高质量LTE网络改变传统天线技术
我国4G虽然已经发牌，但是大规模的网络建设才刚刚开始。面向爆发式的移动数据增长趋势，需要不断提高网络容量，更需要不断提高建网质量。而4G频率分散、干扰增加，以及需要与2G、3G基站共站址的现实需求，在推动着基站天线向集成度更高、频宽更宽、调整更灵活的方向发展。
4G建网覆盖容量两手抓
良好的网络覆盖层和一定厚度的容量层，是决定网络质量的两个基础。
一个新建的全国网络，在完成覆盖目标的同时，也要考虑网络容量层的建设。康普公司无线业务事业部中国无线网络解决方案销售总监王胜表示，通常来讲只有三个办法来提高网络的容量。
一是使用更多的频率，让频宽更宽。如GSM最初只有900MHz的频率，后来用户增长，新增了1800MHz的频率，现在3G、4G的频率更多，中国移动的TD-LTE频率有三个频段，而且已经用到了2.6GHz的频率。业内一些人认为这已经是极限，因为高频衰减会越来越厉害，设备的投入和产出已经不成比例。二是增加基站的数量，这也是最常用的办法。现在大中城市基站密度已经从平均1公里一个基站缩小到200米~300米1个基站。三是提高频谱效率，这也是每代移动通信技术所努力的方向。目前4G的频谱效率最高，在上海已经达到下行100M的速率。
拥有良好的网络覆盖，拥有一定厚度的容量层，是一个网络的两个重要基础。显然，中国移动对TD-LTE的定位是打造一张精品网络，以优质的用户体验站在4G市场的顶端。“在全球240多个LTE网络中，我们参与了绝大部分网络的建设。” 康普中国区销售副总裁唐俊毅说，“从康普的经验来看，LTE网络建设有5个要素。第一是要做好网络噪声的管理;第二是做好无线扇区的
规划和控制;第三是做好网络的现代化;第四是做好回传信号，就是上行信号和下行信号的带宽要足够宽;第五是做好室内覆盖和场馆这些特殊环境下的覆盖。”
噪声管理考验技术细节
管理好噪声水平，使网络边缘用户都可以高速接入，是真正需要解决的问题。
与3G通过提高发射功率来增强信号不同，4G网络中随着信号的增强，会带来新的噪音。“4G网络的特点是噪音不仅影响天线所覆盖的扇区，还会影响周围扇区，比如会引起更多的软切换，造成数据包的丢包率高，表现就是数据传输速率下降，用户体验下降，收入下降。”王胜说，“4G网络离基站越远数据速率越低，越靠近发射端，用户越能拿到更多的资源，我们要管理好噪声水平，使网络边缘都可以得到高速接入，是我们真正需要解决的问题。”而解决这个问题有几方面要求： 一是射频部分的带宽要足够宽，二是整个无线射频网络的设备性能要足够好，三是回传的上行信号带宽也要足够宽才可以。
在传统的2G网络中，相邻的基站小区的网络覆盖重叠部分比较大，手机能够收到不同基站的信号，2G手机会自动锁定在信号最强的基站忽略其他，因为不会频繁切换，所以不会对隔壁小区产生任何干扰。因此在GSM网络中，有9到12个重叠区域都是可以容忍的。但3G时期，网络的重叠覆盖就会对系统的处理能力造成比较大的影响，现在基本都是用65度水平波半角的天线做三扇区覆盖。而LTE的三扇区覆盖要以与3G相同的方式做，就需要有高性能的天线。“所谓高性能天线，就是做65度角天线覆盖的时候，网络两边的覆盖收缩得要特别快，使网络间的重叠区域变小，所以大家明显能够看到LTE网络对设备的要求越来越高。”王胜说。
分频独立电调天线日益重要
降低站间干扰需要精确控制网络波形的边缘，最好的办法是实现远程天线控制。
解决好网络的干扰控制，主要取决于几个方面，一是网络
规划，在频率上要留足够的富余量;二是器件水平，需要对每一个施工工艺做好控制;三是安装水平。“我们在1997年进入中国，也做了非常多实际案例。在专门针对天线的安德鲁学院，我们会做培训，教他们怎么去安装和使用我们的无线产品，同时我们也有专门队伍做接头和天线。”无线产品，特别是室外使用的产品，在整个通信系统当中，它的工作环境最恶劣，面对风吹、日晒、雨淋、高温、低温，所以对它的要求是非常高的。“我们的产品真是可以在那里站10年到30年，的确非常不易。”王胜说。
除了自干扰之外，还有站间干扰问题。要降低站间干扰，需要将网络波形的边缘控制得非常精确，相互之间能够补充，但不产生新的干扰。解决这个问题最好的办法就是做远程的天线控制机制。目前，电调天线已经逐步成为了主流，中国移动在去年的招标中已经对天线有了明确要求，是FAD分频段的，其中FAD分频独立电调的天线设备，因为能够在不同的频段调整不同的下倾角而受到青睐。
