中國(guó)電信LTE 800M建設(shè)策略分析*

［王屈橋 燕歷科 楊耀］

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中國(guó)電信LTE 800M建設(shè)策略分析*

［王屈橋 燕歷科 楊耀］

摘要首先針對(duì)中國(guó)電信CDMA 800M頻段開展LTE FDD網(wǎng)絡(luò)建設(shè)進(jìn)行可行性分析，然后提出了LTE FDD與CDMA 800M共址部署的策略。最后，給出了LTE FDD與原CDMA 800M的隔離緩沖區(qū)設(shè)置原則，并對(duì)隔離緩沖區(qū)設(shè)置進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。

關(guān)鍵詞：LTE 800MCDMA 800M可行性分析隔離緩沖區(qū)仿真驗(yàn)證

王屈橋

男，重慶郵電大學(xué)通信技術(shù)應(yīng)用研究中心。碩士研究生，主要研究方向?yàn)長(zhǎng)TE網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、頻率與干擾。

燕歷科

男，重慶郵電大學(xué)通信技術(shù)應(yīng)用研究中心。碩士研究生，主要研究方向?yàn)長(zhǎng)TE網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化。

楊耀

男，重慶郵電大學(xué)通信技術(shù)應(yīng)用研究中心。碩士研究生，主要研究方向LTE網(wǎng)絡(luò)能耗研究。

1　引言

VoLTE技術(shù)的發(fā)展迅速，在LTE 800M網(wǎng)絡(luò)使用VoLTE技術(shù)，可以形成一張廣覆蓋的滿足3GPP標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)，從而減少網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的成本。目前，LTE與CDMA網(wǎng)絡(luò)仍處于共存的狀態(tài)。但是隨著無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，CDMA網(wǎng)絡(luò)必將逐步退網(wǎng)，未來(lái)幾年將會(huì)實(shí)現(xiàn)全LTE網(wǎng)絡(luò)。因此，在“L進(jìn)C退”的過(guò)渡階段，考慮對(duì)CDMA 800M頻段進(jìn)行LTE重耕建設(shè)，從而實(shí)現(xiàn)頻譜資源的高效利用，從而減少網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本。初期考慮建設(shè)5M帶寬LTE（870—

2　中國(guó)電信CDMA 800M頻段進(jìn)行LTE建設(shè)可行性分析

2.1頻率資源

目前中國(guó)電信的CDMA 800M使用上下行各10M頻段7個(gè)頻點(diǎn)，頻段為上行825—835Mbit/s、下行870—880Mbit/s，2G和3G使用不同頻點(diǎn)。從中國(guó)電信已使用的頻段情況來(lái)看，城區(qū)一般占用6—7個(gè)頻點(diǎn)，而郊區(qū)/農(nóng)村基本占用2—4個(gè)頻點(diǎn)。某省份的CDMA800M頻段使用情況見(jiàn)表1，目前使用最多的仍是2載波站和3載波站，分別占比達(dá)到52%和27%。

表1　某省份800M頻段使用情況

從LTE 800M的速率情況及帶寬設(shè)置進(jìn)行考慮，LTE 800M載波帶寬只有達(dá)到5M及以上才能給予用戶較好的體驗(yàn)。目前CDMA單載波為1.25M，要實(shí)現(xiàn)5M連續(xù)帶寬必須占用4個(gè)CDMA載波?？紤]到頻率間隔保護(hù)，目前使用2載波及以下區(qū)域可以考慮使用現(xiàn)有的頻段承載LTE業(yè)務(wù)。

通過(guò)分析以上數(shù)據(jù)可以得出，52%的CDMA 800M基站可騰出5M帶寬來(lái)進(jìn)行LTE FDD重耕，這些基站主要在農(nóng)村區(qū)域。隨著4G數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)及后續(xù)VoLTE的逐步開展，2G/3G業(yè)務(wù)逐步遷移到4G網(wǎng)絡(luò)后，在其他區(qū)域也可根據(jù)需求逐步引入800M的LTE覆蓋。

