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中國LTE已經(jīng)箭在弦上。當前，人們關(guān)心的是，LTE能否提供令人滿意的用戶體驗?我國運營商的領(lǐng)導曾多次表示，LTE的成功需要全產(chǎn)業(yè)鏈的努力，產(chǎn)業(yè)鏈的任意一環(huán)都將影響LTE的整體表現(xiàn)。
天饋系統(tǒng)作為LTE網(wǎng)絡(luò)側(cè)距離用戶最近的一環(huán)，其對用戶體驗的影響日益突出。如何部署最佳的天饋系統(tǒng)，是運營商正在面對的課題。傳統(tǒng)上，天饋系統(tǒng)是由天線、同軸饋線、射頻連接器、天饋避雷器以及濾波器、功分器、合路器等元器件、附屬配件組成的系統(tǒng)，主要包括天線與饋線兩部分。
如今，隨著小基站的部署，天饋系統(tǒng)的形態(tài)也正在發(fā)生變化。未來，在LTE網(wǎng)絡(luò)部署中，天線加饋線等網(wǎng)絡(luò)形態(tài)都將扮演重要的作用。
天線發(fā)展呈現(xiàn)五大趨勢
隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的演進，天線對網(wǎng)絡(luò)性能乃至用戶體驗的影響越來越大。目前，LTE天線的發(fā)展呈現(xiàn)幾大趨勢：
第一，隨著頻段的引進，天饋系統(tǒng)越來越復雜，物業(yè)協(xié)調(diào)困難，天面空間緊張，天線選型已經(jīng)是LTE網(wǎng)絡(luò)部署中影響建網(wǎng)速度和質(zhì)量的關(guān)鍵因素。
第二，多頻超寬頻天線逐漸成為LTE時代部署的主流選擇，一次部署，5-7年不變，節(jié)省運營商綜合投資。
第三，LTE時代天線的設(shè)計從聚焦覆蓋向容量轉(zhuǎn)移，圍繞整網(wǎng)性能以提升SINR值為中心設(shè)計天線，減少小區(qū)干擾。
第四，“增頻不增尺寸，質(zhì)優(yōu)耐用”是多頻天線部署的關(guān)鍵需求，采用陣子復用技術(shù)，天線尺寸減小近50%。天線復雜程度增加，對天線廠家的設(shè)計、材料、生產(chǎn)和工藝等各方面也提出了更高的要求。
第五，在LTE時代要求網(wǎng)絡(luò)精確覆蓋，電調(diào)天線有效提升網(wǎng)絡(luò)吞吐率，保障網(wǎng)絡(luò)性能已提升成為LTE部署的必然選擇。
在我國，LTE將存在FDD和TDD兩種制式，加上已有的2G、3G網(wǎng)絡(luò)，頻段和制式具有多樣性的特點。主要包括：800MHz、900MHz、1.8GHz、1.9GHz、2.0GHz、2.1GHz、2.6GHz等。隨著頻段的增加，天面空間越來越緊張，多頻超寬頻天線逐漸成為LTE部署的主流選擇。
同時，多波束的智能天線也是LTE天線發(fā)展的主流趨勢，波束賦形是實際的軟件控制實現(xiàn)算法，能通過控制天線陣不同天線發(fā)送信號的相位來形成一定形狀的波束，使特定的用戶獲得最佳的信號覆蓋和網(wǎng)絡(luò)體驗。無論是對于國內(nèi)三大運營商，抑或是北美、歐洲的運營商而言，多波束智能天線都擁有廣泛的市場需求。
隨著人工成本的增加，電調(diào)天線的應(yīng)用將越來越廣泛。讓熟練的工程師爬到鐵塔頂部去手工調(diào)整天線仰角已經(jīng)成為越來越困難的事情，因此加大電調(diào)天線的引入勢在必行。目前，主流的天線廠商都已經(jīng)推出了電調(diào)解決方案，包括專門針對中國移動TD-LTE部署的FA/D雙頻獨立電調(diào)天線。
天饋需求量大增
在LTE時代，天饋系統(tǒng)在基站端信號的發(fā)送和接收方式上，同現(xiàn)有的3G是相同的。隨著LTE的大規(guī)模部署，對于天饋系統(tǒng)的需求量將會增加。
LTE作為新一代移動通信技術(shù)，由于采用了更為先進的技術(shù)，可以實現(xiàn)遠高于3G的通信速率，從而滿足用戶對于高速率的視頻寬帶多媒體綜合業(yè)務(wù)的需求。但單一基站的信息容量畢竟有限，要滿足幾十倍于3G的數(shù)據(jù)流量，必然要增加基站的覆蓋密度。
以目前日本軟銀已投入商用的全球最大TD-LTE網(wǎng)絡(luò)的運行情況來看，海量的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)帶來了LTE高密度復雜的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，其在全球最大的經(jīng)濟中心之一東京TD-LTE基站的間距小于100米，覆蓋密度達到了每平方公里50～100個站點。
根據(jù)中國移動在TD-LTE的規(guī)模技術(shù)試驗第一階段的測試情況，要滿足TD-LTE覆蓋區(qū)域無線網(wǎng)絡(luò)指標試商用要求，工信部對于基站站點的密度提出明確指示：密集市區(qū)每平方公里不少于5個站，在一般市區(qū)每平方公里不少于3個站。這相對于現(xiàn)有的3G覆蓋每平方公里約1個基站的數(shù)量，至少要提高4倍以上。
