【摘要】随着中国电信3年来在LTEFDD网络上的大力建设，LTE1800M网络已经实现了市区、县城、重点乡镇和4A级旅游景点的全覆盖，但广阔的农村区域仍然是LTE网络覆盖盲区。2016年7月15日，中国电信举办了“2016年天翼智能终端交易博览会”，正式拉开了LTE800M网络建设的序幕，对于广阔农村地区，特别是地广人稀的农牧区，如何利用LTE800M网络频段低、穿透强、覆盖广的优势，实现农牧区的有效覆盖，成为中国电信LTE网络下沉的重点，本文重点讨论LTE800M网络在农牧区的覆盖。

【关键词】LTE800M；中国电信；农牧区；覆盖广

【Abstract】With the three years of China Telecom in the LTEFDD network on the construction， LTE1800M network has been achieved urban， county， key township and 4A-level tourist attractions full coverage， but the vast rural area is still LTE network coverage blind spot. July 15， 2016， China Telecom held the “2016 Tianyi Intelligent Terminal Trading Expo”， officially opened the LTE800M network construction prelude to the vast rural areas， especially in the sparsely populated areas， how to use LTE800M Low frequency， strong penetration， wide coverage， and effective coverage of agricultural and pastoral areas， and become the focus of China Telecom's LTE network sinking. This paper focuses on the coverage of LTE800M network in agriculture and pastoral areas.

【Key words】LTE800M；China Telecom；Agriculture and animal husbandry areas

1. 背景

（1）随着移动互联网和智能手机的快速发展，数据业务量爆发式增长趋势，CDMA网络由于自身的限制，已无法满足用户对高速率、高质量、低时延的业务需求。

（2）中国北方和西部农村地区面积广阔，人口稀少且居住分散，部分地区每平方公里不足10人。特别像内蒙古自治区的牧区，由于牧民居住比较分散且有伴随季节的迁徙行为，LTE网络如何实现这些区域的有效覆盖就成为摆在电信运营商面前的现实问题。由于LTE1800M网络覆盖范围小，要在广阔的农牧区实现有效覆盖需要建设大量的基站和传输资源，投资太大，收益太低。

（3）2016年7月15日，中国电信宣布开始启动LTE800M网络建设，对于这种需要广覆盖，业务量不是特别大的场景，和原CDMA基站同址建设LTE800M网络，采用800M频段重耕方式在农牧区建设LTE网络可以帮助中国电信在保持CDMA语音覆盖优势基础上，快速实现数据覆盖优势，满足低成本的农村建网需求，快速推进农村地区的有效覆盖。

2. 800M频率重耕

2.1 和LTE1800M网络相比，LTE800M网络在农村地区的广域覆盖优势明显，利用低频优势可以大幅降低农村网络的建设成本。LTE800M网络的建设需要对原来CDMA网络的10MHz系统带宽进行重耕，在农村地区腾出5MHz系统带宽给LTE800M网络使用。

2.2 中国电信CDMA网络目前使用10MHz系统带宽，频段范围：

上行：825-835MHz，下行：870-880MHz共計，载波带宽为1.25MHz。

CDMA系统频点号与中心频率的关系如下：

上行：F（n）=825.00+0.030×n（移动台发、基站收）

下行：F（n）=870.00+0.030×n（基站发、移动台收）

2.3 中国电信在10MHz频率资源中共有8个频点，分别是1019、37、78、119、160、201、242和283，1X占用283、242和201频点，Do占用37、78和119频点，160频点1X和DO均可使用，1019频点作为预留。

2.4 随着中国电信LTE网络的大规模建设，目前CDMA网络EVDO数据业务量只占到全网业务量的8%，1X语音业务量整体趋于平稳，单用户语音话务量呈下降趋势。LTE800M网络在中国电信远期的无线网络定位为基础的语音和数据网，随着CDMA网络的负荷减少，必须通过频率重耕为LTE800M网络腾空资源，未来随着CDMA的退网，可升级到10MHz系统带宽，进一步提高网络广覆盖容量。

2.5 目前中国电信LTE800M频率重耕采用三明治方案，5MHz带宽，LTE中心频点：上行829.2MHz，下行874.2MHz，重耕的CDMA频点：78、119、160和201（LTE800M基站重耕图见图1）。

