天馈需求量增大 优质天馈提升LTE用户体验

中国LTE已经箭在弦上。当前，人们关心的是，LTE能否提供令人满意的用户体验?我国运营商的领导曾多次表示，LTE的成功需要全产业链的努力，产业链的任意一环都将影响LTE的整体表现。

天馈系统作为LTE网络侧距离用户最近的一环，其对用户体验的影响日益突出。如何部署最佳的天馈系统，是运营商正在面对的课题。传统上，天馈系统是由天线、同轴馈线、射频连接器、天馈避雷器以及滤波器、功分器、合路器等元器件、附属配件组成的系统，主要包括天线与馈线两部分。

如今，随着小基站的部署，天馈系统的形态也正在发生变化。未来，在LTE网络部署中，天线加馈线等网络形态都将扮演重要的作用。

天线发展呈现五大趋势

随着网络技术的演进，天线对网络性能乃至用户体验的影响越来越大。目前，LTE天线的发展呈现几大趋势：

第一，随着频段的引进，天馈系统越来越复杂，物业协调困难，天面空间紧张，天线选型已经是LTE网络部署中影响建网速度和质量的关键因素。

第二，多频超宽频天线逐渐成为LTE时代部署的主流选择，一次部署，5-7年不变，节省运营商综合投资。

第三，LTE时代天线的设计从聚焦覆盖向容量转移，围绕整网性能以提升SINR值为中心设计天线，减少小区干扰。

第四，"增频不增尺寸，质优耐用"是多频天线部署的关键需求，采用阵子复用技术，天线尺寸减小近50%。天线复杂程度增加，对天线厂家的设计、材料、生产和工艺等各方面也提出了更高的要求。

第五，在LTE时代要求网络精确覆盖，电调天线有效提升网络吞吐率，保障网络性能已提升成为LTE部署的必然选择。

在我国，LTE将存在FDD和TDD两种制式，加上已有的2G、3G网络，频段和制式具有多样性的特点。主要包括：800MHz、900MHz、1.8GHz、1.9GHz、2.0GHz、2.1GHz、2.6GHz等。随着频段的增加，天面空间越来越紧张，多频超宽频天线逐渐成为LTE部署的主流选择。

同时，多波束的智能天线也是LTE天线发展的主流趋势，波束赋形是实际的软件控制实现算法，能通过控制天线阵不同天线发送信号的相位来形成一定形状的波束，使特定的用户获得最佳的信号覆盖和网络体验。无论是对于国内三大运营商，抑或是北美、欧洲的运营商而言，多波束智能天线都拥有广泛的市场需求。

随着人工成本的增加，电调天线的应用将越来越广泛。让熟练的工程师爬到铁塔顶部去手工调整天线仰角已经成为越来越困难的事情，因此加大电调天线的引入势在必行。目前，主流的天线厂商都已经推出了电调解决方案，包括专门针对中国移动TD-LTE部署的FA/D双频独立电调天线。

天馈需求量大增

在LTE时代，天馈系统在基站端信号的发送和接收方式上，同现有的3G是相同的。随着LTE的大规模部署，对于天馈系统的需求量将会增加。

LTE作为新一代移动通信技术，由于采用了更为先进的技术，可以实现远高于3G的通信速率，从而满足用户对于高速率的视频宽带多媒体综合业务的需求。但单一基站的信息容量毕竟有限，要满足几十倍于3G的数据流量，必然要增加基站的覆盖密度。

以目前日本软银已投入商用的全球最大TD-LTE网络的运行情况来看，海量的数据业务带来了LTE高密度复杂的网络建设，其在全球最大的经济中心之一东京TD-LTE基站的间距小于100米，覆盖密度达到了每平方公里50～100个站点。

根据中国移动在TD-LTE的规模技术试验第一阶段的测试情况，要满足TD-LTE覆盖区域无线网络指标试商用要求，工信部对于基站站点的密度提出明确指示：密集市区每平方公里不少于5个站，在一般市区每平方公里不少于3个站。这相对于现有的3G覆盖每平方公里约1个基站的数量，至少要提高4倍以上。

因此，未来LTE在通信网络建设规模必然远大于现有的3G网络，这势必将提高天馈系统及其它产品的需求。

其次，依照电磁波在空间传输的基本原理可知：电磁波的信号频率越高，其空间穿透能力和绕射能力就越差，信号的传输距离越短，基站的覆盖面积也就越小。因此频谱资源作为移动通信的关键不可再生资源，直接影响到通信网络的信号传输质量、建设成本。

目前，我国正式获批的LTE的使用频段，较目前3G的使用频率普遍较高。因其信号传播性能较差，要达到与3G网络相同的覆盖密度需要成倍增加基站的部署。这也将提高天馈系统及其它产品的需求。

再次，由于我国运营商在3G建设制式上的不同，引起了后续LTE建设方向差异：TD-LTE由中国移动建网采用；中国联通、中国电信倾向与采用TD-LTE和LTE FDD混合组网方式。

在双工方式上的不同，导致TD-LTE与LTE FDD的远端射频拉远模块(RRU)在设计上互不兼容。同时TD-LTE与LTE FDD在使用频段上也存在差异，导致前端滤波器RRU无法通用，需专门定制和优化。TD-LTE与LTE FDD无法共用RRU也就意味着LTE基站发信设备重复建设的不可避免性。

在LTE室内分布系统建设过程中，为充分发挥MIMO天线的宽带技术，并根据实际情况，一般采用并行双路系统。将部分原有3G室分系统改造成双路系统，至少需要新建一路室内覆盖的天馈系统。此外当原有室分天线位置或密度不合理，则需进行改造，增加或调整天线布放点，以保证LTE的网络覆盖，同样需新增部分天馈系统。

LTE天馈部署需综合考量

LTE商用在即，在LTE天馈系统建设时，有两种主要的建设方案可选。第一是独立天馈系统建设方案：能够灵活设置天线方位角、下倾角，但此方案受限于天面安装位置，网络建设成本较高；第二是与现网2G、3G系统共天馈系统建设方案：可以节省天线安装位置，降低网络建设成本，但此方案的缺点主要是天线方位角和机械下倾角调整将会同时影响2G、3G、4G网络，射频优化难度增加。

目前，由于移动通信的技术演进、基站选点难度的增加，现网多数站点存在多运营商、多制式网络系统共存的现象，造成天面资源紧张，因此LTE天馈建设时多采用与现网2G、3G共天线建设方案。而在室分系统建设上，试验证明，如果采用共用原2G/3G室分方式建设，现有室内分布系统中的器件均需要进行改造(包括无源器件和天线)以适应LTE频段的要求，其实并不能达到利旧的目的。

因此,建议对于室内业务量需求较高的热点区域，可优先考虑双通道独立建设方案，非热点区域优先考虑单通道独立建设方案，对于天线类型的选择，则应该根据安装空间和业主的实际情况进行考虑。

对LTE天馈系统的规划而言，优化网络覆盖，提升网络整体性能是首要任务，因此，在网络覆盖优化中应尽量做到以下几点：第一，选择合适的天线。机械下倾角超过8度的天线，需要降低站高或更换更大电下倾天线。第二，美化天线可调。美化天线罩要保证足够空间，保证天线可调。第三，天线主波瓣方向无明显阻挡。视距无阻拦物，保证信号传播路径可靠。第四，打造合理下倾角。严格控制干扰，天线下倾角要满足保障切换性能和小区间干扰最小的要求。第五，天线方位角应合理。天线方位角控制在90度以上。第六，做簇优化。连片建设保证覆盖优化调整，奠定网络性能基础。

作者：卢子月 来源：通信产业报