李建軍+黎建波
【摘 要】為了研究中國電信城市800M LTE網(wǎng)絡(luò)部署方案,介紹了中國電信各個頻段部署的LTE網(wǎng)絡(luò)功能定位,闡述了CDMA網(wǎng)絡(luò)與800M LTE共享800 MHz頻段使用策略,分場景介紹了800M LTE天饋部署方案,通過DTCQT分析在城市建設(shè)800M LTE對CDMA網(wǎng)絡(luò)的影響。測試結(jié)果表明,在800 MHz部署LTE網(wǎng)絡(luò)前后,CDMA網(wǎng)絡(luò)總體指標(biāo)保持穩(wěn)定。
中國電信 800M LTE 網(wǎng)絡(luò)部署方案
1 引言
移動通信進(jìn)入4G時代,各運營商的4G網(wǎng)絡(luò)已基本建成,中國電信農(nóng)村4G網(wǎng)絡(luò)使用800 MHz頻段的FDD-LTE,城市4G網(wǎng)絡(luò)使用1 800 MHz和2 100 MHz頻段的FDD-LTE。VoLTE(Voice over LTE,基于IMS的語音業(yè)務(wù))和NB-IoT(Narrow Band Internet of Things,窄帶物聯(lián)網(wǎng))是運營商兩個重點新興業(yè)務(wù)。VoLTE能有效改善語音質(zhì)量,提升用戶感知;而NB-IoT是物聯(lián)網(wǎng)的一個分支,未來市場前景廣闊,是運營商必爭之地。然而,VoLTE和NB-IoT對網(wǎng)絡(luò)的連續(xù)、深度覆蓋提出了更高的要求。
為滿足VoLTE和NB-IoT新的網(wǎng)絡(luò)要求,中國電信將800 MHz頻段引入LTE。800M LTE在農(nóng)村極大提升了中國電信的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量,而800M LTE在城市將提升網(wǎng)絡(luò)的深度覆蓋能力。
相對于農(nóng)村,城市的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更為多樣,傳輸環(huán)境更為復(fù)雜,安裝條件更為惡劣,網(wǎng)絡(luò)資源更為緊缺,用戶感知更為敏感,因此在城市進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)升級改造難度更大,風(fēng)險更高,并且城市基站數(shù)量更多,網(wǎng)絡(luò)的改造風(fēng)險會提升。
本文從中國電信城市網(wǎng)絡(luò)的頻率分工、800 MHz頻率使用策略、800 MHz天饋部署方案三個角度,闡述中國電信城市800M LTE的部署方案。通過DTCQT(Drive Test and Call Quality Test,路測和呼叫質(zhì)量撥打測試)的測試結(jié)果,分析800M LTE在城市部署對CDMA網(wǎng)絡(luò)(C網(wǎng))的影響。
2 頻率分工策略
城市網(wǎng)絡(luò)容量大,各運營商均采用多頻段混合組網(wǎng)的方式提升帶寬。電信將800 MHz頻段引入到城市LTE網(wǎng)絡(luò)中是非常有必要的。首先,頻譜資源是無線通信最寶貴的資源,是制約業(yè)務(wù)發(fā)展的瓶頸,800 MHz頻段的引入,有利于充分利用頻譜資源;其次,800 MHz比之1.8 GHz、2.1 GHz頻段具有覆蓋優(yōu)勢,能滿足VoLTE和NB-IoT業(yè)務(wù)對網(wǎng)絡(luò)的深度覆蓋要求;再次,LTE網(wǎng)絡(luò)的成熟、完善,有利于推動C網(wǎng)的退網(wǎng)進(jìn)度。
800M LTE在城市入網(wǎng)后,電信FDD-LTE頻段包括:
1.8 GHz頻段:上行:1 765 MHz—1 785 MHz,下行:1 860 MHz—1 880 MHz;
2.1 GHz頻段:上行:1 920 MHz—1 935 MHz,下行2 110 MHz—2 125 MHz;
800 MHz頻段:上行:825 MHz—835 MHz,下行:870 MHz—880 MHz。
其中,1.8G LTE作為基礎(chǔ)覆蓋層,2.1G LTE為基礎(chǔ)容量層,空閑態(tài)UE(User Equipment,用戶設(shè)備)優(yōu)先駐留這兩個頻段,發(fā)揮帶寬優(yōu)勢,以確保UE能夠獲得更好的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)體驗;800M LTE為深度覆蓋層,發(fā)揮覆蓋優(yōu)勢,解決城市LTE網(wǎng)絡(luò)覆蓋弱區(qū)、盲區(qū)的覆蓋問題;還有極少量的2.6G TD-LTE用于熱點容量補充。
