在部署TD-LTE网络时选择最适合的天线

电子工程师 2017-12-05 693

RF/无线

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随着移动宽带的快速发展，天线对网络性能乃至用户体验的影响越来越大。如何在部署TD-LTE网络时选择最适合的天线，以保障最佳网络性能，进而保证用户体验，是广大TD-LTE运营商日益关注的问题。

传统天线在TD-LTE时代遭遇窘境

2013年以来，全球TD-LTE网络进入蓬勃发展期。在TD-LTE网络的部署中，运营商如果采用传统的天线，往往会遇到如下几个挑战。

双频网络性能难以同时达到最优。由于原来的FA频段与新增的D频段覆盖范围不一样，在相同下倾角的情况下，D频段相对于FA频段的覆盖收缩约18%，而采用机械下倾方式进行调整，容易影响邻区覆盖，产生干扰，不能保证TD-LTE小区边缘用户体验。TD-LTE一期某城市调研数据表明，工程优化中有68%FA和D频段共站建设的天线方向角和下倾角需要进行调整，否则性能将下降35%。

天面空间紧张。在多频段共存的今天，天面空间紧张成为运营商部署TD-LTE网络时遇到的突出问题。调研数据表明，在上海、北京等中心城市，出于天面空间受限和业主不同意等原因，约有50%的站点将无法新建TD-LTE独立天线。

管理效率低。传统天线体积大，运营商不仅在建设初期有选址和安装线缆的困难，而且机械调整天线下倾角还需专门关闭站点，进行人工调整，费时费力，同时对于美化站点也难以进行网络调整。

天线权值难以管理，容易导致小区覆盖与预期不符。传统的天线权值设置方式是在站点建设时，由现场安装人员手工设置。然而，不同的天线厂家设计的权值存在差异，一旦权值设置错误，将导致智能天线的广播波束畸变进而导致覆盖变形，严重影响网络性能。

FA/D双频独立电调天线应运而生

FA/D双频独立电调天线凭借在网络性能、安装部署、远程管理等方面的独特优势，成为运营商建设优质TD-LTE网络的最佳天线解决方案。

双网独立电调，保障双频网络性能最优

FA/D双频独立电调天线可以针对FA频段和D频段独立调整天线下倾角，使不同的频段达到同样的覆盖效果，保证不同场景下TD-LTE网络性能最优。实际现网测试表明，相比FA/D内置合路非电调天线，增加D频段覆盖时，FA/D双频独立电调天线组网性能大幅提升16%，和独立天线性能相当;在大下倾的情况下，侧向干扰控制能力远优于传统机械下倾天线，小区边缘平均吞吐率提升28%。

尺寸小、部署易，解决选址和物业协调难度

FA/D双频独立电调天线采用目前业界最先进的阵子复用技术，将FA和D频段复用在一个阵子上，较传统多频天线减少了一半阵子数量，并将内部模块进行优化设计，更大程度上减小了天线尺寸和重量，与传统单频天线尺寸相当。

在一般情况下，随着频段的增加，需要增加相应的匹配端口，但天线底部没有足够空间，过多的端口还会使得天线的安装变得极为不便。为了解决这个问题，FA/D双频独立电调天线在天线端口与RRU连接段采用集束线缆技术，将天线端的18个端口集成为4个，简化安装，同时减少了铁塔上的视觉污染。

远程电调，提升管理维护效率

FA/D双频独立电调天线通过远程电调模块可在网管平台上实现远程下倾角调整，解决了维护人员需到现场进行维护的困难，提升了管理维护效率。此外，FA/D双频独立电调天线还具备电调模块远程自动识别功能，避免了配置数据加载、记录模块相关信息等繁琐的操作步骤，由此极大地降低了运营商的OPEX。

一次部署，最省钱

和两次分别部署单频天线的方式相比, “一次部署”FA/D双频独立电调天线可以减少30%天线部署成本，这其中包括天线成本、天线安装、物业协调、以及抱杆、土建、楼面租金等。

创新权值存储方案，实现电调天线价值最大化

权值是天线各端口所施加的特定激励信号的量化表示方法，目的是为了得到具有特定覆盖效果的方向图，权值可以表示为幅度或者相位方式。针对现网权值配置混乱而导致网络覆盖恶化的问题，创新权值存储方案预先将天线的权值信息存储在天线内部，在站点配置时通过基站设备自动读取相应天线的权值，实现天线权值的自动化配置，极大地降低了站点配置的复杂程度，避免了人工设置可能出现的错误，提升了网络性能。

目前由华为创新研发的权值存储技术已作为RAE v2.1.0（RAE，天线信息化管理模块）中的重要模块写入了AISG标准。随着TD-LTE在全球的规模应用，权值存储解决方案将在提升网络性能、提高效率以及减少维护成本等方面发挥重要作用。

领先源于实力

天馈业务作为华为无线网络产品线重点投资和快速增长的业务领域之一，与整个无线网络一起协同开发、优化。华为拥有遍布全球的五大天线研发中心（德国、美国、加拿大、中国深圳、中国西安），其中德国天线研究所主要负责关键架构及创新产品工艺研究等项目；美国和加拿大主要负责有源天线的设计和开发；中国深圳和西安则致力于无源/有源天线产品协同开发，以及天线与整个无线网络的协同研究。华为不仅在天线解决方案上充分满足网络演进的需求、有效保护运营商的投资，同时从部件结构、制造工艺以及测试等环节全面控制天线的质量。在制造工艺方面，华为拥有全球一流的自动化生产设备，通过自动化生产的规模应用，提升产品的生产一致性及指标一致性，提升生产效率，保障高效产能及快速交付。

2013年是全球TD-LTE产业快速发展的一年，作为TD-LTE产业链的重要推动者之一，华为不仅致力于网络主设备的研究及创新，同时也配合TD-LTE的商用步伐，推出全系列TD-LTE天线产品，为TD-LTE网络建设提供端到端的优质产品和服务。截至2013年第一季度，华为网络天线累计发货量超过130万面，部署在155个国家，服务于350个运营商。

图1：各类天线小区吞吐率仿真数据比较

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