FDD―LTE无线网络中移动基站选址方法研究

摘 要

随着移动通信用户数量的不断攀升，通信用户对移动通信质量的要求也越来越高。决定通信质量的因素很多，其中移动基站的选址与布局，对移动通信质量的影响最大，也最为关键。本文分析了基站在无线通信网络中的作用，阐述了FDD-LTE无线网络的主要特点，探讨了基站选址和部署原则，提出了FDD-LTE无线网络移动基站选址方法。

【关键词】无线网络 FDD-LTE 移动基站 选址

近年来，我国移动网络得到迅速普及，各类基础设施逐步健全，相关网络基础设施建设投资一直处于高速增长态势，各级投入网络基础设施建设的投资数量逐年增加，各类基站数量已经超过100万个。基站数量的不断增加，各类网络覆盖将得到以不断扩大。但随着移动通信用户成爆炸式增长，通信容量、通信质量都将受到一定制约。决定通信质量的因素很多，其中移动基站的选址与布局，对移动通信质量的影响最大，也最为关键。本文分析了基站在无线通信网络中的作用，阐述了FDD-LTE无线网络的主要特点，探讨了基站选址和部署原则，提出了FDD-LTE无线网络移动基站选址方法。

1 基站在无线通信网络中的作用

移动通信基站是指在一定的无线电覆盖区中，通过移动通信交换中心与移动电话终端之间进行信息传递的无线电收发信电台。基站的主要功能就是提供无线覆盖，即实现有线通信网络与无线终端之间的无线信号传输。基站在通信网络中的位置如图1所示。

信号传输流程一般是由核心网侧将信令、控制等业务信息通过传输网络发送到基站，基站侧则经过基带和射频处理，然后通过射频馈线送到天线上进行发射，移动终端通过无线信道接收天线所发射的无线电波，然后解调出属于自己的信号。

每个基站根据所连接的天线情况，可以包含有一个或多个扇区。基站扇区的覆盖范围可以达到几百到几十千米。不过在用户密集的地区，通常会对覆盖范围进行控制，避免对相邻的基站造成干扰。

基站的基带和射频处理能力，决定了基站的物理结构由基带模块和射频模块两大部分组成。基带模块主要是完成基带的调制与解调、无线资源的分配、呼叫处理、功率控制与软切换等功能。射频模块主要是完成空中射频信道和基带数字信道之间的转换，以及射频信道的放大、收发等功能。

2 FDD-LTE无线网络的主要特点

LTE-FDD中的FDD是频分双工的意思，是该技术支持的两种双工模式之一，应用FDD制式的LTE即为FDD-LTE。由于无线技术的差异、使用频段的不同以及各个厂家的利益等因素，FDD-LTE的标准化与产业发展都领先于TDD-LTE。目前FDD-LTE已成为当前世界上采用的国家及地区最广泛的，终端种类最丰富的一种4G标准。据不完全统计，2016全球运营商的近九成开始或者已经进行了FDD网络的建设。

FDD模式的特点是系统在分离（上下行频率间隔190MHz）的两个对称频率信道上进行接收和传送，用保证频段来分离接收和传送信道。同时，FDD还采用了包交换等技术，可突破二展的瓶颈，实现高速数据业务，并可提高频谱利用率，增加系统容量。

3 基站选址和部署原则

3.1 规范要求

（1）站址选择应遵循国家相关法律法规的规定，同时满足通信安全保密、人防、消防等要求。

（2）站址选择应综合考虑网络性能要求、网络建设与运营维护、区域发展规划等多方面因素。

（3）站址选择应尽量共用已有站址，新建站址应尽量采用与其他电信运营者联合建设的方式。

（4）基站站址宜选择在规则蜂窝结构的基站位置附近，其偏离范围应不影响网络覆盖和干扰要求，宜避免多个基站覆盖重叠区位于移动用户集中的区域。

（5）所选站址宜在有可靠电源和适当高度的建筑物或铁塔可资利用的地点。建筑物的高度不能满足基站天线高度要求时应有屋顶设塔或地面立塔的条件。

（6）站址不宜选择在大功率无线电发射台，大功率电视发射台，大功率雷达站和具有电焊设备、X光设备或生产强脉冲干扰的热合机、高频炉的企业附近，且不应选择在易燃、易爆的仓库和材料堆积场，以及在生产过程中容易发生火灾和爆炸危险、散发较多粉尘或有腐蚀性排放物的工厂、企业附近。