總之,通過多頻段混合組網(wǎng),充分發(fā)揮各頻段的特色,有利于完善網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),提高網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。中國電信城市LTE網(wǎng)絡(luò)頻率分工策略如圖1所示。
3 800 MHz頻率使用策略
如圖2所示,中國電信800M LTE部署與C網(wǎng)共享800 MHz的7個頻點(37/78/119/160/201/242/283),800 MHz頻率重耕統(tǒng)一采用“三明治”方案,以確保C網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量為前提,根據(jù)C網(wǎng)的業(yè)務(wù)需求,選擇不同的LTE帶寬設(shè)計方案,然后對C網(wǎng)頻點進(jìn)行翻頻(翻頻:修改C網(wǎng)業(yè)務(wù)承載頻點,業(yè)務(wù)整體遷移至空閑頻點)、降頻(降頻:直接關(guān)閉頻點,業(yè)務(wù)由其他頻點分?jǐn)偅┱{(diào)整,根據(jù)空閑頻點數(shù)部署不同帶寬的LTE網(wǎng)絡(luò),4個頻點可部署5M LTE,3個頻點可部署3M LTE或1.4M LTE,2個頻點可部署1.4M LTE。
因NB-IoT業(yè)務(wù)為新興業(yè)務(wù),處于試商用期,初期業(yè)務(wù)量不大,對帶寬要求不高;又因城市已經(jīng)在1.8 GHz和2.1 GHz部署了LTE網(wǎng)絡(luò),這兩個頻段同樣能夠承載VoLTE業(yè)務(wù),并且VoLTE業(yè)務(wù)在800 MHz、1.8 GHz和2.1 GHz三個頻段之間的互切不存在問題,800M LTE作為深度覆蓋層,在初期VoLTE業(yè)務(wù)對800 MHz頻段的LTE帶寬要求也不高。因此可以根據(jù)C網(wǎng)業(yè)務(wù)現(xiàn)狀,合理調(diào)整頻點,靈活建設(shè)800M LTE網(wǎng)絡(luò)。同時,C網(wǎng)在800 MHz的空閑頻點,也是平滑部署800M LTE的關(guān)鍵。
因城市與農(nóng)村部署的800M LTE的帶寬可能不一致,如圖3所示,A區(qū)域頻段在農(nóng)村為LTE頻段,在城市為CDMA頻段,交叉區(qū)域會帶來同頻干擾,影響網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。為規(guī)避同頻干擾,在城鄉(xiāng)之間設(shè)置隔離帶,隔離帶的基站A區(qū)域頻段可用偽導(dǎo)頻替代。
4 天饋方案選擇
城市場景更為復(fù)雜,設(shè)備安裝條件也更惡劣,因此800M LTE的設(shè)備選型更為多樣化。設(shè)備的選型與建設(shè)方案、綜合成本、網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量以及技術(shù)演進(jìn)的方向有關(guān)。選擇與C網(wǎng)、1.8G LTE以及2.1G LTE共站址、同平臺建設(shè)不僅能有效抑制鄰頻干擾問題,同時能降低建網(wǎng)成本。
天饋選擇方案以多端口天線設(shè)備為基礎(chǔ),常用多端口天線包括表1所示的幾類。
天饋方案可以有多種形式,因多端口天線分集增益有利于提高基站覆蓋范圍,因此800M LTE應(yīng)盡量使用2T4R,以達(dá)到C網(wǎng)同等覆蓋水平。又因C網(wǎng)為目前承載語音的網(wǎng)絡(luò),用戶感知相對敏感,因此應(yīng)盡量減少對C網(wǎng)的影響。
城區(qū)C網(wǎng)、1.8G LTE共站址場景主要包括以下4種情況:
(1)C網(wǎng)、1.8G LTE獨立部署場景,其中C網(wǎng)2端口天線,1.8G LTE 4端口天線,該場景為現(xiàn)網(wǎng)主流場景。若C網(wǎng)、1.8G LTE方位角相同或者相近,可優(yōu)先選擇替換1.8G LTE天線,以確保C網(wǎng)的穩(wěn)定。若C網(wǎng)、1.8G LTE方位角存在較大差異,需根據(jù)基站業(yè)務(wù)的區(qū)域分布,以及800M LTE的網(wǎng)絡(luò)功能定位,選擇性地替換1.8G LTE的天線或者替換C網(wǎng)天線,替換后的天線繼承原有天線的方位角。
