频分/时分双工组网长期演进设备和天线选型

中国移动通信集团江苏有限公司工程建设部 张永庆

频分/时分双工组网长期演进设备和天线选型

中国移动通信集团江苏有限公司工程建设部 张永庆

对于4G（第4代移动通信），现网机房及天面资源的紧缺日益成为制约LTE（长期演进）建设的核心因素。针对这一问题，对FDD（频分双工）与TDD（时分双工）混合组网时面临的无线建设问题加以分析，给出一些解决方法。

频分双工；时分双工；混合组网；设备选型；天线选型

作为移动通信网络的关键节点，基站建设方案及设备选择，直接决定无线网络覆盖和质量，在多网运营的复杂电磁环境下，需要更宏观科学的无线网络建设思路。按照全网总得到大于全网总失去的量化建设模式，考评衡量每一个无线网络的技术方案及设备的选择，才能统筹协作，保持“网络与服务双领先”。

1 2G、3G、4G主要频率使用模式

2G（第2代移动通信）、3G、4G主要频率使用模式见表 1。

2G、3G、4G推荐的相邻小区半径系数见图 1。

根据海外运营商全网LTE运营经验分析，LTE无线网络优化工作很多是控制干扰和优化覆盖，约1/3的优化工作是通过调整天线的方位角和下倾角来实现的，其中需要控制交叠区域的需求占28%，而改善覆盖的需求只占5%。这辅助证明了在成熟的移动通信运营环境下，控制干扰的作用远比提升覆盖要大，特别是针对类似于中国移动这样已拥有庞大多系统网络的运营商。控制干扰不仅对本网络本系统有帮助，也能降低无线网络整体噪声系数指标，对于多网运营的大型运营商而言，尤为关键。

海外运营商相关数据统计表明，通过改善交叠区域，尤其是提高了只有一个主小区覆盖的比例约20%后，全网吞吐量提升约30%，因此调整天线的方位角和俯仰角，已成为提高主小区覆盖式网络优化的重要任务。基于上述目的，多网融合建设情况下，LTE系统中应尽量优先保证系统天线的独立性，这点比单纯增加MIMO（多入多出）天线数量来提升性能更为重要。

2 混合组网基站设备及天线选型

从网络建设、维护管理、投资成本等多角度综合分析，移动通信基站设备选型通常基于如下3种考虑：

·选择产业化及性能成熟的优质设备；

·系统配置简洁明了，便于工程快速实施，不盲目追求复杂配置导致不必要的麻烦甚至延误工期；

·设备类型尽量简化，便于网络运行、维护和备件管理。

现阶段，随着射频功放效率不断提升，以及多载波功放技术的发展，基站发展已明显呈现“分布式、小型化”演进趋势。传统载频单板、合路器、射频功放的机柜式基站产品，由于功耗大、集成度低、安装不便、性能不稳定等因素，已逐渐被“BBU（基带处理单元）加RRU（远端射频单元）”的分布式基站所取代。目前阿尔卡特、爱立信、华为等国际知名移动通信厂家，还提出了基带模块加射频模块加天线单元三位一体的小型化模块基站。分布式基站示意见图 2。

根据中国移动LTE发展战略，应从“四网协同、五模十频”的角度进行高起点、全方位的规划，确保满足各种可能出现的移动通信网络技术及频段要求。具体情况如下：支持TD-LTE、FDD-LTE、GSM、TD-SCDMA、WCDMA（宽带码分多址）五种制式（简称“五模”）；同时，要求TD-LTE支持band 38、39、40，TDS支持band 34、39，WCDMA支持band1、2、5，FDD-LTE支持band 7和3，GSM支持band2、3、8（简称“十频”）。

FDD LTE及TDD LTE基站设备主要异同分析比较见表 2。

结合中国移动现网实际情况，表 3 为几种典型的FDD LTE与TDD LTE混合建设模式。LTE主要天线产品及使用场景见图 3。

3 结语

基于TDD/FDD LTE混合组网的情况，针对不同的站址，设定如下LTE设备及天线引入部署基本原则：

1）有条件或可以争取条件的情况下，尽量独立建设LTE天面，采用共模方式或新建方式配置基站BBU和RRU。其中BBU设备如与共址的GSM、TD-SCDMA BBU设备同厂家，可以采用更高效的共模BBU建设方案。

2）根据现有技术特点，FDD LTE主要采用2T2R的普通MIMO天线即可发挥优良性能，TDD LTE为加强边缘覆盖及传输效果，应主要采用8T8R智能天线。

3）当FDD LTE和TDD LTE需要在同一站址部署且天面受限的情况下，考虑到目前多端口天线的产业成熟度，可优先选择集成FDD 2T2R与TDD 2T2R双系统接入的四端口天线，保证FDD和TDD系统独立电调，共享同一方位角；后期优化的时候，如有FDD和TDD的方位角调整需求发生冲突，可以FDD的方位角需求为优先。

后期将根据中国移动4G网络工程建设实际情况，加以优化调整，最终提炼出满足市场发展及网络运营要求的FDD/TDD LTE混合组网建设方案。