在800?MHz频段进行C/L双模组网的策略浅析及实例测试

张志宏+陶资+宋天极

【摘 要】为了研究如何利用800MHz的频谱特性改善覆盖深度，首先介绍了800 M频段的频率规划情况，随后从工程实例出发，详述了三种C/L双模组网方案，分析CDMA网络和LTE网络之间的同频干扰对组网的影响，从而总结出可行的C/L组网方案，希望为LTE 800M的大规模部署提供一定的借鉴。

连续覆盖 LTE800M C/L双模 同频组网 同频干扰

1 引言

经过三年多的建设和运营，目前中国电信在城区、交通干线、重点乡镇、旅游景区等场景形成了较为完善的LTE（Long Term Evolution，长期演进）网络覆盖，采用1800 MHz频段组网，承载着日益增加的移动数据业务[11]。但是在广大的农村区域尚无LTE网络覆盖，同时在城市区域，因为LTE 1.800M网络高频段的原因，深度覆盖需要进一步完善[3]。因此需要一个既能大范围快速部署又能显著降低工程投资的网络建设解决方案来实现LTE网络全面覆盖。LTE 800M频段组网是一个比较适合的方案，由于其低频段传播损耗较低的特性，能够以较少的基站数量完成广大农村区域的网络覆盖，在城区部署LTE 800M网络，也可以弥补LTE 1800M网络深度覆盖的不足[9]。通过利用CDMA（Code Division Multiple Access，码分多址）现网资源快速部署LTE 800M网络，从而打造更广、更深的LTE网络覆盖，为VoLTE（Voice Over LTE，LTE語音）和NB-IoT（Narrow Band Internet of Things，窄带物联网）业务的开展奠定良好的基础。因此，本文接下来分析在800 MHz频段进行C/L双模组网的策略，并通过实例测试总结出可行的C/L组网方案。

2 800 MHz频段频率规划

2.1 现网频率情况

CDMA 800M的使用频段为825 MHz—835 MHz（上行）/870 MHz—880 MHz（下行），上下行各有10 MHz频段，有37～283共7对频点。其中，EVDO（Evolution Data Only，CDMA网络数据业务）网络频点由低往高分配依次为37、78、119，1X（CDMA网络语音业务）网络由高往低分配依次为283、242、201，预留160号频段[5]。城区基站多为多载波配置，部分城市已经使用160频点以及使用次800 MHz频段的1019/1013频点；在农村区域，多为单载波和双载波配置，其中单载波占比很大。

2.2 频率使用方案

在800 MHz频段部署LTE网络，需重耕（Refarming）CDMA现网800 MHz频段，为LTE 800M网络腾出3 MHz或者5 MHz带宽（对应CDMA网络3个或者4个频点）[10]。根据链路预算结果，LTE 800M网络覆盖能力与CDMA 800M网络大致相当，因此利用CDMA现网基站1：1共站址建设，可以大大提高LTE网络部署的速度，同时能显著降低部署成本。

根据对现网情况的分析，在尽量减少对CDMA网络影响的情况下，统一采用三明治方案，优先调整EVDO频点，尽量保持1X频点，降低对语音业务的影响[4]。重耕带宽5 MHz起步，大城市或者载频配置超高的城市区域初期可以重耕3 MHz频段。全网频率一次调整到位，对于3 MHz和5 MHz覆盖区域边界，需合理设置隔离区，以降低对现网的影响[8]。规划隔离区如图1所示，红色多段线以内是城区，LTE 800M网络部署 3 MHz带宽；蓝色多段线以外是农村区域，LTE 800M网络部署5 MHz带宽；红色与蓝色多段线之间的基站为隔离区基站，这些基站需要腾出5 MHz带宽，但是只能使用其中3 MHz带宽部署LTE 800M网络。隔离区测试验证见4.1章节。

3 C/L双模组网建设方案与部署实例

3.1 建设方案类型

随着CDMA产业链的消退，运营商希望通过LTE网络解决用户的话音业务问题，通过VoLTE网络逐步分流CDMA的语音业务。同时VoLTE的使用仅需要单模LTE终端，比采用双模C/L终端的语音方案，在终端的成本、产业链、用户体验方面有优势。LTE 800M未来作为承载4G业务的基础网络，通过合理的建设方式不仅能快速达到与C网覆盖可比的水平，而且能节省建设投资，对于4G快速下乡，短时间实现农村地区大范围的LTE覆盖有重要意义[6]。由于LTE 800M的覆盖能力稍弱于CDMA 1x（约差4 dB），考虑到VoLTE覆盖要求，建议优先采用2T4R设备，可补偿约3 dB的差距，短期内满足LTE 800M网络快速达到与C网覆盖可比的水平，实现LTE网络全覆盖[12]。以下是C/L双模组网的三种建设方案：

