡干擾等方面有明顯不足。在后期CDMA退網后,引入LTE 10M帶寬,從而提升郊區(qū)和農村的數(shù)據業(yè)務性能[1]。在此背景下,首先針對中國電信CDMA 800M頻段開展LTE FDD網絡建設進行可行性分析,然后提出了LTE FDD與CDMA 800M共址部署的策略。最后,給出了LTE FDD與原CDMA 800M的隔離緩沖區(qū)設置原則,并對隔離緩沖區(qū)設置進行了仿真驗證。
收稿日期:(2016-03-28)