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700M TD-LTE农村无线宽带覆盖解决方案研究

 源源不断 2017-01-24

本文作者

胡阔:中国移动通信集团贵州有限公司。


我国农村区域广阔,薄弱的通信基础设施成为制约农村经济发展、社会进步及生活水平提高的重要因素之一,而传统的有线宽带解决方式在农村区域存在最后1公里的障碍,接入存在困难。700M频段目前虽归属广电系统,但使用率不高,本文研究利用700M TD-LTE进行农村地区无线宽带覆盖的组网方案和其巨大优势。经研究表明利用700M TD-LTE进行农村地区无线宽带覆盖具有良好的社会和经济效益推广意义巨大


背景


2012年7月9日,国务院颁发的国发[2012]28号文《国务院关于印发“十二五”国家战略性新兴产业发展规划的通知》要求发展宽带无线城市、家庭信息网络,加快信息基础设施向农村和偏远地区延伸覆盖,普及信息应用;2013年8月1日,国务院颁发的国发[2013]31号文《国务院关于印发“宽带中国”战略及实施方案的通知》将宽带网络定义为新时期我国经济社会发展的战略性公共基础设施,要求加快推动农村地区无线通信及宽带的发展、普及。


我国农村区域广阔,特别是在中西部偏远农村地区丘陵多、地势起伏,特殊的地形地貌造成宽带网络建设难度大和投资大的局面,通信基础设施薄弱已成为制约当地农村经济发展、社会进步和农民生活水平提高的重要因素之一,亟需探索新的思路和研究新的技术方案,抢占时间窗口,加速推进农村地区宽带建设,缩小城乡之间的“数字鸿沟”。


农村地区无线宽带覆盖技术方案


目前行政村及以下区域的农村地区的数据通信主要依靠GSM的EDGE网络实现,GSM技术数据通信效率低、带宽小,无法满足广大农村区域日益增长的信息消费。此外,目前业界通常采用的农村宽带解决方式如下。


1、有线宽带方式


传统的宽带方式解决手段是采用有线宽带方式,但是有线宽带方式由于用户比较分散,存在最后1公里的障碍。特别是在偏远农村,宽带接入存在困难。


2、采用室外AP方式


采用室外型AP,利用WiMAX技术通过无线方式进行宽带覆盖,但该模式覆盖距离较近,且由于WiMAX技术的移动性较差,今后在广区域组网情况下也存在切换等相关问题。


3、采用高频段的TD-LTE覆盖方式


TD-LTE作为第四代移动通信网络,是一个中国主导的并具有“国际化”特征的标准,其技术优势体现在速率、时延和频谱利用率等多个领域,使得运营商能够在有限的频谱带宽资源上具备更强大的业务提供能力。采用高频段的LTE 无线覆盖方式的优势是频率资源稳定并可与目前建设的大网实现移动性,但由于高频段的穿透力和传播距离较目前广大农村区域的900M GSM小很多,目前农村3G基站覆盖度密度不够,为达到现网(GSM网)一致的覆盖效果需要新建基站配套,造价较高,不利于在乡镇农村地区进行广覆盖。


4、采用700M低频段的TD-LTE覆盖方式


鉴于目前的技术应用手段都无法有效快速、低成本解决农村宽带接入,亟需探索新的思路和研究新的技术方案。700M频段目前在我国主要为广电地面模拟电视信号传输使用,虽归属于广电,但是使用率不高,700M频段处于低频段,具有信号覆盖广、穿透力强等特性,适合大范围网络覆盖,组网成本低,若用于移动通信网建设,可降低运营商的建网成本,为用户提供优质、高性能、低成本的移动宽带业务,将创造全新的社会和经济价值。基于该频段的优势,若将700M频段用于LTE网络建设,依托现网的GSM基站配套资源,可快速低成本实现广大农村地区的宽带接入广覆盖。


