2G、3G及4G多網(wǎng)長(cháng)時(shí)間共存 基站天線(xiàn)如何部署

　　隨著(zhù)4G網(wǎng)絡(luò )建設在全球興起，多網(wǎng)運營(yíng)成為了運營(yíng)商網(wǎng)絡(luò )發(fā)展的主旋律?；疽搽S網(wǎng)絡(luò )變化向宏站與微站結合組網(wǎng)方向發(fā)展。作為基站一部分的天線(xiàn)也將同基站一起發(fā)生變化。支持多頻多模、小型化正成為天線(xiàn)發(fā)展方向。

　　基站天線(xiàn)面臨多網(wǎng)挑戰

　　天線(xiàn)是移動(dòng)通信系統的重要組成部分，直接關(guān)系到移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )的覆蓋范圍和服務(wù)質(zhì)量。例如呼損率、掉話(huà)率、切換成功率等。天線(xiàn)的選擇和設置作為控制無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )覆蓋的基本手段，對于改善網(wǎng)絡(luò )性能起到至關(guān)重要的作用。

　　運營(yíng)商在基站天線(xiàn)問(wèn)題上一直面臨著(zhù)多種挑戰。首先，天線(xiàn)使用年限到期，運營(yíng)商將面對老舊天線(xiàn)質(zhì)量降低問(wèn)題。其次，天線(xiàn)過(guò)度覆蓋，天線(xiàn)尺寸過(guò)大難以進(jìn)入物業(yè)，天線(xiàn)安裝站址資源、空間緊缺，正成為傳統天線(xiàn)的制約。同時(shí)，隨著(zhù)用戶(hù)對網(wǎng)絡(luò )體驗要求越來(lái)越嚴格，天線(xiàn)優(yōu)化、天線(xiàn)故障隱蔽，在網(wǎng)檢測難度大等正為網(wǎng)絡(luò )優(yōu)化重點(diǎn)解決的問(wèn)題。

　　而逐漸顯現的多網(wǎng)共存情景也對基站天線(xiàn)提出了更高的要求。以中國移動(dòng)為例，GSM、TD-SCDMA、TD-LTE、WiFi四網(wǎng)并存的格局基本形成。而多網(wǎng)共存就意味著(zhù)為每個(gè)網(wǎng)絡(luò )建設其自有的基站將大大增加建網(wǎng)成本。而隨著(zhù)地價(jià)增長(cháng)迅速，新建基站成本大幅增加。有關(guān)專(zhuān)家在接受采訪(fǎng)時(shí)就表示，由于站址資源十分緊張，運營(yíng)商在選取站址時(shí)，大量基站建設在同一區域，若規劃出現疏漏將造成站與站之間的干擾問(wèn)題，影響網(wǎng)絡(luò )穩定性。

　　基于上述原因，多網(wǎng)絡(luò )共站，甚至是多運營(yíng)商共站已經(jīng)成為了國際運營(yíng)商主要建設方式。而隨著(zhù)無(wú)線(xiàn)通信系統復雜性增加，其使用頻段更多、模式也隨之增加。這需要天線(xiàn)支持的頻段、模式也相應增加，但基站上天線(xiàn)放置位置十分有限。來(lái)自網(wǎng)絡(luò )與基站位置的雙重需求成為了同一天線(xiàn)支多頻多模必然的選擇。

　　華為有關(guān)專(zhuān)家表示，4G大規模應用后，在相當長(cháng)時(shí)間內會(huì )出現2G、3G及4G共存的局面，從而給基站天線(xiàn)的部署帶來(lái)很大困難，很多站點(diǎn)將面臨不能新增基站天線(xiàn)的局面。4G時(shí)代需加快基站天線(xiàn)向寬帶化、多頻化及多通道演進(jìn)的進(jìn)程，從而簡(jiǎn)化站點(diǎn)安裝，充分利用站點(diǎn)資源，適應多天線(xiàn)技術(shù)的發(fā)展。

　　上海貝爾RFS有關(guān)專(zhuān)家也表示，目前運營(yíng)商建設基站最大難題是可安裝天線(xiàn)的天面資源緊張，需使用更多的多頻天線(xiàn)來(lái)替代以往的單頻天線(xiàn)來(lái)讓有限的天面資源容納更多的頻段。

　　向小型化發(fā)展

　　隨著(zhù)4G時(shí)代來(lái)臨，對于覆蓋效率、頻譜利用率等提出了更高的要求。而在3G時(shí)代就出現的智能天線(xiàn)技術(shù)，其發(fā)展有效補充運營(yíng)商多元化的天線(xiàn)需求，有效抑制了干擾，提高頻譜利用率，提高了系統容量。

