LTE時(shí)代基站天線 寬帶化、電調(diào)化及獨(dú)立調(diào)整成關(guān)鍵
[導(dǎo)讀]隨著移動(dòng)寬帶的快速發(fā)展，基站天線對網(wǎng)絡(luò)性能乃至用戶體驗(yàn)的影響越來越大。當(dāng)前中國無線通信發(fā)展迅速，三大運(yùn)營商針對3G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了天線系統(tǒng)的招標(biāo)，即將到來的LTE規(guī)模建網(wǎng)，更需要大量的天線。然而，2G、3G與LTE多網(wǎng)
隨著移動(dòng)寬帶的快速發(fā)展，基站天線對網(wǎng)絡(luò)性能乃至用戶體驗(yàn)的影響越來越大。當(dāng)前中國無線通信發(fā)展迅速，三大運(yùn)營商針對3G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了天線系統(tǒng)的招標(biāo)，即將到來的LTE規(guī)模建網(wǎng)，更需要大量的天線。
然而，2G、3G與LTE多網(wǎng)共存、FDD/TDD融合組網(wǎng)、LTE頻段分散、基站選址難等問題給運(yùn)營商帶來巨大挑戰(zhàn)。如何在部署的LTE網(wǎng)絡(luò)時(shí)選擇最適合的天線，以保障最佳網(wǎng)絡(luò)性能，進(jìn)而保證用戶體驗(yàn)，成為LTE運(yùn)營商關(guān)注的焦點(diǎn)。
多頻點(diǎn)、多制式讓基站天線復(fù)雜化
在LTE時(shí)代，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)必然是多網(wǎng)共存。同時(shí)，2G、3G與LTE作為不同的網(wǎng)絡(luò)，使用著不同的頻點(diǎn)。多頻網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)致天線性能難以同時(shí)達(dá)到最優(yōu)。以中國移動(dòng)為例，既有GSM的900MHz、1800MHz，也有TD-SCDMA的2010MHz~2025MHz 的A頻段、1880MHz～1900MHz的F頻段，還有TD-LTE中使用的2320MHz～2370MHz的E頻段和2600MHz的D頻段。
為節(jié)省成本，4G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)需要利舊2G、3G站點(diǎn)，運(yùn)營商對2G、3G站點(diǎn)的選擇就需要考慮拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、容量的吸收、天線之間干擾等問題。
“如何高效率地應(yīng)用已有基站站址是運(yùn)營商部署天線的挑戰(zhàn)?！?無線射頻企業(yè)安弗施亞洲區(qū)CEO李勇曾表示，如今天線要實(shí)現(xiàn)2G、3G到LTE覆蓋，再加上室內(nèi)覆蓋，一個(gè)站址可能至少需要4根天線，天線設(shè)備重量的增加、站址天線空間資源緊張等問題顯現(xiàn)。
調(diào)研數(shù)據(jù)表明，在上海、北京等中心城市，出于天面空間受限和業(yè)主不同意等原因，約有50%的站點(diǎn)將無法新建LTE獨(dú)立天線。
在此情況下，傳統(tǒng)天線無法適應(yīng)新的形勢，特別是后期運(yùn)維管理方面。如傳統(tǒng)天線體積大，運(yùn)營商不僅在建設(shè)初期有選址和安裝線纜的困難，而且機(jī)械調(diào)整天線下傾角還需專門關(guān)閉站點(diǎn)，進(jìn)行人工調(diào)整，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，同時(shí)對于美化站點(diǎn)也難以進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)調(diào)整。
創(chuàng)新天線破解TD-LTE難題
盡管中國的LTE牌照還未正式發(fā)放，但中國移動(dòng)已經(jīng)走在LTE規(guī)模商用道路上。中國移動(dòng)在2013年初就提出了“雙百計(jì)劃”。目前，中國移動(dòng)的計(jì)劃正一步成為現(xiàn)實(shí)，TD-LTE擴(kuò)大規(guī)模試驗(yàn)正在100多個(gè)城市展開，新一輪的TD-LTE設(shè)備招標(biāo)也于7月啟動(dòng)。其中，TD-LTE基站天線延續(xù)了3G時(shí)代TD-SCDMA的主流設(shè)計(jì)理念，即8天線技術(shù)支持波束賦型。
