高頻段下中國電信LTE基站建設

江蘇省郵電規劃設計院有限責任公司 | 聶磊 米世成 鮑寧遠

高頻段下中國電信LTE基站建設

江蘇省郵電規劃設計院有限責任公司 | 聶磊 米世成 鮑寧遠

目前，中國電信正在積極推進LTE試驗網的建設，如何在現有基站資源基礎上低成本建設LTE基站，是中國電信亟需解決的問題。

中國電信建設的2G及3G網絡，為LTE網絡的建設積累了大量的物理站址資源，由于LTE采用的頻段相對3G較高，在網絡建設時基站數量會比現有站點增多，為以最小的成本實現最好的效果，利用好現有站址資源顯得尤為重要。為此，在LTE網絡建設時，中國電信需要根據基站的不同情況采用不同的建設方案。

4G演進面臨基站建設挑戰

3G時代中國電信CDMA網覆蓋優勢比較明顯，因cdma2000采用800M頻段，較TD-SCDMA和WCDMA的頻段低，鏈路損耗小，因此可以以更少的站址獲得更好的用戶體驗。但LTE的頻段是在1.8GHz～2.1GHz之間，中國電信3G覆蓋優勢受到挑戰。此時面對4G時代的同質化競爭，中國電信如何占據4G時代的核心戰略控制點，繼續保持領先優勢，是當前急需解決的問題。

LTE較EV-DO在速率、時延等方面都有大幅改善，EV-DO帶寬為2×1.25 MHz，峰值速率可達3.1Mbit/s，而LTE帶寬為2×20 MHz或1×20MHz，其速率可達100Mbit/s，這取決于更寬的頻譜，而MIMO多天線傳輸技術以及更高的調制方式可得到更大的調制增益（1.5倍）；由EV-DO到LTE，時延也從60ms降低至10ms，這主要得益于LTE的扁平化網絡架構，取消了BSC，但同時相對于3G，LTE的基站協調能力變弱，LTE邊緣速率是未來重要挑戰之一。

總之，運營商以更低成本提供更好覆蓋、更高實際帶寬的LTE網絡，將會對運營商競爭格局帶來巨大影響。

圖1 某試驗網區域三大運營商站點數對比。

室外LTE基站建設方案分析

中國電信高頻覆蓋站點缺口大，需新增大量站址，以某試驗網為例，該區域內站點對比信息如表1。

由此可知，該區域中國聯通基站數是中國電信的1.5倍，中國移動是中國電信的2.7倍。更為不利的情況是，中國電信新增站址還面臨多個挑戰：一是共建共享機房，機房空間緊張，預計占比10%到20%；二是美化天線、天面空間不足，物業談判困難，新增天面困難，預計占比20%到30%；三是租金、天面等導致新增站點建設越來越困難，今年新增站址比例不超過20%。

在高頻覆蓋站址缺口大，LTE站址獲取挑戰多的情況下，尋找能提升覆蓋的解決方案成為中國電信的LTE室外基站建設的關鍵，這里我們提出了利用宏基站快速部署LTE、現網基站升級為LTE、新建LTE基站機房、新建LTE基站天面等針對不同場景的方案。

比如利用現網宏站資源，快速部署LTE網絡的方法。在機房方面，中國電信可利舊機柜和BBU，設備占地較少；CDMA/LTE共傳輸，或者傳輸承載IP化改造；利舊（或擴展）備用電源；共享GPS/RGPS。在天饋方面，中國電信可以選擇RRU上塔，2T4R提升反向覆蓋；更換寬頻天線，利舊天面；光纜代替饋線，減少插損，降低施工難度。

同時，針對站點選取難度較大的情況，中國電信可采用利舊小靈通站址的辦法，快速部署LTE網絡，小靈通基本退網，但站點位置仍然保留，PHS站址70%為屋頂站，城區站間距100～300m，天線掛高15m～25m，如新設備不改變站點外觀，入場阻力相對較小。

另外，中國電信可采取CloudBB集中安裝，降低RRU站址獲取難度。初期解決站址獲取問題，BBU可集中放置，目前一些地區CDMA已經采用BBU集中部署方案；第二階段可將站間交互變為站內，實現小區間實時協同，提升站間網絡覆蓋和容量；FDD與TDD共基帶信道板，實現網絡深度融合。

室內LTE覆蓋解決方案分析

當演進到LTE后，中國電信面臨新的問題：頻段的差異導致室內覆蓋率無法滿足要求。具體而言，不同的無線環境下，800M與2.1G路徑損耗差異不同，在覆蓋相同距離情況下，路徑損耗差異約為7.7dB～12.5dB；穿透損耗的場景比較復雜，800M和2.1G穿透損耗差異約為2dB。

目前現網室內覆蓋建設方式可分為三種：宏基站覆蓋方案，即利用室外宏峰窩完成對室內的覆蓋；利用多規格的微蜂窩完成對室內的覆蓋；利用信源加室內分布天線組（以下簡稱室分），以室分系統對室內進行覆蓋。

通過現網室分覆蓋情況來看，室分扇區的比例占總扇區比例約30%，大部分的室內場景依靠室外覆蓋室內的方案，室分系統主要分布在大型/高層商用建筑，而居民區和中小型商用建筑室分的比例很低，主要依靠室外站覆蓋；所以LTE室分建設的總體思路是居民區主要依靠室外覆蓋室內方案，大型/高層商用建筑主要依靠室內分布系統方案解決。

在室外覆蓋室內方面，我們建議室外覆蓋室內場景可通過引入小靈通利舊、燈桿站等新的微蜂窩方案，與宏站配合完成對室內的覆蓋。通過用室外微峰窩覆蓋室內的方式配合宏站覆蓋室內

在LTE室分建設方面，我們分析LTE室分與CDMA室分建設相同部分如下圖2所示。LTE室分建設差異帶來LTE室分建設的新問題如圖3所以。

圖2 LTE室分與CDMA室分建設相同部分

圖3 LTE室分建設差異帶來LTE室分建設的新問題

針對LTE室分建設挑戰，我們提出以下幾點建議。

首先，高頻饋線損耗大，可增加信源發射功率抵抗高頻饋線損耗；2.1G/2.6G選取在末端合路，減少插損。其次，室分容量提升，可采用已有室分系統中采用垂直分裂方式，減少室分改造的同時，提升LTE室分容量；新建室分根據重要程度考慮雙室分系統支持MIMO。再次，提升異系統隔離度。最后，建議新增室分系統支持2.6G頻段。