1)替換1.8G LTE天線。根據(jù)天面的安裝條件,優(yōu)先使用8端口天線,800M LTE與1.8G LTE各4個端口。天面條件不滿足8端口天線安裝條件時,可選擇6端口天線,其中800M LTE使用2端口,1.8G LTE使用4端口。
具體方案如圖4所示。
2)替換C網(wǎng)天線。用4端口天線替換原有2端口天線存在兩種可選方案:
使用C/L雙模RRU。當(dāng)C網(wǎng)、LTE設(shè)備同廠家,C網(wǎng)與1.8G LTE同步搬遷,且RRU設(shè)備和天線均安裝受限時可采用C/L雙模RRU。但雙模設(shè)備成本過高,且不利于維護(hù)。
C網(wǎng)與800M LTE共4端口天線。后期C網(wǎng)退網(wǎng)后,800M LTE獨享4端口低頻天線,便于1.8G LTE、800M LTE網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化,但前期800M LTE只能使用2T2R,對覆蓋有所影響。
具體方案如圖5所示。
(2)C網(wǎng)、1.8G LTE共多端口天線場景,包括共6端口天線和4端口天線兩種場景。該場景一般天線設(shè)備安裝空間受限,采用8端口天線替換原有天線,C網(wǎng)/800M LTE/1.8G LTE共天線不利于網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化,800M LTE使用2T2R覆蓋受限,后期C網(wǎng)退網(wǎng)后,800M LTE使用2T4R。
替換C/L共天線場景方案如圖6所示。
(3)集束桿等無法采取替換方案場景
1)新增天線。如圖7所示,對于具備新增條件的情況,采用新增天線方案。
2)利舊C網(wǎng)天線。如圖8所示,不具備新增條件的場景采用利舊C網(wǎng)天線方案。利舊C網(wǎng)方案包括2種:
具備使用C/L雙模RRU條件的場景,使用C/L雙模RRU,前提條件與前文所述一致;
不具備使用C/L雙模RRU條件的場景,采用合路器方案。但合路方案不利于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)演進(jìn),應(yīng)慎用。
現(xiàn)網(wǎng)C網(wǎng)為8端口/4端口天線場景
近期新增的部分C網(wǎng)站點已經(jīng)為后期800M LTE的建設(shè)預(yù)留了天線端口,因此可以直接利舊原有天線。具體方案如圖9所示。
5 測試分析
以南方某地市的試點情況為例,探討城市800M LTE部署對C網(wǎng)的影響。針對試點及外圍區(qū)域240 km道路、20個室內(nèi)樓宇做DTCQT測試對比,結(jié)果如表2、表3所示。
DT測試結(jié)果表明,替換天線前后,C網(wǎng)1X、DO的覆蓋率、鏈接成功率、掉線率等關(guān)鍵指標(biāo)基本保持穩(wěn)定。
CQT測試結(jié)果表明,替換天線前后,由于新的天線性能比老天線性能有所增強,1X和DO的覆蓋率都有所增加,連接成功率、掉線率等性能保持穩(wěn)定,DO的SINR略有提升。
6 結(jié)束語
本文首先介紹了中國電信城市800 MHz、1.8 GHz、2.1 GHz三個頻段LTE網(wǎng)絡(luò)的不同定位,其中1.8G LTE為基礎(chǔ)覆蓋層、2.1G LTE為容量補充層、800M LTE為深度覆蓋層;其次,詳細(xì)介紹與C網(wǎng)共享的800 MHz頻段使用策略,采用“三明治”的頻率部署方案,LTE使用800 MHz頻段10 MHz帶寬的中間頻段,從C網(wǎng)實際情況出發(fā)選擇性地部署5 MHz/3 MHz/1.4 MHz帶寬的LTE網(wǎng)絡(luò);然后介紹800M LTE天饋部署方案,分析了不同場景可選的天饋建設(shè)方案及優(yōu)劣情況。最后通過DTCQT測試,分析800M LTE的部署對C網(wǎng)的影響。測試結(jié)果表明,800M LTE入網(wǎng),CDMA 1X和DO室內(nèi)外指標(biāo)保持穩(wěn)定。
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