據(jù)了解，中國移動(dòng)在TD-LTE一期建設(shè)中，大量采用了FA/D雙頻內(nèi)置合路非電調(diào)天線，理論分析和實(shí)際測試表明，該天線對網(wǎng)絡(luò)性能會造成巨大影響。華為公司指出，中國移動(dòng)在此前4G網(wǎng)絡(luò)部署中，面臨天線安裝維護(hù)困難的挑戰(zhàn)：在城區(qū)，大多數(shù)站點(diǎn)天面空間緊張，很難隨意新增天線；其次，傳統(tǒng)天線只能設(shè)置單一下傾角，不同頻段的網(wǎng)絡(luò)性能無法兼顧；同時(shí)，傳統(tǒng)天線需現(xiàn)場人工調(diào)整天線下傾角，使得維護(hù)優(yōu)化效率低下。
為解決上述挑戰(zhàn)，業(yè)界針對目前TD-LTE網(wǎng)絡(luò)部署的主流頻段（FA及D頻段），推出雙頻獨(dú)立電調(diào)天線，其外形尺寸與現(xiàn)有單頻天線完全相同，幫助運(yùn)營商降低了網(wǎng)絡(luò)部署難度。同時(shí)，該款天線支持在兩個(gè)頻段上的天線下傾角獨(dú)立調(diào)整，使不同頻段能夠同時(shí)達(dá)到最優(yōu)覆蓋效果，可解決了覆蓋差異及干擾問題，保證網(wǎng)絡(luò)性能最優(yōu)。
目前中國移動(dòng)聯(lián)合廠商在全國多個(gè)城市對FA/D雙頻獨(dú)立電調(diào)天線進(jìn)行了充分測試和驗(yàn)證，驗(yàn)證結(jié)果表明，相比傳統(tǒng)多頻天線，F(xiàn)A/D雙頻獨(dú)立電調(diào)天線在網(wǎng)絡(luò)性能、安裝部署、遠(yuǎn)程電調(diào)管理等方面具有明顯的優(yōu)勢。隨著FA/D雙頻獨(dú)立電調(diào)天線解決方案的廣泛應(yīng)用，業(yè)界領(lǐng)先的天線廠家也紛紛推出此類解決方案。
可以看出，TD-LTE基站天線的整體形態(tài)正朝向?qū)拵Щ?、電調(diào)化以及獨(dú)立調(diào)整的發(fā)展。
多系統(tǒng)天線滿足FDD/TDD融合建網(wǎng)
除了中國移動(dòng)，中國電信也正在加大LTE試驗(yàn)網(wǎng)的建設(shè)，將從網(wǎng)絡(luò)、業(yè)務(wù)以及終端等多方面為即將到來的LTE商用做準(zhǔn)備。中國電信董事長王曉初今年中旬明確表示，中國電信將采用TDD/FDD融合組網(wǎng)。而中國聯(lián)通也已經(jīng)在多個(gè)城市開展LTE試驗(yàn)網(wǎng)建設(shè)，未來也將建設(shè)融合網(wǎng)絡(luò)。
TD-LTE與LTE FDD網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)有不同之處，對基站天線需求也會不同。中國電信目前試驗(yàn)網(wǎng)以FDD為主，但是也面臨多頻多制式組網(wǎng)的挑戰(zhàn)。
以廣東電信為例，據(jù)某天線廠商介紹，廣東電信在一期和二期LTE試驗(yàn)網(wǎng)建設(shè)中，LTE 2.1GHz 2×2MIMO占總需求80％，2×4MIMO占總需求20％。其中，70％為CDMA800LTE2.1G 共站址，大量采用雙頻四端口和六端口天線。而在廣東電信LTE三期10000個(gè)站建設(shè)規(guī)劃中，80%的LTE基站處于2.1GHz ，20%為LTE的2.1G/2.6G混合組網(wǎng)，全部預(yù)留2×4MIMO。
根據(jù)網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀及特點(diǎn)，F(xiàn)DD/TDD LTE融合組網(wǎng)也將同樣面臨以下挑戰(zhàn)：新建基站困難；新增天饋困難；熱點(diǎn)覆蓋區(qū)多；站距近，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃復(fù)雜；數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)潛在需求大。
對此，上述天線廠商分析認(rèn)為，運(yùn)營商可以首選隱蔽天線，尤其是不可拆卸，從運(yùn)輸?shù)桨惭b可全程隱蔽的一體化隱蔽天線；優(yōu)選多系統(tǒng)共用天線，利用現(xiàn)有站址資源不另外選址，新增抱桿，降低建網(wǎng)難度；推薦大下傾電調(diào)天線，適用于較近站距的天饋網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化；LTE建設(shè)推薦4通道天線，預(yù)留4×2或更高級MIMO的升級。
