LTE时代的基站天线解决方案

导读:导致LTE时代无线频谱的分布非常离散,对基站天线的物理布局及性能指标提出了全新的要求,二.TD-LTE基站天线解决方案1.TD-LTE基站天线概述,TD-LTE基站天线延续了3G时代TD-SCDMA的主流设计理念,即8天线技术支持波束赋型,以及未来深度覆盖后基站天线倾角调整的需求,TD-LTE基站天线的整体形态,通宇通讯作为TD-SCDMA基站天线解决方案的领先供应商,将推出一系列的基站天线新

LTE时代的基站天线解决方案

一.前言

在国外,LTE(Long Term Evolution,长期演进)是3GPP组织制定的作为UMTS技术长期演进的移动通讯制式,该标准于2004年12月召开的3GPP多伦多TSG RAN#26会议上正式立项并启动;自此,LTE FDD技术在全球范围内逐步得到了发展及商用。在国内,TD-LTE(Time Division Long Term Evolution,时分长期演进)则是由我国独立自主提出的4G移动通讯制式标准,并分别于2011及2012年度成功进行两次规模试验网的测试验证,预计不久将来,在国内乃至国外将得到大规模商用。LTE FDD及TD-LTE两大制式标准都基于OFDM(正交频分复用)技术,而全球范围内的2G、3G频谱的拥挤,导致LTE时代无线频谱的分布非常离散。同时,两大标准分别支持射频端的MIMO(多入多出)及Beam-forming(波束赋型)技术,对基站天线的物理布局及性能指标提出了全新的要求。

二.TD-LTE基站天线解决方案 1. TD-LTE基站天线概述

TD-LTE基站天线延续了3G时代TD-SCDMA的主流设计理念,即8天线技术支持波束赋型。在TD-LTE的未来应用中,F(1880~1920 MHz)及D(2500~2690 MHz)频段将分别作为广覆盖及城区连续覆盖的选用频段,同时还要考虑TD-SCDMA的兼容,以及未来深度覆盖后基站天线倾角调整的需求。TD-LTE基站天线的整体形态,将体现宽带化、电调化以及独立调整的趋势。通宇通讯作为TD-SCDMA基站天线解决方案的领先供应商,应TD-LTE的发展需要,将推出一系列的基站天线新型产品。

2. 不同场景下TD-LTE基站天线选型

根据现有TD-LTE布站的特点,给出各个场景下基站天线分析及选用型号推荐。 1)场景1-密集城区F段或D段LTE单独组网

此类场景一般需要宏站覆盖,具有高密集话务量及大数据流量特点,覆盖距离一般要求500m以上,有邻区抗干扰需要。该场景可使用常规增益FAD天线(通宇型号

TYDA-202616D4T0/3/6/9)及常规增益FA天线(通宇型号TYDA-2015D4T0/3/6/9)。在机械倾角调整不方便的情况下,可以使用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-202616DE4,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。

此类场景需求宏站覆盖,具有高密集话务量及大数据流量的特点,覆盖距离一般要求500m以上,F/A干扰严重。原有TD-SCDMA和升级后新的TD-LTE,设备提供商可能不一致。该场景可使用常规增益FAD天线、常规增益FA天线、FA电调天线。在设备商不一致的情况下,可选用F/A内置合路器天线(通宇型号TYDA-1914/2015D4T6-BC)。

3)场景3-密集城区D段LTE组网,兼容TD-SCDMA

该场景也需要宏站覆盖,有高密集话务量及大数据流量特点,覆盖距离通常要求500m以上。而D频段覆盖距离比常规F频段明显短,TD-SCDMA及升级后的D频段TD-LTE设备商可能不一致。此类场景可使用常规增益FAD天线,加外置合路器方案,也可以使用内置合路器FAD天线(通宇型号TYDA-2015/2616D4T0/3/6/9-BC)。在TD-SCDMA及TD-LTE业务量大大提升以后,为满足两套不同系统的网络规划及优化,需要基站天线下倾角在FA及D段做互不干扰得独立调整,这时需要用到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,微站或街道站覆盖 微站或街道站覆盖需求是支持高密集数据流量,覆盖距离小,一般为200~300m。推荐使用小型化FAD八天线(通宇型号TYDA-202615D4T0/3/6/9,尺寸 652 * 320 * 105mm)。

