智能天線事關(guān)TD網(wǎng)絡(luò)性能

編者按：

在第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)中，我國(guó)TD-SCDMA系統(tǒng)是應(yīng)用智能天線技術(shù)的典型范例。

TD十城市建設(shè)已經(jīng)大舉展開，各主流廠商在TD天線的研發(fā)和參與情況如何？智能天線在TD網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中的應(yīng)用情況又是如何？我們?cè)噲D通過本期對(duì)話為讀者解開答案。

特邀嘉賓：

廣東通宇通訊設(shè)備有限公司董事長(zhǎng)吳中林

京信通信系統(tǒng)(中國(guó))有限公司天饋事業(yè)部總經(jīng)理卜斌龍

安德魯中國(guó)區(qū)銷售總經(jīng)理梁建生

智能天線需求較大

吳中林：2007年，我國(guó)TD-SCDMA系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)開始啟動(dòng)，由中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)電信、中國(guó)網(wǎng)通三大運(yùn)營(yíng)商在北京、天津、上海、沈陽、廣州、深圳、秦皇島，以及保定、青島、廈門等十大城市建網(wǎng)，參加此次網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的系統(tǒng)設(shè)備商主要有：大唐、中興、鼎橋、普天等。本次建設(shè)將規(guī)劃基站大約1萬個(gè)，需要智能天線大約3萬副。由于在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期，運(yùn)營(yíng)商不可能對(duì)系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行拆包購(gòu)買。智能天線作為TD-SCDMA系統(tǒng)設(shè)備之一，目前的銷售渠道主要是TD-SCDMA系統(tǒng)設(shè)備商。我公司將獲得本次建設(shè)所需智能天線超過50%的份額。

卜斌龍：今年十個(gè)城市正在啟動(dòng)大規(guī)模TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，其中約有15000個(gè)基站，共需45000多副智能天線。

TD-SCDMA智能天線使用多個(gè)子陣列組成天線陣，以充分發(fā)揮系統(tǒng)制式的卓越性能，因此也帶來一些在工程上需解決的問題，如：智能天線的風(fēng)阻面積比2G系統(tǒng)天線大，需增加鐵塔和安裝抱桿的強(qiáng)度，因此也使得TD-SCDMA基站的選址難度更大。

京信智能天線已經(jīng)獲得了幾大主設(shè)備商的供貨資格。京信新推出的低風(fēng)阻智能天線獲得了政府機(jī)構(gòu)和客戶的普遍好評(píng)；京信還推出幾款適應(yīng)環(huán)境、具有隱蔽外觀的智能天線產(chǎn)品。這些新產(chǎn)品在十個(gè)城市的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中將會(huì)得到廣泛應(yīng)用。

梁建生：智能天線是TD-SCDMA產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)之一。目前，智能天線是TD-SCDMA的專用產(chǎn)品。TD-SCDMA的成功實(shí)施很多是通過智能天線來實(shí)現(xiàn)的。

安德魯公司作為對(duì)中國(guó)3G標(biāo)準(zhǔn)TD-SCDMA的積極參與者和支持者，早在幾年前就致力于TD-SCDMA產(chǎn)品的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。從2003年起，安德魯就通過其在基站天線方面享有全球聲譽(yù)的研發(fā)中心設(shè)計(jì)并制造TD-SCDMA的核心產(chǎn)品——智能天線。這項(xiàng)工作由安德魯設(shè)在蘇州的基站天線研發(fā)中心全權(quán)本地設(shè)計(jì)，并由安德魯蘇州工廠實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)。安德魯也通過其在射頻子系統(tǒng)解決方案的經(jīng)驗(yàn)及全球資源，為TD-SCDMA的射頻路徑解決方案提供設(shè)計(jì)及制造。

體現(xiàn)TD優(yōu)勢(shì)

吳中林：TD-SCDMA系統(tǒng)目前所用到的天線全部為智能天線，專家將智能天線對(duì)于TD-SCDMA系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)概括為：

擴(kuò)大系統(tǒng)的覆蓋區(qū)域，增加通信覆蓋距離；增加系統(tǒng)容量；提高頻譜利用效率；降低基站發(fā)射功率，節(jié)省系統(tǒng)成本，減少信號(hào)間干擾與電磁環(huán)境污染。

