城区LTE 800M网络深度覆盖建设研究

城区 LTE 800M网络深度覆盖建设研究

李达全

广西壮族自治区通信产业服务有限公司 广西南宁

【摘要】：经过多期建设，当前中国电信在城区基本上完成了LTE 1.8GHZ网络的广覆盖建设，LTE网络在城区的建设将逐渐转向深度覆盖。LTE 800MH覆盖能力及穿透能力相比LTE 1.8GHZ更强，当前已经被广泛部署在偏远农村和乡镇地区。随着CDMA用户逐年减少，LTE 800MH网络将成为中国电信实现全覆盖的网络。本文主要探讨城区LTE 800M网络深度覆盖建设问题，以供大家参考。

【关键词】：城区；LTE；800M；覆盖；

引言

当前，LTE网络（也称之为4G网络）的弱覆盖区域主要集中在深度覆盖，而在城区，LTE用户高度集中，用户需求大，同时楼层高且建筑物密集，网络信号损耗大，居民小区内地面和家中信号难以到达，因此，如何在城区很好地实现深度覆盖，是中国电信最迫切需要解决的问题。800M由于低频率特性，损耗率较低，覆盖能力和信号穿透能力相比LTE 1.8G更强，能够实现农村、偏远乡镇和密集城区等LTE网络高质量覆盖。本文通过对LTE 800M在城区深度覆盖建设策略进行研究，为相关工程建设提供有益参考。

一、LTE 800M网络特性

当前，各电信运营商的LTE网络已基本建成，中国电信农村地区LTE网络使用800MHz频段的FDD-LTE，城区LTE网络使用1.8G和2.lG两个频段的FDD-LTE。相关测试数据表明，城区因使用高频段网络，可以很好解决用户容量问题。从覆盖广度来比较，800M网络单基站覆盖半径约为1.8G网络基站覆盖半径的2倍，覆盖面积约为1.8G基本覆盖面积的4倍[1]。同时，800M基站接收信号强度较1.8G基站提升12DB，显然，800M频段有着更强的穿透能力。另外，800M频段VOLTE语音比CDMA 1X语音要弱3-5dB，但采用2T4R技术补偿2-3dB后，800M频段VOLTE语音已基本上与CDMA 1X相当。

二、LTE 800M网络引入城区覆盖的必要性

VOLTE基于IMS的语音业务，能够有效改善语音质量，提升用户感知。NB-IOT是窄带物联网，未来市场前景广阔，VOLTE和NB-IOT是当前中国电信两个重点新兴业务，它们对网络的连接、深度覆盖提出了更高的要求。城市环境相比农村更复杂，网络结构多样化，安装条件更恶劣，网络容量大，资源更紧缺，用户感知更敏感。2016年7月，中国电信已经提出了800MHz频段重耕战略，通过LTE 800MHz网络的快速建设实现4G信号全覆盖，同时解决城区深度覆盖，从而具备承载VOLTE能力[2]。因此在城市单纯部署1.8G/2.1G网络已经不能满足用户的覆盖需求，将800MHz频段引入到城市LTE网络中是非常有必要的。首先，频谱资源是无线通信最宝贵的资源，是制约业务发展的瓶预，800MHz频段的引入，有利于充分利用频谱资源，在解决资源紧缺同时，又能很好实现深度覆盖需求；其次，800MHz相比1.8GHz、2.1GHz频段具有覆盖优势，能够满足VOLTE和NB-IOT业务对网络的高要求；再次，LTE网络的成熟、完善，有利于推动C网的退网进度。

三、LTE 800M网络城区深度覆盖建设策略

1、网络定位。LTE 800M频段在城区入网后，中国电信FDD-LTE网络频段就有800MHZ、1.8GHZ、2.1GHZ等3个。3个频段有不同的网络定位，其中2.1G LTE为容量补充层，800MHZ LTE作为深度覆盖层，而800M LTE作为深度覆盖层，发挥覆盖优势，主要用来解决城市LTE网络覆盖弱区、盲区的覆盖问题。通过这种多频段混合组网，使得它们充分发挥各自频段的特色，有利于完善LTE网络结构，提高网络服务质量。

2、组网模式。CDMA 网络已经是一个覆盖成熟的网络，且与LTE 800M网络同属于800M低频网络、频率特性相当。在实际网络组网部署中，难以控制用户与CDMA和LTE基站间的路损差，因此要求在同一区域800M LTE/CDMA应按1:1组网比例共站部署，以避免带来邻频干扰。对于一些大型小区的深度覆盖，受到技术制式、组网模式、天线挂高等因素影响，LTE 800M网络覆盖范围将会小于CDMA网络，完全按照与C网1:1比例组网并不一定能达到全面覆盖，还需要参照1.8G LTE站点覆盖进行规划部署。

