中國電信農(nóng)村區(qū)域LTE無線網(wǎng)建設(shè)方案淺析

程功利　張南國

摘要：通過對中國電信及中國移動LTE業(yè)務(wù)發(fā)展進(jìn)行分析，闡述中國電信在農(nóng)村區(qū)域建設(shè)LTE無線網(wǎng)的必要性。為了實現(xiàn)農(nóng)村區(qū)域快速部署800M LTE無線網(wǎng)，對CDMA網(wǎng)絡(luò)的頻點使用進(jìn)行研究，提出CDMA頻點調(diào)整建議及800M LTE頻點使用方案，得出800M LTE在農(nóng)村區(qū)域的建設(shè)策略。

關(guān)鍵詞：800M LTE 頻點 鏈路預(yù)算

1 引言

2015年底，中國電信LTE無線網(wǎng)已在市區(qū)、縣城、郊區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、人流量較大的景區(qū)進(jìn)行了有效覆蓋，但對重要交通干線和農(nóng)村區(qū)域并未進(jìn)行LTE無線網(wǎng)覆蓋。而中國移動LTE網(wǎng)絡(luò)已對市區(qū)、縣城、郊區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、重要交通干線、重要景區(qū)和行政村進(jìn)行全方位的覆蓋，隨著中國移動LTE無線網(wǎng)的持續(xù)建設(shè)，中國電信在農(nóng)村區(qū)域與中國移動的LTE網(wǎng)絡(luò)覆蓋存在巨大的差距。

從戰(zhàn)略意義上分析，通信市場多運營商間存在競爭關(guān)系，網(wǎng)絡(luò)性能是用戶選擇運營商的主要因素。雖然在用戶較為集中的市區(qū)、縣城、郊區(qū)和鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)域，中國電信與中國移動的LTE網(wǎng)絡(luò)覆蓋水平較為接近，但在農(nóng)村區(qū)域，兩者的覆蓋有明顯的差異。而農(nóng)村區(qū)域的用戶也是中國電信必須爭取的潛在用戶。先行實施網(wǎng)絡(luò)技術(shù)演進(jìn)的運營商與后進(jìn)運營商相比會形成網(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)勢，而中國移動已大范圍的在農(nóng)村區(qū)域部署LTE網(wǎng)絡(luò)，兩者在農(nóng)村區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)覆蓋日愈擴(kuò)大，中國移動在農(nóng)村區(qū)域的業(yè)務(wù)發(fā)展優(yōu)勢明顯，同時也影響到在此區(qū)域內(nèi)有LTE業(yè)務(wù)需求的城市用戶發(fā)展，所以中國電信在農(nóng)村區(qū)域的LTE網(wǎng)絡(luò)建設(shè)意義重大。

2 建設(shè)策略

2.1 LTE無線網(wǎng)現(xiàn)狀

中國電信對農(nóng)村區(qū)域有LTE覆蓋需求，但采用何種方式進(jìn)行覆蓋則一直猶豫不決，所以2016年的LTE建設(shè)基本還是在鄉(xiāng)鎮(zhèn)以上區(qū)域進(jìn)行查漏補(bǔ)缺。

中國電信共有2張無線網(wǎng)：CDMA網(wǎng)絡(luò)和LTE網(wǎng)絡(luò)，CDMA網(wǎng)絡(luò)為2G/3G網(wǎng)絡(luò)，LTE為4G網(wǎng)絡(luò)。

CDMA網(wǎng)的工作頻段為：825 MHz—835 MHz（上行，基站收、移動臺發(fā)）；870 MHz—880 MHz（下行，基站發(fā)、移動臺收），共計10 MHz頻段。

LTE FDD網(wǎng)的工作頻段2個：1.8G和2.1G。其中1.8G為：1765 MHz—1785 MHz（上行，基站收、移動臺發(fā)）；1860 MHz—1880 MHz（上行，基站收、移動臺發(fā)），共計20 MHz頻段。2.1G為：1920 MHz—1935 MHz（上行，基站收、移動臺發(fā)）；2110 MHz—2125 MHz（上行，基站收、移動臺發(fā)），共計15 MHz頻段。

LTE FDD網(wǎng)的1.8G頻段主要用于室外基站，2.1G頻段主要用于室內(nèi)分布系統(tǒng)和室外基站載波聚合時使用。

中國電信LTE無線網(wǎng)目前主要覆蓋市區(qū)、縣城、郊區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、人流量較大的景區(qū)，采用的是1.8G頻段，在南方省市對部分經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)的少量農(nóng)村也采用1.8G頻段進(jìn)行覆蓋，南方省市大部分農(nóng)村和北方省份的農(nóng)村區(qū)域基本都未進(jìn)行LTE覆蓋。

2.2 建設(shè)思路及建設(shè)目標(biāo)

