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4G时代TD-LTE组网频段选择

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供稿:中国工控网 2016/5/16 16:54:42

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  • 关键词: 无线通讯 TD-LTE
  • 摘要:4G时代TD-LTE组网的双向选择题随着移动互联网业迅速地发展,移动视频和高带宽数据业务呈现出爆炸式增长,市场对网络提出了更高的要求。LTE技术是应对这一挑战最好的无线技术手段,并已成为全球运营商选择的主流技术。

                                       

   根据GSA的统计,截止到2013年3月底,全球有67个国家的163家运营商部署了LTE商用网络,全球LTE用户数已经超过7000千万,这些信息表明通信网络已经跨入了4G的时代。

  一 TD-LTE市场概述

  TD-LTE作为LTE技术的一个重要组成部分,也得到越来越多的国内外运营商的青睐,并逐步展开网络部署,目前全球已经开通了14张TD-LTE商用网络,包括在日本、印度、澳大利亚等国家的网络。从频率选择来看,当前全球TD-LTE的主流频段是2.3GHz/2.6GHz。

  作为中国主导的TD-LTE技术,TD-LTE发展的主战场应该在中国。虽然在商用进程相对落后,但是我国将TD-LTE国际化的决心很坚定,中国政府已经给产业界一个清楚的信号,宣布2.6GHz D频段(2500-2690Mhz)的190Mhz频谱资源全部划分给了TDD。

TDLTE

  相比TD-SCDMA,TD-LTE将成为真正的国际标准。工信部领导和中国移动高层近日表示,TD-SCDMA目前只有中国移动一家在使用,而TD-LTE则不同,在发展之初就得到了整个产业链,包括国外运营商和跨国设备商的重视,TD-LTE的发展意义重大。

  近期,我国也明确了2.6GHz频段的190MHz频谱用于TD-LTE,这一战略决定大大扩充了TD-LTE在这一国际协同频段的市场总量,对2.6GHz TD-LTE产业链,尤其是TD-LTE终端等方面的成熟,将起到关键性的助推作用。 

  作为未来TD-LTE的领头羊,中国移动今年将会加速TD-LTE的部署,目前在13个城市进行了大规模外场建设,部署了2万多台基站。2013年6月前后,中国移动将

  扩大规模试验网规模,启动TD-LTE主设备招标,投资200亿元左右,计划部署20万个基站,到那时,这张网将一举成为全球最大LTE网络,并会带动TD-LTE全球市场的发展。

  二 D频段和F频段比较

  在TD-LTE组网频率选择上,D频段(2.6GHz)和F频段(1.9GHz),有着不同的优劣势,简单分析如下:

  频率干扰:D频段频谱干净;F频段周围干扰较多;

  2.6GHz的D频段频谱比较干净,周围频率目前没有系统使用,几乎没有带外的频率干扰,本身频段隔离度要好于F频段。1.9GHz会受到PHS,TD-SCDMA,DCS1800高端频段(1850~1880MHz)带来严重阻塞干扰,受到GSM900二次谐波带来的频率干扰,未来1.8GHz FDD下行,电信FDD上行频段,也会有干扰,影响正常业务。

  F频段附近干扰源众多,密集市区尤为严重,从频率规划的角度来看,尽可能简单。另外F频段干扰排查和优化成本也会变得很高,这会给TD-LTE网络质量隐患。单从干扰角度看,在密集市区采用D频段是比较理想的选择。

  网络部署:F频段升级部署快捷,初期建设成本低;

  TD-LTE部署初期,F频段升级建设相对快速,部署方便,初期投资成本低,而D频段频谱宽,后续扩容只需要软件升级即可,综合长期的投资成本而言,D频段也是有优势的。D频段与F频段相比,理论覆盖范围会小些。然而,上海贝尔在上海,青岛,南京等规模试验网实测中,D频段在500-600米站间距下,性能也是相当不错的,上海五角场和青岛市区几十个基站下行平均可达30Mbps以上。实测数据证明,密集城区450米站间距以下,D频段与F频段有相当的室外覆盖效果。  

  容量扩展:D频段有丰富的频谱,扩展容易;

  D频段扩展性强,拥有190MHz频谱资源可以容易实现载频扩容。F频段目前被PHS小灵通占用,仅20M频谱可用,由于频段限制,无法在原有频段上进行第二载波扩容,只能使用单频点组网,在小区边缘重叠区域,性能下降严重。随着网络后续发展,势必要采用新建D频段作为第二载波方式,即一年左右仍然要在D频段进行扩容,这时,就需要F+D频段混合组网。

  结合中长期发展需要,综合考虑未来的容量建设便捷性(第二载波),在密集市区和市区上D频段有较大优势,因此在网络建设初期,建议大城市的密集城区,F频段和D频段要同步规划,考虑F+D混合组网的方式。在郊区和农村可以采用F频段新建或升级,以满足覆盖的需求。

  产业链方面:D频段产业链优势明显;

