[王屈桥 燕历科 杨耀]
中国电信LTE 800M建设策略分析*
[王屈桥 燕历科 杨耀]
摘要首先针对中国电信CDMA 800M频段开展LTE FDD网络建设进行可行性分析,然后提出了LTE FDD与CDMA 800M共址部署的策略。最后,给出了LTE FDD与原CDMA 800M的隔离缓冲区设置原则,并对隔离缓冲区设置进行了仿真验证。
关键词:LTE 800MCDMA 800M可行性分析隔离缓冲区仿真验证
王屈桥
男,重庆邮电大学通信技术应用研究中心。硕士研究生,主要研究方向为LTE网络技术、频率与干扰。
燕历科
男,重庆邮电大学通信技术应用研究中心。硕士研究生,主要研究方向为LTE网络规划与优化。
杨耀
男,重庆邮电大学通信技术应用研究中心。硕士研究生,主要研究方向LTE网络能耗研究。
VoLTE技术的发展迅速,在LTE 800M网络使用VoLTE技术,可以形成一张广覆盖的满足3GPP标准的网络,从而减少网络建设的成本。目前,LTE与CDMA网络仍处于共存的状态。但是随着无线网络的快速发展,CDMA网络必将逐步退网,未来几年将会实现全LTE网络。因此,在“L进C退”的过渡阶段,考虑对CDMA 800M频段进行LTE重耕建设,从而实现频谱资源的高效利用,从而减少网络建设成本。初期考虑建设5M带宽LTE(870—
2.1频率资源
目前中国电信的CDMA 800M使用上下行各10M频段7个频点,频段为上行825—835Mbit/s、下行870—880Mbit/s,2G和3G使用不同频点。从中国电信已使用的频段情况来看,城区一般占用6—7个频点,而郊区/农村基本占用2—4个频点。某省份的CDMA800M频段使用情况见表1,目前使用最多的仍是2载波站和3载波站,分别占比达到52%和27%。
表1 某省份800M频段使用情况
从LTE 800M的速率情况及带宽设置进行考虑,LTE 800M载波带宽只有达到5M及以上才能给予用户较好的体验。目前CDMA单载波为1.25M,要实现5M连续带宽必须占用4个CDMA载波。考虑到频率间隔保护,目前使用2载波及以下区域可以考虑使用现有的频段承载LTE业务。
通过分析以上数据可以得出,52%的CDMA 800M基站可腾出5M带宽来进行LTE FDD重耕,这些基站主要在农村区域。随着4G数据业务及后续VoLTE的逐步开展,2G/3G业务逐步迁移到4G网络后,在其他区域也可根据需求逐步引入800M的LTE覆盖。
2.2设备情况
国内目前CDMA的设备厂家主要是阿尔卡特、华为和中兴,通过对设备调研分析,各厂家的硬件设计都是统一化的,因此除了少量早期设备,大多数设备都可以增加基带板卡实现同时支持LTE和CDMA,因为射频部分与制式关系不大,因此LTE和CDMA可以共用射频单元。但目前设备主要是1T2R。因此,如果在现有设备基础上升级,将无法实现MIMO性能,从而影响网络的下行速率。如果要实现MIMO的性能,则需要使用新的射频单元。共设备的升级主要是区域内2G/3G厂家与4G厂家相同,如果是异厂家的情况,则需要新增一套设备,但可通过合路方式共用原有天线[2]。异厂家和同厂家的4G网络建设对比见表2。
表2 异厂家/同厂家的4G建设对比分析
2.3建设策略建议
综上所述,针对中国电信,如果需要进行LTE广覆盖,利用CDMA 800M频段资源进行LTE FDD重耕是最好的选择。如果利用1.8G进行广覆盖,将会增加大量的站点,尤其是农村和郊区用户稀疏、业务量需求较低、投资效益差。因此对于中国电信在CDMA 800M进行LTE FDD网络重耕建设,提出以下阶段建议:建设初期:初步启动全网覆盖,需要全面范围内实现网络覆盖,选择2载波站点升级LTE,对于2G/3G与4G网络同厂家区域,可根据业务量需求情况采用共设备升级方式或更换射频模块升级方式;对于异厂家区域,需新增一套LTE无线网设备,CDMA与LTE可共天馈。建设中期:3G数据业务逐渐向4G转移,同时开展VoLTE业务,全网的CDMA留下2载波为没有转网的非4G用户服务。建设后期:非4G用户迁移完成,CDMA正式退网,可以将空余的10M频带进行800M的全面覆盖,对于业务量高的区域,可以通过CA实现更高的业务体验。