經(jīng)過國(guó)家對(duì)TD-SCDMA系統(tǒng)的多輪測(cè)試，并未對(duì)上述觀點(diǎn)提出異議。

卜斌龍：TD-SCDMA體制有別于W-CDMA和CDMA2000體制，其最大的特點(diǎn)在于采用了作為標(biāo)準(zhǔn)配置的TD-SCDMA智能天線。智能天線包含相互獨(dú)立的多列輻射元(目前主要為8、6、4列)，該多列輻射元所合成的業(yè)務(wù)波束具有很窄的波束寬度，并且可以在服務(wù)角域內(nèi)(比如方位120度扇區(qū)內(nèi))作空間掃描，達(dá)到空分多址的效果，從而顯著提高系統(tǒng)容量。另一方面，所合成的業(yè)務(wù)波束方向圖的副瓣可以在任意角度上形成零點(diǎn)，從而消除有害的干擾信號(hào)。

在天線原理上，為了實(shí)現(xiàn)更窄的波束寬度，必定需要有相應(yīng)的更大的天線尺寸。TD-SCDMA智能天線的這些特點(diǎn)和亮點(diǎn)，顯著提高了系統(tǒng)容量，同時(shí)也增大了天線的尺寸，這對(duì)天線實(shí)際安裝應(yīng)用的可靠性提出了更高的要求，大尺寸的天線與環(huán)境的和諧也待進(jìn)一步改善。

梁建生：智能天線技術(shù)是一種天線和傳播環(huán)境與用戶和基站的最佳空間匹配技術(shù)。采用智能天線，可以提高基站接收機(jī)的靈敏度；提高基站發(fā)射機(jī)的等效發(fā)射功率；有效降低系統(tǒng)干擾；增加CDMA系統(tǒng)容量；改進(jìn)小區(qū)覆蓋；降低無線基站的成本。

多年研發(fā)見成效

吳中林：上世紀(jì)90年代末以前，移動(dòng)通信系統(tǒng)的智能天線陣還處在理論研究階段。1999年，信威公司開始建設(shè)SCDMA系統(tǒng)，其中智能天線的研發(fā)由通宇獨(dú)家承擔(dān)。到年底，8dBi的全向陣在黑龍江、大慶市投入使用，隨后，通宇又陸續(xù)開發(fā)了11dBi全向陣、15dBi扇區(qū)陣和抗風(fēng)天線陣以及可預(yù)置下傾角的系列產(chǎn)品，以滿足在各種環(huán)境下的組網(wǎng)要求。到現(xiàn)在，通宇已生產(chǎn)應(yīng)用于SCDMA系統(tǒng)的智能天線陣7000多副，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)通信系統(tǒng)智能天線的規(guī)模生產(chǎn)。

2000年初，國(guó)家TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)開始啟動(dòng)，信息產(chǎn)業(yè)部電信研究院TDD中心委托我公司研發(fā)智能天線，不久又與西門子合作，為其研發(fā)智能圓陣天線。2003年7月TD-SCDMA智能圓陣通過了大唐和西門子的認(rèn)證，2003年9月扇區(qū)陣研發(fā)正式啟動(dòng)，2004年初，研發(fā)階段完成，轉(zhuǎn)入生產(chǎn)定型階段，2004年底通過TD-tech認(rèn)證。2004年年底，與大唐，西門子，阿爾卡特多家系統(tǒng)商配套從而參與TD-SCDMA第二階段測(cè)試網(wǎng)測(cè)試。2006年上半年，通宇智能天線陣參加了國(guó)家TD-SCDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)試驗(yàn)網(wǎng)建設(shè)，網(wǎng)上實(shí)際使用2000多面，結(jié)果表明，通宇TD-SCDMA智能天線完全符合TD-SCDMA系統(tǒng)要求。到目前為止，產(chǎn)品已初步系列化。

2005年，通宇TD-SCDMA智能天線項(xiàng)目列入國(guó)家產(chǎn)業(yè)化專項(xiàng)，這是迄今為止國(guó)家產(chǎn)業(yè)化專項(xiàng)中唯一的天線項(xiàng)目。該項(xiàng)目總投資3000多萬元，其中國(guó)家專項(xiàng)扶持資金500萬元。項(xiàng)目完成后，通宇TD-SCDMA智能天線年生產(chǎn)能力可達(dá)到6萬面。

卜斌龍：京信的資深技術(shù)專家有多年智能天線關(guān)鍵技術(shù)的研究經(jīng)歷，是我國(guó)最早研究智能型天線的專家之一。京信智能天線的研發(fā)起點(diǎn)高，一開始就注重技術(shù)和工程兩方面的結(jié)合。

技術(shù)方面，京信積極推動(dòng)TD-SCDMA智能天線行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定。在TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)建設(shè)之初就建立一個(gè)統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)范和要求，將給網(wǎng)絡(luò)的后期管理、優(yōu)化和維護(hù)帶來很大的便利。2004年，京信就發(fā)起了智能天線行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的起草工作，在歷時(shí)2年多的時(shí)間里，聯(lián)合了運(yùn)營(yíng)商、主流核心設(shè)備商及主流天線廠家，進(jìn)行了深入的論證，達(dá)成廣泛接受的共識(shí)，對(duì)規(guī)范行業(yè)健康發(fā)展起到了非常積極的作用。