（7）站址应选在地形平坦、地质良好的地段。应避开断层、土坡边缘、古河道和有可能塌方、滑坡和有开采价值的地下煤矿或古迹遗址的地方。站址选择应结合水文、地质、交通、城市规划和投资效益等因素综合比较选定。

（8）站址不应选择在易受洪水灌溉的地区。如无法避开时，可选在基地高程高于要求的计算洪水水位0.5m以上地方。

（9）当基站需要设置在飞机场附近时，其天线高度应符合机场净空高度要求。

（10）郊区基站应避免选在雷击区，出于覆盖目的在雷击区建设的基站，应符合GB 50689?通信局（站）防雷与接地工程设计规范?的有关规定。

3.2 地形地貌

平地优于坡地，平缓坡地优于陡峭坡地，地势高优于地势低。

3.2.1 平原选址

尽可能选择地势平缓地段，地势高者甚好。

（1）当场地周围有建筑物时，铁塔基础与建筑物之间应留有安全距离；当塔基较深时，为基础埋深高差的2倍距离。

（2）一般角钢塔离开建筑物4米以上、四管塔与独管塔至少离开建筑物8米以上。实际离开距离应根据建筑物基础埋深及地质报告确定。

（3）采用桩基时，场地应具备桩基施工机械进场及操作的空间。

（4）独管塔安装时，需有考虑吊车进入的通道及操作空间。

3.2.2 山区选址

山区选址时，不管岩石外露还是有覆土，都应该选择坡度小、远离悬崖或陡坡地段。

山区选址，要特别关注交通问题，看看搅拌车、吊车、钻机等大型设备是否能方便到达，这对保证工程质量、提高施工速度及降低工程造价特别重要。

3.2.3 离高压线、公路等应有足够的安全距离

（1）航道、航道边坡，边坡外侧十米以及航标周围二十米范围内不应建设基站。若建设基站，还必须考虑机场净空高度要求。

（2）基站与公路的距离，从公路用地外侧起向外的距离不得小于下列限值：

国道20米/省道15米/县道10米/乡道5米/高速公路30米/互通立交和特大型桥梁50米。

（3）基站与铁路和高压线的隔离距离：相距铁路路堤及高压线最好满足塔倒距离再加5米距离。

3.3 周围环境

（1）不选废弃池塘，此地段地势低、地质条件差，排水问题较难解决。

（2）避开山区冲沟地带，此地段地质稳定性差。

（3）尽量避开河道、垃圾场等地址复杂区域建设。

（4）尽量避开生产易燃易爆物品的工厂。

（5）要尽可能选择没有青苗补偿的地方。不选此地，不仅仅是经济问题，主要是要保证地质勘察能在原位进行。原因是如果很多场地业主不让地质勘察人员进入，从而会导致地质报告非常不准确。

（6）注意观察周围环境，要预见是否有发生滑坡、泥石流等自然灾害的可能。

3.4 道路、光缆及电源引入路由调查

基站尽量选择在距道路较近的场所，基站选址阶段若条件具备应把光缆及电源引入路由等一并考虑。慎选光缆或电源引入较难到达之处。

3.5 其它因素

（1）选址应严禁选在两村交界产权不明、责任不清的地方。

（2）尽量避开院落的正门口，最好在角落或建筑物后面。

（3）要全面了解拟签约地址近期是否有拆迁的可能、是否有用作其它用途的规划。

4 FDD-LTE无线网络移动基站选址方法

FDD-LTE无线网络移动基站在选址时除了要考虑上述基站选址和部署的基本原则之外，还应再考虑如下几个方面因素。

4.1 优选共址基站

3G网络的发展，现有的无线通信运营商均拥有较成熟的无线网络和相应的站址，完全的资源共享和基站共址能够实现4G投资的最小化。

基站共址是建设节约型社会和环境友好型社会的需要。优先发展城市无线通信资源共享和基站共址，积极构筑绿色城市无线通信基站共址体系，保障城市无线通信基站共址系统的频率优先使用权，可以从创新技术、节约频率资源、优化城市电磁环境等方面使城市无线通信与自然社会更加和谐。

