4G基站天線的發(fā)展

一．前言

LTE是基于OFDMA技術(shù)、由3GPP組織制定的全球通用標(biāo)準，包括FDD和TDD兩種模式用于成對頻譜和非成對頻譜。TD-LTE（Time Division Long Term Evolution，時分長期演進），也稱LTE-TDD，是由阿爾卡特-朗訊、諾基亞西門子通信、大唐電信、華為技術(shù)、中興通訊、中國移動等3GPP組織涵蓋的各大企業(yè)及運營商，所共同開發(fā)的第四代（4G）移動通信技術(shù)與標(biāo)準。LTE標(biāo)準中的FDD和TDD兩個模式實質(zhì)上是相同的，兩個模式間只存在較小的差異。TDD即時分雙工(Time Division Duplexing)，是移動通信技術(shù)使用的雙工技術(shù)之一，與FDD品分雙工相對應(yīng)。2010年5月25日，愛立信和瑞典運營商TeliaSonera在斯德哥爾摩啟動全球首個LTE商用站點，標(biāo)志著在實現(xiàn)移動數(shù)字高速公路方面邁出了重要一步，2012年12月香港TD-LTE在香港開始商用，標(biāo)志著我國正式進入4G時代。隨后中國移動、中國電信、中國聯(lián)通等運營商也相繼在國內(nèi)建站，2013年度通宇通訊向包括華為、Ericsson、NSN、等主流設(shè)備廠商共提供了10萬面TD-LTE系列基站天線，是業(yè)界出貨量靠前、開發(fā)型號最齊全的基站天線供應(yīng)商。預(yù)計在未來幾年，在國內(nèi)國外將有更大規(guī)模商用。

二．TD-LTE及FDD LTE規(guī)模組網(wǎng)的基站天線解決方案

TD-LTE基站天線延續(xù)了3G時代TD-SCDMA的主流設(shè)計理念，即8天線技術(shù)支持波束賦型。在TD-LTE的未來應(yīng)用中，F(xiàn)（1880～1920 MHz）及D（2500～2690 MHz）頻段將分別作為廣覆蓋及城區(qū)連續(xù)覆蓋的選用頻段，同時還要考慮TD-SCDMA的兼容，以及未來深度覆蓋后基站天線傾角調(diào)整的需求。TD-LTE基站天線的整體形態(tài)，將體現(xiàn)寬帶化、電調(diào)化以及獨立調(diào)整的趨勢。通宇通訊作為TD-SCDMA基站天線解決方案的領(lǐng)先供應(yīng)商，應(yīng)TD-LTE的發(fā)展需要，針對六個不同場景推出了一系列的基站天線新型產(chǎn)品；在全球范圍內(nèi)，由于傳統(tǒng)3G制式占據(jù)了絕大多數(shù)份額，作為延續(xù)，自然LTE FDD制式的使用會比TD-LTE更加廣泛。通宇通訊作為寬頻移相器及多端口基站天線開發(fā)的領(lǐng)先者，應(yīng)LTE FDD技術(shù)發(fā)展的需要，也推出種類繁多的超寬頻多端口基站天線。具體見“LTE時代的基站天線解決方案”。

為了滿足客戶對于外觀的特殊要求，通宇通訊同時也提供了相應(yīng)的美化天線，包括FA頻段8通道0-14°電調(diào)排氣管、集束天線，通宇型號（TYXD-2015DE4T2-PQG330、TTS-2015DE4-B）；FAD頻段寬帶8通道2-12°電調(diào)排氣管、方柱、集束天線，通宇型號（TYXD-202616DE4-PQG330 、TYXD-202616DE4-FZ400 、TTS-202616DE4-C-B）；FAD頻段寬帶內(nèi)置合路8通道2-12°電調(diào)排氣管、方柱天線，通宇型號（TYXD-202616DE4-C-PQG330、TYXD- 202616DE4-C-FZ400）；FAD頻段8通道2-12°獨立電調(diào)排氣管、方柱天線，通宇型號（TYXD-2015/2616DE4-PQG330、TYXD-2015/2616DE4-FZ400）；FA頻段8通道2-12°電調(diào)+傳統(tǒng)GSM900頻段2通道0-15°電調(diào)排氣管、方柱天線，通宇型號（TYXD-2012DE4/709015DE-PQG330、TYXD-2012DE4/709015DE-FZ400）；FA頻段8通道2-12°電調(diào)+傳統(tǒng)GSM900/1800頻段4通道0-15°/0-8°電調(diào)排氣管、方柱、集束天線，通宇型號（TYXD-2015DE4/9014/1816DE- PQG330、TYXD-2015DE4/9014/1816DE-FZ400、TTS-2015DE4/9015/1817DER-C-B）等等，滿足客戶各種場景的需求。