3. CL频率干扰分析

3.1 同频干扰分析。

CL同频干扰主要是指在重耕区域边界，LTE800M和重耕区外围的CDMA800M站点使用了相同的频率，产生频率冲突，造成同频干扰。

（1）下行干扰是由于在重耕区域边界，终端同时接收到原基站和干扰基站的信号，从而导致被干扰终端的信噪比下降。对于DO和LTE系统，理论上，下行干扰与同系统的邻区干扰相当。

（2）上行干扰是由于在重耕区域边界，终端在向原基站发射功率同时将信号发射到被干扰基站，从而导致被干扰基站底噪抬升，对于上行干扰，关键是要避免越区覆盖。

3.2 邻频干扰分析。

CL邻频干扰主要是指重耕区域内的，LTE800M和CDMA800M站点之前的干扰，分CL共站场景和CL不共站场景。

（1）CL共站场景LTE800M与CDMA800M之间不会产生干扰，若新增LTE天线，LTE800M和CDMA800M天线满足隔离度35dB即可，保持水平0.5m、垂直0.2m的工程安装要求。

（2）CL不共站场景下，存在邻频干扰，CDMA对LTE下行干扰最严重。针对5M带宽采用4个频点时，干扰测试结果如表1所示，路损之差大于18dB有可能产生干扰。

4. LTE800M网络和异系统干扰隔离

在网络建设中，天线空间隔离度是一种有效的干扰保护手段。通过增加干扰天线与被干扰天线之间的距离达到系统间所需的最小耦合损耗MCL，有效降低干扰信号的影响。

根据天线的安装环境，不同系统之间天线的空间隔离可以采用水平隔离、垂直隔离和水平垂直混合隔离3种方式。

4.1 水平空间隔离度计算方法。

5. LTE800M链路预算

相比于3G和2G的移动通信系统，LTE采用了全新的OFDM和MIMO无线技术，这些关键技术给LTE的覆盖特性及覆盖规划带来了很多新的变化。

链路预算仍是评估LTE无线通信系统覆盖能力的主要方法，通过链路预算，对系统中上下行信号传播途径中各种影响因素进行考察，对系统的覆盖能力进行估计，得出各种环境下、保持一定通信质量下的最大允许路径损耗。

利用链路预算得出的最大路径损耗和相应的传播模型可以计算出特定区域下的覆盖半径，从而初步估算出网络规模。

在进行链路预算分析时，需确定一系列关键参数，主要包括基本配置参数、收发信机参数、附加损耗及传播模型等。

5.1 LTE基本配置参数。

基本配置参数主要如下：

（1）LTE800M网络采用5MHz带宽。

（2）LTE800M网络 RB总数：5MHz带宽RB总数为25个。

（3）LTE800M网络天线使用方式：2T4R天线。

（4）LTE800M网络小区边缘速率，下行2048kbit/s，上行512kbit/s。

5.2 收发信机参数。

收发信机参数主要包括发射功率、热噪声密度、接收机噪声系数、目标SNR等，具体说明如下：

（1）发射功率：下行方向，根据目前厂家设备的产品规划，本期采用80W2T4R设备，每通道发射功率取值49dBm；上行方向，UE最大发射功率定义为200mW，即23dBm。

（2）热噪声密度：取-174dBm/Hz。

（3）接收机噪声系数：与厂家设备性能有关，本方案基站侧取2.3dB，终端侧为7dB。

（4）接收灵敏度：在输入端无外界噪声或干扰条件下，在所分配的资源带宽内，满足业务质量要求的最小接收信号功率，在LTE系统中，接收灵敏度为所需的子载波的复合接收灵敏度，其计算方法为：

复合接收灵敏度=每子载波接收灵敏度+10×lg（需要的子载波数）=热噪声密度+10×lg（子载波间隔）+噪声系数+目标SINR+10×lg（需要的子载波数）。

（5）目标SINR：在36.213规范中，定义了不同MCS、RB承载下的数据块数量，根据边缘速率，可以推导出数据块数量，然后找到承载的RB数量，就可以方便的查找出对应的MCS，并根据具体MCS和SINR对应表格得到SINR，MCS和SINR对应关系需通过链路仿真得到。