因此，未來LTE在通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)模必然遠大于現(xiàn)有的3G網(wǎng)絡(luò)，這勢必將提高天饋系統(tǒng)及其它產(chǎn)品的需求。
其次，依照電磁波在空間傳輸?shù)幕驹砜芍弘姶挪ǖ男盘栴l率越高，其空間穿透能力和繞射能力就越差，信號的傳輸距離越短，基站的覆蓋面積也就越小。因此頻譜資源作為移動通信的關(guān)鍵不可再生資源，直接影響到通信網(wǎng)絡(luò)的信號傳輸質(zhì)量、建設(shè)成本。
目前，我國正式獲批的LTE的使用頻段，較目前3G的使用頻率普遍較高。因其信號傳播性能較差，要達到與3G網(wǎng)絡(luò)相同的覆蓋密度需要成倍增加基站的部署。這也將提高天饋系統(tǒng)及其它產(chǎn)品的需求。
再次，由于我國運營商在3G建設(shè)制式上的不同，引起了后續(xù)LTE建設(shè)方向差異：TD-LTE由中國移動建網(wǎng)采用；中國聯(lián)通、中國電信傾向與采用TD-LTE和LTE FDD混合組網(wǎng)方式。
在雙工方式上的不同，導致TD-LTE與LTE FDD的遠端射頻拉遠模塊(RRU)在設(shè)計上互不兼容。同時TD-LTE與LTE FDD在使用頻段上也存在差異，導致前端濾波器RRU無法通用，需專門定制和優(yōu)化。TD-LTE與LTE FDD無法共用RRU也就意味著LTE基站發(fā)信設(shè)備重復建設(shè)的不可避免性。
在LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)建設(shè)過程中，為充分發(fā)揮MIMO天線的寬帶技術(shù)，并根據(jù)實際情況，一般采用并行雙路系統(tǒng)。將部分原有3G室分系統(tǒng)改造成雙路系統(tǒng)，至少需要新建一路室內(nèi)覆蓋的天饋系統(tǒng)。此外當原有室分天線位置或密度不合理，則需進行改造，增加或調(diào)整天線布放點，以保證LTE的網(wǎng)絡(luò)覆蓋，同樣需新增部分天饋系統(tǒng)。
LTE天饋部署需綜合考量
LTE商用在即，在LTE天饋系統(tǒng)建設(shè)時，有兩種主要的建設(shè)方案可選。第一是獨立天饋系統(tǒng)建設(shè)方案：能夠靈活設(shè)置天線方位角、下傾角，但此方案受限于天面安裝位置，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本較高；第二是與現(xiàn)網(wǎng)2G、3G系統(tǒng)共天饋系統(tǒng)建設(shè)方案：可以節(jié)省天線安裝位置，降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本，但此方案的缺點主要是天線方位角和機械下傾角調(diào)整將會同時影響2G、3G、4G網(wǎng)絡(luò)，射頻優(yōu)化難度增加。
目前，由于移動通信的技術(shù)演進、基站選點難度的增加，現(xiàn)網(wǎng)多數(shù)站點存在多運營商、多制式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)共存的現(xiàn)象，造成天面資源緊張，因此LTE天饋建設(shè)時多采用與現(xiàn)網(wǎng)2G、3G共天線建設(shè)方案。而在室分系統(tǒng)建設(shè)上，試驗證明，如果采用共用原2G/3G室分方式建設(shè)，現(xiàn)有室內(nèi)分布系統(tǒng)中的器件均需要進行改造(包括無源器件和天線)以適應(yīng)LTE頻段的要求，其實并不能達到利舊的目的。
因此,建議對于室內(nèi)業(yè)務(wù)量需求較高的熱點區(qū)域，可優(yōu)先考慮雙通道獨立建設(shè)方案，非熱點區(qū)域優(yōu)先考慮單通道獨立建設(shè)方案，對于天線類型的選擇，則應(yīng)該根據(jù)安裝空間和業(yè)主的實際情況進行考慮。
對LTE天饋系統(tǒng)的規(guī)劃而言，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)覆蓋，提升網(wǎng)絡(luò)整體性能是首要任務(wù)，因此，在網(wǎng)絡(luò)覆蓋優(yōu)化中應(yīng)盡量做到以下幾點：第一，選擇合適的天線。機械下傾角超過8度的天線，需要降低站高或更換更大電下傾天線。第二，美化天線可調(diào)。美化天線罩要保證足夠空間，保證天線可調(diào)。第三，天線主波瓣方向無明顯阻擋。視距無阻攔物，保證信號傳播路徑可靠。第四，打造合理下傾角。嚴格控制干擾，天線下傾角要滿足保障切換性能和小區(qū)間干擾最小的要求。第五，天線方位角應(yīng)合理。天線方位角控制在90度以上。第六，做簇優(yōu)化。連片建設(shè)保證覆蓋優(yōu)化調(diào)整，奠定網(wǎng)絡(luò)性能基礎(chǔ)。
作者：盧子月 來源：通信產(chǎn)業(yè)報