三．小基站天線的解決方案

在2G和3G時代，小基站是作為宏站的輔助手段，其主要作用就是完善宏基站的覆蓋，無論是角色定位還是市場容量都無法與宏基站相提并論。而這一局面在4G時代來臨發(fā)生了改變。LTE時代的到來，語音已經(jīng)成為MBB海量業(yè)務(wù)應(yīng)用中一個小特性，據(jù)愛立信發(fā)布的《流量和市場數(shù)據(jù)報告》顯示，全球移動數(shù)據(jù)流量將以50%的復(fù)合年增長率增長，到2018年年底，數(shù)據(jù)流量將增加約12倍。而就在不久前召開的“2013年新一代寬帶無線移動通信發(fā)展論壇”上，工信部電信研究院總工程師余曉暉也表示，未來5年，全球移動數(shù)據(jù)流量將增長13倍，每個智能手機用戶的平均流量將增長7倍，由2012年的600M/月提高到5年后的5GB/月。在數(shù)據(jù)流量增長的背后，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上由廣度覆蓋向深度覆蓋轉(zhuǎn)變，因此其在深度覆蓋、信號強度、傳播損耗以及信噪比上都有了更高的要求；伴隨著移動互聯(lián)網(wǎng)以及智能手機的飛速發(fā)展，大部分的移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)都是在室內(nèi)環(huán)境下產(chǎn)生的，例如學(xué)校、居民區(qū)等，并且還在快速增長，在這種情況下，繼續(xù)采用傳統(tǒng)的宏基站覆蓋方式顯然不合適，會存在覆蓋欠佳、吸收話務(wù)比例不高等情況；同時，由于基站選址越來越難，傳統(tǒng)宏基站施工難度較大、施工期較長且施工成本較高，這些都已經(jīng)無法滿足低成本和快速建網(wǎng)的需要。

而小基站體積小、視覺沖擊小，易選址、易部署，可以滿足精確覆蓋、深度覆蓋，提升用戶感知；可使用寬帶入戶，施工方便、快捷，方便安裝，大大減少運營商網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的各項成本。同時，通過廣泛部署小基站，還可以在熱點地區(qū)對業(yè)務(wù)量進行有效分流。小基站的這些優(yōu)點已經(jīng)使其和宏基站一樣，在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中開始扮演不可或缺的重要角色。通宇作為最早研發(fā)微蜂小基站天線的廠商，針對小基站的各種需求都有相應(yīng)的產(chǎn)品。

目前，小基站的應(yīng)用場景主要有三種：一種是在宏基站覆蓋中使用，主要用于增加網(wǎng)絡(luò)容量和提高網(wǎng)絡(luò)邊緣的速率，一般部署在城市的熱點區(qū)域，這類場景應(yīng)用推薦使用2545~2620MHz頻段±45°雙極化雙通道天線（通宇型號TDM-252709-94P1）、1850~1995MHz頻段±45°雙極化+869~2170 MHZ頻段垂直極化son天線（通宇型號TDI-1906DM-SON）、1880～2025/2496～2690MHz雙頻段±45°雙極化天線（通宇型號TDM-182009252709-94P2）；第二種是在宏基站覆蓋之外使用，用于補充宏基站覆蓋的盲點，如部署在郊區(qū)的熱點區(qū)域，這類場景推薦使用698～960/1710～2700MHz超寬頻雙頻段±45°雙極化天線（通宇型號TDJ-609008/172708D-65PT0）該天線有8dB/8dB、8dB/12dB以及12dB/12dB合路等多種選擇；第三種就是在室內(nèi)環(huán)境下使用，主要部署在辦公場所和家庭，這類場景推薦使用698～960/1710～2700MHz超寬頻雙頻段單和雙極化吸頂全向過互調(diào)天線（通宇型號TQI-609002/ 172704W和TQI-609003/172704D-SJ）、790～960/1710～2700MHz 雙頻段單/雙極化定向壁掛天線（通宇型號TDI-709007A/172707D-90PT0-C）。

四．總結(jié)

本文從4G基站天線發(fā)展特點出發(fā)，簡要描述了LTE系統(tǒng)TDD和FDD兩大制式下基站天線的特點，給出通宇通訊在兩類不同制式下基站天線選用的推薦型號以及特殊要求的美化類天線推薦型號；簡單介紹了小基站天線的特點及發(fā)展趨勢，給出了不同情景下通宇通訊小基站天線的推薦型號。

作者簡介：

趙懷成，畢業(yè)于南京理工大學(xué)近程高速目標(biāo)探測技術(shù)國防學(xué)科重點實驗室，獲博士學(xué)位，現(xiàn)任廣東通宇通訊股份有限公司技術(shù)專家，主要研究領(lǐng)域是微波毫米波天線設(shè)計以及相控陣天線設(shè)計。

作者：廣東通宇通訊股份有限公司 趙懷成 吳中林 劉木林