“中國電信LTE網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，天饋選用建議集中在FDD LTE和TD-LTE混合組網(wǎng)的超寬帶多系統(tǒng)共用電調(diào)天線和FDD LTE獨(dú)立組網(wǎng)的多系統(tǒng)共用天線，同時(shí)，優(yōu)選隱蔽外觀?！?該天線廠商舉例介紹，廣東電信LTE基站大量采用一體化設(shè)計(jì)的美化天線，以排氣管和方柱為主，約占80%；而室分站采用雙極化吸頂天線，已完成600個(gè)站點(diǎn)改造，計(jì)劃推廣至全省。
然而，2G、3G與LTE多網(wǎng)共存、FDD/TDD融合組網(wǎng)、LTE頻段分散、基站選址難等問題給運(yùn)營商帶來巨大挑戰(zhàn)。如何在部署的LTE網(wǎng)絡(luò)時(shí)選擇最適合的天線，以保障最佳網(wǎng)絡(luò)性能，進(jìn)而保證用戶體驗(yàn)，成為LTE運(yùn)營商關(guān)注的焦點(diǎn)。
多頻點(diǎn)、多制式讓基站天線復(fù)雜化
在LTE時(shí)代，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)必然是多網(wǎng)共存。同時(shí)，2G、3G與LTE作為不同的網(wǎng)絡(luò)，使用著不同的頻點(diǎn)。多頻網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)致天線性能難以同時(shí)達(dá)到最優(yōu)。以中國移動(dòng)為例，既有GSM的900MHz、1800MHz，也有TD-SCDMA的2010MHz~2025MHz 的A頻段、1880MHz～1900MHz的F頻段，還有TD-LTE中使用的2320MHz～2370MHz的E頻段和2600MHz的D頻段。
為節(jié)省成本，4G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)需要利舊2G、3G站點(diǎn)，運(yùn)營商對2G、3G站點(diǎn)的選擇就需要考慮拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、容量的吸收、天線之間干擾等問題。
“如何高效率地應(yīng)用已有基站站址是運(yùn)營商部署天線的挑戰(zhàn)?！?無線射頻企業(yè)安弗施亞洲區(qū)CEO李勇曾表示，如今天線要實(shí)現(xiàn)2G、3G到LTE覆蓋，再加上室內(nèi)覆蓋，一個(gè)站址可能至少需要4根天線，天線設(shè)備重量的增加、站址天線空間資源緊張等問題顯現(xiàn)。
調(diào)研數(shù)據(jù)表明，在上海、北京等中心城市，出于天面空間受限和業(yè)主不同意等原因，約有50%的站點(diǎn)將無法新建LTE獨(dú)立天線。
在此情況下，傳統(tǒng)天線無法適應(yīng)新的形勢，特別是后期運(yùn)維管理方面。如傳統(tǒng)天線體積大，運(yùn)營商不僅在建設(shè)初期有選址和安裝線纜的困難，而且機(jī)械調(diào)整天線下傾角還需專門關(guān)閉站點(diǎn)，進(jìn)行人工調(diào)整，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，同時(shí)對于美化站點(diǎn)也難以進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)調(diào)整。
創(chuàng)新天線破解TD-LTE難題
盡管中國的LTE牌照還未正式發(fā)放，但中國移動(dòng)已經(jīng)走在LTE規(guī)模商用道路上。中國移動(dòng)在2013年初就提出了“雙百計(jì)劃”。目前，中國移動(dòng)的計(jì)劃正一步成為現(xiàn)實(shí)，TD-LTE擴(kuò)大規(guī)模試驗(yàn)正在100多個(gè)城市展開，新一輪的TD-LTE設(shè)備招標(biāo)也于7月啟動(dòng)。其中，TD-LTE基站天線延續(xù)了3G時(shí)代TD-SCDMA的主流設(shè)計(jì)理念，即8天線技術(shù)支持波束賦型。
據(jù)了解，中國移動(dòng)在TD-LTE一期建設(shè)中，大量采用了FA/D雙頻內(nèi)置合路非電調(diào)天線，理論分析和實(shí)際測試表明，該天線對網(wǎng)絡(luò)性能會造成巨大影響。華為公司指出，中國移動(dòng)在此前4G網(wǎng)絡(luò)部署中，面臨天線安裝維護(hù)困難的挑戰(zhàn)：在城區(qū)，大多數(shù)站點(diǎn)天面空間緊張，很難隨意新增天線；其次，傳統(tǒng)天線只能設(shè)置單一下傾角，不同頻段的網(wǎng)絡(luò)性能無法兼顧；同時(shí)，傳統(tǒng)天線需現(xiàn)場人工調(diào)整天線下傾角，使得維護(hù)優(yōu)化效率低下。