2.2設(shè)備情況

國(guó)內(nèi)目前CDMA的設(shè)備廠家主要是阿爾卡特、華為和中興，通過(guò)對(duì)設(shè)備調(diào)研分析，各廠家的硬件設(shè)計(jì)都是統(tǒng)一化的，因此除了少量早期設(shè)備，大多數(shù)設(shè)備都可以增加基帶板卡實(shí)現(xiàn)同時(shí)支持LTE和CDMA，因?yàn)樯漕l部分與制式關(guān)系不大，因此LTE和CDMA可以共用射頻單元。但目前設(shè)備主要是1T2R。因此，如果在現(xiàn)有設(shè)備基礎(chǔ)上升級(jí)，將無(wú)法實(shí)現(xiàn)MIMO性能，從而影響網(wǎng)絡(luò)的下行速率。如果要實(shí)現(xiàn)MIMO的性能，則需要使用新的射頻單元。共設(shè)備的升級(jí)主要是區(qū)域內(nèi)2G/3G廠家與4G廠家相同，如果是異廠家的情況，則需要新增一套設(shè)備，但可通過(guò)合路方式共用原有天線［2］。異廠家和同廠家的4G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)對(duì)比見(jiàn)表2。

表2　異廠家/同廠家的4G建設(shè)對(duì)比分析

2.3建設(shè)策略建議

綜上所述，針對(duì)中國(guó)電信，如果需要進(jìn)行LTE廣覆蓋，利用CDMA 800M頻段資源進(jìn)行LTE FDD重耕是最好的選擇。如果利用1.8G進(jìn)行廣覆蓋，將會(huì)增加大量的站點(diǎn)，尤其是農(nóng)村和郊區(qū)用戶稀疏、業(yè)務(wù)量需求較低、投資效益差。因此對(duì)于中國(guó)電信在CDMA 800M進(jìn)行LTE FDD網(wǎng)絡(luò)重耕建設(shè)，提出以下階段建議：建設(shè)初期：初步啟動(dòng)全網(wǎng)覆蓋，需要全面范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)覆蓋，選擇2載波站點(diǎn)升級(jí)LTE，對(duì)于2G/3G與4G網(wǎng)絡(luò)同廠家區(qū)域，可根據(jù)業(yè)務(wù)量需求情況采用共設(shè)備升級(jí)方式或更換射頻模塊升級(jí)方式；對(duì)于異廠家區(qū)域，需新增一套LTE無(wú)線網(wǎng)設(shè)備，CDMA與LTE可共天饋。建設(shè)中期：3G數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)逐漸向4G轉(zhuǎn)移，同時(shí)開展VoLTE業(yè)務(wù)，全網(wǎng)的CDMA留下2載波為沒(méi)有轉(zhuǎn)網(wǎng)的非4G用戶服務(wù)。建設(shè)后期：非4G用戶遷移完成，CDMA正式退網(wǎng)，可以將空余的10M頻帶進(jìn)行800M的全面覆蓋，對(duì)于業(yè)務(wù)量高的區(qū)域，可以通過(guò)CA實(shí)現(xiàn)更高的業(yè)務(wù)體驗(yàn)。

3　LTE 800M與CDMA 800M共址部署策略

3.1CL800M同頻部署緩沖區(qū)設(shè)置

在農(nóng)村和郊區(qū)的低話務(wù)量區(qū)，從CDMA 800M的10M頻段中分出5M頻段進(jìn)行LTE重耕；城區(qū)基站載波配置高，沒(méi)有多余的頻段進(jìn)行LTE重耕，因此城區(qū)暫時(shí)不進(jìn)行重耕。由于城區(qū)和郊區(qū)基站的同頻干擾問(wèn)題，故需要在郊區(qū)以及農(nóng)村區(qū)域重耕區(qū)域設(shè)置隔離緩沖區(qū)。如圖1。

圖1　LTE 800M重耕區(qū)及緩沖區(qū)設(shè)置

非重耕區(qū)和重耕區(qū)的隔離緩沖區(qū)設(shè)置原則：

市區(qū)多載波基站周邊（一般為市郊）的隔離區(qū)一般為兩圈基站，不同地貌有不同變化，具體以信號(hào)勘察結(jié)果為準(zhǔn)。隔離區(qū)使用1.8G基站進(jìn)行覆蓋，保持LTE覆蓋的連續(xù)性。