針對(duì)定向智能天線端口隔離度指標(biāo)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的干擾抑制不夠及全向智能天線避雷問題，京信進(jìn)行了深入的研究和創(chuàng)新，找到了提高定向智能天線隔離度和全向智能天線避雷一體化設(shè)計(jì)的方法，并申請(qǐng)了2項(xiàng)發(fā)明專利。[!--empirenews.page--]

工程應(yīng)用方面，京信及早關(guān)注到TD-SCDMA智能天線尺寸大、風(fēng)阻大、天線和放大器之間連接電纜較多等情況在工程應(yīng)用上可能產(chǎn)生的問題，采用自有的專利技術(shù)，對(duì)智能天線的結(jié)構(gòu)及電氣指標(biāo)進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)2年的一體化設(shè)計(jì)和優(yōu)化，在2006年12月率先推出低風(fēng)阻智能天線。該天線采用鏤空的設(shè)計(jì)方案，在保證滿足智能天線電氣指標(biāo)的前提下，有效地降低了風(fēng)阻，提高了抗風(fēng)能力，降低了對(duì)鐵塔和安裝抱桿的強(qiáng)度要求，美化了天線外觀。

主導(dǎo)企業(yè)各領(lǐng)風(fēng)騷

吳中林：通宇TD-SCDMA智能天線突破了開放式輻射場(chǎng)校準(zhǔn)信號(hào)提取的傳統(tǒng)模式，首創(chuàng)耦合電路提取校準(zhǔn)信號(hào)方法，天線整體方案獨(dú)特，天線陣中各天線單元一致性好。2007年1月大唐移動(dòng)委托西安海天用國(guó)際先進(jìn)的多探頭近場(chǎng)測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試通宇等國(guó)內(nèi)外5家6陣列定向天線電性能和可靠性及環(huán)境性能，通宇排名第一，分?jǐn)?shù)遙遙領(lǐng)先。

通宇智能天線擁有全部知識(shí)產(chǎn)權(quán)，相關(guān)的國(guó)家專利共五項(xiàng)。

卜斌龍：京信在無線覆蓋射頻和監(jiān)控、天饋及基站子系統(tǒng)、微波傳輸?shù)阮I(lǐng)域均具有國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的實(shí)力，在TD天線方面的優(yōu)勢(shì)就在于能夠?qū)⑦@些技術(shù)和智能天線結(jié)合起來，迅速研發(fā)出智能天線的后續(xù)系列產(chǎn)品，包括TD-SCDMA低風(fēng)阻智能天線、TD-SCDMA電調(diào)智能天線、RRU一體化智能天線、隱蔽智能天線等。TD后續(xù)系列產(chǎn)品涉及的技術(shù)領(lǐng)域廣泛，包括：智能天線技術(shù)、微波有源/無源一體化技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、自動(dòng)化檢測(cè)和監(jiān)控技術(shù)、機(jī)電一體化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、材料分析、美化造型等等。

梁建生：安德魯天饋線領(lǐng)域內(nèi)擁有獨(dú)到的優(yōu)勢(shì)，在當(dāng)今全球絕大部分商用的2G/3G網(wǎng)絡(luò)中都有安德魯產(chǎn)品的足跡。在TD-SCDMA的規(guī)模測(cè)試中，參與測(cè)試的網(wǎng)絡(luò)幾乎均采用安德魯公司的智能天線，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)測(cè)試的結(jié)果公布后，普遍認(rèn)為安德魯TD-SCDMA天線具有較高的質(zhì)量和性能，而且能夠經(jīng)得起各種惡劣環(huán)境的挑戰(zhàn)。系統(tǒng)設(shè)備商反映，安德魯產(chǎn)品交貨及時(shí)，產(chǎn)品重量適中，利于安裝，測(cè)試過程中未發(fā)生質(zhì)量和可靠性等問題，在電性能方面，未出現(xiàn)覆蓋小，前后比小造成的干擾大，覆蓋畸變等問題。在廈門的一次測(cè)試過程中，遭遇了三次強(qiáng)臺(tái)風(fēng)，其中一次風(fēng)力達(dá)到12級(jí)，安德魯天線在臺(tái)風(fēng)過后，未出現(xiàn)天線歪斜，指向偏移以及掉落等現(xiàn)象；在其他城市的測(cè)試中，安德魯?shù)闹悄芴炀€經(jīng)歷了多風(fēng)的春季，潮濕炎熱的夏季，均未發(fā)現(xiàn)不良現(xiàn)象。在青島的試驗(yàn)網(wǎng)中發(fā)現(xiàn)其他廠家的部分天線出現(xiàn)漏水的情況，系統(tǒng)商采用安德魯天線進(jìn)行了替換。

