農(nóng)村地區(qū)800M LTE覆蓋研究

屈彬彬

【摘要】 文章通過(guò)對(duì)農(nóng)村區(qū)域LTE 800M覆 蓋能力的理論計(jì)算和CQT、DT測(cè)試分析，提出了在LTE 800M網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中設(shè)備通道選型及鄰頻干擾問(wèn)題分析建議，對(duì)LTE 800M網(wǎng)絡(luò)在農(nóng)村地區(qū)發(fā)揮最佳的覆蓋效果給出了較合理的建議。

【關(guān)鍵詞】 LTE 800M 鄰頻干擾

一、引言

隨著4G的快速發(fā)展，CDMA基站設(shè)備與終端出貨量日趨減少，4G全面替代2G/3G已是大勢(shì)所趨。目前中國(guó)電信4G基站規(guī)模僅為中國(guó)移動(dòng)的三分之一，尤其在農(nóng)村區(qū)域4G網(wǎng)絡(luò)覆蓋能力，差距較大，且同時(shí)運(yùn)營(yíng)兩張移動(dòng)網(wǎng)架構(gòu)復(fù)雜，終端和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)成本高，網(wǎng)絡(luò)發(fā)展面臨嚴(yán)峻形勢(shì)與挑戰(zhàn)，急需加快農(nóng)村地區(qū)LTE覆蓋能力。2016年10月中國(guó)電信集團(tuán)公司提出了LTE 800M與C網(wǎng)進(jìn)行1：1站址的部署，快速實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)4G覆蓋，農(nóng)村區(qū)域4G覆蓋能力達(dá)到C網(wǎng)水平。但由于800M LTE覆蓋能力較CDMA網(wǎng)絡(luò)相差4 dB～5dB，為確保農(nóng)村區(qū)域800M LTE覆蓋能力達(dá)到最優(yōu)，本文通過(guò)從農(nóng)村場(chǎng)景下基站覆蓋能力理論分析及覆蓋測(cè)試案例分析展開(kāi)研究。

二、農(nóng)村場(chǎng)景下基站覆蓋能力

2.1農(nóng)村覆蓋場(chǎng)景特點(diǎn)分析

典型的農(nóng)村場(chǎng)景具有如下特點(diǎn)：

（1）覆蓋目標(biāo)相對(duì)分散，單個(gè)站點(diǎn)覆蓋需求較廣：相對(duì)于城市中平均500m～600m的站間距，農(nóng)村相當(dāng)部分站點(diǎn)覆蓋需求達(dá)到3km以上，兼顧農(nóng)村居民房屋及公路道路和部分田地。

（2）無(wú)線環(huán)境相對(duì)較簡(jiǎn)單：相對(duì)于城市中密集建筑的遮擋，農(nóng)村環(huán)境沒(méi)有高而密集的樓宇遮擋，這為廣覆蓋提供了可能性。

（3）站點(diǎn)建設(shè)與站點(diǎn)高度：典型農(nóng)村場(chǎng)景站點(diǎn)90%以鐵塔為主要建站方式，天線掛高在30m～50m；有部分站點(diǎn)針對(duì)相對(duì)集中的村鎮(zhèn)住戶進(jìn)行覆蓋，站高在20m～35m。

2.2覆蓋理論計(jì)算

800M 是VOLTE、NB-IOT的基礎(chǔ)承載網(wǎng)，通過(guò)對(duì)800M CDMA、LTE、VOLTE、NBIOT系統(tǒng)中下行（或前向）和上行（或反向）信號(hào)傳播途徑中各種影響因素進(jìn)行考察，對(duì)系統(tǒng)的覆蓋能力進(jìn)行估計(jì)，獲得保持一定通信質(zhì)量下鏈路所允許的最大傳播損耗。并對(duì)比不同系統(tǒng)允許的最大傳播損耗的差異。

根據(jù)反向受限的因素，取定上行（或反向）信號(hào)傳播途徑進(jìn)行計(jì)算，具體見(jiàn)表1所示。

根據(jù)鏈路預(yù)算，可以看出800M LTE-FDD（2T2R）數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)較CDMA DO業(yè)務(wù)相差4.5dB，通過(guò)2T4R可以提升3dB的覆蓋增益，基本與CDMA覆蓋相當(dāng)。

三、測(cè)試分析

3.1 2T2R與2T4R覆蓋能力對(duì)比分析

選取XX基站為實(shí)驗(yàn)站點(diǎn)，該站點(diǎn)為50米四角塔，C網(wǎng)替換為雙極化，另新增800M 4端口天線，C800M和L800M不共天線，800M天線位于第一平臺(tái)，主設(shè)備通道為2T4R，為了同站與2T2R作對(duì)比，后臺(tái)網(wǎng)管上將該站刪除2個(gè)通道實(shí)現(xiàn)2T2R，與原始的2T4R作對(duì)比測(cè)試，測(cè)試完后回退原始。

