FDD LTE室外天饋系統(tǒng)解決方案

【摘 要】隨著我國4G建設(shè)步伐的不斷加快，對(duì)LTE室外天饋系統(tǒng)的建設(shè)也提出了新的要求。FDD LTE室外天饋系統(tǒng)解決方案的確定和優(yōu)化對(duì)于LTE系統(tǒng)性能有著重要影響。本文主要對(duì)FDD LTE室外天饋系統(tǒng)部署方案進(jìn)行研究，對(duì)LTE與3G系統(tǒng)的小區(qū)覆蓋能力進(jìn)行分析，并且對(duì)二者的共同部署方案進(jìn)行研究，同時(shí)在此基礎(chǔ)上結(jié)合FDD LTE的技術(shù)特點(diǎn)提出室外天饋系統(tǒng)的解決方案。

【關(guān)鍵詞】FDD LTE 室外天饋系統(tǒng) 解決方案

一、引言

在我國目前的3G發(fā)展過程中，其制式主要分為WCDMA、TD-SCDMA和CDMA2000。隨著我國4G牌照的陸續(xù)發(fā)放，對(duì)于LTE的通信頻段也進(jìn)行了劃分。首批發(fā)放的4G牌照均為TD-LTE制式，其中中國移獲得1880-1900MHz、2320-2370MHz、2575-2635MHz；中國聯(lián)通獲得2300-2320MHz、2555-2575MHz；中國電信獲得2370-2390MHz、2635-2655MHz。同時(shí)中國聯(lián)通與中國電信也在建設(shè)FDD-LTE制式的試驗(yàn)網(wǎng)，其使用的通信頻段為1710～21785MHz和1805～21880MHz，1920～21980MHz和2110～22170MHz 與2500～2570MHz和2620～2690MHz。并且根據(jù)對(duì)目前3G頻段的分析可以發(fā)現(xiàn)，部分未分配的頻段也可以應(yīng)用于4G通信。在目前的LTE系統(tǒng)中，存在著典型的上行受限特點(diǎn)，并且當(dāng)WCDMA系統(tǒng)與LTE系統(tǒng)處于相同的邊緣速率時(shí)，其最大路徑損耗差值高達(dá)3dB，并且數(shù)值會(huì)隨著通信頻段的變化而發(fā)生變化。根據(jù)對(duì)我國目前3G網(wǎng)絡(luò)部署情況的分析，其站間距為500～600m，無法實(shí)現(xiàn)對(duì)鏈路預(yù)算距離的覆蓋，然而LTE系統(tǒng)具有典型的覆蓋增強(qiáng)技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)更廣的上行覆蓋。因此，實(shí)現(xiàn)3G與LTE系統(tǒng)的共同部署有著理論可行性，而其具體的系統(tǒng)性能還需要經(jīng)過不斷的優(yōu)化，最終實(shí)現(xiàn)LTE系統(tǒng)的無縫化覆蓋。

二、LTE室外天饋系統(tǒng)獨(dú)立部署方案

在LTE室外天饋系統(tǒng)獨(dú)立部署方案中，主要考慮采取LTE系統(tǒng)與3G共站址的方式實(shí)現(xiàn)，單獨(dú)建設(shè)LTE基站天饋系統(tǒng)建設(shè)無特殊需注意之處，因此需要對(duì)二者的干擾情況進(jìn)行分析，并且給出實(shí)現(xiàn)二者隔離的建議。

（一）LTE與3G系統(tǒng)的干擾及隔離方案

根據(jù)LTE標(biāo)準(zhǔn)化組織3GPP的相關(guān)規(guī)定，工作于2100MHz的WCDMA系統(tǒng)對(duì)于LTE的干擾符合實(shí)際要求，同時(shí)其額外隔離度需要大于28dB。而當(dāng)工作頻率變更為2600MHz時(shí)，而需要的額外隔離度需要大于31dB。因此在FDD LTE室外基站的建設(shè)過程中，可以通過調(diào)節(jié)天線的俯仰角、極化比、隔離度等方式，獲得較高的天線隔離度，從而實(shí)現(xiàn)抑制干擾的目的。天線水平隔離指的是通過調(diào)節(jié)天線之間的水平距離的方式獲得較大的隔離度。根據(jù)對(duì)相關(guān)公式及水平隔離度理論的綜合分析，要想實(shí)現(xiàn)2100MHz的LTE系統(tǒng)共站址部署需要保持天線間距不小于0.45m。

