贝博中国
贝博中国
贝博中国

【华信通信技术】LTE800网络建设的技术经济性分析

时间: 2023-11-12 07:07:46 |   作者: 承载带封装之上带(盖带)

  中国电信800MHz频段资源稀缺、带宽少,充分协调和利用好CDMA网络、LTE网络在800MHz频段的规划建设是运营商关注的重点。本文从国内800Mhz频段发展实际,提出了LTE800网络发展的总体思路;结合中国电信当前移动网络情况和规划要求,提出了LTE800网络规划建议。并对电信在LTE800网络建设中最关心的2T2R和2T4R选择问题,从技术和经济性两个方面做了量化对比分析,提出了倾向性建议,最后对LTE800的工程实施提出了若干建议。

  中国信息化的发展需求促使运营商4G网络的覆盖范围从城市延伸到农村,覆盖范围慢慢的变大。对于广大的农村,4G网络全方面覆盖是一个难题。由于4G网络低频段频率资源的稀少,导致4G网络难以进村覆盖。虽然各个运营商雄心勃勃宣称建设4G网络下乡进村,但是现有高频段4G基站的覆盖能力捉襟见肘,造成投资巨大。随着近年来国家对运营自有频段进行网络重耕的逐步放松,运营依托自有频率资源进行翻新重耕跃跃欲试。对于电信所拥有的CDMA800网络而言,进行部分频点4G重耕正当时。

  4G网络的建设,向来各运营商之间会进行对标。各个运营商都已以4G网络为核心,其他网络的用户和业务向4G迁移成为战略选择。电信需要打造4G精品网络,以应对外部竞争,并通过新技术引入、网络融合、优化架构,保持4G网络的竞争力,依托频率重耕,为向全覆盖 LTE(长期演进Long Time Evolution )网络打下基础。在网络的发展定位上,2G网络将承载回落语音。4G网络定位于高带宽高质量的无线宽带业务和主要承载网络,进行融合发展,做广、做深,做厚,将来作为高质量语音业务的主要承载。结合电信网络的真实的情况和竞争形势,LTE800网络发展总体思路可用四个词来概况:

  CDMA 1X系统由于存量用户及终端的大量存在,以及中电信无另外的网络可以承载语音业务,CDMA1X网络必须保留。在4G语音业务大量替代2G语音之前,CDMA1X网络将长期存在。另外,在电信的业务收入中,有40%左右的业务收入来自语音业务,在用户语音业务大规模迁转之前,把CDMA1X网络进行重耕是不合适的。另外,CDMA网络防窃听能力较强,还承载着部分军队的手机用户。因此,我们要务实地看到,CDMA 1X网络近几年内不会退网,需要继续保持CDMA1X网络的良好运行。

  CDMA网络也需要发展,对于EV-DO网络,由于LTE数据业务对其的替代,以及手机4G功能普及,EV-DO将先于1X退网。对于数据业务而言,均以流量计费,用户对于EV-DO还是LTE网络是可以再一次进行选择,因此速率较低的EV-DO网络成为被取代的对象。随着VoLTE(基于LTE的语音Voice over LTE)终端和业务的慢慢地发展,VoLTE逐步成为语音业务主要载体,分流部分现有语音业务。只有到了VoLTE大范围普及的时候,CDMA1X网络才具备退频退网的条件。因此,在保留CDMA1X网络的同时,要快速地发展4G业务,将数据业务从EV-DO网络切换到LTE网络上去,促成EV-DO的早日退网,腾退尽量多的800MHz频率。

  中国电信的800MHz频段有37,78,119,160,201,242,283和1019共8个频点。次800MHz(821-824/866-869)频段由于铁路列尾保护系统(821.2375/866.2375MHz)在全国范围大量使用,对干扰有严格要求。另外,根据信无函[2008]44号文件,短距离微功率系统占用了868-868.6MHz频率,用于各位民用设备的无线控制装置,包括智能家居、智慧楼宇、汽车行业等应用。因此,次800MHz频段短期内难以获得。对于800MHz共11MHz可用资源,应做好频率重耕规划,协调好在这个带宽内CDMA和LTE两张网络的建设运营,让800MHz频段在LTE技术发展中获得新生。在有限的频段带宽内,创新地使用多带宽LTE网络组网,实现城乡的LTE800同步覆盖。

  LTE800网络由于终端推进缓慢以及网络容量的不足,使得在乡镇、农村区域建设LTE800网络不能及发展用户的弊端以及系统带宽容量不够的问题。当认识到LTE800这方面不足,要求我们有弥补的措施。目前国内的竞争形势,使得电信和联通走向深度技术合作非常有必要。跟联通进行深度技术合作,在农村区域有重点有选择地互补建设LTE1800网络,快速吸收农村4G业务,弥补LTE800网络频宽窄、网络容量不够的问题。

