共享技术只待实践验证 铁塔承重和天线干扰需着力解决

2009-06-09 07:28
通信产业报 2009年2期
关键词:隔离度铁塔频段

李 博

通信基础设施共建共享是一项以管理为核心的政策。在抓好规章的基础上,产业链需要加强对技术可行性的验证,如何在保障安全通信的基础上,最大化地利用现有通信基础设施资源;如何保障2G和3G互不干扰等问题都需要在现实中不断检验。

工业和信息化部《关于推进电信基础设施共建共享的紧急通知》(235号文,以下简称共建共享通知)颁布后两个月,三大运营商积极签署了《中国电信集团公司、中国移动通信集团公司和中国联合网络通信有限公司电信基础设施共建共享合作框架协议》。各省运营商也积极行动,纷纷以省级单位为主导,签署了省级合作协议,同时各省通信管理局也纷纷出台铁塔租赁协议和管理办法。但实际情况却不容乐观,在各种协议出台后,除了以往已共享的铁塔,马上筹备共享的铁塔却寥寥无几。

究其原因,除管理细则尚未出台和运营商对共建共享态度认识上仍有顾虑,现有铁塔共享技术缺少实践也是延缓共建共享政策实施的一大要因,其中,铁塔承重和天线之间的互干扰问题是最大阻碍。

两大难题阻碍推进

四川通信管理局徐望认为:“尽管现有铁塔、天馈线等各种技术从理论上完全能够满足共建共享的需求,但目前来看,这些技术仍没有大规模试用的先例,在实际网络铁塔应用中,还可能存在问题。”

四川通信管理局在工业和信息化部下达235号文后,组织各大运营商、设备制造商、天线厂商、网络设计单位、网络施工单位和监理单位等涉及共建共享各个层面的厂商,成立了27人的专家组。

与各省情况一样,通过对目前四川网络的调研,发现主要问题集中在铁塔的承重、各通信平台的水平隔离、垂直隔离条件、机房配电、油机蓄电池支持能力等问题上。徐望表示:“现阶段共建共享最为主要的问题就是天线隔离和铁塔承重。”

现有铁塔大部份都是针对单一基站天线进行规划建设的,共建共享需要两家或三家运营商共同使用现有铁塔,悬挂几家运营商的天线,从安全角度讲,这对铁塔承重是一大考验。同时,由于几家运营商天线悬挂在一起,也会带来信号干扰的问题,影响消费者的通信质量。

铁塔承重有问题可以通过加固来解决;天线干扰问题也可以通过各种技术手段解决,如选择抗干扰性强的产品,或是同时选用能够同时满足两种通信制式标准的天线产品。但实际上,在现实实施中可能还会遇到很多问题。如由于山地、高原的限制,导致风速加大,不能加固铁塔,或是由于某些特殊区域,天线在铁塔上悬挂高度不能太高,也不能太低,只有这样才能够覆盖到一定区域。而且为了减少干扰,各运营商都希望争夺有利高度点,到时该如何协调仍是问题。

也许共用天线是个好主意,但是徐望表示:“在经过几次调研并实地考察和与厂商沟通后,虽然发现一些好的铁塔共享技术,如两种通信标准共天线产品等,但纵观国内外市场,却没有发现大规模试用的先例。所以在选择上,我们还是很犹豫。”

不建议在旧有铁塔上加平台

在一般人看来,加固铁塔是件很简单的事情,尽管有外界条件的限制,但只要通过合理计算,还是可以完成。但事实上,如果考虑到通信安全,这件事情就并非那么简单了。

一般来说,通信铁塔的设计都是参考功能、承重、站址风压以及地质状况完成的,建成后必须按照正常维护周期对铁塔进行维护和保养,才能确保铁塔及附挂天馈线系统安全、稳定正常运行。

