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中国电信城市800M LTE网络建设方案研究

2017-06-20李建军黎建波

移动通信 2017年11期
关键词:频点中国电信频段

李建军+黎建波

【摘 要】为了研究中国电信城市800M LTE网络部署方案,介绍了中国电信各个频段部署的LTE网络功能定位,阐述了CDMA网络与800M LTE共享800 MHz频段使用策略,分场景介绍了800M LTE天馈部署方案,通过DTCQT分析在城市建设800M LTE对CDMA网络的影响。测试结果表明,在800 MHz部署LTE网络前后,CDMA网络总体指标保持稳定。

中国电信 800M LTE 网络部署方案

1 引言

移动通信进入4G时代,各运营商的4G网络已基本建成,中国电信农村4G网络使用800 MHz频段的FDD-LTE,城市4G网络使用1 800 MHz和2 100 MHz频段的FDD-LTE。VoLTE(Voice over LTE,基于IMS的语音业务)和NB-IoT(Narrow Band Internet of Things,窄带物联网)是运营商两个重点新兴业务。VoLTE能有效改善语音质量,提升用户感知;而NB-IoT是物联网的一个分支,未来市场前景广阔,是运营商必争之地。然而,VoLTE和NB-IoT对网络的连续、深度覆盖提出了更高的要求。

为满足VoLTE和NB-IoT新的网络要求,中国电信将800 MHz频段引入LTE。800M LTE在农村极大提升了中国电信的网络质量,而800M LTE在城市将提升网络的深度覆盖能力。

相对于农村,城市的网络结构更为多样,传输环境更为复杂,安装条件更为恶劣,网络资源更为紧缺,用户感知更为敏感,因此在城市进行网络升级改造难度更大,风险更高,并且城市基站数量更多,网络的改造风险会提升。

本文从中国电信城市网络的频率分工、800 MHz频率使用策略、800 MHz天馈部署方案三个角度,阐述中国电信城市800M LTE的部署方案。通过DTCQT(Drive Test and Call Quality Test,路测和呼叫质量拨打测试)的测试结果,分析800M LTE在城市部署对CDMA网络(C网)的影响。

2 频率分工策略

城市网络容量大,各运营商均采用多频段混合组网的方式提升带宽。电信将800 MHz频段引入到城市LTE网络中是非常有必要的。首先,频谱资源是无线通信最宝贵的资源,是制约业务发展的瓶颈,800 MHz频段的引入,有利于充分利用频谱资源;其次,800 MHz比之1.8 GHz、2.1 GHz频段具有覆盖优势,能满足VoLTE和NB-IoT业务对网络的深度覆盖要求;再次,LTE网络的成熟、完善,有利于推动C网的退网进度。

800M LTE在城市入网后,电信FDD-LTE频段包括:

1.8 GHz频段:上行:1 765 MHz—1 785 MHz,下行:1 860 MHz—1 880 MHz;

2.1 GHz频段:上行:1 920 MHz—1 935 MHz,下行2 110 MHz—2 125 MHz;

800 MHz频段:上行:825 MHz—835 MHz,下行:870 MHz—880 MHz。

其中,1.8G LTE作為基础覆盖层,2.1G LTE为基础容量层,空闲态UE(User Equipment,用户设备)优先驻留这两个频段,发挥带宽优势,以确保UE能够获得更好的数据业务体验;800M LTE为深度覆盖层,发挥覆盖优势,解决城市LTE网络覆盖弱区、盲区的覆盖问题;还有极少量的2.6G TD-LTE用于热点容量补充。

总之,通过多频段混合组网,充分发挥各频段的特色,有利于完善网络结构,提高网络质量。中国电信城市LTE网络频率分工策略如图1所示。

3 800 MHz频率使用策略

如图2所示,中国电信800M LTE部署与C网共享800 MHz的7个频点(37/78/119/160/201/242/283),800 MHz频率重耕统一采用“三明治”方案,以确保C网网络质量为前提,根据C网的业务需求,选择不同的LTE带宽设计方案,然后对C网频点进行翻频(翻频:修改C网业务承载频点,业务整体迁移至空闲频点)、降频(降频:直接关闭频点,业务由其他频点分摊)调整,根据空闲频点数部署不同带宽的LTE网络,4个频点可部署5M LTE,3个频点可部署3M LTE或1.4M LTE,2个频点可部署1.4M LTE。

因NB-IoT业务为新兴业务,处于试商用期,初期业务量不大,对带宽要求不高;又因城市已经在1.8 GHz和2.1 GHz部署了LTE网络,这两个频段同样能够承载VoLTE业务,并且VoLTE业务在800 MHz、1.8 GHz和2.1 GHz三个频段之间的互切不存在问题,800M LTE作为深度覆盖层,在初期VoLTE业务对800 MHz频段的LTE带宽要求也不高。因此可以根据C网业务现状,合理调整频点,灵活建设800M LTE网络。同时,C网在800 MHz的空闲频点,也是平滑部署800M LTE的关键。