  对于中国电信而言,LTE800网络目的明确,即充分的利用800MHz频段广覆盖的特点,快速扩大LTE网络覆盖。因此,在规划中:

  a) 利用800MHz覆盖能力强特点,覆盖广大农村乡镇、高速公路、高铁、国道、航道等,在具体部署上,应坚持成片建设原则,根据800Mhz频点的实际可用情况成片选取。

  b) 基于现网CDMA800网络布局,跟现网CDMA基站1:1共站址建设,发挥低成本快速建设的优势。

  c) 因为采用频率重耕方式,需要做好多载波基站的隔离区规划,避免CDMA800和LTE800两个网络相互干扰,并做好隔离区LTE1800和LTE800的规划协调。

  d) 为了能够更好的保证未来VoLTE业务质量,LTE800覆盖力求达到CDMA1X水平,采用各种增强手段,实现覆盖能力与CDMA网相当。

  结合LTE800网络发展总体思路和网络规划要求及当前LTE网络和业务发展真实的情况,对于LTE800网络规划,除了电信集团已经统一明确的要求外,建议:

  a) 充分的利用800MHz黄金频段,积极扩展LTE800在农村的覆盖面,在与CDMA网农村基站实现1:1建设的基础上,依据需求向外扩展LTE800的覆盖面。

  b) 由于支持LTE800终端大规模商用还需要一些时间,原计划由LTE800覆盖的发达农村,建议采用与联通LTE1800深度技术合作进行覆盖,做好4G在农村的落地承接和发展农村4G用户。

  c) 高铁覆盖的重要性和品牌价值较高,建议高铁线路除极少部分过于偏远的山区外,其他未覆盖地区均采用跟联通深度技术合作的方式,用LTE1800网络覆盖,确保用户的良好下载速率体验。

  d) 在规划LTE800网络时,最好能够降低对CDMA800网络覆盖的影响,做好隔离区规划,保持CDMA网络业务特别是1X业务的延续性。

  国内LTE网络发展建设已有几年,各省对LTE网络工程建设积累了相当丰富的经验,但是对于LTE800网络建设,由于频段以及跟CDMA基站共址要求等原因,对采用2T2R还是2T4R还有不少疑惑,在这里对两者的技术及经济性进行比较分析,供读者参考。

  从LTE800试验网的实测结果看,LTE800 2T4R同2T2R在农村区域覆盖相差10%左右,同EV-DO覆盖相当。在容量上,2T2R改造为2T4R,小区上行平均速率提升10.5%,边缘速率提升269%,大幅改善小区边缘用户的体验。

  对于在CDMA800的基础上引入LTE800,在天馈部分工程实现上可大致分为多种方案。对于CDMA和LTE基站设备是同厂家的情形,主要有三种方案:

  在工程经济上作比较,需要仔细考虑基站配套的租金等费用。根据铁塔公司的产品目录和定价方式,新建和存量塔的不同租金差异有:

  对于同CDMA800共站建设的存量塔基站,以典型农村45米普通地面塔+RRU拉远基站配置为例,估算6年内的设备、天馈、配套租金、电费等主要部分的投资比较如下:

  从方案的经济性对比看,对于同厂家设备,方案2是最经济的方案,以相对86%的投入,实现100%的覆盖。方案3-B是异厂家设备的最优方案。其他方案,覆盖范围和投资的对比均不及方案3-B。对于2T4R天线比较大,在工程实现上难度较大,可能会出现额外租金增加的问题,但要说明的是,对于2T4R天线带来覆盖能力的提升是难以用新增基站之外的其他手段来弥补的,而额外新增基站来填补这细小覆盖空隙,其经济性之差是不言而喻的。

  对于新建普通地面塔的基站,铁塔公司以2套系统6副天线为一个产品单元收取费用。2套以内系统能各自独立天馈。对于3套系统,如LTE1800+LTE800+LTE800系统,也能够使用上述的经济性对比办法来进行比较。这里仅给出对比结果:最优配置:LTE18000一套独立天馈,LTE800和CDMA800同厂家:采用一套双模2T4R RRU 和天线各自独立天馈,3套系统3套独立天馈。

  对于新建其他塔类的基站,铁塔公司以1套系统3副天线为一个产品单元收取费用,新增天线%。参照类似对比方法,对于CDMA800+LTE800两套系统,CDMA800+LTE800同厂家:建议采用一套双模2T4R RRU 和天线各自独立天馈。对于3套系统,分析结果与新建普通地面塔相同,各自采用独立的天馈系统是最优配置。

  综合前述的LTE800网络规划建议和工程建设的技术和经济性比较,建议在LTE800网络工程建设中:

  充分发挥LTE800网络的技术优势和频率优势,优选2T4R设备,对于新采购的LTE设备,如CL同厂家,建议选择C+L双模2T4R的RRU,同时更换原有的CDMA800天线;对于CL是异厂家的设备,则新增天线R天馈。

  分析铁塔公司的产品和价格,考虑后期铁塔租金增幅和基站的覆盖容量对比,建议增加系统(需增加RRU)优选增加天线平台,不建议为了节约天线R天线R天线使用。

  在工程建设中,应保持CDMA性能指标不受影响,不采用外部合路方式,原有的CDMA无线参数(方位角、下倾角、功率等)保持不变。

  800MHz的黄金频段对于电信很重要,但是在使用该频段规划建设LTE中,需要仔细考虑诸多的因素,本文从LTE800网络发展总体思路、网络规划以及工程实施落地等方面做了探讨,并对大家关注的问题进行量化的对比分析,提出了相关建议。在今后的LTE800网络规划建设中,应充分的发挥LTE800的技术优势,采用经济合理的技术方案,快速实现网络低成本广覆盖,这才是800MHz频段LTE网络的核心竞争力所在。

  华信咨询设计研究院有限公司,最迅捷感知信息化建设、运营价值链中一直在变化的需求,提供全国范围内的工程咨询、设计、系统集成、EPC总包、代建、招标代理等服务。