  从全球商用的14张网络中可以看到,D频段是国际通用频段,可以更好地实现TD-LTE国际漫游,以免重蹈TD-SCDMA时代国际漫游进不来出不去的困境。产业链中最重要的环节是手机终端,复杂的终端,需要支持2G/3G/LTE多模和主流频谱,采用全球统一的2.6GHz,可以推动iPhone,三星等智能手机的研发进程。若中国只使用全球唯一的1.9GHz频段升级网络,则国外设备厂商将无法积极全力参与,这也会使得中国TD-LTE产业链变得更加封闭,无法把TD-LTE推向全球。

  网络性能方面:D/F新建网络优化简单,F升级无法联合优化;

  D频段容易实现独立组网,多载频扩容方便,软件升级即可支持,减少了网络的复杂度。而且D频段资源丰富,可以采用异频组网,使得网络规划难度大大降低,也降低了工程建设的难度,可以实现独立优化,从而打造优异高品质的网络。

  虽然F频段升级可以在初期实现快速网络部署,对于升级方案,TD-SCDMA和TD-LTE两张网无法同时达到性能最优,无法展开独立网络优化,会造成性能损失最高达到20%~40%,如果采用F频段新建的方式,也可以提升网络质量。因此,不建议以牺牲长期网络质量为代价,综合考虑,采用D新建和F新建更合适些。         

  三 组网频段策略分析

  在TD-LTE组网方式上,采用D频段新建方案,还是F频段组网为主,中国移动的建设思路一直在变化着。从政府明确分配的TDD频段中,确定给LTE技术使用的只有D频段,F频段没有明确批复,目前只允许进行规模实验。D频段是TDD频段的主体部分,中国政府将2500-2690Mhz的频谱全部划给TDD,极大地提振全球产业和市场对TD-LTE发展的信心。如果不充分利用这190M发展TDD,与中国政府频率规划的大方向不符,也会造成全球TD-LTE产业和市场的困惑。

  2012年,中国移动开始加大规模进行TD-LTE试验网建设,目前已经在13个城市分别展开网络部署,D/F频段都有涉及,其中3个城市采用F频段升级方式,有10个城市采用D频段新建方式,采用D频段的建设思路,可以减少对TD-SCDMA现网的影响,确保网络高质量,保持D频段未来扩展建设的优势。

  对于F频段升级方式,会受制于联合网络优化,站点天线调整时,将同时影响TD-SCDMA与TD-LTE网络性能,测试表明俯仰角调整对两网覆盖的影响趋势基本一致,两张网组网特性存在差异,无法保证同时最优,从优化的角度看,TD-LTE和TD-SCDMA协同优化存在困难。为了保证TD-LTE网络性能,在中国移动的指导建议里,也倾向采用独立天线,这也就意味着F频段尽可能要求新建。

  另外,F频段目前只有20MHz带宽可用(PHS小灵通占用了1900~1920MHz),考虑长远发展和全球化因素,提议TD-LTE建设考虑D+F频段新建混合组网。

  四 组网策略建议

  从运营角度来考虑,商用网络部署应该尽量简单化。TD-LTE的发展并不一定要与TD-SCDMA演进捆绑在一起,它完全可以独立的部署,支持不同的应用场景。日本和澳大利亚等国家的TD-LTE网络,也是TD-LTE接入为主的形式,并没有与TD-SCDMA捆绑在一起,目前网络在稳健地发展着。  

  目前,中国移动TD-LTE网络已经展开规模部署,但是TD-SCMDA还将在一定的时期内共存若干年,目前每月新增近800多万用户,中国移动需要考虑保留F频段的频谱给3G使用,来承载3G业务流量,以保证TD-SCDMA网络稳定发展。如果在现阶段就急于把F频段分配给TD-LTE,甚至把已经工作于F频段的TD-SCDMA升级为TD-LTE,则TD-SCDMA容量会受限,失去了对3G的支撑。

  在TD-SCDMA发展的后期,随着3G用户自然的向4G迁移,届时可以考虑将F频段的移植给TD-LTE,更好地实现网络扩展。鉴于D频段和F频段的各自优势,综合评估,合理利用资源,建议TD-LTE 初期部署采用D+F新建混合组网的方式。

  建议TD-LTE采用稳健长远的D+F新建混合组网:

  建网初期,在密集市区和城市热点,首选采用D频段部署TD-LTE网络,解决高话务密度区域的容量问题,并有效推动TD-LTE产业的发展;

  在城郊或农村地区,建议采用F频段新建,扩大城区覆盖范围,提升网络质量。

  对于中国移动的TD-LTE网络,只有建设成一张高质量可持续发展的网络,才能扭转TD-SCDMA系统在3G中的不利竞争局面,对抗FDD LTE的国际竞争,推动TD-LTE在全球的发展。上海贝尔的产品方案全面支持D+F混合组网方式,我们将为推动TD-LTE长远发展,贡献自己的一份力量。          

审核编辑(王雪)
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