因城市与农村部署的800M LTE的带宽可能不一致,如图3所示,A区域频段在农村为LTE频段,在城市为CDMA频段,交叉区域会带来同频干扰,影响网络质量。为规避同频干扰,在城乡之间设置隔离带,隔离带的基站A区域频段可用伪导频替代。

4 天馈方案选择

城市场景更为复杂,设备安装条件也更恶劣,因此800M LTE的设备选型更为多样化。设备的选型与建设方案、综合成本、网络质量以及技术演进的方向有关。选择与C网、1.8G LTE以及2.1G LTE共站址、同平台建设不仅能有效抑制邻频干扰问题,同时能降低建网成本。

天馈选择方案以多端口天线设备为基础,常用多端口天线包括表1所示的几类。

天馈方案可以有多种形式,因多端口天线分集增益有利于提高基站覆盖范围,因此800M LTE应尽量使用2T4R,以达到C网同等覆盖水平。又因C网为目前承载语音的网络,用户感知相对敏感,因此应尽量减少对C网的影响。

城区C网、1.8G LTE共站址场景主要包括以下4种情况:

(1)C网、1.8G LTE独立部署场景,其中C网2端口天线,1.8G LTE 4端口天线,该场景为现网主流场景。若C网、1.8G LTE方位角相同或者相近,可优先选择替换1.8G LTE天线,以确保C网的稳定。若C网、1.8G LTE方位角存在较大差异,需根据基站业务的区域分布,以及800M LTE的网络功能定位,选择性地替换1.8G LTE的天线或者替换C网天线,替换后的天线继承原有天线的方位角。

1)替换1.8G LTE天线。根据天面的安装条件,优先使用8端口天线,800M LTE与1.8G LTE各4个端口。天面条件不满足8端口天线安装条件时,可选择6端口天线,其中800M LTE使用2端口,1.8G LTE使用4端口。

具体方案如图4所示。

2)替换C网天线。用4端口天线替换原有2端口天线存在两种可选方案:

使用C/L双模RRU。当C网、LTE设备同厂家,C网与1.8G LTE同步搬迁,且RRU设备和天线均安装受限时可采用C/L双模RRU。但双模设备成本过高,且不利于维护。

C网与800M LTE共4端口天线。后期C网退网后,800M LTE独享4端口低频天线,便于1.8G LTE、800M LTE网络优化,但前期800M LTE只能使用2T2R,对覆盖有所影响。

具体方案如图5所示。

(2)C网、1.8G LTE共多端口天线场景,包括共6端口天线和4端口天线两种场景。该场景一般天线设备安装空间受限,采用8端口天线替换原有天线,C网/800M LTE/1.8G LTE共天线不利于网络优化,800M LTE使用2T2R覆盖受限,后期C网退网后,800M LTE使用2T4R。

替换C/L共天线场景方案如图6所示。

(3)集束杆等无法采取替换方案场景

1)新增天线。如图7所示,对于具备新增条件的情况,采用新增天线方案。

2)利旧C网天线。如图8所示,不具备新增条件的场景采用利旧C网天线方案。利旧C网方案包括2种:

具备使用C/L双模RRU条件的场景,使用C/L双模RRU,前提条件与前文所述一致;

不具备使用C/L双模RRU条件的场景,采用合路器方案。但合路方案不利于网络技术演进,应慎用。

现网C网为8端口/4端口天线场景

近期新增的部分C网站点已经为后期800M LTE的建设预留了天线端口,因此可以直接利旧原有天线。具体方案如图9所示。

5 测试分析

以南方某地市的试点情况为例,探讨城市800M LTE部署对C网的影响。针对试点及外围区域240 km道路、20个室内楼宇做DTCQT测试对比,结果如表2、表3所示。

DT测试结果表明,替换天线前后,C网1X、DO的覆盖率、链接成功率、掉线率等关键指标基本保持稳定。

CQT测试结果表明,替换天线前后,由于新的天线性能比老天线性能有所增强,1X和DO的覆盖率都有所增加,连接成功率、掉线率等性能保持稳定,DO的SINR略有提升。

6 结束语

本文首先介绍了中国电信城市800 MHz、1.8 GHz、2.1 GHz三个频段LTE网络的不同定位,其中1.8G LTE为基础覆盖层、2.1G LTE为容量补充层、800M LTE为深度覆盖层;其次,详细介绍与C网共享的800 MHz频段使用策略,采用“三明治”的频率部署方案,LTE使用800 MHz频段10 MHz带宽的中间频段,从C网实际情况出发选择性地部署5 MHz/3 MHz/1.4 MHz带宽的LTE网络;然后介绍800M LTE天馈部署方案,分析了不同场景可选的天馈建设方案及优劣情况。最后通过DTCQT测试,分析800M LTE的部署对C网的影响。测试结果表明,800M LTE入网,CDMA 1X和DO室内外指标保持稳定。

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