LTE项目天线解决方案的探讨

陈子庭

摘 要：现阶段物业协调选址、深度覆盖难点的主要场景主要集中在居民区，尤其密集市区用户密集，居民区移动话务量大且集中、用户投诉占比也高。居民区建筑楼层高低错落，无线环境复杂，居民区深度覆盖问题已成为LTE为达到精品网急需解决的难题。而且居民对环保、维权意识越来越强，对LTE安装设备的美观度要求越来越高，参照传统方式建设进行，工程建设难度大；同时居民区大部分外围高层建筑阻挡，内部形成4G覆盖空洞，从而形成弱覆盖区域，影响网络指标。文章进行LTE项目天线安装的解决方案讨论，在不同场景的选取合适的安装方案。

关键词：选址；深度覆盖；LTE；天线

引言

LTE（Long Term Evolution，长期演进）项目是3G的演进，始于2004年3GPP的多伦多会议。LTE并非人们普遍误解的4G技术，而是3G与4G技术之间的一个过渡，是3.9G的全球标准。在20MHz频谱带宽下能够提供下行具100Mbps的数据下载能力与上行具有50Mbps的数据上传能力的。LTE的关键技术包括OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用技术）、MIMO（Multiple-Input Multiple-Output，多入多出）技术。

1 基于天线产品的解决方案

1.1 大下倾角天线解决高站问题

超高站采用普通天线覆盖造成较严重的越区覆盖现象，且天线下压超过10°时导致天线覆盖变形，调整空间较小。当四款天线“机械下倾+电子下倾”数值相当时，控制覆盖距离也相对一致，且均能在一定程度上起到缓解重叠覆盖的作用。

大下倾角天线使用建议

1.2 八通道小天线实现宏站补盲

小天线具有体积小、安装简单、易伪装的特点。在一些不需要强电平覆盖、远距离覆盖的特殊场景下，可用于补盲补热。在长春中机物流基站改造三扇区小天线进行拉网测试，综合评估小天线覆盖能力。经测试，使用小天线的普通宏站在空旷场景下，主板覆盖距离可达到460米左右，旁瓣覆盖距离可达到430米左右。小天线从性能角度必然弱于普通天线，体积小、便于安装、灵活性强。但小天线增益偏小、不适用于站间距偏大的场景。旁瓣较大，不适合三扇区同时使用。建议用于小区域补忙或居民区覆盖，或建设极其困难的抱杆站。

1.2.1 小天线优点。（1）体积小（80cm）、安装简单、易伪装，减少传统建站安装时间，可共用原有抱杆、节省站点配套成本。（2）适合用于多天线深层覆盖场景、密集城区补盲场景。（3）建议用于小区域补盲或居民区覆盖，或新增天面无法实施的原有抱杆站（使用原有抱杆直接加挂小天线）。

1.2.2 小天线缺点。（1）增益偏小，不适用于站间距偏大的场景。（2）旁瓣较大，不适合三个扇区同时使用。

1.3 3G+4G合路器解决共天线问题

在天面资源紧张的环境下，采用3、4G外置合路器（16进8出）可以简单合路不同厂家的RRU射频信号，加快解决建设难题。

1.3.1 3G、4G合路器优点。（1）有效利用一体化FAD天面，利用一副天线实现双网覆盖。（2）3G、4G两路信号覆盖能力均衡。合路后对发射功率有平均2dB的折损，可通过主设备发射功率提升弥补，下载速率能达到41M以上。（3）充分发挥设备的宽频特性，满足容量演进需求。

1.3.2 3G、4G合路器缺点。（1）4G两路信号覆盖能力均衡。但合路后对发射功率有平均2dB的折损，会缩减覆盖范围。（2）由于3、4G合路后不可單独调整，因此在3、4G优化调整差异较大的站点不建议直接简单合路。

1.4 八通道射灯天线实现楼面站的美化部署

覆盖能力可比拟宏站天线，八通道，支持波束赋型；垂直半功率角较大（11-13度），在机械下倾4-6度时，射灯和普通天线覆盖距离接近；合理站间距下（300米和360米）替换一部分站点的天线，整体覆盖、质量指标无明显下滑。美化程度高，不易被察觉，可用于难点楼顶宏站建设。（1）八通道射灯天线从辐射性能上与八通道小天线近似，从宏站覆盖角度来看，其覆盖能力、可调节范围均略弱于普通八通道天线。（2）从安装方式来看，八通道射灯采取支架方式架设后，方位角不可调。

1.5 电梯覆盖专用天线+大张角天线解决

（1）大张角线的应用：鉴于50米以上建筑，存在“站上黑”、越区覆盖、高层干扰严重等问题，导致高层LTE覆盖较差的影响，且高层进行平层覆盖投资普遍较高。吉林公司通过使用大张角天线（垂直波瓣65度，增益14.5db，支持多系统合路）控制波瓣变形，实现高层覆盖。（2）高增益电梯天线的应用：鉴于原有高层电梯天线需布放多个天线、定向耦合器、施工复杂及电缆损耗、施工维护费较高的现状，吉林公司率先进行高增益电梯天线的实践应用，通过电梯井道顶部安装一面高增益窄波束天线，采用双网PICO或RRU为信源，仅通过信源、高增益面阵天线以及连接二者的射频线缆即可完成整个高层电梯的覆盖，天线贴近信源安装天线损耗更小。

1.6 高性能吸顶天线

该天线适用于800MHz-2500MHz频段，能够兼容GSM、TDS、TDL三种系统，且在整个设计频段上，新型室分天线的覆盖能力基本一致，从而弥补高频信号的空间衰减和传统天线的覆盖不均衡问题，提升LTE的覆盖性能。（1）改变传统天线的振子结构，改为上弧下锥型结构，将能够较好改变高频信号的主增益方向到天线的法线夹角85°方向，从而扩大高频信号的覆盖范围。（2）采用低互调连接线，提升天线三阶互调指标，降低多网合一干扰。

2 结束语

基于天线解决的方案有很多种，但是工程建设需要因地制宜，需要根据覆盖区域的实际情况进行分析，制定出最适合的覆盖方案。LTE信号要深入居民区进行深度覆盖，各种方案的结合是比较重要的，通过上下对打解决覆盖问题：多角度覆盖，解决角落弱覆盖难度：对于多层小区采用落地安装AAU解决两侧楼宇覆盖，在楼梯侧墙安装AAU对打方式解决。多种手段兼顾：在高层和多层混合的小区，采用高层之间AAU对打，高层楼顶向下采用射灯天线覆盖多层的方式解决。

参考文献

[1]黄佳骥.连云港居民小区TD_LTE网络深度覆盖优化[D].南京邮电大学，2014（6）.

[2]龙青良，张磊.基于用户感知的LTE网络优化关键问题研究[J].邮电设计技术，2014（10）.