“目前有一个技术很流行，叫远程控制单元，我们通过将远程的RRU和天线整合，做了很多产品出来。”王胜说，“我们可以把现在各种各样的天线，如2G、3G、4G的整合成一套简单、清楚、易于维护的系统，放在一个装置里，这个装置易于做美化和伪装。”
天线管理面临多频共存挑战
在很多场景下，会出现多运营商共存的情况，需要合建一套或者两套天线。
前文所说的网络现代化是指对天线产品的管理以及网络的优化、维护能力有进一步提升。未来长期对运营商提出挑战的问题，一是多频段共存，现在每个运营商基本已经有3~5个不同的频率，不同的频率都在一套设备上实现，对设备本身有巨大的压力：多频段共存需要多频段的天线、更高性能的馈线、更宽频的滤波器以及性能更好的功放，这都对网络提出更高要求;二是多制式和多技术的融合，国内一个运营商的制式至少有3个，设备的兼容和平滑过渡能力越来越重要。
而且在很多场景下，出现多运营商共存的情况，如高速铁路的覆盖、地铁的覆盖，能够给运营商建设基站的地方非常有限，这就需要几个运营商合建一套或者是两套天线。这对整体解决方案都有较高要求，包括从基站塔顶的天线到馈线、滤波器、合路器、分路器、功放等所有的体系。
今年，中国移动在大中城市会增加容量层建设已经不言而喻。在建好网络覆盖层之后，容量增加的同时，也要解决好干扰的问题，除了独立电调的解决办法，还可以用扇区的小区分裂技术。对4G网络进行小区分裂，可以分成两个小区来覆盖，一个三扇区覆盖的地区分成六扇区覆盖。“小区分裂技术最现实的应用是人群大量集中的场馆，如展览馆、体育馆等地。”王胜说。
4G网络建设给许多产品形态带来质的变化，天线的转变只是一个开始，宽频天线在市场中的广泛应用值得期待。
华为无线网络天馈与室分业务副总裁尧权：
LTE天线向电调发展
伴随全球建设浪潮，天线选型成为LTE网络部署关键。一方面频段多样性是LTE最大特点，从700MHz到2.6GHz甚至3.5GHz都有应用;另一方面TDD/FDD多频段混合组网与协同成为常态。尽管多频段引入趋势明显，但运营商同样面临不小挑战。随着频段的增加，天馈系统越来越复杂，物业协调困难，天面空间紧张，天线的部署将成为LTE建设中的一大难题。
鉴于LTE网络对天线性能要求很高，且天线部署也面临天面空间紧张、物业准入难等问题，多频超宽频天线逐渐成为主流。实际上，在国际上多频超宽频天线已经在LTE建设中得到广泛应用。在欧洲，85%以上的站点采用双天面，而在拉美地区，这一比例也达到了70%以上。
针对LTE时代天线发展趋势，华为无线网络天馈与室分业务部副总裁尧权表示，在天线建设中，天线本身成本仅占到1/3，更多成本在于安装、物业协调以及抱杆、土建、楼面租金。与未来对天馈系统进行二次改造相比，一次部署多频超宽频天线、天面5到7年不动，可以减少综合投资。此外，非电调天线存在维护成本高、效率低、站点进入困难、无法及时解决“容量呼吸”、短时间难以进行整网优化等问题，为了效率更为了网络性能，LTE天线向电调发展。
安弗施亚洲区首席执行官李勇：
多频宽频天线技术是发展方向
作为全球无线射频技术领导者，安弗施主要为全球运营商、设备商、系统集成商提供相关的射频的设备，包括馈线、天线、射频产品。目前安弗施的无线射频技术基本上分成四大类、基站天线、微波天线、广播电视天线、蜂窝站点天线。
在安弗施亚洲区首席执行官李勇看来，多频天线技术是未来天线技术发展的方向，原因在于市场需求。“LTE同2G、3G最大的不同是出现很多频点。比如北美市场通常用的700M，现在也有考虑把900MHz的GSM改造成LTE，1.8GHz也可以推改成LTE，所有频点是一个非常大的资源。”李勇说。
同时李勇表示，宽频天线也是发展趋势之一，安弗施所研发的面向LTE的宽频天线主要包括BLL或者BLLL。“如果使用单天线的话，900MHz、1.8GHz、1.9GHz、2.6GHz各要3幅，总共需要12幅天线，甚至可能要另建新塔。如果是BLL的话，从700MHz一直覆盖到2.7GHz，只要3副天线就可解决，大幅降低天线、租地和建塔费用等成本费用。”李勇说。
李勇介绍，随着LTE的进入，Small cell最后一公里或者最后几百米的接入变成了一个很大的屏障。针对这种情况，业界目前也正在研发小型微波天线，至于市场会接受到什么程度，还有待时间的检验。