（1）建設(shè)思路

利用農(nóng)村800M頻率空閑資源重耕為LTE，部署5 MHz帶寬的LTE800M系統(tǒng)，發(fā)揮低頻覆蓋優(yōu)勢，快速實現(xiàn)4G網(wǎng)絡(luò)全覆蓋。采用LTE800M與CDMA同站址建設(shè)方式，實現(xiàn)覆蓋能力與C網(wǎng)相當(dāng)，確保未來VoLTE質(zhì)量不低于CDMA語音。根據(jù)CDMA頻點的實際使用情況成片選取LTE800M重耕區(qū)域，穩(wěn)定拓?fù)洌ＷCLTE800M的連續(xù)覆蓋。

（2）建設(shè)目標(biāo)

覆蓋目標(biāo)：LTE網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)高鐵、高速、重要交通干線和農(nóng)村區(qū)域達(dá)到現(xiàn)網(wǎng)CDMA網(wǎng)絡(luò)的覆蓋水平。

下載速率目標(biāo)：LTE網(wǎng)絡(luò)在高鐵、高速、重要交通干線和農(nóng)村區(qū)域下載速率達(dá)到38～75 Mbps。

2.3 建設(shè)原則

盡量采用現(xiàn)網(wǎng)CDMA基站站址，節(jié)省投資，在部分確有需求但沒有CDMA基站的區(qū)域少量補(bǔ)充LTE800M基站。

（1）成片原則：根據(jù)CDMA頻點的實際使用情況成片選取重耕區(qū)域，提高效率，穩(wěn)定拓?fù)洹?/p>

（2）同站址原則：采用LTE800M與CDMA同站址方式建設(shè)，具有建設(shè)速度快、成本低的優(yōu)勢，同時也可減少呼吸效應(yīng)類干擾情況。

（3）同站同質(zhì)原則：為了確保未來VoLTE業(yè)務(wù)質(zhì)量不弱于CDMA語音。原則要求升級后的4G信號上下行無線鏈路質(zhì)量到達(dá)當(dāng)前CDMA水平，采用各種覆蓋增強(qiáng)手段，實現(xiàn)覆蓋能力與C網(wǎng)相當(dāng)。

（4）線面結(jié)合原則：在高鐵、高速等線覆蓋區(qū)域，要求沿線4G覆蓋與面覆蓋要求結(jié)合考慮，保證業(yè)務(wù)質(zhì)量連續(xù)性，減少連續(xù)異頻檢測和切換的頻度。

2.4 建設(shè)方案

不能直接利用800M建設(shè)LTE，800M頻率目前全部用于CDMA網(wǎng)絡(luò)。首先要調(diào)查覆蓋區(qū)域CDMA的頻點使用情況，因為中國電信的LTE網(wǎng)絡(luò)目前不支持語音業(yè)務(wù)，只承載數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，所有中國電信無線網(wǎng)用戶的語音業(yè)務(wù)都使用CDMA網(wǎng)絡(luò)承載，所以必須保留基本的頻點用于語音業(yè)務(wù)。同時農(nóng)村區(qū)域的大量用戶終端不支持LTE網(wǎng)絡(luò)，僅支持CDMA網(wǎng)絡(luò)，必須為這部分用戶保留相應(yīng)的頻點提供3G數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。

中國電信800M頻段共10M帶寬，8個頻點，分別為1019、37、78、119、160、201、242、283?？紤]使用5M帶寬、4個頻點重耕為LTE網(wǎng)絡(luò)，剩余的5M和4個頻點繼續(xù)用于CDMA網(wǎng)絡(luò)，考慮到現(xiàn)網(wǎng)CDMA網(wǎng)絡(luò)的頻率使用現(xiàn)狀，目前中國電信CDMA網(wǎng)絡(luò)語音業(yè)務(wù)使用283、242、201、160頻點，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)使用37、78、119頻點，1019頻點僅用于個別話務(wù)特別密集的基站承載數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。CDMA網(wǎng)絡(luò)頻點使用情況如圖1所示：

1X的基礎(chǔ)頻點為283頻點，由高往低逐個使用；DO的基礎(chǔ)頻點為37頻點，由低往高逐個使用（1X為語音業(yè)務(wù)，DO為數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)）。

800M重耕為LTE網(wǎng)絡(luò)主要用于農(nóng)村區(qū)域，考慮到盡可能不影響現(xiàn)網(wǎng)CDMA網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，建議使用800M的空閑頻點用于LTE網(wǎng)絡(luò)，即LTE網(wǎng)絡(luò)使用78、119、160、201四個頻點，CDMA網(wǎng)絡(luò)使用1019、37、242、283四個頻點，其中283、242用于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，37號頻點用于語音業(yè)務(wù)（1019號頻點在農(nóng)村區(qū)域暫不應(yīng)用），頻點使用計劃如圖2所示：

確定好農(nóng)村區(qū)域800M重耕為LTE網(wǎng)絡(luò)使用的頻點后，在LTE網(wǎng)絡(luò)實際建設(shè)時，并不是簡單的在現(xiàn)網(wǎng)CDMA基站上疊加LTE基站，還需對現(xiàn)網(wǎng)CDMA基站進(jìn)行詳細(xì)分析或者部分基站需要調(diào)整。

