2014年2月,業(yè)界知名咨詢公司ABI Research發(fā)布了一份題為“LTE天線設(shè)計對網(wǎng)絡(luò)性能的影響”的報告。ABI在報告中指出,隨著LTE網(wǎng)絡(luò)在全球的規(guī)模部署,天線選型對運營商網(wǎng)絡(luò)的頻譜利用率、站點資源使用率、能源消耗和管理效率等的影響也漸漸受到重視。不良的天線電調(diào)配置將降低天線本身的可靠性,并帶來一系列的工程誤差和覆蓋偏差,從而直接影響終端用戶體驗。
本文針對ABI報告中提及的四種電調(diào)方案進行解析對比,為運營商天線選型提供參考。
天線部署完成后,因為網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的要求經(jīng)常需要調(diào)整下傾角,目前常規(guī)的天線下傾角調(diào)整方式有三種:
機械調(diào)整固定電下傾角(Fixed Electrical Down Tilt):天線安裝完成后,下傾角即固定。如果需要調(diào)整下傾角,只能通過機械調(diào)整天線安裝支架來實現(xiàn),需要爬塔施工,操作復(fù)雜。同時,如果下傾角調(diào)整過大,天線方向圖會發(fā)生變形而影響網(wǎng)絡(luò)覆蓋,無法實現(xiàn)精細調(diào)整。此外,在網(wǎng)絡(luò)調(diào)整中,必須先將基站系統(tǒng)停機,從而導(dǎo)致無法實時獲知調(diào)整結(jié)果。對于雙頻以上天線,亦無法做到各個頻段獨立調(diào)整下傾角。
手動調(diào)整下傾角(Manual Tilt):通過手動調(diào)節(jié)來實現(xiàn)下傾角調(diào)整,屬于電調(diào)的一種。由于電調(diào)的原理是通過改變天線振子的相位,來改變垂直分量和水平分量的幅值大小來實現(xiàn)天線垂直下傾角調(diào)整,改變下傾角后天線方向圖變形不大。另外,電調(diào)天線允許系統(tǒng)在不停機的情況下對垂直方向性圖下傾角進行調(diào)整,可以實時監(jiān)測調(diào)整的效果;并且可以做到各個頻段獨立下傾角調(diào)整。但是手動調(diào)整也需要爬塔操作,而且由于手動調(diào)節(jié)的誤差比較大,調(diào)整精度有限。
遠程電調(diào)(Remote Electrical Tilt):在手動電調(diào)的基礎(chǔ)上安裝了RCU(Remote Control Unit,遠程控制單元),可通過在網(wǎng)管中心遠程操作改變天線陣列賦形來實現(xiàn)電下傾角調(diào)整,無需爬塔。由于采用電機控制,避免了手工誤差,精度可達0.1°。
隨著移動寬帶的快速發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)GSM/UMTS/CDMA/LTE等多種制式并存的形態(tài),天線端口越來越多,端蓋的安裝空間卻越來越受限。一般場景下,一個站點通常需要外掛多個電調(diào)元件,導(dǎo)致連接點增多,使安裝以及電纜連接越來越困難,并容易出現(xiàn)電調(diào)信息配置錯誤,使安裝效率和可靠性也大大降低。此外,電調(diào)元件長期置于外部環(huán)境下也容易受到侵蝕而降低可靠性。以一個典型的西歐運營商為例,其網(wǎng)絡(luò)基站數(shù)量大概是10,000到30,000個,這個數(shù)字在未來五年還會不斷增長。在五年內(nèi),由站點增多而引發(fā)的級聯(lián)線纜連接錯誤和安裝時電調(diào)信息配置誤差,不僅會導(dǎo)致小區(qū)網(wǎng)絡(luò)覆蓋性能下降,而且導(dǎo)致運營商的OPEX(維護費用和人工成本等)大幅上升。
從以上對于下傾角的對比分析可以看出,在可操作性、運維效率、調(diào)整的精確性和網(wǎng)絡(luò)可靠性等方面,遠程電調(diào)對于機械調(diào)整和手動調(diào)整的優(yōu)勢都相當明顯。但是在多頻多模網(wǎng)絡(luò)下,遠程電調(diào)對于運營商降低OPEX和提升用戶體驗,同樣存在很大的局限性。
ABI報告中還提到了一種最新的電調(diào)方案:內(nèi)置電調(diào),即通過將電調(diào)元件內(nèi)置,盡可能減少遠程電調(diào)所需的外置電調(diào)元件和連接線纜數(shù)量,避免電調(diào)信息配置誤差,提升天線安裝效率和運維效率,提升可靠性,降低OPEX。
目前全球市場上已廣泛使用的EasyRET即插即用電調(diào)解決方案,即是ABI報告中所提的內(nèi)置電調(diào)方案。EasyRET方案集成了傳統(tǒng)遠程電調(diào)天線的電調(diào)外置元件,最大程度減少天線外部的跳線和接頭數(shù)量,并可做到電調(diào)信息自動配置,真正做到只需連接一根AISG電纜即可完成天線產(chǎn)品的安裝,減少饋線連接錯誤和人工配置錯誤帶來的損耗,大幅提升天線安裝效率和可靠性。