（1）路測(cè)分析

從圖1可以看出當(dāng)測(cè)試RSRP值到達(dá)-105dBm邊緣時(shí)，2T4R覆蓋達(dá)到3.7km，2T2R覆蓋達(dá)到3.5km，2T4R較2T2R覆蓋能力增加5.71%。

（2）點(diǎn)測(cè)分析

在能夠連接的狀態(tài)范圍內(nèi)，每500米進(jìn)行一次點(diǎn)測(cè)，具體見(jiàn)圖2所示。

測(cè)試證明：2T4R的L800M覆蓋好于2T2R；2T4R的下行速率好于2T2R；2T4R的上行速率好于2T2R，2T4R邊緣上行速率也高于2T2R。

2T4R的L800覆蓋好于2T2R，2T4R覆蓋范圍更遠(yuǎn)，-105dBm邊界時(shí)，2T4R比2T2R覆蓋距離增加5.71%。

2T4R下行速率好于2T2R，當(dāng)覆蓋同樣距離時(shí)，2T4R下行速率比2T2R高出9.72%。

2T4R上行速率好于2T2R，當(dāng)覆蓋同樣距離時(shí)，2T4R上行速率比2T2R高出9.29%，在大于3km的覆蓋邊緣時(shí)，2T4R上行速率比2T2R高出10.99%。

3.2 L800M與CDMA鄰站干擾對(duì)比測(cè)試分析

本次測(cè)試選擇較近的L800基站與C網(wǎng)基站進(jìn)行測(cè)試，L800與C網(wǎng)站點(diǎn)站間距為3000米左右，并將L800與C800站點(diǎn)各1個(gè)小區(qū)調(diào)整為對(duì)打方向進(jìn)行干擾測(cè)試分析。

測(cè)試L800M與CDMA站點(diǎn)為鄰站干擾測(cè)試時(shí)，選擇距離L800網(wǎng)300、600、1100、1500、2000米進(jìn)行CQT測(cè)試，具體測(cè)試如表2所示。

從以上數(shù)據(jù)可以分析出，L800與C800鄰站時(shí)同時(shí)做上傳或同時(shí)做下載業(yè)務(wù)時(shí)，在近點(diǎn)300、600、2000米范圍時(shí)L800 SINR、上傳、下載速率變化不大，影響較?。辉?100米范圍時(shí)L800上行SINR由29.28dB下降至23.63dB，下降5.66dB，下行SINR由29.47dB下降至22.47dB，下降7dB，上行速率由8.93Mbps下降至3.97Mbps，下降4.96Mbps，下行速率由27.81Mbps下降至19.33Mbps，下降8.48Mbps；在1500米范圍時(shí)L800上行SINR由27.19dB下降至21.54dB，下降5.65dB，下行SINR由26.49下降至22.07dB，下降4.42dB，上行速率由9.46dB下降至3.98Mbps，下降5.48Mbps，下行速率由26.07Mbps下降至19.65dB，下降6.42Mbps；由此得知在L800與C網(wǎng)站點(diǎn)鄰站時(shí)近距離范圍鄰頻干擾影響較小，在L800與C800交叉覆蓋時(shí)對(duì)L800上下行均影響較大。

綜上所述，根據(jù)測(cè)試結(jié)果分析，在900m～1500m時(shí)L800與C800間鄰頻干擾較大，上下行均有一定的影響；固在農(nóng)村建設(shè)L800基站時(shí)如果同C網(wǎng)站點(diǎn)不共站址選擇時(shí)，需盡量控制在900米范圍內(nèi)。

四、結(jié)論

本文主要通過(guò)對(duì)LTE 800M定點(diǎn)測(cè)試和路測(cè)分析，在農(nóng)村區(qū)域LTE 800M 5M帶寬的情況下，下行峰值速率達(dá)到 33Mbps，上行峰值速率達(dá)到8.5Mbps。對(duì)于在2T2R與2T4R的使用上，上行覆蓋在覆蓋邊緣區(qū)域，2T2R相對(duì)2T4R覆蓋較弱，因此考慮站間距較大的情況下，為確保覆蓋盡量采用2T4R進(jìn)行覆蓋。

對(duì)于L800M與CDMA鄰站址的情況（測(cè)試兩站間隔距離為2km），上下行均存在一定程度鄰頻干擾，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)時(shí)需重點(diǎn)考慮。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 彭亮.LTE 800M城區(qū)深度覆蓋淺析[J].信息通信，2016（7）：227