（1）導(dǎo)入C網(wǎng)基站信息，C網(wǎng)頻點配置有十幾類，為規(guī)劃操作，把C網(wǎng)基站簡化為三類：單載波基站、雙載波基站、多載波基站，其中載波數(shù)=MAX{1X載波數(shù)，DO載波數(shù)}。

單載波基站包含（1+1、1+0）；雙載波基站包含（2+2、2+1、1+2等）；多載波基站包括（3+1、3+2、3+3、4+3、4+2等）（“+”號前為1X載波配置，“+”號后為DO載波配置）。

（2）進(jìn)行孤站處理優(yōu)化：為了避免少量的單個多載波基站影響整體重耕布局，需要對單載波基站進(jìn)行優(yōu)化處理，處理后形成新的基站分布圖。

在農(nóng)村800M LTE重耕區(qū)域，存在少量C網(wǎng)站點，采用了DO三載波或1X載波三載波的孤立多載波基站，為了避免與周邊大量重耕基站的同頻干擾，對該類多載波孤站進(jìn)行處理，根據(jù)用戶遷移升級情況和網(wǎng)絡(luò)利用率情況，條件許可的地區(qū)可直接進(jìn)行降頻處理，頻率調(diào)整優(yōu)先調(diào)整DO頻點，盡量保持1X頻點，降低對語音影響（降為DO 2載波或DO單載波）。如果用戶難以升級，C網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷在未來一段時間依然較重，可采用小區(qū)分裂（3扇區(qū)可裂分為6扇區(qū)）、小站分流等方式后再進(jìn)行降頻。

（3）800M LTE站址選擇

800M LTE未來作為承載4G業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，需要合理選擇站址，重耕站首選與C網(wǎng)站共址建設(shè)，避免800M LTE與800M CDMA鄰頻干擾。

LTE系統(tǒng)是基于同頻組網(wǎng)要求而設(shè)計的，同頻組網(wǎng)條件下，對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)合理性提出了更高的要求，在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃之初就要對不合理的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)做整改，結(jié)構(gòu)不合理會導(dǎo)致后期網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化空間十分有限。對于現(xiàn)網(wǎng)不合理的CDMA站址進(jìn)行調(diào)整和搬遷，利用鐵塔公司站址資源（可選中國移動、中國聯(lián)通、自有1.8G站址），對于原CDMA網(wǎng)個別不合理站址進(jìn)行調(diào)整，CDMA與LTE同步搬遷，達(dá)到優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)的效果。

（4）800M LTE設(shè)備選擇

目前已進(jìn)行外場測試表明，800M VoLTE覆蓋能力弱于1X（約差4 dB），考慮到VoLTE覆蓋要求，設(shè)備要求優(yōu)先采用2T4R設(shè)備，可補(bǔ)償約3 dB的差距。

2.5 農(nóng)村區(qū)域采用800M建設(shè)LTE的優(yōu)勢與弊端

（1）農(nóng)村區(qū)域采用800M建設(shè)LTE的優(yōu)勢

在農(nóng)村區(qū)域，800M LTE的覆蓋半徑遠(yuǎn)大于1800M LTE的覆蓋半徑，800M LTE和1800M LTE的鏈路預(yù)算結(jié)果如表1所示。

從鏈路預(yù)算結(jié)果可以看出，以天線配置4T4R為例，800M LTE室內(nèi)上行256 kbps時覆蓋半徑為12.84 km，1800M LTE室內(nèi)上行256 kbps時覆蓋半徑為7.07 km，800M LTE覆蓋半徑遠(yuǎn)是1800M LTE覆蓋半徑的1.8倍，即覆蓋相同區(qū)域，達(dá)到同樣的覆蓋效果，需要的1800M LTE基站規(guī)模是800M LTE基站的3.24倍左右。所以在農(nóng)村區(qū)域采用800M建設(shè)LTE可以極大地節(jié)省投資，大約可以節(jié)省70%以上的投資。同時在農(nóng)村區(qū)域僅需在原CDMA基站上疊加LTE基站，可以更快地部署LTE網(wǎng)絡(luò)，搶占4G業(yè)務(wù)的發(fā)展先機(jī)。

（2）農(nóng)村區(qū)域采用800M建設(shè)LTE的弊端

由于國際上沒有運營商采用800M建設(shè)LTE，故800M LTE的產(chǎn)業(yè)鏈還不成熟，這需要中國電信積極推進(jìn)終端、網(wǎng)絡(luò)、頻率等相關(guān)工作，盡快實現(xiàn)800M LTE的商用。

3 結(jié)束語

農(nóng)村區(qū)域采用800M LTE網(wǎng)絡(luò)對中國電信來說是機(jī)遇與困難并存，本文通過對CDMA無線網(wǎng)和800M LTE無線網(wǎng)的特點進(jìn)行分析，提出在農(nóng)村區(qū)域進(jìn)行800M LTE的建設(shè)方案，同時分析農(nóng)村區(qū)域采用800M建設(shè)LTE的優(yōu)勢與弊端，對農(nóng)村區(qū)域低成本快速實現(xiàn)LTE無線網(wǎng)覆蓋具有良好的指導(dǎo)意義。

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