一.前言
在国外,LTE(Long Term Evolution,长期进化)为3GPP组织制定的行动UMTS该标准于2004年12月召开,技术长期发展的移动通信系统GPP多伦多TSG RAN#26会议正式立项启动;从此,LTE FDD技术在全球范围内逐渐发展和商业化。在国内,TD-LTE(Time Division Long Term Evolution,时间长期演变)是中国独立提出的4G移动通信年和2012年,移动通信系统标准成功验证了两个规模测试网络。预计在不久的将来,它将在国内外大规模商业化。LTE FDD及TD-LTE两个标准都是基于的OFDM(正交频分复用)技术,全球2G、3G频谱拥挤,导致LTE时代无线频谱的分布非常离散。同时,两个标准分别支持射频端MIMO(多入多出)及Beam-forming(波束赋型)技术对基站天线的物理布局和性能指标提出了新的要求。
二.TD-LTE基站天线解决方案
1. TD-LTE基站天线概述
TD-LTE基站天线延续3G时代TD-SCDMA主流设计理念,即8天线技术支持波束赋型。在TD-LTE在未来的应用中,F(1880~1920 MHz)及D(2500~2690 MHz)频段将分别作为广覆盖和城市连续覆盖的选择频段,并考虑TD-SCDMA后基站天线倾角调整的兼容性和未来深度覆盖的需求。TD-LTE基站天线的整体形态将体现宽带化、电调化和独立调整的趋势。作为通宇通信TD-SCDMA应该是基站天线解决方案的领先供应商TD-LTE将推出一系列基站天线新产品。
2. 不同场景下TD-LTE选择基站天线
根据现有TD-LTE基站天线分析及型号推荐在各种场景下给出。
1场景1-密集城市F段或D段LTE单独组网
这种场景一般需要宏站覆盖,具有话务量高、数据流量大的特点。覆盖距离一般要求500m以上需要邻区抗干扰。常规增益可用于该场景FAD天线(通宇型号TYDA-202616D4T0/3/6/9FA天线(通宇型号TYDA-2015D4T0/3/6/9)。当机械倾角调整不方便时,可使用FA电调天线(通宇型号TYDA-2015DE4.支持0~14度电大下倾)或FAD宽带电调天线(通宇型号)TYDA-202616DE支持2~12度电下倾范围)。
2.场景2-密集城区F段LTE组网,兼容TD-SCDMA
这类场景需要宏站覆盖,具有话务量高、数据流量大的特点,覆盖距离一般要求500m以上,F/A干扰严重。原有TD-SCDMA升级后新的TD-LTE,设备供应商可能不一致。常规增益可用于该场景FAD天线,常规增益FA天线、FA电调天线。如果设备制造商不一致,可以选择F/A内置合路器天线(通宇型号TYDA-1914/2015D4T6-BC)。
3.场景3-密集城市D段LTE组网,兼容TD-SCDMA
该场景还需要宏站覆盖,具有高密度话务量和大数据流量的特点,覆盖距离通常需要500m以上。D频段覆盖距离明显短于常规F频段,TD-SCDMA升级后的D频段TD-LTE设备制造商可能不一致。常规增益可用于此类场景FAD内置合路器也可用于天线和外置合路器方案FAD天线(通宇型号TYDA-2015/2616D4T0/3/6/9-BC)。在TD-SCDMA及TD-LTE业务量大幅增加后,为了满足两个不同系统的网络规划和优化,需要基站天线下倾角FA此时需要使用D段进行独立调整,无需相互干扰FA/D内置合路独立电调天线(通宇型号)TYDA-2015/2616DE4-BC)。
4.场景4-热点城区F或D段LTE组网,兼容TD-SCDMA,覆盖微站或街道站
微站或街道站的覆盖需求是支持高密度数据流量,覆盖距离小,一般为200~300m。建议使用小型化FAD八天线(通宇型号TYDA-202615D4T尺寸0/3/6/9 652 * 320 * 105mm)。
还有一种场景需要支持高密度数据流,覆盖距离为200m左右或更低,需求场景对天馈及RRU尺寸非常敏感,应该使用“小型双通道RRU+小型超薄双通道天线”建议使用小型超薄型解决方案FA天线(通宇型号TDI-182010DM-A,尺寸290*100*15mm)。
5-宏站小密度F或D段LTE组网,兼容TD-SCDMA
这种场景一般分布在山村、沿海开阔地、农村或郊区的交汇处,其话务量和数据流量相对较小,覆盖距离1km以上。建议使用高增益场景FAD天线(通宇型号TYDA-202618D4T6)降低建站成本,F、AD频段增益分别支持16和16.5及18dBi,在业内同类产品中增益最高。同时,为了满足网络规划的需要,需要保持高增益FAD天线及常规增益FAD垂直波束宽度与天线相同。
6)场景6-F或D段LTE组网,兼容DCS及TD-SCDMA
这类场景一般需要宏站覆盖,支持高密度话务量和数据流量,覆盖距离500m同时也是GSM重要覆盖区域。建议使用宽频双通道天线(通宇型号)TDJ-172718D-65PT0/3/6/9,宽频双通道电调天线(通宇型号)TDJ-172718DE-65P)。
三.FDD LTE基站天线解决方案
在全球范围内,由于传统的3G标准占据了绝大多数的份额,作为延续,自然LTE FDD使用标准会比TD-LTE更加广泛。由于传统的2G、3G服务仍然是主流,其频谱资源将在未来很长一段时间内继续使用,无线频谱拥挤,导致LTE FDD在世界范围内,标准频谱分布相对分散。应对作为基站天线LTE发展的主要任务是开发超宽频(1710~2690MHz)超双宽频天线(698~960/1710~2690MHz),所有移动通信系统包括700MHz、800MHz、900MHz、1800MHz、2.1GHz、2.3GHz、2.5GHz及2.6GHz全部覆盖。
LTE FDD一大技术特点是采用了MIMO客观上要求基站天线支持同频多个端口;同时,为了应对LTE高密度数据流量发展后,多端口备份成为应对未来通信扩容的最佳选择。此外,海外同地区多家运营商共站共天馈现象较为普遍,使超宽频多端口基站天线成为LTE FDD解决方案的趋势。作为宽频移相器和多端口基站天线开发的领导者,通宇通信应该是LTE FDD需要技术发展,将推出各种超宽频多端口基站天线。
超宽频基站天线为698~960/1710~2690MHz(通宇典型型号TDJ-609015/172717DE-65F),不同基站的天线宽度应为1710~2690/698~960/1710~2690MHz(通宇典型型号TTB-609015/172717/172717DE-65F)698~960/1710~2690/1710MHz(通宇典型型号TTB-609017/172717/172717DE-65F),四频天线有双频肩并肩类698~960/1710~2690&698~960/1710~2690MHz(通宇典型型号TDQ-609015/172717DE-65F),五频天线1710~2690/1710~2690/698~960/1710~2690/1710~2690MHz(通宇典型型号TQB-609017/Q172717DE-60F),六频天线有三频肩并肩698~960/1710~2690/1710&698~960/1710~2690/1710~2690MHz(通宇典型型号TQB-D609017/Q172717DE-60F)。同时,由于覆盖距离的覆盖距离,各种多端口超宽频天线都有不同的增益系列产品。
四.总结
本文从国内TD-LTE及国外LTE FDD从发展特点出发,简要描述了两个标准下基站天线的特点,并提出了两种类型LTE基站天线的解决方案,以及通宇通两种不同的基站天线下选择的推荐型号。