一种基于FA／D独立电调天线的新型天馈系统

一种基于FA/D独立电调天线的新型天

馈系统

张大伟 王丹宁 奥维通信股份有限公司

关键字：电调天线 集束 天馈系统

摘要：随着4G网络建设的大力推进，天线对整个4G网络的影响越来越大。如何最有效结合原有天线部署来建设LTE天线的选择是极为重要的。同时保障最佳网络性能，进而保证用户体验，也是是广大TD-LTE运营商日益关注的问题。

1背景

2014年可谓是TD-LTE商用的元年，特别是2014年中国三大运营商同时获得TD-LTE牌照，对于中国移动而言其大力推动TD-LTE网络是必然的，中国电信、中国联通受制于其在新近的最新用户统计中的压力，尽管FDD-LTE是中国电信、中国联通的最好演进方式，建设TDD-LTE和FDD-LTE双网融合显得非常必要，那么在网络的部署中，运营商如果采用传统的天线，往往会遇到如下几个挑战。

根据最新的频段规划来看，D频段和F频段是运营商室外4G建设应用的主要工作频段，那么根据传统的网络建设，TD-SCDMA仍在网络中发挥着作用，想要同时实现TD-SCDMA和TD-LTE双网覆盖是很难达成的。首先由于原来的TD-F/TD-A频段与新增的TD-D频段的覆盖范围不一样，在相同电下倾角的情况下，TD-D频段相对于TD-F/TD-A频段的覆盖范围收缩约18%，而采用传统的机械下倾方式进行调整天线电下倾角，又容易影响相邻基站的覆盖，产生不同形式干扰，甚至不能保证TD-LTE小区边缘用户体验。而根据运营商的最新TD-LTE的调研数据表明，工程优化中有68ú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%。

天线空间非常紧张，目前运营商面临着多频段共存的问题，天线空间紧张就成为运营商部署TD-LTE网络的瓶颈，这回同TD-SCDMA新站建设中遇到同样的问题：出于天线空间和业主不同意等原因TD-LTE无法快速新建TD-LTE站点。

天线运营效率低，传统的智能天线为8+1的端口、多阵子设计，体积非常庞大，这就造成了在建站初期的选址和线缆安装困难，而且在网络优化时要调整天线下倾角还需要专门关闭站点进行调整，费工又费力效率非常的低。

8列单极化智能天线 GSM单极化天线

智能天线权值管理变得更加困难，如权值被错误应用会导致小区覆盖与预期不符甚至是背道而驰。传统的天线权值设置方式通常是在新站点建设时，由现场工程技术人员手工设置。然而，不同的天线厂家设计的权值还是存在一定差异的，那么一旦权值设置不对，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 双极化误用单极化系数 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。 单极化误用双极化系数 2系统组成 基于以上的原因提出了新型FA/D双频独立电调天馈系统，该系统是由三大部分组成：集束电缆、FA/D 18进9出多频合路器、FA/D双频独立电调天线。 18进9出多频合路器采用整体开模工艺保证了在外部恶劣环境下也能正常工作，不会出现因为外部环境恶化造成器件驻波比、互调等指标恶化而影响通信信号的传输质量。同时18进9出合路器根据不同的应用场景还可以采用DC-PASS功能，可以进行直流辛好的传输。 FA/D双频独立电调天线采用小型化的设计，在保证天线增益等指标的同时通过最新的阵子设计使得天线的体积下降了20%，同时可以针对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。而实际现网测试表明，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%。 3优势 （1）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基站连接段采用集束线缆技术，将天线端的9个端口集成为2个，简化安装，同时减少了铁塔上的视觉污染。 （2）远程电调，提升管理维护效率

FA/D双频独立电调天线具备多种电调模式：远程电调、RCU本地电调。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运营及维护成本。

（3）一次部署双网，成本最低，性能最优

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，同时在系统中所应用的多频合路器的高性能设计可以保证FA/D的信号互补干扰，其高互调的设计也避免了互调产物对整个网络性能的影响。这样对整个4G网络建设的成本、安装、物业协调、以及抱杆、土建、楼面租金等都有很大程度的节约。 （4）变革权值存储方案，天线电调价值达到最大化

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。有鉴于此权值存储技术已写入了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。

4结束语

本文阐述了在LTE网络建设中的一些新的应用思路，通过对网络的灵活建设降低运营商的网建成本，当然这些思路还是要靠实际建设去验证在LTE建设中的积极作用。

参考文献

[1]Theodore S.Rappaport.无线通信原理与应用 [R]，2011，

[2]C114中国通信网. FA/D双频独立电调天线破解TD-LTE天线部署难题 [R].

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/tg4o.html