（二）獨(dú)立天饋方案優(yōu)缺點(diǎn)分析

在采用FDD LTE獨(dú)立天饋方案時(shí)，需要對(duì)FDD LTE系統(tǒng)進(jìn)行獨(dú)立設(shè)計(jì)和規(guī)劃，并且在此過程中需要對(duì)LTE系統(tǒng)的后期升級(jí)和改造予以考慮，因此在建網(wǎng)過程中不會(huì)對(duì)當(dāng)前系統(tǒng)帶來影響。采用此方案的優(yōu)點(diǎn)在于部署方案實(shí)施較快，無需考慮對(duì)現(xiàn)存系統(tǒng)的影響及其均衡，而且不需要對(duì)現(xiàn)存系統(tǒng)進(jìn)行改動(dòng)。然而，獨(dú)立的部署方案無疑會(huì)大大增加FDD LTE系統(tǒng)的部署成本，同時(shí)需要考慮系統(tǒng)之間的共擾問題，增加了天線部署位置的限制條件。因此在WCDMA系統(tǒng)與LTE系統(tǒng)共站址部署方案中，要求二者的天線水平間距大于0.45m。因此，綜合考慮之下此種方案適用于資源充足、天線隔離良好的情景。

三、LTE與3G共天饋部署方案

在LTE與3G系統(tǒng)的共同部署過程中，前提條件是現(xiàn)有天饋系統(tǒng)支持頻段同時(shí)包含3G與LTE的通信頻段，若不支持且不具備獨(dú)立建設(shè)LTE天饋系統(tǒng)的條件，可考慮替換更新現(xiàn)有天饋系統(tǒng)為寬頻設(shè)備，且同時(shí)支持3G與LTE的通信頻段。

（一）LTE與3G共天饋部署方案

LTE與3G系統(tǒng)可以考慮共用一套天饋系統(tǒng)，以更好的節(jié)約部署空間，其具體的共同天饋系統(tǒng)分為寬頻帶天線和多頻帶天線兩種形式。寬帶天線方案的優(yōu)勢(shì)主要集中在天線的結(jié)構(gòu)簡單、成本較低，然而其缺點(diǎn)是需要增加額外的合路器，同時(shí)會(huì)引入一定的插損，天線性能不佳，同時(shí)無法根據(jù)系統(tǒng)的具體環(huán)境對(duì)天線的傾角進(jìn)行調(diào)節(jié)，因此在后期的規(guī)劃過程中具有較大難度。多頻段天線方案可以實(shí)現(xiàn)良好的鏈路隔離，同時(shí)在優(yōu)化過程中可以針對(duì)單個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行，然而其缺點(diǎn)是天線尺寸相對(duì)較大，而且成本較高，針對(duì)單獨(dú)天線端口需要分別部署饋線及RRU設(shè)備，天線端空間較為緊張。

（二）方案優(yōu)缺點(diǎn)分析

與獨(dú)立部署的LTE系統(tǒng)相比，共用天饋系統(tǒng)的部署方案能夠有效的降低天饋系統(tǒng)占用的空間，同時(shí)可以在已有3G系統(tǒng)支持LTE頻段的前提下，實(shí)現(xiàn)對(duì)舊系統(tǒng)資源的最大化利用，降低LTE部署的投入成本。然而此方案也存在著諸多缺點(diǎn)，例如天線的增益要求不同、引入額外插損等。這些缺點(diǎn)會(huì)使得系統(tǒng)的自身性能有所降低，無法發(fā)揮正常的性能。同時(shí)，采用共用寬帶天線的方案無法對(duì)不同工作頻帶的方位角以及俯仰角進(jìn)行改變，因此采用共用天饋系統(tǒng)的方案可能會(huì)給FDD LTE系統(tǒng)后期的性能優(yōu)化及系統(tǒng)規(guī)劃帶來一定的困難。如無法新建單獨(dú)LTE天饋系統(tǒng)，建議盡量采用多端口天線，避免采用共用寬帶天線的方案。

四、結(jié)束語

根據(jù)對(duì)FDD LTE系統(tǒng)室外天饋系統(tǒng)部署方案的分析可以發(fā)現(xiàn)，采用共站址獨(dú)立部署方案具有周期長、便于規(guī)劃和后期優(yōu)化的優(yōu)點(diǎn)，而且無需對(duì)已有通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行改造，然而需要增加天面需求來達(dá)到抑制系統(tǒng)之間相互干擾的目的。而在同用天饋系統(tǒng)的部署方案中，雖然可以實(shí)現(xiàn)對(duì)已有系統(tǒng)的最大化利用、降低網(wǎng)絡(luò)部署投入成本，然而由于引入的插損等會(huì)使得系統(tǒng)的規(guī)劃面臨著諸多新的挑戰(zhàn)，還會(huì)對(duì)已有通信系統(tǒng)的性能產(chǎn)生一定的影響，而且隨著不同系統(tǒng)之間融合程度的提高，會(huì)給FDD LTE系統(tǒng)的后期優(yōu)化和維護(hù)帶來困難。

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