700M TD-LTE农村地区无线宽带覆盖解决方案


1、700M现状


全球统一将700M频段划分给IMT,国际上普遍用于部署LTE网络,700M频段可能成为LTE的全球统一划分频段或全球漫游频段,亚太地区国家支持FDD/TDD两种方案,中国支持并推动700M TD-LTE案。目前,主流厂家的TD-LTE(700M)射频设备可支持738~758MHz工作频段,支持更多频段的射频设备正在开发中,整个700M产业正处于支持与后续推动阶段。


700M在国内主要是在广电的地面模拟电视信号使用,但是随着全国地面数字电视广播覆盖网的基本建成,地面模拟电视信号将逐渐停止播出。700M虽然归属于广电,但频谱使用率较低,具备频谱清理条件,具备引入LTE的基础。



效益分析


700M TD-LTE技术可在农村场景下快速、高效益实现农村宽带接入,创新性的采用LTE+CPE的方式实现多用户宽带,可快速提升农村宽带接入能力,在宏观经济效益、信息化水平等方面能起到积极作用。


1、有效降低运营商投资


LAN、PON等有线宽带接入技术费用较低,但由于是点覆盖,随着用户发展或趋于分散,后期需要进行二次建设(需增加AP或ONU等设备),仍需追加投资。


700M TD-LTE利用已建基站的网络资源,采用4G+CPE方式可以建设一张覆盖更广泛、覆盖效果更好的网络,农村现网站点配套资源得到更加充分利用,有效降低综合造价,提升网络能力,缓解运营压力,是农村区域宽带接入的首选技术。


表1  不同村通宽带技术方案对比

1.以上表格估算按照一个中等规模的行政村(半径约0.55km)做到完全覆盖所需设备及投资来计算;2.各厂家主设备报价差别较大,以上700M TD-LTE投资估算依据来自西部某地市实验网。


采用有线宽带覆盖方式,虽然第一阶段投资和低频段4G技术投资相差不多,但由于该方案仅实现了点覆盖,随着用户发展或区域分散,后期需要进行二次建设(需增加AP或ONU等设备),仍需进一步追加投资。相比有线宽带接入的点覆盖方式,700M LTE+CPE技术实现了面覆盖,可支持最多18个CPE并发使用。


2、进一步推动农村信息化建设


700M TD-LTE技术可助力我国农村信息化建设,能有效推进政府推出的“农村政务公开平台”、“农村便民服务平台”、“新农合”、“致富信息早知道”、“农商助手”、“视频信息化应用”等农村信息化产品,全面加快“智慧农村”、“宽带乡村”建设。


3、推动产业链发展,推动自主创新


目前700M产业在全球仍处于支持与后续推动阶段,700M TD-LTE在农村地区的无线宽带建设有助于通信企业与广电部门、频率主管部门的沟通与协调,争取政府、通管局和监管部门的支持,加强产业界合作,有利于推动整个700M产业链的发展,形成具有自主特性的产业群体,促进和带动技术进步,推动自主创新,提高劳动生产率。


4、促进农村经济发展,缩小城乡“数字鸿沟”


电信业是为社会和人民生活服务的公共事业,700M TD-LTE技术能有效快速实现农村地区无线宽带覆盖,构建优质4G网络,助力农村种植户实现农产品的电子商务化,让原来因信息封闭滞销的农产品走向全国乃至全世界,让基层农户切实享受到4G网络带来的实实在在好处,提升农村业务收入,增强用户粘性,锻造农村网络竞争新优势,弥合城市、农村“数字鸿沟”,建设智慧农村,推动“三农”信息服务工程,落实国家的“宽带中国”战略。


结语


700M频段信号传播质量优势突出,网络覆盖质量好,700M TD-LTE网络具有投资小、成本低、工期短、见效快、效果好,能解决偏远农村无线宽带覆盖问题,同时农村700M TD-LTE组网方案受客观因素影响小、引入成本适中,可在全国农村地区或者重要的特殊场景引入,推广意义巨大。



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