3.1CL800M同频部署缓冲区设置
在农村和郊区的低话务量区,从CDMA 800M的10M频段中分出5M频段进行LTE重耕;城区基站载波配置高,没有多余的频段进行LTE重耕,因此城区暂时不进行重耕。由于城区和郊区基站的同频干扰问题,故需要在郊区以及农村区域重耕区域设置隔离缓冲区。如图1。
图1 LTE 800M重耕区及缓冲区设置
非重耕区和重耕区的隔离缓冲区设置原则:
市区多载波基站周边(一般为市郊)的隔离区一般为两圈基站,不同地貌有不同变化,具体以信号勘察结果为准。隔离区使用1.8G基站进行覆盖,保持LTE覆盖的连续性。
具体情况,根据站间距D来估计,郊区站间距D一般为3—4km,隔离区的宽度应至少大于2D,包含2层站点。那么综合考虑,非重耕区和重耕区的隔离缓冲区应该设为6—8km[3]。
隔离缓冲区设置的方法有:通过仿真验证的缓冲区设置方法和通过后台切换统计数据的缓冲区设置方法。本文采用通过仿真验证的隔离缓冲区设置方法。
3.2隔离缓冲区设置仿真验证
利用系统仿真的方法验证隔离缓冲区设置是否合理。仿真条件:重耕区和非重耕区基站,CDMA和LTE天线挂高设为25m,发射功率设置为20W。如图2,仿真覆盖结果为如下接收功率时的覆盖半径:LTE下行到达CDMA终端的RSRP:-113dBm,-103dBm;CDMA下行信号到达LTE终端的Rx:-107dBm,-95dBm。
图2 LTE 800M与CDMA 800M基站覆盖半径
以某地为例,利用上海百林仿真软件,对非重耕区与重耕区进行仿真。图3为重耕区LTE 800M的RSRP仿真情况和非重耕区CDMA 800M的Rx仿真情况,可以得出重耕区的LTE 800M信号不会对非重耕区内的基站造成干扰,同时,非重耕区的CDMA 800M信号也不会对重耕区的基站造成干扰。
图3 隔离缓冲区划分区域仿真结果
从验证结果可以看出,非重耕区和重耕区的隔离缓冲区设置是合适的。
根据以上的分析,中国电信利用CDMA 800M进行LTE FDD网络建设是可行的,运营商可根据网络建设进程、VoLTE发展情况逐步推进相关建设。从目前的情况来看,主要困难存在于产业链,需要由运营商和厂家合作推进主设备规模化生产,并积极推进2.1G、1.8G和800M多模多频终端的研发。
参考文献
1罗凤娅,陈杨,杨芙蓉.LTE 800M与异系统共址部署分析[J].移动通信,2016,02:3-8
2张忠皓.LTE系统与2G、3G系统共站址共存问题分析[J].邮电设计技术,2012,(1):28~31
3张晓江.农村低频段LTE广覆盖能力研究[J].移动通信,2015,16:5-8
DOI:10.3969/j.issn.1006-6403.2016.05.014
基金项目:2015年重庆市研究生科研创新项目(CYS15166)875MHz),1.4M/3M带宽太小,无法兼顾数据和语音业务,在业务均衡、网络干扰等方面有明显不足。在后期CDMA退网后,引入LTE 10M带宽,从而提升郊区和农村的数据业务性能[1]。在此背景下,首先针对中国电信CDMA 800M频段开展LTE FDD网络建设进行可行性分析,然后提出了LTE FDD与CDMA 800M共址部署的策略。最后,给出了LTE FDD与原CDMA 800M的隔离缓冲区设置原则,并对隔离缓冲区设置进行了仿真验证。
收稿日期:(2016-03-28)