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(zhǔn)，包括FDD和TDD兩種模式用于成對(duì)頻譜和非成對(duì)頻譜。TD-LTE（Time Division Long Term Evolution，時(shí)分長期演進(jìn)），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(dòng)等3GPP組織涵蓋的各大企業(yè)及運(yùn)營商，所共同開發(fā)的第四代（4G）移動(dòng)通信技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)。LTE標(biāo)準(zhǔn)中的FDD和TDD兩個(gè)模式實(shí)質(zhì)上是相同的，兩個(gè)模式間只存在較小的差異。TDD即時(shí)分雙工(Time Division Duplexing)，是移動(dòng)通信技術(shù)使用的雙工技術(shù)之一，與FDD品分雙工相對(duì)應(yīng)。2010年5月25日，愛立信和瑞典運(yùn)營商TeliaSonera在斯德哥爾摩啟動(dòng)全球首個(gè)LTE商用站點(diǎn)，標(biāo)志著在實(shí)現(xiàn)移動(dòng)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(jìn)入4G時(shí)代。隨后中國移動(dòng)、中國電信、中國聯(lián)通等運(yùn)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(hào)最齊全的基站天線供應(yīng)商。預(yù)計(jì)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(shí)代TD-SCDMA的主流設(shè)計(jì)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(shí)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(dú)立調(diào)整的趨勢(shì)。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(duì)六個(gè)不同場(chǎng)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(huì)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(shí)代的基站天線解決方案”。

為了滿足客戶對(duì)于外觀的特殊要求，通宇通訊同時(shí)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(hào)（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(hào)（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(hào)（TYXD-202616DE4-C-PQG330、TYXD- 202616DE4-C-FZ400）；FAD頻段8通道2-12°獨(dú)立電調(diào)排氣管、方柱天線，通宇型號(hào)（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(hào)（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(hào)（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(chǎng)景的需求。

三．小基站天線的解決方案

在2G和3G時(shí)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(chǎng)容量都無法與宏基站相提并論。而這一局面在4G時(shí)代來臨發(fā)生了改變。LTE時(shí)代的到來，語音已經(jīng)成為MBB海量業(yè)務(wù)應(yīng)用中一個(gè)小特性，據(jù)愛立信發(fā)布的《流量和市場(chǎng)數(shù)據(jù)報(bào)告》顯示，全球移動(dòng)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(dòng)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(dòng)數(shù)據(jù)流量將增長13倍，每個(gè)智能手機(jī)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(hào)強(qiáng)度、傳播損耗以及信噪比上都有了更高的要求；伴隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)以及智能手機(jī)的飛速發(fā)展，大部分的移動(dòng)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(huì)存在覆蓋欠佳、吸收話務(wù)比例不高等情況；同時(shí)，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(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的各項(xiàng)成本。同時(shí)，通過廣泛部署小基站，還可以在熱點(diǎn)地區(qū)對(duì)業(yè)務(wù)量進(jìn)行有效分流。小基站的這些優(yōu)點(diǎn)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(duì)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(chǎng)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(diǎn)區(qū)域，這類場(chǎng)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(hào)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(hào)TDI-1906DM-SON）、1880～2025/2496～2690MHz雙頻段±45°雙極化天線（通宇型號(hào)TDM-182009252709-94P2）；第二種是在宏基站覆蓋之外使用，用于補(bǔ)充宏基站覆蓋的盲點(diǎn)，如部署在郊區(qū)的熱點(diǎn)區(qū)域，這類場(chǎng)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(hào)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(chǎng)所和家庭，這類場(chǎng)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(hào)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(hào)TDI-709007A/172707D-90PT0-C）。

四．總結(jié)

本文從4G基站天線發(fā)展特點(diǎn)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(diǎn)，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(hào)以及特殊要求的美化類天線推薦型號(hào)；簡單介紹了小基站天線的特點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)，給出了不同情景下通宇通訊小基站天線的推薦型號(hào)。

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(cè)技術(shù)國防學(xué)科重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)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(jì)以及相控陣天線設(shè)計(jì)。

作者：廣東通宇通訊股份有限公司 趙懷成 吳中林 劉木林