具體情況，根據(jù)站間距D來(lái)估計(jì)，郊區(qū)站間距D一般為3—4km，隔離區(qū)的寬度應(yīng)至少大于2D，包含2層站點(diǎn)。那么綜合考慮，非重耕區(qū)和重耕區(qū)的隔離緩沖區(qū)應(yīng)該設(shè)為6—8km［3］。

隔離緩沖區(qū)設(shè)置的方法有：通過(guò)仿真驗(yàn)證的緩沖區(qū)設(shè)置方法和通過(guò)后臺(tái)切換統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)設(shè)置方法。本文采用通過(guò)仿真驗(yàn)證的隔離緩沖區(qū)設(shè)置方法。

3.2隔離緩沖區(qū)設(shè)置仿真驗(yàn)證

利用系統(tǒng)仿真的方法驗(yàn)證隔離緩沖區(qū)設(shè)置是否合理。仿真條件：重耕區(qū)和非重耕區(qū)基站，CDMA和LTE天線掛高設(shè)為25m，發(fā)射功率設(shè)置為20W。如圖2，仿真覆蓋結(jié)果為如下接收功率時(shí)的覆蓋半徑：LTE下行到達(dá)CDMA終端的RSRP：-113dBm，-103dBm；CDMA下行信號(hào)到達(dá)LTE終端的Rx：-107dBm，-95dBm。

圖2　LTE 800M與CDMA 800M基站覆蓋半徑

以某地為例，利用上海百林仿真軟件，對(duì)非重耕區(qū)與重耕區(qū)進(jìn)行仿真。圖3為重耕區(qū)LTE 800M的RSRP仿真情況和非重耕區(qū)CDMA 800M的Rx仿真情況，可以得出重耕區(qū)的LTE 800M信號(hào)不會(huì)對(duì)非重耕區(qū)內(nèi)的基站造成干擾，同時(shí)，非重耕區(qū)的CDMA 800M信號(hào)也不會(huì)對(duì)重耕區(qū)的基站造成干擾。

圖3　隔離緩沖區(qū)劃分區(qū)域仿真結(jié)果

從驗(yàn)證結(jié)果可以看出，非重耕區(qū)和重耕區(qū)的隔離緩沖區(qū)設(shè)置是合適的。

4　結(jié)束語(yǔ)

根據(jù)以上的分析，中國(guó)電信利用CDMA 800M進(jìn)行LTE FDD網(wǎng)絡(luò)建設(shè)是可行的，運(yùn)營(yíng)商可根據(jù)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)進(jìn)程、VoLTE發(fā)展情況逐步推進(jìn)相關(guān)建設(shè)。從目前的情況來(lái)看，主要困難存在于產(chǎn)業(yè)鏈，需要由運(yùn)營(yíng)商和廠家合作推進(jìn)主設(shè)備規(guī)模化生產(chǎn)，并積極推進(jìn)2.1G、1.8G和800M多模多頻終端的研發(fā)。

參考文獻(xiàn)

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DOI:10.3969/j.issn.1006-6403.2016.05.014

基金項(xiàng)目：2015年重慶市研究生科研創(chuàng)新項(xiàng)目（CYS15166）875MHz），1.4M/3M帶寬太小，無(wú)法兼顧數(shù)據(jù)和語(yǔ)音業(yè)務(wù)，在業(yè)務(wù)均衡、網(wǎng)絡(luò)干擾等方面有明顯不足。在后期CDMA退網(wǎng)后，引入LTE 10M帶寬，從而提升郊區(qū)和農(nóng)村的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)性能［1］。在此背景下，首先針對(duì)中國(guó)電信CDMA 800M頻段開展LTE FDD網(wǎng)絡(luò)建設(shè)進(jìn)行可行性分析，然后提出了LTE FDD與CDMA 800M共址部署的策略。最后，給出了LTE FDD與原CDMA 800M的隔離緩沖區(qū)設(shè)置原則，并對(duì)隔離緩沖區(qū)設(shè)置進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。

收稿日期：（2016-03-28）