安德魯具有較大的TD-SCDMA天線產(chǎn)能，且研發(fā)部門位于蘇州，因而能夠適應(yīng)實(shí)驗(yàn)網(wǎng)的需求。TD-SCDMA天饋系統(tǒng)的安裝要求高，工藝復(fù)雜，安德魯在蘇州設(shè)有安德魯學(xué)院和現(xiàn)場(chǎng)安裝支持部門，為TD-SCDMA施工隊(duì)伍提供了及時(shí)的培訓(xùn)和督導(dǎo)，同時(shí)安德魯在北京，蘇州，廣州設(shè)有運(yùn)輸服務(wù)部門，為合理地安排實(shí)驗(yàn)網(wǎng)貨物運(yùn)輸，及時(shí)供貨提供保障。

未來趨勢(shì)多樣化

吳中林：TD-SCDMA智能天線的發(fā)展熱點(diǎn)近期是該系列天線的多樣化，以適應(yīng)不同環(huán)境的覆蓋需求。未來隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的增大，對(duì)天線輻射波瓣圖的控制要求會(huì)越來越高，因此TD-SCDMA智能天線的技術(shù)發(fā)展也將圍繞這一要求展開。此外由于該天線體積較大，怎樣與環(huán)境相適應(yīng)也是一大課題。

卜斌龍：隨著TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的深入，TD-SCDMA智能天線在今后3～5年內(nèi)發(fā)展的熱點(diǎn)和趨勢(shì)主要有以下幾個(gè)方面：

減小智能天線的風(fēng)阻和實(shí)現(xiàn)智能天線的小型化，降低其對(duì)鐵塔和安裝抱桿的強(qiáng)度要求；RRU和智能天線一體化設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)緊湊更美觀；開發(fā)電調(diào)智能天線，方便網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化和功率調(diào)配；開發(fā)各種隱蔽智能天線，使基站與環(huán)境更和諧。

在2006年初，京信已經(jīng)敏銳地察覺到TD智能天線后續(xù)系列化產(chǎn)品的市場(chǎng)需求，并開始了相關(guān)研發(fā)工作。目前已經(jīng)推出了低風(fēng)阻智能天線/小型化智能天線/隱蔽智能天線；完成了電調(diào)智能天線樣機(jī)；突破了RRU和智能天線一體化關(guān)鍵技術(shù)，年內(nèi)可以推出產(chǎn)品，相信在即將開始的十個(gè)城市TD網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中能夠得到推廣應(yīng)用。

梁建生：近期，TD-SCDMA產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟與安德魯電信器材有限公司聯(lián)合舉辦了“矩陣TD時(shí)代——安德魯TD-SCDMA技術(shù)交流會(huì)”，會(huì)上TD-SCDMA產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟領(lǐng)導(dǎo)，及來自國(guó)內(nèi)各地運(yùn)營(yíng)商工程技術(shù)人員與安德魯公司的技術(shù)專家深入探討TD網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)中的智能天線技術(shù)難點(diǎn)及突破，總結(jié)智能天線在TD試網(wǎng)中的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。TD系統(tǒng)是一個(gè)正在發(fā)展的系統(tǒng)，對(duì)天線的需求在不斷地改變和提高，并且逐步多樣化。在行業(yè)比較關(guān)注的智能天線尺寸問題上，TD-SCDMA產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟秘書長(zhǎng)楊驊在技術(shù)交流會(huì)上作了介紹，目前TD-SCDMA采用的智能天線由于其短而寬，固而在視覺上尺寸較大，業(yè)界對(duì)其抗風(fēng)能力有所擔(dān)憂。但在近幾次的測(cè)試中，尤其是在經(jīng)歷了廈門臺(tái)風(fēng)后，智能天線已經(jīng)被證明完全能夠滿足TD實(shí)際商用的要求。雖然安德魯智能天線產(chǎn)品的試驗(yàn)結(jié)果較令人滿意，但是安德魯仍然認(rèn)為我們還會(huì)做得更好，通過電氣性能、機(jī)械性能、電纜多難安裝以及為進(jìn)一步提高智能天線安全性、降低風(fēng)阻、電調(diào)等方面，安德魯將會(huì)不斷地對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行改進(jìn)，相信智能天線將會(huì)更好、更可靠地為系統(tǒng)提供服務(wù)。