3、多频段切换方法。在城区，可以选择2.1G/1.8G LTE作高数据承载网，800M LTE作深度覆盖承载网。VOLTE业务在800MHz、1.8GHz、2.1GHz三个频段之间的互切不存在问题，通过制定策略，达到连续优质覆盖的效果。具体策略为：用户开机优先选1.8GHz频点，当用户驻留在1.8G LTE覆盖区域，就能够得到良好的业务体验；当用户离开1.8G LTE覆盖区域，则优先在800M LTE网络驻留并继续提供业务[3]；若没有800MLTE网络，LTE网络则回落到3G CDMA，一旦用户终端重新检测到LTE覆盖，则返回 LTE。对于重选的切换，当1.8G/2.1G LTE信号接收功率≥-100dBm时，优先重选到1.8G/2.1G LTE高数据性能网络。当1.8G/2.1G LTE信号接收功率＜-100dBm时，启动向800M重选，800M LTE信号接收功率＞-95dBm时，则重选至800M LTE小区。终端根据自主进行异系统邻区覆盖测量和重选判决过程，以便能够实现优良的连续覆盖。

4、LTE 800MHz频段天线选择。LTE 800MHz天线可选类型较多，中国电信主要采用2T2R和2T4R两种收发模式的RRU天线，并支持多种高、低频段，可以适用于城市多种场景的部署。在相同覆盖质量条件下，4R模式较2R模式上行覆盖范围更大，上行多出的独立解调增益在城区有利于深度覆盖。随着通信技术的不断发展，近年中国电信已采用4T4R的RRU天线用于LTE网络建设。中国电信明确提出原则上首选与现网CDMA基站1:1共站址、同平台、共天馈建设，最大化降低OPEX。农村区域覆盖范围广，天面资源相对富余，基本采用2T4R的建设模式利于广覆盖。城市区域天面资源相对紧张，应尽量控制铁塔租金成本，兼顾考虑网络覆盖效果，采用2T4R模式能得到更好的室内深度覆盖。但是城区实际建站环境复杂，安装空间、塔桅承重、租赁成本等多个因素制约着天线的选型，2T2R模式同样在城区适用。

5、天馈方案选择。天馈选择方案以多端口天线设备为基础，常用多端口天线包括：8端口双频段天线(4个高频端口+4个低频端口)、6端口双频段天线(4个高频端口+2个低频端口)、4端口双频段天线(2个高频端口+2个低频端口)、4端口低频段天线、4端口高频段天线等5种，高频端口是指1.8GHZ/2.1GHZ，低频端口是指800MHZ。城区场景更为复杂，设备安装条件也更恶劣，因此800M LTE的设备选型更为多样化。设备的选型与建设方案、综合成本、网络质量以及技术演进的方向有关。选择与C网、1.8G LTE以及2.1G LTE共站址、同平台建设不仅能有效抑制邻频干扰问题，同时能降低建网成本[4]。不同场景，有不同的天馈方案选择。(1)C网或1.8G LTE独立部署场景。可以根据天面安装条件，优先使用8端口天线，1.8G LTE与800MHZ LTE各4个端口。天面条件不满足8端口天线安装条件时，可选择6端口天线，其中1.8G LTE使用4端口，800M LTE使用2端口。若C网与800M LTE共4端口天线，后期C网退网后，800M LTE独享4端口低频天线；(2)C网与1.8G LTE共多端口天线场景。主要包括6端口天线和4端口天线两种场景，该场景一般天线设备安装空间受限，采用8端口天线替换原有天线，C网/800M LTE、1.8G LTE共天线不利于网络优化，800M LTE使用2T2R覆盖受限，后期C网退网后，800M LTE使用2T4R。

6、城区800M/1.8G组网比例控制。由于CDMA退网将会是未来网络发展的趋势，邻频干扰带来的问题也随之减弱，因此研究800M/1.8G LTE不同比例组网就显得尤为重要。对于普通城区场景，800M/1.8G LTE 采用大于1:3、小于2:3 的扇区比例，在达到好的覆盖效果的同时也能节约投资。对于密集城区场景。当服务小区共址时，800M LTE覆盖效果远优于1.8G LTE，在这些重要场所，可以考虑在原有1.8G LTE基站上新增800M，这样能够更好提升覆盖，也能分担话务。当800M C/L共址站点小区存在严重阻挡，且周边1.8G小区多于800M小区时，在评估周边1.8G LTE覆盖情况后，可在1.8G基站上新增800M LTE。

四、结语

总之，鉴于800M频段优于1.8G频段的覆盖能力，又有着与与CDMA 1X相当的容量，这种低频优势适用于密集城区的深度覆盖场景，并能够降低城区网络深度覆盖的建设成本。显然，在CDMA网络向LTE网络过渡的重要时期，可以考虑将LTE 800M引入作为补充城区LTE网络深度覆盖的重要手段。

【参考文献】：

[1]彭亮.LTE 800M城区深度覆盖浅析[J]信息通信.2016(07)

[2]吴治国,阳波,彭纪源.城区LTE 800MHz线不同收发模式的应用分析[J]电信工程技术与标准化.2018(08)

[3]刘泉.浅谈中国电信LTE 800M规划的基本方法[J]信息通信.2016(01)

[4]李建军,黎建波.中国电信城市800MLTE网络建设方案研究[J]移动通信.2017(11)