（1）方案一：C/L共模替换方案（原位替换）

将原站点CDMA网单模设备替换为CDMA和LTE 800M网络双模设备，需更换主设备和天馈线设备。

（2）方案二：C/L叠加方案（同址加站）

原CDMA网络设备保持不变，同站址新增一套LTE 800M设备，两套系统分别用一套主设备和天馈系统。

（3）方案三：新建C/L共模方案（新建基站）

新建物理站点，新增一套C/L双模设备和一套天馈线系统，在覆盖盲区可以弥补CDMA网络覆盖的现网及优化空洞的同时，实现LTE网络的覆盖。

三种建设方案原理如图2所示。

根据现网CDMA网络建设类型的实际情况，可采取对现有CDMA网设备升级、叠加建设LTE 800M网络单模基站、使用CDMA和LTE 800M网络双模设备替换原CDMA网基站等方案，满足LTE网络部署需求。

3.2 工程部署实例

（1）部署区域

为了减小测试对现网造成的影响，选取北方某省如图3的农村场景区域进行LTE 800M网络部署和测试验证。覆盖区域为海边附近的平原地形，共计6个站点，周围CDMA的78、119、106、201频点已完成清频工作。测试区域站点天线最大挂高为60 m，最小挂高为30 m，平均挂高约为43 m，最大站间距为5.6 km，最小站间距为1.4 km，平均站间距在2.5 km左右。

（2）方案选择与参数设置

1）方案选择

本次测试验证工程采用多种LTE 800M部署方案，便于对集中组网方案都进行详细的验证测试。

原位替换方案：利旧原有CDMA网天馈系统、电源配套等，且RRU无需上塔安装，可直接挂墙安装，CDMA与LTE 800M两张网络共用一套BUU（Base Band Unit，基带处理单元）、RRU（Remote Radio Unit，远端射频单元）、天馈系统，此种模式涉及基站D1个站点。

同址加站：利旧原CDMA网站址、铁塔，需要新增天线抱杆、天馈系统和所有无线基站设备，CDMA与LTE两张网络各自独立系统，仅共享电源、动环等配套设施，此种模式涉及基站A1个站点。

新建基站方案：CDMA与LTE 800M两张网络共用一套BBU、RRU、天馈系统，此种模式涉及基站C、基站E、基站F、基站B四个站点。

2）参数设置

测试主站点LTE 800M网络均配置5 MHz带宽，上下行中心频点为829.2 MHz/874.2 MHz，CDMA主测站点及临近站点的频点配置均为1x频点283号频点和DO频点37号频点[7]。测试站点工参如表1所示。

4 测试结果分析

4.1 隔离区距离测试验证

测试区域距离城區中心距离为13 km左右，边界距离为8 km左右，选取了LTE 800M具有代表性的基站验证了其对CDMA的78频点影响。测试业务区CDMA高配区域主要是EVDO双载波的78频点无法降频，语音双载可以满足现有城区边界的需求，故评估78号频点。另外由于本身LTE 800M网络仅5 MHz带宽，因此78号频点对整个带宽也具有代表意义。

（1）LTE 800M对CDMA网络78号频点的影响

选取基站A基站和基站F基站进行测试，功率设置方式：PA=-3、PB=1、RS Power=15.2，实际发射功率为20 W。测试范围均在基站的2、3小区之间，两个小区夹角100°，故最大的主瓣夹角为50°。

基站A基站：CDMA网老站，为60 m铁搭，站高最高（具有一定的代表性）。方位角分别是40°、140°和290°，下倾角全部是4°+2°配置。

基站F基站：共享移动的站点，30 m单管塔（具有一定的代表性）。方位角分别是50°、220°和320°，下倾角全部是3°+1°配置。

测试情况如表2所示。

LTE 800M网络带宽的底噪最能真实反映网络的实际频谱状况。从表2可以看出，在8 km以内的距离主瓣内，LTE 800M网络对CDMA网络的干扰明显增大，超过4 dB，在8～10 km的距离范围内，800 MHz的LTE网络对CDMA网络基本不存干扰，但是当10 km的距离测试地点在天线主瓣覆盖范围内时，也存在非常大的干扰。在6 km以内的距离主瓣内LTE 800M网络对CDMA网络的干扰明显增大，超过8 dB以上。