基站共址优先在本质上就是环保优先。既要发展LTE，又要优化城市基础设施景观，减少电磁波干扰，解决城市无线通信基站过多过乱的问题。要解决这两点，关键就在于确立资源共享和基站共址在城市无线通信体系中的主导地位。

4.2 将基站纳入城市规划

国家环保总局和信息产业部联合制定了《移动通信基站电磁辐射环境监测方法》。由于运营商对基站建设解释宣传的力度不大，甚至没有宣传，大规模建基站导致了不完全了解电磁辐射问题的普通居民产生恐慌心理，进而造成盗窃基站设备案件和人为的故意破坏。

因此，首先是政府有关部门必须完善法律法规，牢固树立基站为公用通信设施的意识，监管要统一明确，正确引导舆论媒体。移动通信网络是属于国家的基础设施，城市公共设施的重要组成部分，它服务于广大的人民群众，而不应将其简单地看作企业的经营行为。然后是通信运营企业严格依法建设基站，对于基础通信业务经营者而言，建设基站时，应当履行《电信条例》等相关法律法规的规定。积极应对，多与政府沟通，对老百姓进行广泛的宣传，采取非现金方式对小区居民予以适当的补偿。

以上办法将在一定程度上对通信基站选址进行规范，有效保障普通民众的基本权利，同时在一定层面上缓解部分基站建设受阻的局面。

4.3 基站景观化

由于目前FDD-LTE较多采用多端口天线，多端口天线相比普通3G天线在天线尺寸上要大，这样无疑就增加了基站选址及施工安装难度。

通过各种手段对天线的外表进行伪装、修饰来达到美化的目的。这样既美化了城市的视觉环境，有效减少居民对无线电磁环境的恐惧和抵触之外，还可以延长天线的使用寿限、保证通信质量。根据周围环境的不同，可采用墙面隐蔽型、空调型、水箱型、树木型、雕塑型、路灯型、指示牌等多种类型。

5 小结

基站选址对通信网络的性能和运维影响很大，正确的基站选址是无线网络规划的关键。不科学的基站选址不仅会影响通信网络的通畅，还会增加建设和后期运维的成本，造成资源浪费。本文分析了基站在无线通信网络中的作用，阐述了FDD-LTE无线网络的主要特点，探讨了基站选址和部署原则，提出了FDD-LTE无线网络移动基站选址方法，以期为基站及网络建设发展提供一些有益的借鉴。

参考文献

[1]林海，蒋永希.FDD-LTE无线网络多维度评估与优化[J].邮电设计技术，2016（02）.

[2]虎威.中国移动TD-LTE农村覆盖方案研究[J].移动通信，2014（19）.

[3]韩军.基于LTE-FDD的网络规划仿真分析[J].中国新通信，2014（06）.

[4]石雷，刘正丽，韩江洪等.基于干扰管理的高吞吐无线多跳网络基站选址算法[J].电子测量与仪器学报，2016（03）.

[5]刘洋，张涛，郭省力.FDD-LTE链路预算研究及与WCDMA的覆盖对比[J].邮电设计技术，2013（02）.

[6]陈茜，马煦，李春霞.一种GNSS监测站选址模糊综合评价方法[J].电讯技术，2015（03）.

[7]顾军，盛韧.LTE网络覆盖规划技术研究[J].中兴通讯技术，2011（01）.

[8]徐峰.TD-LTE基站智能规划的国内外研究现状分析[J].信息技术与信息化，2015（04）.

作者简介

吴明光（1982-），男，现为山西信息规划设计院有限公司工程师。研究方向为移动通信。

作者单位

山西信息规划设计院有限公司第五分院 山西省太原市 030012