從ABI報告淺析天線(xiàn)選型的不同電調方案

業(yè)界知名咨詢(xún)公司ABI Research發(fā)布了一份題為“LTE天線(xiàn)設計對網(wǎng)絡(luò )性能的影響”的報告。ABI在報告中指出，隨著(zhù)LTE網(wǎng)絡(luò )在全球的規模部署，天線(xiàn)選型對運營(yíng)商網(wǎng)絡(luò )的頻譜利用率、站點(diǎn)資源使用率、能源消耗和管理效率等的影響也漸漸受到重視。不良的天線(xiàn)電調配置將降低天線(xiàn)本身的可靠性，并帶來(lái)一系列的工程誤差和覆蓋偏差，從而直接影響終端用戶(hù)體驗。

本文針對ABI報告中提及的四種電調方案進(jìn)行解析對比，為運營(yíng)商天線(xiàn)選型提供參考。

天線(xiàn)部署完成后，因為網(wǎng)絡(luò )優(yōu)化的要求經(jīng)常需要調整下傾角，目前常規的天線(xiàn)下傾角調整方式有三種：

機械調整固定電下傾角（Fixed Electrical Down Tilt）：天線(xiàn)安裝完成后，下傾角即固定。如果需要調整下傾角，只能通過(guò)機械調整天線(xiàn)安裝支架來(lái)實(shí)現，需要爬塔施工，操作復雜。同時(shí)，如果下傾角調整過(guò)大，天線(xiàn)方向圖會(huì )發(fā)生變形而影響網(wǎng)絡(luò )覆蓋，無(wú)法實(shí)現精細調整。此外，在網(wǎng)絡(luò )調整中，必須先將基站系統停機，從而導致無(wú)法實(shí)時(shí)獲知調整結果。對于雙頻以上天線(xiàn)，亦無(wú)法做到各個(gè)頻段獨立調整下傾角。
手動(dòng)調整下傾角（Manual Tilt）：通過(guò)手動(dòng)調節來(lái)實(shí)現下傾角調整，屬于電調的一種。由于電調的原理是通過(guò)改變天線(xiàn)振子的相位，來(lái)改變垂直分量和水平分量的幅值大小來(lái)實(shí)現天線(xiàn)垂直下傾角調整，改變下傾角后天線(xiàn)方向圖變形不大。另外，電調天線(xiàn)允許系統在不停機的情況下對垂直方向性圖下傾角進(jìn)行調整，可以實(shí)時(shí)監測調整的效果；并且可以做到各個(gè)頻段獨立下傾角調整。但是手動(dòng)調整也需要爬塔操作，而且由于手動(dòng)調節的誤差比較大，調整精度有限。

遠程電調（Remote Electrical Tilt）：在手動(dòng)電調的基礎上安裝了RCU（Remote Control Unit，遠程控制單元），可通過(guò)在網(wǎng)管中心遠程操作改變天線(xiàn)陣列賦形來(lái)實(shí)現電下傾角調整，無(wú)需爬塔。由于采用電機控制，避免了手工誤差，精度可達0.1°。

隨著(zhù)移動(dòng)寬帶的快速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò )呈現GSM/UMTS/CDMA/LTE等多種制式并存的形態(tài)，天線(xiàn)端口越來(lái)越多，端蓋的安裝空間卻越來(lái)越受限。一般場(chǎng)景下，一個(gè)站點(diǎn)通常需要外掛多個(gè)電調元件，導致連接點(diǎn)增多，使安裝以及電纜連接越來(lái)越困難，并容易出現電調信息配置錯誤，使安裝效率和可靠性也大大降低。此外，電調元件長(cháng)期置于外部環(huán)境下也容易受到侵蝕而降低可靠性。以一個(gè)典型的西歐運營(yíng)商為例，其網(wǎng)絡(luò )基站數量大概是10,000到30,000個(gè)，這個(gè)數字在未來(lái)五年還會(huì )不斷增長(cháng)。在五年內，由站點(diǎn)增多而引發(fā)的級聯(lián)線(xiàn)纜連接錯誤和安裝時(shí)電調信息配置誤差，不僅會(huì )導致小區網(wǎng)絡(luò )覆蓋性能下降，而且導致運營(yíng)商的OPEX（維護費用和人工成本等）大幅上升。

從以上對于下傾角的對比分析可以看出，在可操作性、運維效率、調整的精確性和網(wǎng)絡(luò )可靠性等方面，遠程電調對于機械調整和手動(dòng)調整的優(yōu)勢都相當明顯。但是在多頻多模網(wǎng)絡(luò )下，遠程電調對于運營(yíng)商降低OPEX和提升用戶(hù)體驗，同樣存在很大的局限性。

ABI報告中還提到了一種最新的電調方案：內置電調，即通過(guò)將電調元件內置，盡可能減少遠程電調所需的外置電調元件和連接線(xiàn)纜數量，避免電調信息配置誤差，提升天線(xiàn)安裝效率和運維效率，提升可靠性，降低OPEX。

目前全球市場(chǎng)上已廣泛使用的EasyRET即插即用電調解決方案，即是ABI報告中所提的內置電調方案。EasyRET方案集成了傳統遠程電調天線(xiàn)的電調外置元件，最大程度減少天線(xiàn)外部的跳線(xiàn)和接頭數量，并可做到電調信息自動(dòng)配置，真正做到只需連接一根AISG電纜即可完成天線(xiàn)產(chǎn)品的安裝，減少饋線(xiàn)連接錯誤和人工配置錯誤帶來(lái)的損耗，大幅提升天線(xiàn)安裝效率和可靠性。