LTE 800M网络开通之前、开通之后和LTE 800M网络70%加载情况下，频谱基本无变化，如图4所示：距离20 km、夹角10°。

60 m站的安全距离为25 km，30 m站的安全距离为10 km，可以通过避开主瓣方向、下压倾角、降低功率和利用天然地理屏障等方法适当降低隔离带距离，天线挂高60 m的基站大约可降至10 km，天线挂高30 m的基站大约可降至8 km。以上数值为参考数值，不同的地形地貌会存在差异。

（2）CDMA网络78号频点对LTE 800M网络的影响分析

CDMA网络78频点使用的频段（871.715 MHz—872.965 MHz）落在LTE 800M的频点中（871.7 MHz —876.7 MHz），对基站A基站进行网络测试，验证78号频点对LTE 800M的影响情况。基站A基站是原CDMA网络基站，站高为60 m，铁搭类型为角钢塔，其CDMA方位角是5°、120°和225°，下倾角全部是7°+0°配置，78频点发射功率为20 W设置。测试结果如表3所示：

可以看出对于60 m左右的角钢塔，天线正对方向25 km可以视为安全距离，78号频点对LTE 800M的影响与LTE对CDMA高配区域的影响类似。

4.2 LTE 800M单站性能测试

对测试区域内的5个站点进行单站测试验证，测试结果如表4所示。

对已开通LTE 800M站点的每个小区，选取近点进行单站验证测试，其下行峰值速率可达38.73 Mbps、平均速率为35.23 Mbps，上行峰值速率可达13.02 Mbps，平均速率为12.54 Mbps，站内、站间切换正常。

4.3 LTE 800M网络性能测试

试点区域LTE 800M网络空载和加载70%负载（模拟又负荷的网络性能）的网络性能对比测试数据如表5所示。

根据表5测试数据分析，空载测试时，下行平均速率稳定在12 Mbps以上；加载70%负载测试时，下行平均速率稳定在3.2 Mbps左右，相比空载时虽有明显下降，但仍然处于正常性能范围，三种功率设置RSRP和覆盖率变化都不明显，SINR值有明显下降但仍然属于优良范围。总体测试结果表明试点区域LTE 800M网络性能达到设计预期目标。

试点区域的路测结果如图5所示（上图为RSRP路测结果，下图为SINR路测结果）。

在测试区域范围内LTE 800M网络覆盖良好，RSRP值满足-105 dBm的边缘覆盖要求，SINR值均大于-3 dBm。

4.4 测试结论

（1）通过合理设置隔离区域，可以有效规避重耕3 MHz区域和5 MHz区域LTE 800M与CDMA网络的干扰。

（2）重耕5 MHz带宽的LTE800M站点的单点测试结果和整体网络性能测试结果表明，在800 MHz频段部署LTE网络指标能够达到预期目标。

（3）因为城区高配置站的原因，短期内仍需要设置隔离区，可以采取以下方案將隔离区范围控制在8～10 km，待城区高配置站点完成清频后，全网部署5 MHz带宽LTE 800M网络。

1）以山川等天然地形划定隔离区：

2）调整天线方位角使隔离区域由天线旁瓣覆盖；

3）降低天线俯仰角、降低基站功率参数减小覆盖距离。

5 结论与展望

本文对在800 MHz频段进行C/L双模组网的策略进行了分析，通过对测试区域站点的测试分析，可以看出LTE网络和CDMA网络同频部署时，能够充分利用现有CDMA网络的资源快速高效地在农村区域部署LTE网络，且覆盖效果可与C网可比，以满足VoLTE和NB-IoT业务的开展，结合适当的市场营销策略能加速推进用户和业务从CDMA网络向LTE网络迁移，可逐步将C网退网，届时LTE 800M网络的带宽可拓展至10 MHz，能够显著提升LTE 800M网络承载能力，进一步提升中国电信在移动网络市场的竞争力。更进一步，未来通过申请次800 MHz频段，能将LTE 800M频段拓宽至20 MHz，结合1800 MHz和2.1 GHz实现三载波聚合，真正打造出一张更高速且运营效率更高的精品4G网络，为用户提供更为优质的服务。

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