大唐移动：LTE技术补充有线宽带，加强农村网络覆盖

大唐移动 | 韩志聪

大唐移动：LTE技术补充有线宽带，加强农村网络覆盖

大唐移动 | 韩志聪

农村成为了移动数据用户增长的新蓝海，也变成了运营商抢夺用户的下一个“必争之地”。

当前，我国已提出“村村通”等工程来加速广大农村的信息化发展。在市场需求和国家政策的引导下，大唐移动对全国十几个省上百个农村市场进行了实地考察和环境测试，提出了适合我国农村宽带网络发展的解决方案，进一步提升农村的网络覆盖质量和性能。

一、2G有线网络难以满足农村互联网接入需求

虽然2G信息化很好地解决了农村对移动话音通信的需求，然而以有线网络为主的互联网接入方式，在部分农村地区推进起来却是困难重重。

首先，由于我国大部分农村地区地广人稀，因此基站在地域上分布广泛，机房以及其他的配套难以协调，农村部署铜缆的成本随之增高。再加上农村用户量偏少，进而会导致固网建设出现投入产出比较低的现象。建设成本长期难以收回，使得后续的网络维护和发展也都面临着巨大的压力。

其次，在部分农村地区，尤其是山区和沿海的村庄，由于其地形和环境极其复杂，因此，即便是村民对互联网接入有着一定量的业务需求，网线布设的高成本和复杂的地理环境也是有线网络发展难以逾越的鸿沟。

另外，我国农村地区经济发展相对滞后，大部分农村仍处于变革转型的起步阶段，新农村建设、郊区改造等工程频繁施工。在这种情况下，有线固话很难保证固定的服务区域。这也成为了有线网络发展的敏感因素。

二、LTE无线接入有效加强农村网络覆盖

LTE作为以数据通信见长的移动通信技术，用来解决上述农村宽带覆盖中存在的问题，会起到事半功倍的效果。在将LTE技术引入农村的过程中，大唐移动对光纤拉远、目标区域弹性覆盖以及终端侧接收增强等方面技术进行了重点研究。

1. 光纤拉远与压缩

LTE无线设备以分布式拉远设备为最主流的覆盖产品。通过S1X2的PTN，IPRAN末端拉远，可以达成20~40km的一级拉远。将大容量的BBU部署到覆盖目标区域附近时，BBU到RRU又可以通过CPRI光口拉远，达成单级20km内、多级40km内的拉远距离。因此，按照50%余量（采用半径20Km拉远）来计算，一个BBU仍可以覆盖400平方公里内的村落。

光纤拉远布设起来十分方便，可借用动力电路线杆、有线电话路线杆，甚至直接租用电网在高压输电缆内置的光纤线芯，极大地节省了运营商在成本上的投入。在无线设备内，单芯光纤还可通过单芯双向、波分复用、CPRI接口压缩等技术承载更多的载扇，进一步提升覆盖效率，从而降低运营商投入的建设成本。目前，主流的设备均可达成CPRI数据50%的压缩效果，级联可达6~8级。

2. 目标区域的弹性覆盖

地形地貌及经济发展水平不同，农村的特点也不尽相同。一般平原丘陵地区的村落较大，人口较多，村落间距大。以河南、河北省为代表，通常一个村落有上百户人家，人口多达几千人。而在山区的村落则较小，人口少，分布稀。以四川、贵州、云南省的地貌特征为代表，通常一个村落只有十几户，不足百人。

在平原丘陵地区的村落网络覆盖中，大唐移动可通过密集的16T16R天线技术+广播窄波束赋形，达到下行功率翻倍、上行天线增益更大的效果。众所周知，天线数量增加可有效提升网络覆盖质量。大唐移动16T16R天线技术可通过采用16通道天线，对上行覆盖受限的场景进行改善。对于下行链路，两面8天线分别对应两个端口，波束赋形等技术仍可应用。与使用8通道双极化天线的普通方案相比，采用16通道天线，每个端口至少可以获得翻倍的功率，从而可有效提升网络速率。对于上行链路，通过对16个通道上的接收信号进行联合处理，理论上亦可以获得3dB的增益；与8通道相比，上行覆盖距离可提升约30%。

针对沿海渔村需要增强海面网络覆盖的需求，大唐移动则会引入海面覆盖增强技术。由于海面传播路径相对较少，主要是通过空气传播的直达波和经过海面反射的反射波。因此，在进行海面远距离覆盖时，地球不能再看作平面，而应把它看作球面来计算地球曲率将对信号传播产生影响。通过配置合适的Preamble格式，达成稍长的GT，达到更远的覆盖距离。借助海面覆盖无线传播具有二波模型的特征，规划较远的海面覆盖，如30~50km的覆盖。

3. 终端侧的接收增强

LTE数据终端主要以MIFI、数据卡为主。而在农村宽带的应用中，由于考虑到覆盖距离、室内使用的穿透覆盖等需求，可以在终端侧使用增强接收的CPE产品。通常，覆盖信号好的地方可以沿用MIFI、数据卡等终端。在信号一般的地方可使用具有一定增益的室内型CPE。而在信号差的地方，则可以使用室外型的大增益CPE，实现LTE数据的增强接收。这样在获得近12dbi的天线增益的同时，还可以消除10~20dbi的穿墙损耗，进一步提升接收效果。

大唐移动在湖南对室外型的大增益CPE进行了实际验证。测试结果显示CPE较MIFI拥有更佳的接收效果，如图（D2为MIFI）。

在网络容量方面，根据大唐移动在湖南、云南等地的验证结果显示，通常在单站保证4M的速率时，单扇区可以保证13个同时在线的满业务用户，网络容量会随着用户的分布位置而变化。因此在实际应用中，运营商可以适当降低保证速率来提升级用户数，并跟据用户使用习惯逐步优化无线宽带的利用效率。

目前，大唐移动的技术应用及测试结果均以2.6GHz的TD-LTE系统为例。随着后续LTE在我国的发展，大唐移动会进一步结合运营商的网络发展策略，考虑在传播特性更好的频率上进行农村的无线宽带网络建设，如1.8G700MHz，以达到更佳的应用效果。

农村成为了移动数据用户增长的新蓝海，也变成了运营商抢夺用户的下一个“必争之地”。以LTE无线来解决农村宽带化难以解决的几大问题，补充有线宽带的劣势，是未来LTE无线网络的一个极其重要的应用方向。大唐移动已经做好充分的技术、产品能力储备，助力运营商提升农村场景网络性能，增强运营商的网络竞争能力。