5.3 附加损耗及增益。

（1）接头及馈线损耗：对于BBU+RRU产品，通常损耗在0.5～1dB之间。

（2）阴影衰落余量：农村环境下，6dB的阴影标准差，95%的区域覆盖率和85%的边缘覆盖概率对应的阴影余量为6.2dB。阴影衰落余量=陰影标准方差*NORMSINV（边缘覆盖概率）其中：NORMSINV为标准正态分布的反函数。

（3）穿透损耗（阴影衰落参数及穿透损耗取值参考见表3）：

（4）人体损耗：对于数据业务移动台，可以不考虑人体损耗影响即0dB。

（5）天线增益：本方案天线水平半功率角为65°，增益为18dBi。

（6）多天线分集增益（LTEFDD）：

接收侧：基站为4天线取6dB，终端均为2天线取3dB。

发送侧：终端为单天线发送，因此无发送分集增益；基站为2天线发射，为发送分集方式，增益取3dB（链路预算示例参考见表4）。

5.5 链路预算结果。

（1）根据上述链路预算结果，结合传播模型计算，LTE800M网络采用5MHz带宽组网，中心频点：上行829.2MHz，下行874.2MHz，终端高度1.5m，LTEFDD系统不同天线挂高的覆盖半径如下（LTE800M网络覆盖能力见表5）：

（2）从上面计算结果可以看出，采用LTE800M网络在农牧区覆盖优势很明显，但是由于上行受限，网络覆盖能力还没有完全发挥出来，为了扩大覆盖范围，可以考虑增加塔顶放大器的方式提升上行链路的电平值。

6. LTE800M网络在农村场景建设建议

从上面分析可知，天线挂高越高，覆盖半径越大，LTE800M网络在农村区域部署时，尽量采用站址比较高的现网CDMA基站，可以实现网络快速部署，并且节省工程投资，在部分有需求但没有CDMA基站的区域根据覆盖需求可以利用站址条件较好的基站补充LTE800M网络的覆盖。

（1）重耕原则：在对全网CDMA基站统一进行重耕的情况下，可以不需要划分重耕区、非重耕区和隔离区，但是网络规划和优化时要注意邻频干扰。

（2）同站址原则：采用LTE800M与CDMA同站址1：1方式建设，具有建设速度快、成本低的优势，同时也可减少CL邻频干扰。

（3）同址同质原则：为了确保LTE网络达到目前CDMA网络的覆盖范围、同时VoLTE业务质量不弱于CDMA语音，原则上LTE800M网络采用2T4R的独立天馈方式建设，天线挂高不低于目前CDMA天线挂高，信号上下行无线链路质量到达当前CDMA水平，覆盖能力与C网相当。

（4）线面结合原则：利用高铁、高速公路、国道、省道等线覆盖区域，要求沿线4G覆盖与面覆盖统筹考虑，以线带面的方式扩大覆盖范围。

7. 结束语

（1）為了解决农牧区区域对LTE网络的业务需求，采用LTE800M网络进行覆盖是十分合适的，要实现LTE800M网络在农牧区的良好覆盖，必须需考虑800M频率的重耕出现的问题，特别是LTE和CDMA的同频和邻频干扰。通过合理划分隔离区规避同频干扰、低配站点移频来缓解邻频干扰、少量C网站点同步迁移规避邻频干扰等手段实现来降低网络干扰，提高覆盖能力。

（2）中国电信可以充分利用LTE800M网络作为中国电信在农村地区的基础频段，实现在农村地区LTE网络的有效覆盖，同时利用LTE800M网络全面建设NB-IOT，在新一轮的市场竞争获取更大的优势。

参考文献

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[3] 陈晓冬，林衡华. 800MHz频率LTE重耕中系统间同频组 网干扰的研究[J]. 移动通信， 2016，40（4）： 49～53.

[4] 程鸿雁等.LTE FDD 网络规划与设计[M].北京：人民邮电 出版社，2013.

[文章编号]1619-2737（2017）07-20-659

[作者简介] 卢正伟（1982-），男，籍贯：陕西西安人，职称：工程师，毕业于燕山大学，学士，工作单位：天元瑞信通信技术股份有限公司技术研发中心项目经理。