还有一类场景,需要支持高密集数据流量,覆盖距离为200m左右或更低,需求场景对天馈及RRU的尺寸非常敏感,宜采用“小型化双通道RRU+小型化超薄双通道天线”解决方案,推荐使用小型化超薄型FA天线(通宇型号TDI-182010DM-A,尺寸290*100*15mm)。

5)场景5-宏站小密度F或D段LTE组网,兼容TD-SCDMA

这类场景一般分布在山村、沿海空旷地、农村或城郊结合部,其话务量及数据流量相对较小,覆盖距离1km以上。这类场景推荐使用高增益FAD天线(通宇型号

TYDA-202618D4T6)以降低建站成本,F、A及D频段增益分别支持16、16.5及18dBi,为业界同类产品中增益最高。同时,为了适应网络规划需要,需要维持高增益FAD天线和常规增益FAD天线一样的垂直面波束宽度。

6)场景6-F或D段LTE组网,兼容DCS及TD-SCDMA

此类场景一般需要宏站覆盖,支持高密集话务量及数据流量,覆盖距离500m以上,同时也是GSM重要覆盖区域。该场景推荐使用宽频双通道天线(通宇型号TDJ-172718D-65PT0/3/6/9)及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3G制式占据了绝大多数份额,作为延续,自然LTE FDD制式的使用会比TD-LTE更加广泛。由于传统的2G、3G服务仍占主流,其频谱资源在未来很长一段时间将继续沿用,无线频谱的拥挤,导致LTE FDD制式的频谱分布在世界范围内比较零散。作为基站天线,应对LTE的发展,首要任务就是开发超宽频(1710~2690MHz)以及超双宽频天线(698~960/1710~2690MHz),这样,全部移动通讯制式包括

700MHz、800MHz、900MHz、1800MHz、2.1GHz、2.3GHz、2.5GHz及2.6GHz在内全部覆盖。

LTE FDD的一大技术特点是采用了MIMO技术,客观上要求基站天线支持同频多个端口;同时,为了应对LTE发展起来后的高密度数据流量,多端口备份应付未来通讯扩容成为上佳之选。另外,海外同区域多家运营商共站共天馈的现象较为普遍,使得超宽频多端口基站天线成为LTE FDD解决方案的趋势。通宇通讯作为宽频移相器及多端口基站天线开发的领先者,应LTE FDD技术发展的需要,将推出种类繁多的超宽频多端口基站天线。

超宽频基站天线,双频天线为698~960/1710~2690MHz(通宇典型型号

TDJ-609015/172717DE-65F),三频天线应不同基站天线宽度需要有肩并肩类1710~2690/698~960/1710~2690MHz(通宇典型型号

TTB-609015/172717/172717DE-65F)以及共轴类698~960/1710~2690/1710~2690MHz(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),五频天线有一低四高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698~960/1710~2690/1710~2690&698~960/1710~2690/1710~2690MHz(通宇典型型号TQB-D609017/Q172717DE-60F)。同时,由于不同覆盖距离的需要,各类多端口超宽频天线拥有不同增益档的系列化产品。

四.总结

本文从国内TD-LTE及国外LTE FDD发展特点出发,简要描述了两大制式下基站天线的特点,提出两类LTE制式下基站天线的解决方案,以及通宇通讯在两类不同制式下基站天线选用的推荐型号。

作者简介:

丁勇,毕业于香港城市大学电子工程系毫米波国家重点实验室,获博士学位,现任广东通宇通讯股份有限公司技术专家兼基站天线研发部副总监。他在中国大陆地区首次提出非完整球面螺旋天线用以解决大俯仰角、低轴比方向图问题,及在世界上首次提出基于法布里谐振腔原理的平行板天线,他在移动通讯天线与射频行业分别主创2项发明、14项实用新型及13项外观专利授权,是2项国家科技重大专项的完成人,获广东省科技进步奖1项。他在国际顶尖天线学术杂志IEEE Trans. on AP上发表4篇论文,是国际权威学术杂志IET MAP及PIER & JEMWA的审稿人,并多次在国际权威学术会议上宣读及展示论文。

五星文库wxphp.com包含总结汇报、人文社科、办公文档、IT计算机、专业文献、旅游景点、党团工作、计划方案、工作范文以及LTE时代的基站天线解决方案等内容。