LTE項目天線解決方案的探討

陳子庭

摘 要：現階段物業協調選址、深度覆蓋難點的主要場景主要集中在居民區，尤其密集市區用戶密集，居民區移動話務量大且集中、用戶投訴占比也高。居民區建筑樓層高低錯落，無線環境復雜，居民區深度覆蓋問題已成為LTE為達到精品網急需解決的難題。而且居民對環保、維權意識越來越強，對LTE安裝設備的美觀度要求越來越高，參照傳統方式建設進行，工程建設難度大；同時居民區大部分外圍高層建筑阻擋，內部形成4G覆蓋空洞，從而形成弱覆蓋區域，影響網絡指標。文章進行LTE項目天線安裝的解決方案討論，在不同場景的選取合適的安裝方案。

關鍵詞：選址；深度覆蓋；LTE；天線

引言

LTE（Long Term Evolution，長期演進）項目是3G的演進，始于2004年3GPP的多倫多會議。LTE并非人們普遍誤解的4G技術，而是3G與4G技術之間的一個過渡，是3.9G的全球標準。在20MHz頻譜帶寬下能夠提供下行具100Mbps的數據下載能力與上行具有50Mbps的數據上傳能力的。LTE的關鍵技術包括OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交頻分復用技術）、MIMO（Multiple-Input Multiple-Output，多入多出）技術。

1 基于天線產品的解決方案

1.1 大下傾角天線解決高站問題

超高站采用普通天線覆蓋造成較嚴重的越區覆蓋現象，且天線下壓超過10°時導致天線覆蓋變形，調整空間較小。當四款天線“機械下傾+電子下傾”數值相當時，控制覆蓋距離也相對一致，且均能在一定程度上起到緩解重疊覆蓋的作用。

大下傾角天線使用建議

1.2 八通道小天線實現宏站補盲

小天線具有體積小、安裝簡單、易偽裝的特點。在一些不需要強電平覆蓋、遠距離覆蓋的特殊場景下，可用于補盲補熱。在長春中機物流基站改造三扇區小天線進行拉網測試，綜合評估小天線覆蓋能力。經測試，使用小天線的普通宏站在空曠場景下，主板覆蓋距離可達到460米左右，旁瓣覆蓋距離可達到430米左右。小天線從性能角度必然弱于普通天線，體積小、便于安裝、靈活性強。但小天線增益偏小、不適用于站間距偏大的場景。旁瓣較大，不適合三扇區同時使用。建議用于小區域補忙或居民區覆蓋，或建設極其困難的抱桿站。

1.2.1 小天線優點。（1）體積小（80cm）、安裝簡單、易偽裝，減少傳統建站安裝時間，可共用原有抱桿、節省站點配套成本。（2）適合用于多天線深層覆蓋場景、密集城區補盲場景。（3）建議用于小區域補盲或居民區覆蓋，或新增天面無法實施的原有抱桿站（使用原有抱桿直接加掛小天線）。

1.2.2 小天線缺點。（1）增益偏小，不適用于站間距偏大的場景。（2）旁瓣較大，不適合三個扇區同時使用。

1.3 3G+4G合路器解決共天線問題

在天面資源緊張的環境下，采用3、4G外置合路器（16進8出）可以簡單合路不同廠家的RRU射頻信號，加快解決建設難題。

1.3.1 3G、4G合路器優點。（1）有效利用一體化FAD天面，利用一副天線實現雙網覆蓋。（2）3G、4G兩路信號覆蓋能力均衡。合路后對發射功率有平均2dB的折損，可通過主設備發射功率提升彌補，下載速率能達到41M以上。（3）充分發揮設備的寬頻特性，滿足容量演進需求。

1.3.2 3G、4G合路器缺點。（1）4G兩路信號覆蓋能力均衡。但合路后對發射功率有平均2dB的折損，會縮減覆蓋范圍。（2）由于3、4G合路后不可單獨調整，因此在3、4G優化調整差異較大的站點不建議直接簡單合路。

1.4 八通道射燈天線實現樓面站的美化部署

覆蓋能力可比擬宏站天線，八通道，支持波束賦型；垂直半功率角較大（11-13度），在機械下傾4-6度時，射燈和普通天線覆蓋距離接近；合理站間距下（300米和360米）替換一部分站點的天線，整體覆蓋、質量指標無明顯下滑。美化程度高，不易被察覺，可用于難點樓頂宏站建設。（1）八通道射燈天線從輻射性能上與八通道小天線近似，從宏站覆蓋角度來看，其覆蓋能力、可調節范圍均略弱于普通八通道天線。（2）從安裝方式來看，八通道射燈采取支架方式架設后，方位角不可調。

1.5 電梯覆蓋專用天線+大張角天線解決

（1）大張角線的應用：鑒于50米以上建筑，存在“站上黑”、越區覆蓋、高層干擾嚴重等問題，導致高層LTE覆蓋較差的影響，且高層進行平層覆蓋投資普遍較高。吉林公司通過使用大張角天線（垂直波瓣65度，增益14.5db，支持多系統合路）控制波瓣變形，實現高層覆蓋。（2）高增益電梯天線的應用：鑒于原有高層電梯天線需布放多個天線、定向耦合器、施工復雜及電纜損耗、施工維護費較高的現狀，吉林公司率先進行高增益電梯天線的實踐應用，通過電梯井道頂部安裝一面高增益窄波束天線，采用雙網PICO或RRU為信源，僅通過信源、高增益面陣天線以及連接二者的射頻線纜即可完成整個高層電梯的覆蓋，天線貼近信源安裝天線損耗更小。

1.6 高性能吸頂天線

該天線適用于800MHz-2500MHz頻段，能夠兼容GSM、TDS、TDL三種系統，且在整個設計頻段上，新型室分天線的覆蓋能力基本一致，從而彌補高頻信號的空間衰減和傳統天線的覆蓋不均衡問題，提升LTE的覆蓋性能。（1）改變傳統天線的振子結構，改為上弧下錐型結構，將能夠較好改變高頻信號的主增益方向到天線的法線夾角85°方向，從而擴大高頻信號的覆蓋范圍。（2）采用低互調連接線，提升天線三階互調指標，降低多網合一干擾。

2 結束語

基于天線解決的方案有很多種，但是工程建設需要因地制宜，需要根據覆蓋區域的實際情況進行分析，制定出最適合的覆蓋方案。LTE信號要深入居民區進行深度覆蓋，各種方案的結合是比較重要的，通過上下對打解決覆蓋問題：多角度覆蓋，解決角落弱覆蓋難度：對于多層小區采用落地安裝AAU解決兩側樓宇覆蓋，在樓梯側墻安裝AAU對打方式解決。多種手段兼顧：在高層和多層混合的小區，采用高層之間AAU對打，高層樓頂向下采用射燈天線覆蓋多層的方式解決。

參考文獻

[1]黃佳驥.連云港居民小區TD_LTE網絡深度覆蓋優化[D].南京郵電大學，2014（6）.

[2]龍青良，張磊.基于用戶感知的LTE網絡優化關鍵問題研究[J].郵電設計技術，2014（10）.