為解決上述挑戰(zhàn)，業(yè)界針對目前TD-LTE網(wǎng)絡(luò)部署的主流頻段（FA及D頻段），推出雙頻獨(dú)立電調(diào)天線，其外形尺寸與現(xiàn)有單頻天線完全相同，幫助運(yùn)營商降低了網(wǎng)絡(luò)部署難度。同時(shí)，該款天線支持在兩個(gè)頻段上的天線下傾角獨(dú)立調(diào)整，使不同頻段能夠同時(shí)達(dá)到最優(yōu)覆蓋效果，可解決了覆蓋差異及干擾問題，保證網(wǎng)絡(luò)性能最優(yōu)。
目前中國移動(dòng)聯(lián)合廠商在全國多個(gè)城市對FA/D雙頻獨(dú)立電調(diào)天線進(jìn)行了充分測試和驗(yàn)證，驗(yàn)證結(jié)果表明，相比傳統(tǒng)多頻天線，F(xiàn)A/D雙頻獨(dú)立電調(diào)天線在網(wǎng)絡(luò)性能、安裝部署、遠(yuǎn)程電調(diào)管理等方面具有明顯的優(yōu)勢。隨著FA/D雙頻獨(dú)立電調(diào)天線解決方案的廣泛應(yīng)用，業(yè)界領(lǐng)先的天線廠家也紛紛推出此類解決方案。
可以看出，TD-LTE基站天線的整體形態(tài)正朝向?qū)拵Щ?、電調(diào)化以及獨(dú)立調(diào)整的發(fā)展。
多系統(tǒng)天線滿足FDD/TDD融合建網(wǎng)
除了中國移動(dòng)，中國電信也正在加大LTE試驗(yàn)網(wǎng)的建設(shè)，將從網(wǎng)絡(luò)、業(yè)務(wù)以及終端等多方面為即將到來的LTE商用做準(zhǔn)備。中國電信董事長王曉初今年中旬明確表示，中國電信將采用TDD/FDD融合組網(wǎng)。而中國聯(lián)通也已經(jīng)在多個(gè)城市開展LTE試驗(yàn)網(wǎng)建設(shè)，未來也將建設(shè)融合網(wǎng)絡(luò)。
TD-LTE與LTE FDD網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)有不同之處，對基站天線需求也會不同。中國電信目前試驗(yàn)網(wǎng)以FDD為主，但是也面臨多頻多制式組網(wǎng)的挑戰(zhàn)。
以廣東電信為例，據(jù)某天線廠商介紹，廣東電信在一期和二期LTE試驗(yàn)網(wǎng)建設(shè)中，LTE 2.1GHz 2×2MIMO占總需求80％，2×4MIMO占總需求20％。其中，70％為CDMA800LTE2.1G 共站址，大量采用雙頻四端口和六端口天線。而在廣東電信LTE三期10000個(gè)站建設(shè)規(guī)劃中，80%的LTE基站處于2.1GHz ，20%為LTE的2.1G/2.6G混合組網(wǎng)，全部預(yù)留2×4MIMO。
根據(jù)網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀及特點(diǎn)，F(xiàn)DD/TDD LTE融合組網(wǎng)也將同樣面臨以下挑戰(zhàn)：新建基站困難；新增天饋困難；熱點(diǎn)覆蓋區(qū)多；站距近，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃復(fù)雜；數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)潛在需求大。
對此，上述天線廠商分析認(rèn)為，運(yùn)營商可以首選隱蔽天線，尤其是不可拆卸，從運(yùn)輸?shù)桨惭b可全程隱蔽的一體化隱蔽天線；優(yōu)選多系統(tǒng)共用天線，利用現(xiàn)有站址資源不另外選址，新增抱桿，降低建網(wǎng)難度；推薦大下傾電調(diào)天線，適用于較近站距的天饋網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化；LTE建設(shè)推薦4通道天線，預(yù)留4×2或更高級MIMO的升級。
“中國電信LTE網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，天饋選用建議集中在FDD LTE和TD-LTE混合組網(wǎng)的超寬帶多系統(tǒng)共用電調(diào)天線和FDD LTE獨(dú)立組網(wǎng)的多系統(tǒng)共用天線，同時(shí)，優(yōu)選隱蔽外觀?！?該天線廠商舉例介紹，廣東電信LTE基站大量采用一體化設(shè)計(jì)的美化天線，以排氣管和方柱為主，約占80%；而室分站采用雙極化吸頂天線，已完成600個(gè)站點(diǎn)改造，計(jì)劃推廣至全省。
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