　　但智能天線(xiàn)技術(shù)并不能改變基站天線(xiàn)扇面位置緊張的現狀，為此小型化已經(jīng)成為天線(xiàn)未來(lái)發(fā)展的趨勢。對于天線(xiàn)小型化的需求，使天線(xiàn)的設計向小尺寸及低拋物面方向發(fā)展，有效減少了天線(xiàn)重量，使其便于安裝與維護，通過(guò)減小其風(fēng)載荷，能降低環(huán)境因素對網(wǎng)絡(luò )覆蓋的影響，滿(mǎn)足運營(yíng)商多系統共站，更多系統共天線(xiàn)的建設要求。同時(shí)，無(wú)線(xiàn)基站的集成化設計，能有效減少饋線(xiàn)損耗，提高系統容量，提高系統性能。

　　而目前，數量已經(jīng)超越了宏站的小基站對天線(xiàn)天然有著(zhù)小型化需求。而隨著(zhù)4G網(wǎng)絡(luò )建設，網(wǎng)絡(luò )對于小基站的需求將進(jìn)一步增加。小型天線(xiàn)需求也將進(jìn)一步增長(cháng)。

　　小基站需天線(xiàn)全新的技術(shù)，即全新的小型化天線(xiàn)設計、小型化射頻處理元件、基帶處理單元，以及能夠提供集中化、虛擬化的云狀網(wǎng)絡(luò )。小型化技術(shù)其天線(xiàn)振子有較好的自隔離特性和小巧的空間特性，能夠在相對有限的空間內實(shí)現多個(gè)陣列的布局，并有效地進(jìn)行能量的輻射。

　　中國移動(dòng)研究院無(wú)線(xiàn)所曹汐博士表示，小基站對天線(xiàn)體積要求嚴格，小型化是小基站天線(xiàn)首要選擇。

　　質(zhì)量成基站天線(xiàn)軟肋

　　目前天線(xiàn)質(zhì)量已經(jīng)成為影響網(wǎng)絡(luò )質(zhì)量關(guān)鍵因素。天線(xiàn)作為全天候產(chǎn)品，需要在室外的環(huán)境應用十年以上，而很多性能會(huì )隨著(zhù)老化問(wèn)題的產(chǎn)生而逐漸降低。目前，3G、4G發(fā)展迅速，運營(yíng)商之間網(wǎng)絡(luò )服務(wù)質(zhì)量競爭激烈，作為網(wǎng)絡(luò )質(zhì)量指標與非指標的重點(diǎn)，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )對基站天線(xiàn)的性能和品質(zhì)可靠性提出了更高的要求。

　　陜西聯(lián)通周雙陽(yáng)表示，目前，由于無(wú)機房基站建設，天線(xiàn)等基站設施面臨更加惡劣的生存條件、維護困難等狀況。而天線(xiàn)質(zhì)量?jì)?yōu)劣將直接影響到基站能否正常工作，生命周期長(cháng)短。但目前，運營(yíng)商集采價(jià)格過(guò)低導致天線(xiàn)質(zhì)量大打折扣，這為日后基站運營(yíng)、維護埋下了隱患。而經(jīng)歷了多年的天線(xiàn)問(wèn)題，運營(yíng)商對天線(xiàn)的質(zhì)量將更加重視。

　　天線(xiàn)雖然在整個(gè)基站設備成本的占比較低，不超過(guò)3%，但對網(wǎng)絡(luò )質(zhì)量影響巨大，同時(shí)優(yōu)化、維護困難。隨著(zhù)LTE時(shí)代到來(lái)，運營(yíng)商需要考慮多網(wǎng)天饋協(xié)同以及先進(jìn)網(wǎng)絡(luò )設備的應用，網(wǎng)絡(luò )自?xún)?yōu)化、自組織、自愈合以及AAS將給基站天線(xiàn)格局帶來(lái)新的變化。

　　不過(guò)，目前國內基站天線(xiàn)生產(chǎn)卻十分堪憂(yōu)。雖然國內天線(xiàn)廠(chǎng)家眾多，但規模普遍偏小，難以產(chǎn)生企業(yè)規模效應，大多以低成本進(jìn)行低層次的價(jià)格競爭。同時(shí)，運營(yíng)商集采價(jià)格較低，致使價(jià)格競爭嚴重。這些導致國內中小企業(yè)難以擁有維持正常的研發(fā)投入的資金，技術(shù)及業(yè)界視角嚴重滯后。國內天線(xiàn)市場(chǎng)形成了整體基站天線(xiàn)質(zhì)量水平較低，技術(shù)積累不足，技術(shù)前沿投入有限，對整個(gè)產(chǎn)業(yè)認識流于表面的現狀。這將遏制我國天線(xiàn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，進(jìn)一步導致我國無(wú)線(xiàn)通信出現短板。同時(shí)，作為衡量天線(xiàn)性能優(yōu)良的測試工作只能在專(zhuān)業(yè)的環(huán)境里進(jìn)行，這就為評定天線(xiàn)性能造成了資金、場(chǎng)地等困難。