如果不顾铁塔本身的设计、维护要求,擅自架挂,必然对铁塔安全造成严重安全隐患,将直接影响到用户的通信安全。所以通信企业在处理铁塔加固问题时十分谨慎。

徐望认为在现有铁塔上增加新的通信平台还存在一些技术难点,而四川通信设计院的程德杰博士则认为:在铁塔未经加固的情况下,增加通信平台会危及铁塔自身安全;是否在已有铁塔上增加通信平台,需综合考虑铁塔原始设计承重、风压、材料结构强度、建筑基础等多址因素;另外新增的通信平台高度,是否满足运营商无线覆盖要求,也是需要考虑的问题。

从费用角度看,共享现有铁塔也不是件容易的事情。据调查了解,由于各种外界客观因素的限制,或是由于现有铁塔在实际施工过程中并未完全按照工程设计进行,进行铁塔考察和加固的费用将会非常高,有可能会超过新建一座铁塔的价钱;要对每个需共享的铁塔进行个案分析,具体情况具体处理。

目前,一种可行的铁塔方案是直接将基站天线直接挂装在塔身上,这样对铁塔的承重和风压改变较小,因此对铁塔加固的工作也较为容易;但这样也给新装置天线的安装和维护带来了一定的困难。

天线干扰问题最难解决

事实上,即便通信铁塔满足了共享条件,但随之而来的天线干扰问题,却是电信基础设施共建共享的决定性因素。“这个问题不解决,铁塔的共建共享就成为一句空话!”一位一直在研究共建共享的地方通信管理局人员表示。

以往中国联通在进行CDMA天线和GSM天线共铁塔时就遇到过这样的情况,如何让两者干扰最小化曾经是中国联通运维人员的工作难点。现阶段可能主要是GSM和CDMA天线的问题,随着3G的大规模铺设,TD-SCDMA、WCDMA和cdma2000三种3G标准天线的干扰将更为复杂。

现阶段铁塔的共建至少应考虑3家通信运营商5种制式、6副无线天线的安装要求。虽然宽频天线的使用,使得不同频段的无线通信系统共用天线在技术上成为可能。但出于覆盖半径和蜂窝优化的考虑,宽频天线在大型基站中应用较少。因此在无线通信系统的设计上,应按照每运营商2G/3G各至少1副天线,总共至少6副天线来考虑;并保证无线通信中天线的隔离度要求。

程德杰认为,以空间隔离度增加来降低天线间干扰是一个思路。但这样的话至少需在铁塔上安装6个通信平台,考虑到每层平台的垂直隔离度要求,这样的铁塔高度将大大超过45米,这从铁塔维护、工艺设计和建设投资的角度上来看,显然不是优选方案;而且最下层平台和最上层平台的无线覆盖差异很大,不利于平台在运营商间的分配。而从铁塔的工艺设计和建设投资考虑,为铁塔配属3个通信平台是比较实际的方案。

但这种方案会带来以下问题:2G的GSM、CDMA20001X以及3G的TD-SCDMA、CDMA2000EV-DO以及WCDMA间天线的相互干扰问题,即各自天线的隔离问题。

为便于设备维护、平台产权分割并简化天线的配置方案,可考虑同一运营商的2G/3G天线共平台的方案,即:中国移动采用GSM和TD-SCDMA共平台;中国电信采用CDMA20001X和CDMA2000EV-DO共平台;中国联通采用GSM和WCDMA共平台。

其中GSM900M频段和1800M双频段对TD-SCDMA频段和WCDMA频段的相互干扰问题,需考虑上述共平台的无线天线水平隔离度和平台间的垂直隔离度的计算问题。

程德杰表示,鉴于水平隔离度和垂直隔离度的计算,和各厂家(如华为、中兴、大唐、爱立信、摩托罗拉)的具体设备参数,如发送/接收滤波器参数、发射机功率、接收放大器增益等有关,不同厂家设备对天线的隔离度水平要求不同。但通过专家会商和研讨,认为在现有条件下,通过合理配置铁塔上通信平台的间距,并保证平台的最小直径,各平台上通信天线的隔离问题是可以得到解决的。

但这也只是从理论上解决了无线天线干扰隔离问题,在实际操作过程中,由于各基站厂家的设备参数存在一定差异,有关参数仍需在实践过程中进一步验证和修正;这也是程德杰团队十分关注的问题。

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